книги из ГПНТБ / Ассонов В.А. Буровзрывные работы учебное пособие для горных техникумов

Рис. 6. Ручной пневматический перфоратор РПМ-17А

а — разрез перфоратора: б — пусковое устройство; в — устройство для промывки и верхняя крышка перфоратора; гид — поворотный механизм; е — воздухораспреде­ лительное устройство

2

Поворотное устройство работает следующим образом: при Движении поршня вниз (рабочий ход) геликоидальный стержень вращается против часовой стрелки, и собачки свободно проворачи­ ваются внутри храповой буксы. При холостом ходе геликоидаль­ ный стержень вращается по часовой стрелке, собачки упираются в выступы храповой буксы. При этом поршень со штоком, продолжая двигаться вверх, одновременно поворачивается на 10—15°. Вместе с ним поворачиваются поворотная букса, патрон и вставленный в него бур.

Воздухораспределительное устройство (рис. 6, а, е) состоит из коробки 23, фланцевого золотника 24, передвигающегося по на­ правляющей втулке 25 с крышкой 26. Золотниковая коробка снизу закрывается крышкой 27.

Перфоратор работает следующим образом. При повороте ру­ коятки 6 сжатый воздух попадает в полость 28 и через отверстия 29, 30, 31, 32 и 33 и кольцевое пространство 34 поступает в верх­ нюю часть цилиндра, откуда он давит сверху на поршень 2 и сни­

зу— на фланцевый золотник 24, перемещая последний снизу

Вверх. После этого переводят рукоятку на полный ход. Поршень движется вниз, производя штоком удар по хвостовику бура (рабо­ чий ход). При движении поршня вниз он проходит выхлопное от­ верстие 35, через которое верхняя часть цилиндра сообщается с атмосферой; в нижней же части в это время воздух по каналам

36, 37 и отверстию 38 поступает в кольцевое пространство 39, пере­

мещая золотниковый клапан вниз. При нижнем положении золот­

никового клапана сжатый воздух через кольцевое пространство 34,

и 39, радиальное отверстие 38 и канал 36 поступает в нижнюю часть цилиндра, перемещая поршень снизу вверх (холостой ход).

Когда поршень нижний кромкой пройдет выхлопное отверстие 35

и нижняя часть цилиндра сообщится с атмосферой, золотниковый клапан снова переместится вверх и начнется рабочий ход.

Бур во время работы перфоратора поддерживается и центри­ руется буродержателем 40, укрепленным болтами 41 с пружинами.

При смене буров буродержатель оттягивают и отводят в сторону. Крышка и корпус перфоратора соединяются стяжными болтами с гайками.

При интенсивной продувке шпура отверстие 35 закрывают, пор­ шень останавливается, и струя сжатого воздуха через каналы Цилиндра, зазоры в поршне и поворотной буксе, через осевой канал бура устремляется в забой шпура, выдувая буровую пыль.

Устройство других ручных перфораторов (ПА-23, ОМ-506Л, ПР-35 и др.) сходно с устройством перфоратора РПМ-17А. Неко­ торое отличие наблюдается в размерах, весе и конструкции от­

дельных деталей. Все перфораторы имеют фланцевый залотниковый клапан, автоматический поворот бура с геликоидальным стержнем и устройство для продувки и промывки шпура во время бурения.

На заводе «Коммунист» (г. Кривой Рог) спроектирован и изго­

товлен ряд новых ручных быстроударных п е р ф ор а т ор о в

20

с числом ударов в 1 минуту от 2 700 до 3 750. К ним относятся пер­ фораторы ПР-20 (весом 21,6 кг), ПР-23 (весом 24,45 кг) и, нако­ нец, ПР-10 (весом 10 кг). Перфоратор ПР-20 предназначен для бу­ рения шпуров диаметром до 56 мм и глубиной до 3 м, ПР-23—для бурения шпуров диаметром до 65 мм и глубиной до 4 м, перфора­ тор ПР-10—для бурения шпуров диаметром до 46 мм и глубиной до 2 м. Эти перфораторы могут устанавливаться и на поддержи­ вающей колонке. Для укрепления на такой колонке перфораторы имеют специальное ухо. Перфораторы снабжены водопромывным устройством; в них также имеются специальные каналы, обеспечи­

вающие интенсивную продувку шпуров, направленных вертикаль­ но вниз.

Испытание быстроударных перфораторов при бурении пород различной твердости показали высокую производительность и хо­ рошие эксплуатационные качества.

Кыштымским механическим заводом выпускаются ручные пнев­

матические перфораторы типа ПР-ЗОКС, имеющие, кроме поршня

ударника, специальные бойки, передающие удар хвостовику бура. Эти перфораторы предназначены для сухого бурения и имеют спе­ циальную пылеулавливающую установку.

В табл. 4 дается характеристика ручных перфораторов.

Перфоратор телескопный ПТ-4 (рис. 7), кроме общих для всех

перфораторов основных частей, имеет телескопическую колонку с механизмом автоматической подачи.

Ствол перфоратора, задняя головка и телескопная колонка сое­ диняются вместе стяжными болтами с колпачковыми гайками.

Пусковое устройство имеет рукоятку управления 1 с кнопкой 2 разгрузочного клапана для регулирования автоматической, по­ дачи. Рукоятка укреплена на цилиндре перфоратора при помощи

колпачковой гайки и служит для управления ударным механизмом

и механизмом подачи. В задней головке 3 имеются патрубок 4 для

.присоединения шланга 5, по которому подается сжатый воздух, и патрубок 6, соединяемый со шлангом 7 для подачи воды при буре­ нии с промывкой.

Вода под давлением в 2—3 ат через патрубок 6 поступает.в

корпус фильтра 8, откуда по каналу 9 в задней головке проходит в трубку, конец которой находится в бойке 10 штока 11 поршня 12.

Вода из трубки проходит через канал бура в забой шпура. Одно­ временно по патрубку 4 в кольцевую камеру 13 задней головки перфоратора поступает сжатый воздух. Из камеры 13 через проду­ вочную трубку сжатый воздух поступает в переднюю часть перфо­

ратора и в шпур.

Спиральный профиль канала бойка обеспечивает инжекционное действие сжатого воздуха, который, выходя из отверстия бойка с большой скоростью, подхватывает воду и с силой увлекает ее в

канал бура. При холостом ходе поршня боек штока отрывается от хвостовика бура, образуя зазор, вследствие чего происходит раз­ брызгивание воды в полость патрона. Для предупреждения раз­ брызгивания в полости 14 создается давление сжатого воздуха,

22

подаваемого из кольцевой камеры 13 по каналам 15, 16, 17 и 18.

Для ликвидации засасывающего действия поршня при холостом ходе вторая полость 19 патрона соединяется с каналом 20 отвер­ стием 21.

При бурении вертикальных шпуров буровой шлам (смесь воды с буровой пылью) стекает

по буру к буродержателю. Для того чтобы шлам не мог по­ пасть в перфоратор, грани хво­ стовика обдуваются сжатым воздухом через каналы в буро-

Рис. 7. Устройство телескопного перфоратора ТП-4

а — общий вид; б — разрез продувочного и промывочного механизма

держателе. Для этой цели буродержатель делают специальной формы, предохраняющей перфоратор от попадания в него шлама.

Поворотное устройство перфоратора по принципу работы не отличается от поворотного механизма перфоратора РПМ-17А,

23

только на геликоидальном стержне укреплены не две, а четыре собачки. Угол поворота бура при холостом ходе—25°.

Воздухораспределительное устройство имеет фланцевый золот­ никовый клапан и по принципу действия не отличается от устрой­ ства в перфораторе РПМ-17А.

Механизм подачи (рис. 8) представляет собой трубу 1, в кото­

рой помещен шток 2, упирающийся своим концом 3 в почву выра­ ботки или в специально устраиваемый настил.

Когда перфоратор не работает, то шток входит в трубу до упо­ ра промежуточного кольца 4 в выступе задней головки. В этом по­ ложении шток удерживается замком 5, упруго входящим в гнезда задней головки. При закрытом впускном клапане канал 6 соеди­ нен с атмосферой. При повороте рукоятки управления на 90—

180° от исходного положения сжатый воздух из сети начинает

поступать по каналу 6 в трубу. Поступая в верхнюю часть трубы, он стремится вытолкнуть шток, но последний остается неподвиж­ ным, так как упирается в почву выработки, поэтому труба с укреп­ ленным на ней перфоратором, начинает подниматься вверх.

Из нижней части трубы воздух вытесняется манжетами в ат­ мосферу через отверстия 7. Эластичная подача перфоратора про­ исходит автоматически по мере углубления шпура до предельной

величины 615 мм, после чего манжеты штока открывают отверстия 7 и сжатый воздух выходит в атмосферу; подача перфоратора вверх прекращается. Для уменьшения усилия подачи в начальный период бурения шпура на рукоятке имеется разгрузочный клапан 8 с кнопкой 9. При нажиме кнопки полость телескопа через каналы 10, 11, 12 и 13 соединяется с атмосферой, и усилие подачи умень­

шается на 50—60%.

На рис. 9 показаны четыре положения рукоятки управления ударного механизма и механизма подачи перфоратора ПТ-4. В I и II положениях перфоратор не работает: воздух в воздухораспре­ делительное устройство не поступает. В положении III воздух по­ ступает в механизм подачи, но ударный механизм не работает. В IV положении рукояти (поворот на 90° от исходного положения) воздух начинает поступать в механизм подачи и создается давле­ ние на забой. В IV положении (рабочее) работают ударный меха­ низм и механизм подачи.

Остальные телескопные перфораторы, выпускаемые отечествен­

ными заводами, по принципу работы и устройству мало отличаются от перфоратора ПТ-4. Некоторые их особенности указаны ниже.

Перфоратор ПТ-30 служит для бурения шпуров диаметром до 46 мм, глубиной до 3 .и в породах ниже средней твердости. Пуско­ вая рукоятка может устанавливаться в четырех положениях: пер­

вое— кран закрыт; второе —кран открыт для пуска сжатого воз­

духа в телескоп; третье —кран открыт для начала забуривания; четвертое — кран открыт полностью и перфоратор работает на пол­

ную мощность. Регулирование подачи телескопа также осущест­ вляется разгрузочным клапаном.

24

I положение

Воздух не поступает

II положение

Воздух

не поступает доданная вперед маши­ на поддерживается

штоком

HI положение

воздух

поступает

I8 клапанный

механизм IVположение

Рис. 9. Различные положения рукоятки управления перфоратора ТП-4

26

Перфоратор ПР—более тяжелая машина и служит для бурения шпуров диаметром до 80 мм .и глубиной до 8 м в крепких породах и породах средней твердости. В породах крепких этот перфоратор может бурить шпуры диаметром до 50 мм и глубиной до 4 м. Воз-

духораспределение в нем производится не фланцевым золотником, а

при помощи откидного клапана, который менее совершенен. Перфоратор ПТ-45 сходен по конструкции с перфоратором

ПТ-^0, но рукоятка управления устанавливается только в двух по­ ложениях: кран закрыт и кран открыт полностью. Этим перфора­

заводом «Коммунист» созданы и опробованы быстроударные телес­ копные перфораторы ПТ-29 и ПТ-36, производительность которых

при испытаниях оказалась на 50—60% выше, чем ПТ-45. Кыштымский механический завод приступил к выпуску телес­

копных перфораторов со специальным бойком. Эти перфораторы имеют пылеулавливающее устройство конструкции Научно-иссле­

довательского института Дальстроя. В табл. 5 приводится харак­

теристика телескопных перфораторов.

ненных является перфоратор КЦМ.-4, выпускаемый с винтовой и автоматической подачей.

Перфоратор КЦМ-4 (рис. 10) состоит из цилиндра 1, в кото­

ром движется поршень 2 со штоком 3 и помещаются поворотный

27

механизм и воздухораспределительное., устройство. К цилиндру стяжными болтами 4 с колпачковыми гайками 5 с одной стороны присоединена задняя головка 6, а с другой—ствол 7.

Поворотный механизм. перфоратора по устройству сходен с поворотным механизмом ручных перфораторов, только* в головке 8 геликоидального стержня 9 имеются четыре собачки, которые удер­ живаются пружинами, помещенными в плунжеры.

Рис. 10. Устройство колонкового перфоратора КЦМ-4

Воздухораспределительное устройство состоит из полого цилин­ дрического золотника 10, помещенного в золотниковую коробку 11 с направляющей втулкой, торцовыми и радиальными отверстиями.

28