ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК

Полезная модель относится к области горного дела, а именно к погружным пневматическим ударным механизмам, предназначенным для бурения скважин в породах различной крепости при разработке горных выработок.
Известен пневмоударник для бурения скважин [1] содержащий корпус, на одном конце которого установлен встроенный обратный клапан и переходник под буровые штанги. Внутри корпуса установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень-ударник и выполнена система воздухораспределения пневмоударника, посредством которой сжатый воздух подается попеременно в рабочую камеру и камеру холостого хода, для того чтобы поршень-ударник совершал возвратно-поступательное движение внутри корпуса в процессе работы.
Существенными недостатками этого вида пневмоударника является нерациональность его использования на необводненных скважинах в связи с наличием в корпусе пневмоударника встроенного обратного клапана, присутствие, которого существенно увеличивает габаритные размеры пневмоударника в собранном состоянии, этот недостаток ведет к увеличению размеров горных выработок, необходимых для ведения буровых работ подобными пневмоударниками и невозможности использования для бурения с этими пневмоударниками некоторых типов буровых станков для пневмоударного бурения, что приводит к значительному удорожанию горнопроходческих работ.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является исключение указанных недостатков путем изменения конструкции погружного пневмоударника и выполнение обратного клапана в отдельном съемном корпусе.
Поставленная задача достигается тем, что погружной пневмоударник содержащий корпус, с одной стороны которого установлен переходник под буровые штанги, обратный клапан, совершающий возвратно-поступательное движение внутри корпуса поршень-ударник и систему воздухораспределения, согласно полезной модели обратный клапан выполнен в отдельном съемном корпусе, который при необходимости (бурение на обводненных скважинах) устанавливается между переходником под буровые штанги и буровой штангой.
Указанная совокупность признаков позволяет применять погружной пневмоударник как на обводненных скважинах (при установленном обратном клапане), так и на необводненных скважинах (при снятом обратном клапане) при минимальных габаритах горной выработки на всех типах буровых станков для пневмоударного бурения.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного конструктивного исполнения и чертежом, где на Фиг.1 показан продольный разрез погружного пневмоударника с установленным обратным клапаном в отдельном съемном корпусе, а на Фиг.2 показан продольный разрез обратного клапана в отдельном съемном корпусе.
Погружной пневмоударник (Фиг.1, Фиг.2) содержит корпус 1, на одном конце которого посредством разъемного соединения закреплен переходник 2 с центральным каналом 3, в переходник 2 установлен обратный клапан 4 собранный в отдельном съемном корпусе 5. Обратный клапан 4 выполнен в направляющей втулке 9 установленной в корпусе клапана 6 с возможностью осевого перемещения посредством пружины 7, которая одним своим концом взаимодействует с торцом 8 направляющей втулки 9. В корпусе клапана 6 выполнены канал 10 и каналы 11. Внутри корпуса 1 установлен поршень-ударник 12 и система воздухораспределения образованная каналами 13 и расточками 14. Поршень-ударник 12 разделяет полость корпуса 1 на полость рабочего хода 15 и полость холостого хода 16. На противоположном конце корпуса 1 посредством разъемного соединения закреплена букса 17, в которой установлена буровая коронка 18.
Погружной пневмоударник работает следующим образом.
К переходнику 2 собранного погружного пневмоударника (Фиг.1) крепится съемный корпус 5 обратного клапана 4, к которому в свою очередь крепится, став буровых штанг (не показан), в буксу 17, закрепленную в корпусе 1, устанавливается буровая коронка 18. Затем через магистраль штанг от буровой машины подается сжатый воздух, осевое усилие и крутящий момент. Посредством давления сжатого воздуха обратный клапан 4 закрепленный в направляющей втулке 9, перемещается в осевом направлении в корпусе клапана 6, сжимая пружину 7 торцом 8 направляющей втулки 9, и открывает канал 10. Через каналы 10 и 11 сжатый воздух проникает в центральный канал 3 переходника 2 и далее через каналы 13 и расточки 14 воздухораспределительной системы попеременно подается в полость рабочего хода 15 и полость холостого хода 16 заставляя поршень-ударник 12 совершать возвратно-поступательное движение внутри корпуса 1 и наносить удары по буровой коронке 18, которые передаются на забой.
После окончания бурения подачу сжатого воздуха прекращают, его воздействие на обратный клапан 4 прерывается и пружина 7, разжимаясь и воздействуя на торец 8 направляющей втулки 9, перемещает обратный клапан 4 в осевом направлении, и он перекрывает отверстие 10. Обратный клапан 4, перекрыв отверстие 10, предотвращает попадание влаги из забоя скважины через пневмоударник в механизм бурового станка после прекращения подачи сжатого воздуха.
При применении погружного пневмоударника на необводненных скважинах в минимально возможных сечениях горных выработок, съемный корпус 5 обратного клапана 4 демонтируется и, став буровых штанг, крепится непосредственно в переходнике 2. Далее происходит бурение скважины в нормальном режиме.
Использование предложенных усовершенствований в конструкции погружного пневмоударника, позволяет его использование в минимально возможных сечениях горных выработок, что сокращает затраты на горнопроходческие работы на необводненных скважинах в связи с возможностью снятия при необходимости обратного клапана и этим существенно уменьшить габаритные размеры погружного пневмоударника в собранном состоянии. А также позволяет использовать для бурения с этими погружными пневмоударниками все типы буровых станков для пневмоударного бурения.
Источник информации:
1. Г. Новосибирск, издательство «Наука», сибирское отделение, 1986 год, «Пневматические машины ударного действия для проходки скважин и шпуров», стр.32, рис.1.42