Результат интеллектуальной деятельности: ПНЕВМОПОДАТЧИК (ВАРИАНТЫ)

Изобретение, предназначенное преимущественно для пневматических перфораторов, относится к конструктивным элементам бурильных установок, в частности к устройствам для подачи инструментов (например, перфораторов) к рабочему забою.

Известны телескопические пневматические податчики бурильных установок, состоящие из двух коаксиальных цилиндров и трубчатого выдвижного штока, на конце которого закреплен перфоратор (RU 2018656 Е 21 с 5/11, 30.08.94).

Наиболее близким к решаемой технической задаче по первому и второму варианту является пневмоподатчик, содержащий корпус, во внутренней полости которого размещен трубчатый шток, на одном конце трубчатого штока закреплен поршень, а на другом выступающем из корпуса конце установлена головка с приспособлением для крепления перфоратора, распределитель сжатого воздуха с каналами, связанными с напорной магистралью, выпускной магистралью, полостью штока и полостью трубки, один конец которой жестко закреплен в головке, а второй расположен в осевом канале поршня, при этом полость штока связана с полостью корпуса посредством отверстий (RU 2110685 Е 21 с 5/11 10.05.98).

Одним из основных недостатков известных пневмоподатчиков является их малый ресурс по числу циклов выдвижения штока из-за износа резиновых уплотнений и наружной поверхности выдвижного штока в результате попадания на его поверхность абразива, образующегося при бурении перфоратором породы.

Задачей изобретения является создание конструкции пневмоподатчика, улучшение эксплуатационных характеристик пневмоподатчика за счет увеличения сроков службы резиновых уплотнений и выдвижной части штока.

Для достижения поставленной задачи предлагаются два варианта пневмоподатчиков преимущественно для пневматических перфораторов.

Пневмоподатчик по первому варианту, содержащий корпус, во внутренней полости которого размещен трубчатый шток, на одном конце трубчатого штока закреплен поршень, а на другом выступающем из корпуса конце установлена головка с приспособлением для крепления перфоратора, распределитель сжатого воздуха с каналами, связанными с напорной магистралью, выпускной магистралью, полостью штока и полостью трубки, один конец которой жестко закреплен в головке, а второй расположен в осевом канале поршня, при этом полость штока связана с полостью корпуса посредством отверстий, снабжен установленной на выступающей из корпуса части штока под распределителем втулкой с внутренним кольцевым каналом для сбора отработанного сжатого воздуха, поступающего в выпускную магистраль из полостей рабочего и/или холостого хода штока, при этом внутренняя поверхность втулки и шток со стороны корпуса образуют сообщающуюся с кольцевым каналом кольцевую щель, обеспечивающую направление движения отработанного сжатого воздуха из кольцевого канала вдоль выдвижной части штока в направлении к корпусу, а кольцевой канал связан с выпускной магистралью дополнительным каналом или дополнительными каналами.

Пневмоподатчик по второму варианту, содержащий корпус с крышкой, во внутренней полости которого размещен трубчатый шток, на одном конце трубчатого штока закреплен поршень, а на другом выступающем из корпуса конце установлена головка с приспособлением для крепления перфоратора, распределитель сжатого воздуха с каналами, связанными с напорной магистралью, выпускной магистралью, полостью штока и внутренней полостью трубки, один конец которой жестко закреплен в головке, а второй расположен в осевом канале поршня, при этом внутренняя полость штока связана с полостью корпуса посредством отверстий, снабжен установленной на крышке втулкой с внутренним кольцевым каналом для сбора отработанного сжатого воздуха, поступающего в выпускную магистраль из полости рабочего и/или холостого хода штока, при этом внутренняя поверхность втулки и шток со стороны распределителя образуют сообщающуюся с кольцевым каналом кольцевую щель, обеспечивающую направление движения отработанного сжатого воздуха из кольцевого канала вдоль выдвижной части штока в направлении от корпуса, а кольцевой канал связан с выпускной магистралью дополнительным каналом или дополнительными каналами.

Дополнительный канал или дополнительные каналы может быть выполнен гибким с обеспечением свободного хода штока.

Кольцевая щель может иметь сужение в сторону выхода сжатого воздуха.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - изображена схема общего вида пневмоподатчика в разрезе в соответствии с первым вариантом исполнения, фиг.2 - изображена схема общего вида пневмоподатчика в разрезе в соответствии со вторым вариантом исполнения.

В первом варианте выполнения пневмоподатчика направление отработанного сжатого воздуха вдоль выдвижной части штока осуществляется сверху вниз (по направлению к крышке корпуса). Пневмоподатчик содержит закрепленный на основании 1 корпус 2 с дном и закрытый сверху крышкой 3 (верхний торец выполнен в виде крышки) с уплотнением и осевым каналом 4. Внутри корпуса расположен выдвижной трубчатый шток 5, на одном конце которого закреплен поршень 6 с осевым каналом 7 и уплотнениями.

На выступающей из корпуса части штока установлена головка 11 с приспособлением для крепления перфоратора (на фиг. не показано), связанный с напорной магистралью 23 и выпускной магистралью 20 распределитель 12 с краном 13, ручкой 14, каналом 15, предназначенным для подачи сжатого воздуха в рабочую полость, каналом 16, предназначенным для подачи сжатого воздуха в полость холостого хода, и втулка 17.

Трубка 8 для подвода сжатого воздуха в полость рабочего хода 9 штока 5 (при выдвижении штока) расположена внутри штока, при этом один конец трубки жестко закреплен в головке 11 (или в выступающем из корпуса конце штока), а второй расположен в осевом канале 7 поршня 6 трубчатого штока 5. На штоке 5 перед поршнем (в месте расположения поршня) выполнены отверстия 21 для подачи сжатого воздуха в полость холостого хода 10 штока 5 (при возвращении штока в исходное положение).

Для сбора отработанного пневмоподатчиком сжатого воздуха из выпускной магистрали 20 на внутренней поверхности втулки 17 выполнен замкнутый кольцевой канал (проточка) 18 по всей длине втулки. В дне кольцевого канала выполнено отверстие, через которое отработанный сжатый воздух из выпускной магистрали по дополнительному каналу или каналам (на фиг. не показано) подается в кольцевой канал 18. Внутренняя поверхность втулки (от нижнего торца кольцевого канала до нижнего торца втулки) и наружная поверхность штока 5 образуют со стороны крышки корпуса кольцевую щель 19 для обеспечения направления движения отработанного сжатого воздуха из кольцевого канала 18 вдоль выдвижной части штока 5 по направлению к крышке 3, при этом внутренняя поверхность втулки (от верхнего торца кольцевого канала до верхнего торца втулки) со стороны распределителя жестко сопряжена со штоком. В процессе выдвижения штока отработанный сжатый воздух поступает в кольцевой канал 18 из полости холостого хода 10 штока через отверстия 21, канал 16 и выпускную магистраль 20, а в процессе возвращения штока в исходное положение отработанный сжатый воздух поступает в кольцевой канал 18 из полости рабочего хода 9 штока через канал 15 и выпускную магистраль 20.

Неподвижные соединения деталей и узлов пневмоподатчика условно показаны штифтами 22.

Во втором варианте выполнения пневмоподатчика направление отработанного сжатого воздуха вдоль выдвижной части штока осуществляется снизу вверх (в направлении от крышки корпуса). Конструкция пневмоподатчика отличается от первого варианта тем, что втулка 17 неподвижно установлена на торце (выполненного в виде крышки) корпуса коаксиально штоку 5 с обеспечением возвратно-поступательного движения штока 5, а кольцевая щель 19 расположена со стороны приспособления для установки перфоратора (на фиг. не показано) и образована поверхностью штока и внутренней поверхностью втулки от верхнего торца кольцевого канала до верхнего торца втулки.

Отработанный пневмоподатчиком сжатый воздух в кольцевой канал 18 поступает из выпускной магистрали 20, например, по гибкому каналу (на фиг. не показано), обеспечивающему свободный ход штока.

В дне кольцевого канала 18 выполнено отверстие (на фиг. не показано) для подачи отработанного сжатого воздуха по каналу или каналам, например, гибкому рукаву (на фиг. не показано) из выпускной магистрали 20, длина которого обеспечивает свободный ход штока.

Для увеличения скорости подачи отработанного сжатого воздуха вдоль выдвижной части штока, что ведет, в свою очередь, к увеличению эффективности очистки поверхности штока, кольцевая щель в каждом из вариантов выполнения пневмоподатчика может выполняться с сужением в сторону выхода отработанного сжатого воздуха.

Работа пневмоподатчика осуществляется следующим образом. На головке штока с помощью приспособления устанавливают перфоратор. Распределитель 12 соединяют с напорной магистралью 23 сжатого воздуха. Для подачи перфоратора к месту бурения ручку 14 переводят в положение “подача”, сжатый воздух через канал 15 и трубку 8 поступает в полость рабочего хода 9 под поршень 6. По мере выдвижения штока воздух перетекает из полости холостого хода через отверстия 21 во внутреннюю полость штока и через канал 16 и выпускную магистраль 20 поступает в кольцевой канал 18, а затем через кольцевую щель 19 стравливается вдоль выдвигаемой части штока 5 по направлению к крышке.

После завершения работы или при необходимости выведения перфоратора из шпура, ручку 14 распределителя переводят в положение “обратный ход” и сжатый воздух из напорной магистрали через канал 16 и отверстия 21 поступает в полость холостого хода 10. При этом поршень 6 перемещает трубчатый шток 5 вниз, а воздух из полости рабочего хода 9 (подпоршневого пространства) через трубку 8, канал 15 и выпускную магистраль 20 поступает в кольцевой канал 18, а затем через дополнительный канал или каналы в кольцевую щель 19, обеспечивая тем самым стравливание отработанного пневмоподатчиком сжатого воздуха вдоль выдвигаемой части штока по направлению к крышке 3.

Отработанный сжатый воздух, проходя вдоль выдвижной поверхности штока, удаляет с поверхности штока и уплотнений крышки осевший после бурения породы абразив.

Работа пневмоподатчика по второму варианту выполнения аналогична работе пневмоподатчика по первому варианту выполнения, с той лишь разницей, что отработанный сжатый воздух стравливается вдоль поверхности штока снизу вверх, т.е. по направлению от крышки.