Устройство и принцип действия пневматических перфораторов.

Лекция № 5. Перфораторы.

Переносные, колонковые и телескопные перфораторы.

В зависимости от условий применения, массы и конструкции пневматические перфораторы подразделяются на три группы: переносные, колонковые и телескопные.

Пневматические переносные перфораторы предназначены для бурения шпуров с пневматических поддержек или с рук при проведении горизонтальных и слабонаклонных горных выработок, а также при проходке стволов шахт. Параметры бурения: диаметр — 32-46 мм; глубина бурения до 5 м, коэффициент крепости пород — 6-20.

В соответствии с ГОСТом 10750-80 предусматривается выпуск четырех типов переносных перфораторов: ПП36В, ПП50В, ПП54ВБ, ПП63СВП.

В условном обозначении перфоратора последовательно указывается: П — перфоратор; П — переносной; цифры — энергия удара, Дж; В — пылеподавление водой (центральная подача); Б — с боковой промывкой; С — с усиленной продувкой; П – пылеотсос, СВП – продувка с увлажнением, цифровые обозначения — модернизация.

Рис. Перфоратор ПП-63В

Переносные перфораторы различаются по мощности, массе, конструктивным особенностям и принципу действия. Перфоратор состоит из ударно-поворотного механизма, пускового, воздухораспределительного и промывочного устройств, собранных в одном корпусе. В переносных перфораторах применяется поворотный механизм зависимого действия с геликоидальным стержнем (задний поворот). Воздухораспределительное устройство клапанного типа. Перфораторы типа ПП36, ПП54 и ПП63 имеют фланцевый клапан, а ПП50В1 — клапан в виде плоской шайбы. Для предотвращения самопроизвольного выпадания буровой штанги из шестигранного гнезда поворотной буксы, перфораторы имеют буродержатель. Для защиты от вибрации и шума перфораторы снабжены виброгасящим устройством и глушителем шума.

Ведущими заводами-изготовителями пневматических переносных перфораторов являются: «Пневматик» (г.С-Петербург) и Криворожский завод горного оборудования «Коммунист».

Акционерная компания «Туламашзавод» выпускает принципиально новой конструкции перфораторы ПП-80НВ и ССПБ-1К. Традиционно применяемая в мировой практике зависимая геликоидальная (храповая) система вращения и удара была заменена на раздельный привод удара и вращения с использованием автономного планетарного пневмодвигателя и поршня ударника новой геометрии.

Рис. Перфоратор ССБП-1К

США, Швеция, Япония, Финляндия, Великобритания, Франция выпускают более 300 типов перфораторов. Так фирма «Атлас Копко» (Швеция) выпускает перфораторы типа BBD12TW, BBC24W, BBD44WK. В США перфораторы выпускают фирмы: «Ингерсолл Рэнд» (130А, 150А, Д300А, JR300A), «Джой» (L37, L47, LB57), «Дрессер» (SD30, SD50).

Финская фирма «Тамрок» выпускает перфораторы: К56, К90, КВ90, Т10С. Французская фирма «Медок» специализируется на выпуске переносных перфораторов типа МР, PS, РВ. В Японии перфораторы (D312, D317, D322, D77L) выпускает фирма «Фурукава».

Колонковые перфораторы предназначены для бурения шпуров и скважин любого направления в крепких породах. Это машины повышенной мощности, использование их по назначению возможно лишь с распорных колонок, либо манипуляторов. Подача перфоратора на забой обеспечивается механическим способом посредством специального устройства. Параметры буримых шпуров и скважин: диаметр — до 85 мм; глубина — до 50 м; коэффициент крепости пород — до 20.

В соответствии с ГОСТом 18092-79 принято шесть типоразмеров колонковых перфораторов ПК-50, ПК 60А, ПК 75А, ПК120, ПК 150, ПК 175. В качестве основного параметра принята масса перфоратора.

Колонковые перфораторы относятся к группе машин с независимым вращением бурового инструмента, и состоят из двух основных узлов — ударного механизма и вращателя. Вращение буровой штанги осуществляется отдельным тихоходным планетарным пневмомотором, выполняющим также функции редуктора. В перфораторах принято клапанное воздухораспределительное устройство, обеспечивающее запуск перфоратора в любом положении и автоматический режим его работы. Сжатый воздух в ударный механизм и во вращатель подается автономно, что позволяет оперативно регулировать параметры удара и частоту вращения независимо друг от друга. Для обеспечения развинчивания бурового става вращатель выполнен реверсивным. Направление подачи зависит от подачи воздуха к передней или задней полости вращателя.

Перфораторы с независимым вращением имеют большую производительность, так как ударный механизм работает без отбора мощности на вращение, благодаря чему вся энергия поршня расходуется только на удар, поэтому скорость бурения с глубиной падает не так резко, как у машин с зависимым поворотом. Кроме того, независимый механизм вращения обеспечивает постоянный поворот бурового инструмента, за счет чего достигается более эффективное разрушение забоя.

Конструкция ударного механизма аналогична переносным перфораторам и отличается в основном усиленными основными узлами и деталями. Поршень-ударник имеет шлицевое сопряжение со шпинделем вращателя и, помимо возвратно-поступательного, совершает вращательное движение. С целью увеличения ударной мощности в перфораторе ПК75А увеличен диаметр поршня до 125 мм и применено бесклапанное воздухораспределение (золотник на поршне). Ударная мощность перфоратора увеличена на 1.6 кВт и составляет 10.1 кВт.

Ведущими зарубежными фирмами по выпуску колонковых перфораторов являются: шведская фирма «Атлас Копко», американская фирма «Ингерсолл Рэнд», финская фирма «Тамрок», фирма «Холман» (Великобритания) и др.

Телескопные перфораторы предназначены для бурения восстающих шпуров и скважин (с отклонением от вертикали до 45°) в породах любой крепости на очистных и проходческих работах. Для проходки восстающих выработок телескопными перфораторами используют проходческие комплексы типа КПВ или КПРС.

В соответствии с ГОСТом 18093-79 выпускаются два типа телескопных перфораторов ПТ38 и ПТ 48А. Они представляют собой перфоратор и расположенный соосно с ним телескопический податчик. Основным параметром перфоратора является его масса. В самой бурильной машине применяются основные узлы переносных перфораторов. Конструкция телескопных перфораторов основана на ударно-поворотном принципе действия с зависимым (задним) поворотом буровой штанги. Применяется клапанная система воздухо-распределения с плоским кольцевым клапаном.

Особенностью конструкции телескопного перфоратора является отсутствие буродержателя и наличие бойка, который ограничивает перемещение буровой штанги внутрь машины. Штанга выполнена без заплечиков или буртика. Для предотвращения попадания бурового шлама внутрь перфоратора предусмотрена постоянная продувка как при бурении, так и при выключении перфоратора. Сжатый воздух подается к хвостовику штанги через трубку, которая проходит по оси перфоратора концентрично с водяной трубкой.

В качестве подающего устройства используется телескопический раздвигающийся поршневой податчик, состоящий из цилиндра и поршня со штоком. Для устранения вращения перфоратора во время поворота бура на штоке податчика предусмотрены лыски, а упор выполнен раздвоенным. Регулирование усилия подачи производится рукояткой управления телескопа. Для экстренного сброса давления опукания перфоратора вниз служит разгрузочная кнопка, расположенная на рукоятке.

Пусковой кран имеет четыре фиксированных положения: «Выключено» — кран закрыт и включена постоянная продувка; «Подъем телескопа» — перфоратор не работает, но телескоп включен; «Забуривание» — кран открыт для забуривания; «Полная работа» — кран открыт полностью для работы перфоратора и телескопа с полной нагрузкой.

Телескопные перфораторы разделяют на одностоечные (ПТ38, ПТ48) и двухстоечные (УБ2Т-С). В двухстоечных перфораторах податчик выполнен в виде двух параллельных телескопов. Перфоратор УБ2Т-С работает с пылеотсосом через штуцер в головке перфоратора.

Устройство и принцип действия пневматических перфораторов.

К машинам ударно-поворотного действия относятся пневматическиепереносные и телескопные бурильные молотки, именуемые перфораторами. Поворот буровой штанги в них производится за счет энергии движущего поршня-ударника. Они предназначены для бурения шпуров диаметром 30-55 мм, глубиной до 5 м, а также скважин диаметром 40-85 мм и глубиной до 20 м в породах крепостью 6-20 по шкале М.М. Протодьяконова.

Рис. Перфоратор ПП63В:

1 — кронштейн рукоятки; 2 — эластичные кольца; 3 — рама; 4 — воздушный кран; 5—храповая букса; 6-клапанная коробка; 7 — клапан; 8 — цилиндр; 9 — геликоидальный стержень; 10 — геликоидальная гайка; 11 — поршень-ударник; 12 — поворотные буксы; 14 — буровая штанга; 15 —буродержатель; 16 — собачки; 17—пружины; 18 — стяжные болты; 19 — ползуны; 20 — ось; 21 — рабочие пружины; 22 — воздушный патрубок; 23-направляющий кронштейн; 24—съемные шестигранные упоры; 25—резиновая трубка; 26—рукоятка

Колонковые перфораторы относятся к машинам ударно-вращательного действия. В этих машинах непрерывное вращение буровой штанги обеспечено от отдельного двигателя.

Машины данного типа классифицируются

- по виду потребляемой энергии — на пневматические, гидравлические, электрические и работающие на тепловой энергии с двигателями внутреннего сгорания (бензо— перфораторы);

- по способу поворота буровой штанги — с зависимым и независимым поворотом;

- по типу воздухораспределительного устройства — с клапанным, золотниковым, бесклапанным, у которых воздухораспределение осуществляется движущимся поршнем;

- по частоте ударов — обычного типа и высокочастотные (более 2000 ударов в минуту);

-по способу удаления буровой мелочи — с промывкой, продувкой и отсасыванием продуктов разрушения;

- по способу установки при работе — на переносные, колонковые и телескопные.

В зависимости от горно-геологических условий работы перфораторы выпускаются различных типов. Однако все они имеют принципиально одинаковое устройство и выполнены по молотковой схеме, в которой в качестве молотка используется поршень-ударник. Поршень преобразует энергию сжатого воздуха в энергию механического возвратно-поступательного движения, которая в виде кратковременных импульсовпередаетсянепосредственно буровому инструменту.

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

1. Ударный механизм

Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 1400; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!