Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
45 |
поршень закрывает выхлопное отверстие 9 и сжимает воздух,
оставшийся в левой части цилиндра. Сжимаемый воздух теперь давит на клапан справа. Когда поршень пройдет кольцевые вы
точки и соединит правую часть цилиндра с выхлопным отверсти ем, клапан будет переброшен влево и снова начнется рабочий ход поршня.
Механизм поворота бура перфоратора ПА-23 (рис. 11) состо ит .из храпового кольца 1, геликоидального (со спиралевидной нарезкой) стержня 2, снабженного головкой 7, геликоидальной
гайки 6, вставляемой в поршень, и поворотной буксы со втулкой, имеющей гнездо для хвостовика .бура. В головке 7 имеются гнез да для собачек 3, натяжных стержней 4 и пружин 5.
Рис. 11. Механизм поворота бура
Головка геликоидального стержня 7 с собачками помещается в храповом кольце. Собачки с помощью пружин все время упи раются в зубья храпового кольца и допускают вращение гелико идального стержня только в одном направлении. Геликоидальный
стержень 2 входит в геликоидальную гайку 6. Шток поршня име
ет прямые параллельные шлицы 8 и входит в поворотную бук
су, имеющую соответствующие пазы.
Принцип действия поворотного механизма заключается в следующем. При рабочем ходе поршня собачки не препятствуют вращению геликоидального стержня, который поворачивается в соответствии с направлением спиральных выступов гайки 6. При этом поршень не поворачивается и двигается прямолинейно. При
холостом ходе поршня собачки упираются в зубья храпового
кольца и не допускают вращения геликоидального стержня. Это вызывает поворот поршня, шток которого в свою очередь (благо даря наличию прямых шлиц) поворачивает поворотную буксу, а вместе с ней и бур. Угол поворота составляет 10—15°.
Устройство для промывки шпуров перфоратора ПА-23 пред ставлено (схематически) на фис. 12. Вода поступает через кран в резервуар 1, из которого по каналу 2 попадает в кольцевое пространство 3 между корпусом машины и пробкой 4, в которой
имеются крестообразно расположенные четыре канала 6, соеди
няющиеся с водяной трубкой 5. Водяная трубка входит одним
46 |
Горные породы и буровые работы |
концом в |
уплотняющее резиновое кольцо 7, а другим — в хво |
стовик бура 8 на длину 30 мм. Вода из водяной трубки попадает
в осевой канал бура и непрерывно поступает в шпур. Такой спо соб подачи промывочной воды при бурении называется осевым.
Смазочное устройство перфоратора ПА-23 состоит из масля
ной камеры 1 (рис. 13), находящейся в направляющей втулке 2 Камера 1 наполняется маслом через отверстие в цилиндре, закрываемое гайкой 3. Объем масляной камеры рас считан на 1,5—2-часа работы перфора тора. Масляная камера / соединена с воздухораспределительным и храпо вым устройствами через канал 6, а со
шлицевой частью штока поршня — че рез отверстие 7.
Сжатый воздух, проходящий в воз
духораспределительное устройство че рез отверстие 4 в храповом кольце 5, засасывает масло из канала 6 и на правляется в воздухораспределитель ное устройство и в цилиндр перфорато ра. Масло для смазки собачек и хра пового кольца поступает через канал 8. Смазка поворотной буксы осущест
Рис. 12. Схема устройства
для промывки шпуров (осе вой способ)
вляется через отверстие 7.
В настоящее время проводятся ра
боты по испытанию и освоению новых
быстроударных ручных перфораторов.
Основой для создания быстроудар ных (с числом ударов 3000 и более в
1 мин.) перфораторов послужило сле дующее.
Мощность любого перфоратора определяется чрормулой
W |
л.с., |
(35) |
|
|
75-60 |
|
v |
где А — запас кинетической энергии, |
развиваемой поршнем при |
||
ходе вперед, кем; |
|
|
|
п — число ударов поршня в одну минуту. |
|
||
Запас кинетической энергии |
|
|
|
А = FPS, |
|
(36) |
|
где F — площадь поршня, на |
которую |
давит сжатый |
воздух |
при ходе поршня вперед, см2;
S—длина хода поршня, м;
Р—давление воздуха в цилиндре перфоратора, ат.
Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
47 |
|
При перфораторном бурении, когда применяются буры, арми |
||
рованные твердым сплавом, значение А приходится |
(Ограничи |
|
вать. Дело в том, что при бурении крепких и |
весьма крепких |
|
пород, если величина А (превышает 15—20 кгм, |
имеет место зна |
|
чительный бой пластинок твердого сплава, а также преждевре
менный выход «из строя коронок и буров. Увеличить мощность
перфоратора в этих условиях можно путем |
увеличения числа |
ударов. |
I |
Рис. 13. Смазочное устройство перфоратора ПА-23
Число ударов поршня перфоратора зависит от диаметра
поршня D, давления воздуха в цилиндре Р, массы поршня m и
длины хода поршня S. Эту зависимость можно представить в
следующем виде:
'i=20Bi/-£r- <37>
Как следует из формулы (37), число ударов поршня перфо ратора можно увеличить за счет уменьшения или длины хода, или массы поршня. Более выгодно уменьшение длины хода, так
как в этом случае сохраняется к. п. д. удара. |
|
||
В 1955 г. |
Криворожский завод («Коммунист» начал выпуск |
||
перфораторов |
марки |
ПР-20 с повышенным числом |
ударов, |
поршня. |
современных перфораторов отношение |
D: S = |
|
Если для |
|||
= 1 —1,25, то |
для перфораторов ПР-20 отношение >0:5 — 2,12. |
||
Перфоратор ПР-20 |
предназначен для бурения шпуров диа |
||
метром до 46 мм и глубиной до 3 м в породах средней крепости
и в крепких. |
I |
|
|
Техническая характеристика перфоратора ПР-20 |
|
Общий, |
вес кг .................. |
21,6 |
Длина, |
мм................................................................................... |
580 |
Размеры хвостовика бура, мм............................................ |
25хЮ8 |
|
48 |
Горные породы и буровые работы |
|
|
Диаметр цилиндра, мм.................................................... |
. |
76 |
|
Ход поршня, |
мм......................... |
’....................................... |
45 |
Вес поршня с гайкой, кг.................................................... |
|
1,74 |
|
Число ударов |
в 1 мин.............................................................. |
|
2600 |
Число оборотов в 1 мин............................................................ |
|
50 |
|
Работа удара поршня, кгм ................................................ |
|
3,5 |
|
Крутящий момент, кгсм......................................................... |
|
140 |
|
Расход воздуха, м3/мин .............................. |
.... |
3,5 |
|
Давление сжатого воздуха, ати ................................... |
5 |
||
Диаметр воздушного шланга, мм................................... |
25 |
||
Институтом Гипрорудмаш в последнее время разработан более производительный быстроударный ручной перфоратор ПРС-3, отличающийся от ПР 20 цилиндром увеличенного диа метра.
Рис. 14. Быстроударный перфоратор ПРС-3
Перфоратор ПРС-3 (рис. 14) состоит из головки 1, цилиндра 2, патрона 3, поршня 4 со штоком, храпового механизма 5, воз духораспределительного устройства 6, устройства для промывки шпуров 7’, направляющей втулки 8, поворотной буксы, 9, грундбуксы 10, буродержателя 11, стяжных болтов 12.
Смазка перфоратора в процессе бурения производится авто матически при помощи автомасленки с фильтром, прикрепленной к головке перфоратора.