Отбойные молотки и перфораторы
Для пробивки проемов и отверстий в каменной кладке, бетоне, скальных грунтах, а также рыхления твердых и мерзлых грунтов применяют отбойные молотки и перфораторы. Молотки работают в ударно-импульсном режиме, а перфораторы - по принципу ударно-вращательного бурения, что позволяет существенно повысить внедрение инструмента в разрушаемый материал и увеличить машинную скорость бурения. От электромолотков перфораторы отличаются тем, что кроме ударного узла они имеют механизм вращения рабочего инструмента. По принципу преобразования энергии эти машины разделяют на фугальные (электромагнитные) и компрессионно-вакуумные (электромеханические).
В фугальных машинах электрическая энергия без промежуточных механизмов непосредственно преобразуется в энергию возвратно-поступательного движения бойка под действием переменного магнитного поля, создаваемого двумя катушками (прямого и обратного хода), получающими импульсное питание в разнозначные полупериоды переменного тока.
Промышленностью выпускается широкая номенклатура электроперфораторов с энергией удара от 1 до 25 Дж с различными типами привода, ударного и поворотного механизмов. Перфораторы с энергией удара до 10 Дж используются для получения отверстий диаметром 5... 10 мм и глубиной до 700 мм при работе во всех направлениях. Перфораторы с более высокой энергией удара имеют массу 30...35 кг и без специальных устройств ими можно работать только в положении «сверху-вниз».
Конструкция и принцип действия ударных узлов электромолотков и перфораторов аналогичны.
На рис. 8.4, а показана схема электрофугального перфоратора с непрерывным вращением бура 1, закрепленного в буксе 2, от электродвигателя 6 через редуктор 7. Для защиты оператора от чрезмерного реактивного момента при заклинивании бура в цепи привода установлена муфта 3 предельного момента. Возвратно-поступательное движение бойка 4 осуществляется переменным магнитным полем, создаваемым катушкой 5.
Ударный механизм компрессионно-вакуумного перфоратора (молотка) (рис. 8.4, б) состоит из бойка 11 и связанных пружиной 13 ползуна 14 и поршня 12. Между бойком и поршнем создается воздушная подушка. При движении поршня при помощи шатунно-кривошипного механизма вправо между ним и бойком создается разрежение, и боек с нарастающей скоростью перемещается вслед за поршнем. При обратном ходе поршня между ним и бойком образуется воздушная подушка и последний останавливается. Под действием воздушной подушки и пружины 13 боек разгоняется влево и ударяет по хвостовику рабочего инструмента 8, вставленного в буксу 9. Далее цикл повторяется.
Б
1
2 3
4
5
Рис.
8.4. Схемы электроперфораторов:
а
-
фугального; б
-
электромеханического
пару зубчатых колес 10. Для компенсации утечек воздуха в камере сжатия в поршне имеется кольцевая выточка, а в нижней зоне бойка - окна. В момент удара бойка по инструменту эти окна соединяются с атмосферой и воздух проходит в камеру сжатия.
Переход на безударный режим работы перфоратора происходит автоматически при прекращении нажатия на корпус машины, так как хвостовик инструмента, имея возможность некоторого свободного хода, опустится своим венчиком вниз до упора в торец буксы и при таком положении боек не сможет наносить по нему удары.
Буры - рабочие инструменты для сверления отверстий в каменных материалах - могут быть сплошными и составными, на конусы которых устанавливают с помощью резьбы сменные коронки для работы с разными материалами. Шпуры очищают от продукта измельчения продувкой сжатым воздухом или промывкой водой, в штангах буров в этом случае имеется сквозной канал.
Технические характеристики основных типов ручного механизированного инструмента с электроприводом представлены в табл. 8.2.
Таблица 8.2.