11. Устройство и принцип работы механизма поворота бура перфоратора

Механизм поворота бура

Наличие механизма поворота бура (рис. 1 и 2) в перфораторах позволя-ет получить шпур правильной цилиндрической формы, а также лучше ис-пользовать скалывающие усилия, возникающие в породе при внедрении в нее в момент удара лезвия коронки.

У переносных перфораторов осуществляется зависимое вращение бура от движущегося поршня-ударника. После каждого удара по торцу бура пор-шень-ударник при помощи храпового механизма поворачивается во время холостого хода на некоторый угол. Механизм поворота (рис. 1, 2) состоит из геликоидальной гайки 14, закрепленной в поршне-ударнике 4, стержня 15 с геликоидальной нарезкой, головка которого имеет четыре гнезда для собачек 26 (рис. 1,2) и храпового кольца 17, к зубьям которого при помощи кониче-ских пружин прижимаются собачки (рис. 1, сеч. Б-Б). Храповое кольцо 17 (рис. 2) неподвижно закреплено в цилиндре 2 (рис. 1, поз. с). В свою очередь, поршень-ударник прямолинейными шлицами входит в пазы поворотной бук-сы 7, соединенной с концевой буксой 8, в которую вставлен шестигранный хвостовик бура.

Собачки позволяют геликоидальному стержню 15 вращаться только в одном направлении - против часовой стрелки. Во время рабочего хода порш-ня-ударника 4 геликоидальная гайка 14, двигаясь вместе с ним вперед, давит своими выступами на шлицы геликоидального стержня 15 и заставляет его вращаться против часовой стрелки, собачки 26 при этом проскальзывают по зубьям храпового кольца 17 и не препятствуют повороту стержня. После на-несения удара поршень-ударник движется назад. При этом геликоидальная гайка 14 не может повернуть стержень 15,так как собачки 26 упираются тор-цами в зубья храпового кольца 17 и вследствие этого поворачивается сам поршень-ударник 4, от которого поворачиваются поворотная и концевая бук-сы 7, 8 и соответственно бур.

Крутящий момент в перфораторах имеет незначительную величину, а мощность вращательного механизма, как правило, составляет не более 15% от ударной мощности.

12. Схема и принцип работы воздухораспределительного устройства перфоратора

1.2. Воздухораспределительные устройства пневматических перфораторов

Воздухораспределительные устройства бурильных молотков служат для автоматической подачи сжатого воздуха в рабочие ка­меры. Это наиболее ответственный узел молотка. Чем совершеннее конструкция воздухораспределительного устройства, тем экономич­нее и производительнее будет работать молоток.

Воздухораспределительные устройства современных перфорато­ров по конструкции и принципу действия можно разделить на четыре типа: клапанные, золотниковые, комбинированные и бесклапанные. Главный отличительный признак их - различие в способе пе­ремещения распределителя- воздуха (клапана или золотника).

При клапанном воздухораспределении распределитель ("клапан") перемещается под действием "сжимаемого" воздуха, то есть воздуха, сжимаемого поршнем в цилиндре молотка. При золотниковом воздухораспределении распределитель ("золотник") перекидывается сжатым (подаваемым в молоток и толкающим поршень) воздухом. Наиболее широкое распространение в отечественных перфораторах получило сейчас клапанное воздухораспределение. Одной из часто встреча­емых его разновидностей является воздухераспределение с помощью фланцевого клапана (Рис.1.4).

Воздухораспределительный механизм состоит при этом из кор­пуса клапанной коробки 4, направляющей втулки 3, крышки 5 и клапана 8. Через пусковой кран 1 сжатый воздух по каналам 2 по­падает в камеру воздухораспределительной коробки. Пройдя перед началом рабочего хода поршня (рис.1.4,а) через кольцевой за­зор между клапаном и крышкой коробки, сжатый воздух попадает в заднюю часть цилиндра, давит на поршень и толкает его вперед. Из передней части цилиндра воздух поршнем выталкивается в атмосферу через выхлопное отверстие 6.

По мере хода вперед, после закрытия поршнем выхлопного от­верстия, воздух в передней части цилиндра сжимается и давление его по каналу 7 передается на заднюю поверхность клапана. Одна­ко .для перекидки клапана этого давления недостаточно, так как ему противодействует давление сжатого воздуха, поступающего в заднюю часть цилиндра. При дальнейшем движении, проходя выхлоп­ное отверстие, поршень открывает его и в следующий момент нано­сит удар штоком по хвостовику бура.

При открытии выхлопного отверстия давление воздуха в зад­ней части цилиндра резко падает, и за счет давления на заднюю поверхность клапана сжимаемого воздуха, клапан перекидывается вперед (рис.1.4,б).

Доступ сжатого воздуха в заднюю часть цилиндра прекращается, Через образовавшийся между задней поверхностью клапана и корпусом коробки зазор сжатый воздух по каналу 7 начинает поступать в переднюю часть цилиндра и толкает поршень назад (холостой ход). Перекидка клапана будет произведена теперь воздухом, который сжимается поршнем по мере его хода назад уже в задней части ци­линдра. Произойдет она в момент открытия выхлопного отверстия 6, связывающего с атмосферой переднюю часть цилиндра (рис.1.4,а) Далее цикл повторяется.

Бурильные молотки с клапанным воздухораспределением отлича­ются простотой конструкции, небольшим количеством каналов в стенках цилиндра, надежностью в работе.

Золотниковое воздухораспределение применяется во многих моделях иностранных бурильных молотков. У нас оно использовалось раньше в колонковом перфораторе КЦМ-4, сейчас применяется на ручном бурильном молотке ПР-3ОП.

На рис.1.5 приведена схема распространенного типа золотнико­вого воздухораспределения цилиндрическим золотником. Воздухорас­пределительный, механизм состоит здесь из корпуса 3 коробки, зо­лотника 2, передаем крышки 5 коробки, задней крышки 10, направ­ляющей втулки 12, Через пусковой кран 1 по каналам 13 сжатый воз­дух попадает в полость 11 задней крышки коробки. На рис.1.5,а (золотник торцом примыкает к фланцу направляющей втулки) воздух проходит через отверстия во втулке, затем каналы 9 в теле золот­ника и через отверстия и зазоры между торцом золотника и перед­ней крышкой попадает в заднюю часть цилиндра. Поршень начинает двигаться вперед. До закрытия поршнем выхлопного отверстия 7 воздух из передней части цилиндра выходит в атмосферу. После его закрытия поршнем часть воздуха продолжает выходить в атмос­феру по каналу 6. через отверстие 4.

При прохождении задней кромкой поршня отверстия канала .8 сжатый воздух по этому каналу поступает из цилиндра под фланец золотника слева, давит на фланец и перебрасывает золотник впе­ред.

Зазоры между передней крышкой и торцом золотника при этом ликвидируются и доступ сжатого воздуха в заднюю часть цилиндра прекращается. В следующий момент поршень проходит выхлопное от­верстие 7 и штоком наносит удар- по хвостовику бура.

Оставшийся в задней части цилиндра воздух выходит в атмос­феру.

Теперь сжатый воздух из воздухораспределительной коробки по каналу 14 (рис.1.5,б) начинает поступать а породою часть цилиндра а толкает поршень назад.

Двигаясь, поршень закрывает выхлопное отверстие 2 и открывает отверстие канала 6. По этому каналу сжатый воздух поступает теперь под фланец золотника справа, и перебрасывает зо­лотник назад. В следующий момент поршень открывает выхлопное отверстие,7, а оставшийся в передней части цилиндра воздух вы­ходит в атмосферу, далее цикл повторяется.

Воздух, сжимаемый в задней части цилиндра при холостом ходе поршня, после закрытия выхлопного отверстия ,7 и отверстия канала 8 играет роль буфера, который необходим для предотвра­щения ударов поршня по золотниковой коробке.

Бурильные молотки о золотниковым воздухорарпределением в конструктивном отношения сложнее клапанных. Большие поверхности скольжения и чувствительность к засорению тоже являются их не достатком. Однако уменьшение удельного расхода воздуха, ввиду отсутствия прямого выхода его в атмосферу при перекидке золот­ника дает определенный экономический эффект, особенно при экс­плуатации мощных моделей.

Комбинированное воздухораспределение занимает промежуточ­ное положение между клапанным и золотниковым. При рабочем ходе поршня (рис.1.6,а) перекидка золотника вперед осуществляется здесь сжатым воздухом, поступающим под фланец золотника 6 из задней части цилиндра по специальному каналу 5, когда поршень, двигаясь вперед, пройдет отверстие этого канала. После закрытия поршнем выхлопного отверстия 2 воздух в передней части цилиндра не сжимается, а выходит в атмосферу по каналу 3 через кольцевую вы­точку на золотнике и канал 1, Таким образом, в передней части цилиндра воздушной подушки не образуется и ослабления удара не происходит.

При холостом ходе поршня (рис.1.6.б) перекидка золотника про­изводится воздухом, сжимаемым в задней части цилиндра. Двигаясь назад, поршень закрывает выхлопное отверстие 2 и сжимаемый им воздух начинает давить на переднюю кромку золотника через отверстие 4 в передней крышке воздухораспределительной коробки. Перекидка золотника происходит за счет этого давления в момент открытия поршнем при своем движении назад выхлопного отверс­тия 2.

Бесклапанное воздухораспределение используется в некоторых моделях заграничных перфораторов, У нас оно получило распространение только в пневмоударниках.

Бесклапанное воздухораспределение при работе молотка осу­ществляется самим движущимся поршнем,

Наиболее аффективной и экономичной следует считать ту систему воздухораспределения, которая обеспечивает наибольшую работу удара при относительном наименьшем расходе сжатого воздуха на удар. Однако экономичность работы перфоратора зависит, конечно, не только от системы воздухараспределения и ее параметров, но и от общего устройства молотка и его механического коэффициента полезного действия»