SU1435772A1 - Valveless pneumatic percussive mechanism - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и предназначено дл  iпневмоударных механизмов дл  бурени  шпуров и скважин. Цель изобретени  повышение эффективности бурени  за счет увеличени  степени расширени  воздуха в камерах рабочего и холосто- .го ходов при одновременном снижении шума выхлопа. Дл  этого используетс The invention relates to the mining industry and is intended for pneumatic impact mechanisms for drilling holes and boreholes. The aim of the invention is to increase the drilling efficiency by increasing the degree of expansion of the air in the chambers of the worker and at the idle strokes while reducing exhaust noise. For this is used

Description

гзgz

fS 1fS 1

//

ие./and /

полый поршень (П) 16, подпружиненный со стороны рабочего инструмента 26 относительно цилиндра 3. Поршень размещен в цилиндре 3 коаксиально штоку 11 ударника 10. Между торцовой частью П 16 и корпусом 2 со стороны основной рабочей камеры 28 образована дополнительна  рабоча  камера (ДРК) 19 Посто нно ДРК 19 сообщаетс  с каналом 15 подвода сжатого воздуха и периодически - с выхлопным каналом 27. На внешней поверхности П 16 вьшолне- на кольцева  проточка 5,, в которой размещены по ее периметру радиальные перепускные отверсти  7 дл  периодического сообщени  полости П 16 с кольцевой камерой выхлопа (ККВ) 4, С помощью пружины 18 П 16 отжимаетс  в заднее положение, перекрывает отверстие 7, изолиру  ККВ 4 от атмосферы.a hollow piston (П) 16, spring-loaded from the side of working tool 26 relative to cylinder 3. The piston is placed in cylinder 3 coaxially to rod 11 of drummer 10. An additional working chamber (DRC) 19 is formed between the end part P 16 and housing 2 from the main working chamber 28 Constantly, the DRC 19 communicates with the compressed air supply channel 15 and periodically with the exhaust channel 27. On the outer surface of the P 16 there is an annular groove 5, in which radial bypass holes 7 are placed along its perimeter for periodic communication olosti P 16 with an annular exhaust chamber (RAC) 4, C n by a spring 18, 16 is pressed to the rear position, closes the opening 7, isolating RAC 4 from the atmosphere.

Через канал 20, кольцевую проточку 5 и перепускное отверстие 22 ДРК 19 сообщаетс  с атмосферой. Через канал 20 в ДРК посто нно подводитс  сжатый воздух. При подводе сжатого воздуха к ударному механизму за счет утечек давление в камерах 28, 29 и 4 становитс  одинаковым. За счет разности своих площадей ударник перемещает в переднее положение П 16. При перемещении П 16 перепускное отверстие 22 перекрьшаетс  его стенками. Сообщение ДРК 19 с атмосферой прекращаетс  Давление ДРК 19 резко возрастает. П 16 перемещаетс  в крайнее переднее положение. Отверсти  24 и 7 совмещаютс . Сжатый воздз х из ККВ 4 и камеры 28 выходит в атмосферу и пнев- моударный механизм начинает работать 2 ил.Through the channel 20, the annular groove 5 and the bypass port 22 of the DRC 19 communicate with the atmosphere. Through duct 20, compressed air is continuously supplied to the DRC. When compressed air is supplied to the percussion mechanism, the pressure in the chambers 28, 29 and 4 becomes the same due to leaks. Due to the difference in its area, the striker moves to the forward position of the P 16. When the P 16 is moved, the bypass hole 22 overlaps with its walls. The message of the DRC 19 to the atmosphere ceases. The pressure of the DRC 19 increases dramatically. P 16 moves to the frontmost position. Holes 24 and 7 are aligned. The compressed air from CCV 4 and chamber 28 is released into the atmosphere and the pneumatic impact mechanism starts operating 2 or more.

1one

Изобретение относитс  к горной про- мьш1ленностиэ в частности к пневмоудар- ным механизмам дл  бурени  щпуров и скважин,The invention relates to the mining industry, in particular, to pneumatic impact mechanisms for drilling shreds and wells,

Целью изобретени   вл етс  повьппе- ние эффективности бурени  за счет по- вьш1ени  степени расширени  воздуха в камерах рабочего и холостого хода при одновременном снижении шума выхлопа.The aim of the invention is to increase the drilling efficiency by increasing the degree of expansion of the air in the working and idling cells while reducing exhaust noise.

На фиг.1 показан пневмоударный ме- ханизм, разрезI на фиг,2 - то же, при рабочем ходе ударника.Figure 1 shows the pneumatic impact mechanism, section I in FIG. 2, the same with the working stroke of the impactor.

Бесклапанный пневмоудар ый механизм состоит из кожуха 1, образующего с корпусом 2 и соединенньм с ним цилиндром 3 кольцевую камеру 4 выхлопа. В цилиндре 3 выполнены кольцева  проточка 5 и соединенные проточкой 6 ради альные перепускные отверсти  7, В корпусе 2 выполнены перепускные отверс ти  8 и кольцева  проточка 9. В корпусе 2 установлен ударник 10 со штоком 11, один конец которого входит в торцовую часть 12 корпуса 2 в виде задней головки, поджатой к корпусу 2 гайкой 13, наворачиваемой в кожук 1, В задней головке 12 и штоке 11 вьшол- нены осевые каналы 14 и 15 подвода сжатого воздуха. На другом конце гатока 11 коаксиально с цилиндром 3 установлен полый поршень 16, подпружиненный со стороны рабочего инструмента передней головки 17 пружиной 18 и образующий с корпусом 2 дополнительную рабочую камеру 19, сообщенную через канал 20 и проточку 9 корпуса 2 с каналом 15 подвода сжатого.воздуха, а через канал 21, проточку 5 и перепускное отверстие 22 с камерой 23 перепада давлени  воздуха. В поршне 16 выполнены также перепускные отверсти  24, соединенные проточкой 25 с возможностью периодического совмещени  с перепускньши отверсти ми 7 цилиндров 3. В передней головке 17 установлен хвостовик 26 рабочего инструмента 26 с осевым выхлопным каналом 27 дл  отвода отработанного воздуха в атмосферз из камеры 23 перепада давлени  ,The valveless pneumatic impact mechanism consists of a casing 1, which forms an annular exhaust chamber 4 with the housing 2 and cylinder 3 connected to it. An annular groove 5 and radial bypass holes 7 connected by a groove 6 are made in the cylinder 3, the bypass holes 8 and the annular groove 9 are made in the housing 2. The drummer 10 is installed in the housing 2 with a rod 11, one end of which is included in the face part 12 of the housing 2 in the form of a rear head, pressed against the body 2 by a nut 13, wound in a casing 1, In the rear head 12 and a rod 11, axial channels 14 and 15 of compressed air supply are installed. At the other end of the gatoka 11 coaxially with the cylinder 3 is installed a hollow piston 16, spring-loaded from the side of the working tool of the front head 17 by a spring 18 and forming with the body 2 an additional working chamber 19 communicated through the channel 20 and the groove 9 of the body 2 with the channel 15 supplying compressed air and through the channel 21, the groove 5 and the bypass hole 22 with the chamber 23 of the air pressure differential. In the piston 16 there are also made bypass holes 24 connected by a groove 25 with the possibility of periodically aligning with the bypass holes 7 of the cylinders 3. In the front head 17, a shank 26 of the working tool 26 is installed with an axial exhaust channel 27 for exhausting air into the atmosphere from the pressure differential chamber 23 ,

Ударник 10 образует основную камеру 28 рабочего хода со стороны задней головки 12 и камеру 29 холостого хода со стороны штока 11. На участке кольцевой проточки 9 шток 11 выполнен с кольцевым выступом, образующим с корпусом 2 перепускной кольцевой канал 304Drummer 10 forms the main chamber 28 of the working stroke from the side of the rear head 12 and the chamber 29 of idling from the side of the rod 11. On the section of the annular groove 9, the rod 11 is made with an annular protrusion forming with the body 2 an overflow annular channel 304

В задней головке 12 имеетс  приемна  камера 31, в которую от магистрали через каналы 14 и 32 посто нно подводитс  сжатый воздух. Из каме- ры 31 через радиальные отверсти  33, соединенные.внутренней проточкой, в рабочую полость 28 периодически подводитс  сжатый воздух (когда ударник 10 находитс  в крайнем левом по- ложении). Палец 34 служит дл  ограничени  перемещений хвостовика долота 26 относительно передней головки 17.In the rear head 12 there is a receiving chamber 31 into which compressed air is continuously supplied from the main through channels 14 and 32. From the chamber 31, through the radial holes 33, connected by an internal groove, compressed air is periodically supplied to the working cavity 28 (when the hammer 10 is in the extreme left position). The finger 34 is used to limit the movement of the shank of the bit 26 relative to the front head 17.

Бесклапанный пневмоударный ме5са- низм работает следующим образом.Valveless pneumatic impactor operates as follows.

От магистрали по шлангам сжатый воздух подводитс  к каналу 14. По каналам 14 и 32 сжатый воздух поступает в камеру 31,- а по каналам 14 и 15 на- правл етс  в полость проточки 9 и далее через канал 20 в камеру 19. Камера 19 через каналы 21, 5, 22, 23 иFrom the line through the hoses, compressed air is supplied to channel 14. Through channels 14 and 32, the compressed air enters chamber 31, and through channels 14 and 15 is directed into the cavity of the groove 9 and then through channel 20 into chamber 19. Chamber 19 channels 21, 5, 22, 23 and

27сообщена с атмосферой, поэтому давление воздуха в ней будет близким к атмосферному. Под действием-пружины 18 поршень 16 отжат влево (фиг.1-). Перепускные отверсти  7 перекрыты полым поршнем 16, т.е. камера 4 изолирована от атмосферного воздуха. За счет утечек сжатый воздух начинает поступать в камеры 28, 29 и 4. Когда давление воздуха в камерах 28, 29 и 4 станет одинаковым, ударник 10 из-за разности его рабочей и холостой пло- щадей начинает перемещатьс  вправо, перемеща  поршень 16 в ту же сторону. При этом отверстие 22 начинает перекрыватьс  цилиндром 3. После перекрыти  отверсти  22.давление в ка- мерах 19 резко возрастает и вследствие этого поршень 16 стремительно передвигаетс  вправо (фиг.2). При этом отверсти  24 и сжатый воздух камер27 communicated with the atmosphere, so the air pressure in it will be close to atmospheric. Under the action of the spring 18, the piston 16 is pressed to the left (figure 1-). The bypass holes 7 are blocked by a hollow piston 16, i.e. chamber 4 is isolated from atmospheric air. Due to leaks, the compressed air begins to flow into chambers 28, 29 and 4. When the air pressure in chambers 28, 29 and 4 becomes the same, the impactor 10, due to the difference in its working and idle area, begins to move to the right, moving the piston 16 to that side. same side. The opening 22 begins to overlap with cylinder 3. After closing the opening 22, the pressure in chambers 19 increases sharply and, as a result, the piston 16 rapidly moves to the right (Fig. 2). When this hole 24 and compressed air chambers

28и 4 через каналы 6, 24, 23, 35 и 27 удал етс  в атмосферу, В этот момент ударник 10 находитс  в крайнем правом положении, В камеру 29 холостого хода по каналам 14, 15, 9 и 30 подводитс  сжатый воздух, под действием которого ударник 10 начинает совершать обратный ход, при этом кольц(е- вой выступ штока 11 перекрывает канал 30 (фиг,1), в полости 29 поступ ление сжатого воздуха прекращаетс Р, который за счет расширени  от движени  ударника 10 увеличивает кинетическую энергию ударника 10. Кинетической энергии, накопленной ударником 10 при его обратном ходе, достаточно дл  преодолени  сопротивлени  движению и ударник 10 проходит заданную длину обратного хода так, что в крайнем левом положении (с помощью его штоков) камера 29 сообщаетс  с атмосферой , а в рабочую камеру 28 чере отверсти  33 подводитс  сжатый воздух С этого момента предлагаемый бесклапанный пневмоударный механизм входит в нормальньй режим работы.28 and 4 through channels 6, 24, 23, 35 and 27 are released into the atmosphere. At this point, the striker 10 is in the extreme right position. Compressed air is supplied to the idle chamber 29 through channels 14, 15, 9 and 30. drummer 10 begins to reverse, and the ring (the protrusion of rod 11 closes channel 30 (FIG. 1)), compressed air supply P stops in cavity 29, which, due to expansion from movement of drummer 10, increases the kinetic energy of impactor 10. The kinetic energy accumulated by the striker 10 during its reverse course is sufficient In order to overcome the resistance to movement, the striker 10 passes a predetermined return stroke so that in the leftmost position (using its rods) the chamber 29 communicates with the atmosphere, and compressed air is supplied to the working chamber 28 through the opening 33. enters normal operation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Бесклапанный пневмоударный механизм , включающий кожух, образующий кольцевую камеру выхлопа с корпусом . соединенным с ним цилиндро.м, размещенный в цилиндре и корпусе ступенчатый штоковый ударник, образующий с корпусом камеру рабочего хода со стороны торцовой части корпуса, в которой выполнен канал подвода сжатого воздуха, и камеру холостого хода со стороны mtOKa между ступенью ударника и корпусом, выполненную на внутренней поверхности цилиндра кольцевую проточку с размещенными по ее периметру перепускными радиальными отверсти ми , сообщенными с кольцевой камерой выхлопа, и рабочий инструмент с выхлопным каналом, отличающий с   тем, что, с целью повышени  эффективности бурени  за счет повышени  степени расширени  воздуха в камерах рабочего и холостого ходов при одновременном снижении шума выхлопа , он снабжен полым поршнем, подпружиненным со стороны рабочего инструмента относительно цилиндра и размещен в последнем коаксиально штоку ударника, при этом между торцовой частью поршн  и корпусом со стороны рабочей камеры образована дополнительна  рабоча  камера, котора  посто нно сообщена с каналом подвода сжатого воздуха и периодически - с выхлопным каналом, причем на внешней поверхности Поршн  выполнена кольцег ва  проточка, в которой по ее периметру размещены радиальные перепускные отверсти  дл  периодического сообщени  полости поршн  с камерой выхлопа.Valve-free pneumatic impact mechanism, including a casing, forming an annular exhaust chamber with the body. cylinder connected to it, placed in the cylinder and the body of a stepped rod drummer, forming with the body a working stroke chamber from the end of the body in which the compressed air supply channel is made, and an idling chamber from the mtOKa between the impactor’s stage and the body, on the inner surface of the cylinder there is an annular groove with radial bypass holes placed around its perimeter, communicated with the annular exhaust chamber, and a working tool with an exhaust channel that differs with , in order to increase drilling efficiency by increasing the expansion of air in the chambers of the working and idling courses while reducing exhaust noise, it is equipped with a hollow piston, spring-loaded from the working tool relative to the cylinder and placed in the latter coaxially of the hammer rod, between the end portion of the piston and an additional working chamber is formed by the housing on the side of the working chamber, which is permanently connected to the compressed air supply channel and periodically to the exhaust channel, and The outer surface of the piston is formed by a ring groove in which radial bypass holes are placed along its perimeter to periodically communicate the piston cavity with the exhaust chamber.