Brevet FR2598345A1 — publié le 19871113

La présente invention concerne un dispositif de support d'un palier axial d'une perforatrice, comportant - un corps supporté par un chariot, - des moyens de percussion montés dans le corps et 5 des moyens d'entraînement enrotation disposés sur un prolongement axial des moyens de percussion pour entraîner en rotation une broche, et - un palier axial disposé dans le corps de manière à encaisser des forces axiales agissant sur le corps par l'in10 termédiaire de la broche. Dans des perforatrices hydrauliques à percussion classiques, des moyens de percussion montés dans le corps sont destinés à appliquer des percussions axiales successives à une broche destinée à être fixée à la tige d'un fleuret. La broche 15 est montée de façon à pouvoir tourner et être déplaçable axialement dans le corps au moyen d'un manchon d'entraînement en rotation qui engrène avec un mécanisme d'entraînement en rotation porté par le corps. A son tour, ce dernier est supporté par et est fixé à un chariot d'avance sur lequel la perfora20 trice peut être déplacée le long d'une poutre d'avance de l'installation de perforation. Dans le domaine de la perforation des roches, une impulsion de percussion est réfléchie à partir de la roche en direction de la perforatrice, et la force réfléchie, créée par 25 l'impulsion, doit être encaissée d'une certaine manière dans la perforatrice. Il en va de même pour la force antagoniste provoquée par l'avance de la perforatrice. Dans une perforatrice au rocher connue, la force d'avance et les forces réfléchies par la roche sont encaissées 30 au moyen d'un palier axial qui est supporté par une boîte d'engrenages séparée ou par le corps et contre lequel le manchon d'entraînement en rotation est repoussé par la broche lors du perçage de la roche. L'impulsion de percussion réfléchie par la roche est transmise par la tige du foret, la broche et le 35 manchon d'entraînement en rotation au palier axial et provoque une vibration. Lorsque le corps de la perforatrice est formé par l'assemblage d'éléments séparés qui sont montés axialement les uns à la suite des autres et sont raccordés les uns aux autres au moyen de boulons d'assemblage, et en outre lorsque 5 le corps est fixé, au niveau de ses extrémités avant et arrière, au chariot d'entraînement, cette vibration est transmise depuis le palier axial aux autres éléments du corps avant que les forces provoquant la vibration soient reçues dans le chariot par l'intermédiaire des parties avant et arrière du corps. Une telle vibration des éléments du corps soumet les surfaces de raccordement des éléments du corps à une usure et à une cavitation et soumet à une contrainte élevée les boulons d'assemblage raccordant les éléments du corps. Dans une autre perforatrice connue, la force d'avan 15 ce et les forces réfléchies sont encaissées au moyen du système hydraulique moyennant l'utilisation d'un vérin hydraulique. Un amortisseur hydraulique communiquant avec le système hydrau lique de la perforatrice est de ce fait prévu entre le corps et un piston particulier d'amortissement, que vient frapper 20 la broche sous l'influence de la force réfléchie. Cependant l'impulsion puissante de percussion à haute fréquence, qui est réfléchie par la roche, soumet à une forte contrainte les join d'étanchéité du piston d'amortissement, qui sont très rapidement endommagés en cours d'utilisation. Les impulsions réflé25 chies provoquent également des variations importantes de pression dans le système hydraulique communiquant avec le piston, et ces variations de pression soumettent à une contrainte les accumulateurs de pression et altèrent la dynamique de percussion de la perforatrice. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif qui évite les inconvénients indiqués précédemment et à l'aide duquel les effets des impulsions réfléchies, qui agissent sur le palier axial et sur le corps de la perforatrice, peuvent être réduits de façon substantielle. Cet objectif 35 est atteint à l'aide d'un dispositif conforme à l'invention, ts Its qui est caractérisé en ce que le palier axial est soutenu directement sur le chariot par des moyens de support séparésdtutres moyens de support du corps. L'invention est basée sur l'idée selon laquelle le palier axial est supporté de telle manière que la force d'avance et la force réfléchie, qui agissent sur le palier, sont transmises directement du palier axial au chariot d'avance de sorte qu'elles ne sont pas transmises par l'intermédiaire des autres éléments du corps. Par conséquent la force d'avance et la for10 ce réfléchie n'appliquent pas de contraintes aux autres éléments du corps ou aux boulons d'assemblage et n'altèrent pas la dynamique de percussion de la perforatrice. L'usure des surfaces de raccordement présentes entre les éléments du corps est réduite et les boulons d'assemblage possèdent une durée 15 de vie utile plus longue. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale et 20 en coupe axiale partielle d'une perforatrice à percussion comportant un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue de face de la perforatrice; - la figure 3 est une illustration schématique du 25 principe de fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 1; - la figure 4 montre une coupe d'un palier axial prise suivant la ligne IV-IV sur la figure 3; et - la figure 5 représente une autre forme de réali30 sation du dispositif semblable à celui de la figure 3. La perforatrice représentée sur les figures 1 et 2 des dessins comporte un corps 1, qui est constitué par un élément arrière 2, dans lequel des moyens de percussion 3 sont montés, par un élément avant 4, dans lequel un manchon d'en35 trainement en rotation 5 est monté coaxialement aux moyens de percussion, par un capot d'extrémité 6 et par un capot avant 7. Un palier axial 8 conforme à l'invention est disposé entre les éléments avant et arrière du corps. Le palier axial et les éléments mentionnés plus haut du corps sont assemblés sous la 5 forme d'une unité rigide au moyen de boulons d'assemblage longitudinaux 9. Une broche 10 est disposée dans le manchon d'entraînement en rotation, de manière à pouvoir glisser axialement mais en étant bloquée en rotation. La broche est destinée à être fixée à la tige d'un foret. Le corps supporte un méca10 nisme d'entraînement en rotation 11 qui engrène avec le manchon d'entraînement en rotation. Dans cette forme de réalisation, le palier axial est formé par une pièce annulaire séparée, dont la surface avant est munie de goujons de support fixes 12, qui sont dis15 posés autour de l'ouverture centrale du palier axial. Les goujons de support sont positionnés à l'opposé de l'extrémité arrière du manchon d'entraînement en rotation. Le palier axial est muni de pattes de fixation 13, qui sont fixées au moyen de boulons 14 à des supports 16 fixés 20 à un chariot 15. La surface de support située entre les pattes et les supports est située dans un plan transversal par rapport à l'axe de la perforatrice de sorte que les supports sont en appui contre le corps et supportent ce dernier dans la direction axiale. Les extrémités avant et arrière du corps sont 25 en outre munies de pattes auxiliaires 17 qui sont supportées par des tiges axiales de support 18 situées dans des supports auxiliaires 19 prévus dans le chariot, de sorte qu'elles soutiennent le corps dans la direction radiale. Le palier axial de la perforatrice fonctionne de in la manière suivante: JV Lorsque la broche est déplacée axialement vers l'intérieur dans le manchon d'entraînement en rotation sous l'influence de la force d'avance et des forces réfléchies et s'applique contre un épaulement 5a du manchon d'entraînement en 35 rotation au moyen de son système de dents, l'extrémité arrière du manchon d'entraînement en rotation venant s'appliquer axialement contre les goujons de support.Etant donné que le palier axial est supporté rigidement sur le chariot, la force d'avance et la force réfléchie, F, s'exerçant sur le palier axial 5 sont transmises directement à partir de ce dernier au chariot. Par conséquent ces forces n'appliquent pas de contraintes aux autres éléments du corps, étant donné que ces forces ne sont pas transmises par l'intermédiaire des autres éléments au chariot, mais qu'elles sont encaissées dans le chariot uniquement 10 par le palier axial 8 et les supports 16 du chariot. La forme de réalisation représentée sur la figure diffère de la précédente principalement en ce qui concerne le palier axial 28 qui est solidaire d'un élément avant 24 du corps, en étant disposé sur l'extrémité arrière de cet élément. 15 L'extrémité arrière de l'élément du corps est munie de pattes de fixation 13, à partir desquelles le palier axial formé par la partie du corps est fixé au chariot. Les dessins et la description, qui y est associée, sont destinés uniquement à illustrer l'idée de l'invention, 20 dont la réalisation peut varier dans les détails. Ainsi il est possible de disposer les goujons de support dans le manchon d'entraînement en rotation, comme cela est représenté sur la figure 5. Lorsque l'on utilise une broche entraînée directement, c'est-à-dire lorsque les dents d'entraînement en rota25 tion sont formées directement sur la broche, ces dents de la broche peuvent s'appliquer directement ou indirectement contre le palier axial. REVENDICATIONS 1. Dispositif de support d'un palier axial d'une perforatrice, comportant - --_, 1 i i nun-rt-à pAr in lhArint f 1 1 - - des moyens de percussion (3) montés dans le corps et des moyens d'entraînement en rotation (5) disposés sur un prolongement axial des moyens de percussion pour entraîner en rotation une broche (10), et - un palier axial (8;28) disposé dans le corps de 10 manière à encaisser des forces axiales (F) agissant sur le corp par l'intermédiaire de la broche, caractérisé en ce que le palier axial (8;28) est soutenu directement sur le chariot (15) par des moyens de support (16), séparés d ' autres moyens de support (19) du corps. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de percussion (3) et les moyens d'entraînement en rotation (5) sont montés dans des éléments séparés (2,4) du corps, interconnectés au moyen de boulons (tirants 9), caractérisé en ce que le palier axial est formé par une pièce 20 séparée disposée entre lesdits éléments (2,4) du corps et comportant des pattes de fixation (13) pour la fixation au chariot (15). 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de percussion (3) et les moyens d'entraînement 25 en rotation (5) sont montés dans des éléments séparés (2,24) du corps, interconnectés par des boulons d'assemblage (9), caractérisé en ce que le palier axial (28) est formé dans la partie terminale d'un élément (24) du corps, qui fait face à l'autre élément (2) du corps, et que ladite partie terminale com30 porte des pattes de fixation (13) pour la fixation au chariot - (15). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le chariot (15) comporte un support (16), sur lequel les pattes de fixation (13) sont supportées 35 dans la direction axiale au moyen de boulons de fixation (14). s 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que des moyens de support (17,18,19) sont prévus sur les extrémités opposées du corps (1) entre ce dernier et le chariot (15), de manière à réaliser un soutien ra5 dial du corps. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le palier axial (8) comporte des moyens de support (12), disposés dans la voie de déplacement axial d'un manchon d'entraînement en rotation (5) prévu pour 10 la broche (10).