SU597828A1 - Submersible rock-drilling perforator - Google Patents

Description

(54) ПОГРУЖНОЙ ПЕРФОРАТОР ДЛЯ БУРЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД(54) SUBMERSIBLE PUNCH FOR DRILLING ROCK

Г R

Изобретение относитс  к горной промышленности .The invention relates to the mining industry.

Известен перфоратор дл  бурени  горных пород, в котором возвратно-поступательное движение поршн  преобразуетс  во врашателы1ое движение буровой коронки с помощью размешенной в передней головке геликоидальной 1ары с подпружиненными храповыми кулачками 1.A rock drill is known in which the reciprocating movement of the piston is transformed into the growing motion of the drill bit with the help of a helicoidal 1ara placed in the front head with spring-loaded ratchet cams 1.

Однако по мере износа иишаев геликоидальной пары при ее эксплуатации нарушаетс  стабильность работы перфоратора.However, as the helicoidal pair of Iishaas wear out during its operation, the perforator stability is impaired.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому эффекту  вл етс  погружной перфоратор дл  бурени  горных пород, включающий цилиндр с размещенным в нем поршнем, воздухоpacпpeдeлитeл JHoe устрсЛство, буровую коронку и геликоидальную пару, состо щую из геликоидального стержн  н геликоид а ль ной втулки с подпружиненными храповыми кулачками .The closest to the invention to the technical essence of the achieved effect is a submersible perforator for drilling rocks, including a cylinder with a piston placed in it, an air distributor JHoe device, a drill bit and a helicoidal pair consisting of a helical rod of a helixoid body. ratchet cams.

Однако по мере износа шлицев геликоидальной пары при ее эксплуатации увеличиваютс  люфты между контактирующими However, as the slots of the helicoidal pair wear out, during its operation, the gaps between the contact points increase.

поверхност ми. Это приводит к уменьшению угла поворота коронки на забое скважины и нарушению стабилыюй работы перфоратора . Требуетс  преждевременна  замена геликоидальной пары.surfaces. This leads to a decrease in the angle of rotation of the crown at the bottom of the well and disruption of the stable operation of the perforator. A premature replacement of the helicoidal pair is required.

С целью обеспечени  стабильной работы перфоратора путем уменьшени  люфтов в геликоидальной паре при износе ее шлицев в предлагаемом перфораторе геликоидальна  пара снабжена дополнительной втулкой, установленной на стержне и соединенной с основной втулкой посредством пружины.In order to ensure stable operation of the perforator by reducing the backlash in a helicoidal pair when its slots are worn, the proposed helicopter pair is provided with an additional bushing mounted on the rod and connected to the main bushing by means of a spring.

Такое выполнение устройства обеспечивает посто нный контакт рабочих поверхностей шлицев и снижает до минимума вли ние величины люфтов на угол поворота буровой коронки.Such an embodiment of the device ensures a constant contact of the working surfaces of the splines and minimizes the effect of the backlash size on the angle of rotation of the drill bit.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed device, a longitudinal section; in fig. 2 section A-A of FIG. one; in fig. 3 is a section BB of FIG. one.

Погрузивой перфоратор содер)«шт цилиндр 1, заднюю головку 2, воздухораспределительное устройство 3, поршень 4 и переднюю головку с буровой коронкой 5. Задн  With the submersible perforator, soder) “pc cylinder 1, rear head 2, air distribution device 3, piston 4 and front head with drill bit 5. Rear

голбвка 2 служит дл  соединени  перфоратора с коммуникаци ми дл  подвода сжатого возхзуха и закреплени  воздухораспраделительного устройства 3 в Ш1 йндре 1. Кор« пус 6 воздухораспределительного устрой- ства 3 11М©вт канал 7 и трубку 8 йл  по- очередной подачи- сжатого воздуха в рабо чие камеры 9   10 путем перемеишии  клапана 11 в верхнее и нижнее положеш е, Передн   головка перфоратора состоит из корпуса 12с храповыми зубь ми 13 и Ьт версти ми 14, геликоидальной втулки 15 с размещенными на ней храповыми 1супач- ками 16 и пружинами 17, пружины 18, геликоидального стержн  19 с наклонными шлицами 2О, дополнительной геликовдаль. ной-втулки 21 и втулки 22. Втулки 15 и 21 соеди14е1 ы между собой пружиной 18 с помощью отверстий 23 к 24 так, что обеспечкваетсй их тангеншшлшое смещение дл  устранени  люфтов между контактирующими поверхност ми щ идев геликоидальной пары при их износе. Танген1ш альные усили  пружины 18 определ ютс  из услови  обеспечени  контакта рабочих поверхностей шлйцев геликоидальной пары при повороте геликоидальны-х втулок 15 и 21 в корпусе 12 иередчей ГОЛОБКЙ перфоратора . Во Бт лкак 15, 21 и 22 выполнены отверсти  и кольцевые про точки 28-ЗО дл  поступлений сжатого воздуха на забой скважины в процессе бурени .golbvka 2 serves to connect the punch with communications for the supply of compressed air and fixing the air distributor 3 in R1 Indra 1. Corr. start 6 of the air distributor 3 11 M © t channel 7 and tube 8 of the next supply of compressed air to the The chambers 9 10 by mixing the valve 11 into the upper and lower positions, the front head of the perforator consists of a housing 12 with ratchet teeth 13 and 10 to 14, a helical sleeve 15 with ratchets 1 on it 16 and springs 17, springs 18 helical cial of the rod 19 with inclined slots 2O, more gelikovdal. bushes 21 and bushes 22. Bushes 15 and 21 connect between each other by spring 18 through holes 23 to 24 so that their tangential displacement is ensured to eliminate backlash between the contacting surfaces of the helicoidal pair when they are worn. The tangential forces of the spring 18 are determined from the condition that the working surfaces of the slides of the helicoidal pair come into contact when the helicoidal sleeves 15 and 21 are turned in the housing 12 using the HOLOBKY perforator. Holes 15, 21 and 22 have holes and annular protrusion points 28-ZO for inflow of compressed air to the bottom hole during the drilling process.

Погружной перфоратор работает сле.аую щим образом.The submersible hammer drill works the following way.

Под действием сжатого воздуха, поступающего в рабочую камеру 9 по/каналу 7, поршень 4 перемешаетс  вниз и наносит удар по геликоидально1угу стерзкню 19, на котором закреплена бурова  коронка 5, Цилиндр 1 на. основании закона о сохранении количества, движени  перемещаетс  вверх. За счет энергии удара поршн  4 .геликоийальный. стержень 19 перемещаетс  вниз по наклонным шлицам во втулках 15 и 21. Бурова  коронка 5, внедр  сьвUnder the action of compressed air entering the working chamber 9 through the / channel 7, the piston 4 mixes down and strikes the helicoidal sturgeon 19, on which the drill bit 5, cylinder 1 is fixed on. based on the conservation of quantity, the movement moves upwards. Due to the impact energy of the piston 4 .helikoiyalny. the rod 19 moves down the inclined slots in the sleeves 15 and 21. Burov crown 5, inserting

забой скважины, поворачиваетс  вместе с гедикоидальным стержнем 19 относительно корпуса 12 передней головки и цилиндра 1 и производит разрущение горной породы.the bottom of the borehole, rotates together with the gynecoidal rod 19 relative to the body 12 of the front head and cylinder 1, and destroys the rock.

При поступлении сжатого воздуха в пе реднюю рабочую камеру 10 по каналу 31When compressed air enters the front of the working chamber 10 through the channel 31

и трубке 8 геликоидальный стержень 19 с буровой коронкой 5 прижимаетс  к забою скважины и удерживаетс  в неподвижном состо нии за счет сил трени , а поршень 4 перемещаетс  вверх. В это врем and the tube 8 of the helicoidal rod 19 with the drill bit 5 is pressed against the bottom of the well and kept in a stationary state due to the forces of friction, and the piston 4 is moved upwards. At this time

цилиндр 1 вместе с корпусом 12 переднейcylinder 1 with front housing 12

головки на основании закона о сохраненииheads on the basis of conservation law

количества движени  и осевого усили  поthe amount of movement and axial force

дачи перемещаетс  к забою скважины, аThe dacha moves to the bottom of the well, and

геликоидальные втулки 1,5 и 21 j не име  продольного перемещени  в передней го лЬвке, поворачиваютс  о носительно корпуса 12 в цилиндра 1 за счет наклонных шлкцев.The helical bushings 1.5 and 21 j, which do not have a longitudinal movement in the front head, rotate about the body 12 into the cylinder 1 due to inclined slips.

По мере износа шлицев 2О пружина 18As wear splines 2O spring 18

смешает тангенциально геликоидальные втулки 15 и 21 одна относительно другой и обеспечивает посто нный контакт рабочих поверхностей шлицев геликоидальнойmixes tangentially helicoidal sleeves 15 and 21 one relative to another and provides constant contact of working surfaces of the splines of the helicoidal

пары,.couples ,.

Таким образом, наличие посто нного контакта между рабочими поверхност ми геликоидальных втулок при их эксплуатации позвол ет до минимума снизить в и  ние износа шлицев на режим работы пер форатора и увел} чить срок службы геликоидальной пары в 1,5-2 раза.Thus, the presence of constant contact between the working surfaces of the helicoidal bushings during their operation reduces to a minimum the wear of the splines on the perforator operation mode to a minimum and extends the service life of the helicoidal pair by 1.5–2 times.

ормула изобретени formula of invention

30 (thirty (

Погругкной перфоратор дл  бурени  горных пород, включающий avinHHMp с разме- щеннь М в нем поршнем, воздухораспределительное устройство, буровую коронку и геликоидальную пару, состо щую из стерж- н  и втулки с подпружиненнь ми храповыми кулачками, oтличaющvIЙc . тем, что, с целью o6ecnet eHHH стабильной работы перфоратора путем уменьшени  люф- трв в геликоидальной паре при износе ее шлицев, геликоидальна  пара снабжена дополнительной втулкой, установленной на. стержне и соединенной с основной втулкой, посредством . A rock drill for rock drilling, including avinHHMp with a piston placed in it, an air distribution device, a drill bit and a helicoidal pair consisting of a rod and a sleeve with spring-loaded ratchet jaws, which differs from vIc. By the fact that for the purpose of o6ecnet eHHH stable operation of the perforator by reducing the backlash in a helicoidal pair when its slots are worn, the helicoidal pair is provided with an additional bushing installed on. rod and connected to the main sleeve, by means of.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1, Авторское свидетельство СССР № 247178, кл. Е 21С З/ОО, 1968. 2. За вка № 1826301, кл. Е 21С 3/24, 1972, по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства.1, USSR Author's Certificate No. 247178, cl. Е 21С З / ОО, 1968. 2. Application No. 1826301, cl. E 21C 3/24, 1972, according to which the decision to issue an author's certificate was made.

.1.one

22