Принцип работы механизма поворота бура.

Или

Перфоратор - бурильная машина ударного действия для бурения шпуров

Принцип работы перфоратора заключается в совершении поршнем-ударником под действием сжатого воздуха возвратно-поступательных движений, нанесении последовательных ударов по торцу бурового инструмента и его поворотом (инструмента) Обл применения: бурение шпуровв крепких породах с коэффициентом крепости f=8÷20;

В зависимости от условий применения пневматические перфораторы подразделяют на ручные, колонковые и телескопные.

Ручные перфораторы по массе условно разделяются на три группы: легкие (до 18 кг), средние (18—25 кг) и тяжелые (более 25 кг).

Колонковые перфораторы устанавливаются на рас­порных винтовых или пневматических колонках с автоподатчиками. Колонковые пер­фораторы имеют значительную массу (50—200 кг) и мощность; они неудобны в эксплуатации (при перестановке).

Телескопные перфораторы имеют массу 25—50 кг и предназначены для бурения восстающих шпуров. Они состоят из собственно перфоратора и телескопически раздвигающегося пнев­матического поршневого податчика, соединенных между собой стяж­ными болтами.

По частоте ударов различают перфораторы с частотой до 2000 уда­ров в минуту и быстроударные с частотой свыше 2000 ударов в ми­нуту.

По способу пылеподавления и очистки шпура от буровой мелочи различают перфораторы с продувкой сжатым воздухом, с промывкой водой или эмульсией и с отсосом пыли.

По способу уменьшения вибрации различают перфораторы без специальных устройств и с виброгасящим устройствами каретки.

По способу воздухораспределения различают перфораторы с золотниковым, клапанным и бесклапанным распределением.

Особенностью золотникового воздухораспределения является то, что перекрываемые каналы расположены перпендикулярно движе­нию золотника; перемещение золотника осуществляется благодаря разности давлений сжатого воздуха, поступающего в воздухораспре­делительное устройство. По сравнению с клапанным золотниковое распределение более экономично, но конструкция перфораторов при этом сложнее.

Особенностью клапанного воздухораспределения является то, что клапан перекрывает рабочие каналы, расположенные по его дви­жению, вследствие чего сжатый воздух попеременно поступает в поршневую и штоковую полости цилиндра, обеспечивая рабо­чий и холостой ход поршня благодаря разности давлений в полостях.

Из-за низкого к. п. д. бесклапанный способ воздухораспределения не получил значительного применения.

В перфораторе по функциональному признаку можно выделить следующие основные части (устройства):

Ударный механизм

Пусковое устройство перфоратора

Воздухораспределительное устройство

Механизм поворота бура

Устройство для удаления из шпура буровой мелочи

Глушитель шума

Виброзащитное устройство

Смазочное устройство

Характерной особенностью золотникового воздухораспределительного устройства является то, что перемещение золотника происходит сжатым возду-хом, поступающим из пневмосети, без выброса его в атмосферу. Это устрой-ство не требует сжатия воздуха поршнем-ударником в соответствующих по-лостях цилиндра, что уменьшает тормозящее действие.

Достоинствами золотникового воздухораспределения являются:

более экономичный расход сжатого воздуха при работе;

возможность бурения при перепадах давления в шахтной сети (менее чувствительны к падению давления сжатого воздуха в сети);

возможность работы при отрицательных температурах атмосферного воздуха.

Недостатками золотникового воздухораспределения являются:

большая масса золотника, что замедляет его перемещение (поэтому это устройство не рекомендуется для бурильных головок с большой часто-той ударов);

сложность изготовления золотника из-за наличия нескольких концен-трических подвижных посадок второго класса, что значительно увели-чивает стоимость всего перфоратора;

быстрый износ золотника в процессе работы.

Клапанные устройства просты, надежны в работе и быстроходны. Так как ход клапана составляет 0,5-1мм, перемещение клапана длится очень ма-лое время, благодаря чему уменьшаются потери сжатого воздуха. Это уст-ройство может обеспечить большое количество ударов поршня-ударника, по-этому они обычно устанавливаются в коротко-ходовых перфораторах (длина хода - 0,5 1 от диаметра поршня) с большой частотой ударов (при большем ходе будет заметно сказываться тормозящее противодействие воздуха, сжи-маемого в полостях цилиндра поршнем-ударником во время своего движе-ния).

К недостаткам клапанных механизмов относятся:

- их неэкономичность из-за прямого выхода сжатого воздуха в атмосферу через выхлопное окно перфоратора при перемещении клапана;

- неудовлетворительная работа перфораторов вследствие перепада давления в шахтной сети и отрицательных температур окружающего воздуха.

Буровые штанги

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПОДДЕРЖКИ

Для эффективного бурения шпуров и облегчения труда рабочих пере-носные перфораторы обычно устанавливаются на пневмоподдержках. Кроме пневмоподдержек крепление, удержание перфораторов во время работы и создание необходимых усилий осуществляется с помощью универсальной бурильной установки УБТУ-1, распорных колонок УПБ-1Б, КБРП, ЛКР-Т, манипуляторов различных типов.

Поддержки выпускаются трех типов: П8, П11, П13. Основным пара-метром пневмоподдержек является рабочий ход поршня. У поддержки П8 он составляет 800 мм, у П11-1100 мм, а у П13-1300 мм.

Пневмоподдержка представляет собой силовой пневмоцилиндр дву-стороннего действия (рис. 16). Поддержка имеет подвижной цилиндр 1, на верхнем конце которого установлен пусковой кран 2. Сжатый воздух к крану 2 подается по воздушному рукаву. Пусковой кран выполнен в виде конусной пробки с каналами. Для осуществления рабочего хода шток 4 упирается в почву, при этом выдвигается цилиндр пневмоподдержки, на котором при по-мощи пальца 5 закрепляется перфоратор. Для реверса пневмоподдержки сжа-тый воздух подается по трубке 6 в штоковую полость цилиндра - поддержка опускается. Для быстрого сброса давления сжатого воздуха имеется клапан 7, открываемый вручную кнопкой 8 (рис. 16, сеч. А-А).

Принцип действия пневмоподдержки (рис. 7-а) заключается

Виды коронок в т.ч. штыревые буровые коронки с резьбовым соединением (для мощных перфораторов)

Штыревая буровая коронка КНШ 110
Предназначена для разрушения горных пород при бурении взрывных скважин погружными пневмоударниками, в крепких и весьма крепких (f до 20), трещиноватых горных породах высокой абразивности.
Диаметр коронки 110мм
Тип соединения баянет, шпонка Способы присоединения: конус, резьба, клин, баянет. Поворот в присоединительном гнезде

Качество, надёжность и долговечность
Диаметр хвостовика не более 52мм
Марка твердого сплава В20 betek

Букса (википедия) нем. Buchse) — стальной или чугунный цилиндр , внутри которого размещены: подшипник скольжения, вкладыш, смазочный материал и устройство для подачи смазочного материала к шейке оси, либо подшипник качения и смазочный материал.

Букса поворотная ПП-63 и др ПП - сканалами для смазки, работает как шлицевая направляющая, с 6-гранной внутренней поверхностью под забурник (буровую штангу)

Подши́пник качения(англ. bearing)(от слова шип) — часть опоры вала или оси, обеспечивающая вращение с наименьшим сопротивлением

Опора с упорным подшипником называется подпятником

Подшипник скольжения -часть опоры вала или оси, обеспечивающая вращение с наименьшим сопротивлением, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей.

БУРТ - уступ для осевого фиксирования деталей на валу или оси (уступ для осевого фиксирования буровой штанги)

Галтель - это радиусное сопряжение двух разных диаметров на одной детали. Галтель предназначена для уменьшения концентрации напряжений в месте резкого перехода от меньшего диаметра к большему.

Способы присоединения коронок: конус, резьба, клин, баянет

Буровая коронка — буровой инструмент, предназначенный для вращательного бурения геологоразведочных скважин кольцевым забоем с отбором керна, состоящий из короночного кольца (корпуса), матрицы с режущими элементами, разделенной на сектора промывочными каналами (пазами). Один из элементов бурового оборудования.

Отличается от бурового долота меньшими размерам (26,36,46,59,76,93,112,132,151 мм). Используется в основном для бурения шпуров, взрывных скважин малого и среднего диаметра, выбуривания керна при разведочном бурении. По материалу изготовления рабочей поверхности буровые коронки делятся на твердосплавные и алмазные.

Технические характеристики пневматических перфораторов Марка Масса, Энергия Частота Расход Глубина Усилиеперфоратора кг удара, ударов, воздуха, бурения, подачи, Дж мин –1 м3/мин м Н Переносные ПП36В 29,4 36 2300 2,8 2–4 0–1200 ПП54В 30,5 54 2300 3,5 2–4 0–1200 ПП63В 33,0 63 1800 3,5 2–4 0–1200 Телескопные ПТ-29М 38 50 2400 3,3 До 8 1000– 2000 ПТ-36М 47 90 2600 4,5 До 15 1000– 2000 Колонковые ПК-60 60 90 2500 9,0 До 25 До 7000 ПК-75 75 150 2600 13,0 До 50 До 10 000

ПЕРФОРАТОРЫ

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Назначение и область применения переносных перфораторов.

2.Типы и модификации выпускаемых перфораторов; обозначение перфораторов. Основные характеристики

3.Покажите на чертеже основные узлы перфоратора, объясните их назначение.

4.Принцип действия золотникового воздухораспределения.

5.Область применения перфораторов с золотниковым воздухораспределением.

6.Принцип действия клапанного воздухораспределения.

7. Область применения перфораторов с клапанным воздухораспределением

Принцип работы механизма поворота бура.

9.Способы очистки шпура от буровой мелочи (шлама); достоинства и недостатки существующих устройств. 10.Перфораторы с центральной и боковой подачей воды в буровую штангу; конструкции хвостовиков для этих схем.

11.Шумопоглощающее устройство перфоратора.

12.Принцип действия виброзащитного устройства перфоратора.

13.Смазка перфоратора, принцип действия магистральной автомасленки.

14.Цельные и составные буры, их конструктивные особенности и область применения.

15.Шестигранные буры и круглые штанги; их конструктивные отличия в зависимости от способа очистки шпура от буровой мелочи; необходимость наличия набора буров при бурении.

16.Типы выпускаемых коронок, область их применения.

17.Твердые сплавы, применяемые для армирования коронок (их состав, фор-ма, способы крепления на коронках).

18.Способы соединения коронок с буром (штангой).

19. Определение степени затупления различных типов коронок, заточка коронок.

20.Конструкции коронок, армированных твердосплавными штырями с полусферической вершиной .

21.Пневматические поддержки , принцип их работы.

22 Способы присоединения коронок

Определения:

Букса

Букса поворотная и патрон

25 Подши́пник качения

Подшипник скольжения

БУРТ

Галтель

Буровая коронка

Буровое долото ПРИЛОЖЕНИЯ