Переносные перфораторы

Горные сверла

Горные сверла применяются для бурения шпуров и скважин вращательным способом по углю и горным породам с f<8. Горные сверла можно классифицировать по следующим признакам: но роду применяемой энергии - на электрические, пневматические и гидравлические; по способу подачи бурового инструмента на забой - на сверла с ручной и механи­ческой подачей.

Ручные сверла предназначены для бурения шпуров диаметром до 50 мм и глубиной до 3 м по углю и мягким породам (f< 3).

Ручное электросверло СЭР-19М (рис. 3.2) состоит из асинхронного электродвигателя 1 и двухступенчатого редуктора 6. Управление сверлом осуществляется с помощью выключателя 4 и вмонтированной в рукоятку 7 клавиши. Двигатель охлаждается вентилятором 2, смонтиро­ванным на валу ротора двигателя, а поверхность корпуса сверла сделана ребристой. Вентиля­тор закрыт затыльной крышкой 3 с окнами для всасывания воздуха. Для обеспечения безопас­ной работы сверла затыльная крышка сверла 3 и рукоятки 7 сверла покрываются слоем диэлек­трического материала.                                               В передней части сверла в корпусе редуктора имеется шпиндель 5, в ко­торый вставляется хвостовик буровой штанги.

Запитываются электросверла от трехфазной сети напряжением 127 В, а в цепи дистан­ционного управления - 36 В.

Отечественная промышленность выпускает ручные электросверла, аналогичные по кон­структивной схеме, описанной выше, и отличаются они лишь электрическими параметрами двигателя и кинематической схемой редуктора.

  В шахтах опасных по газу и пыли для бурения шпуров применяют ручные пневмосверла.

  Пневматические и гидравлические ручные сверла обладают повышенной надежностью и безопасностью в работе и имеют возможность плавно регулировать частоту вращения буро­вого инструмента в зависимости от крепости буримых пород.

  Для бурения шпуров на всю глубину одной штангой без перехвата применяют бурильные головки вращательного действия, которые монтируются на длинноходовых податчиках и манипуляторах. Такое сочетание бурильной головки с механизмами, обеспечивающими пере-мещение бурильной головки по забою и наведение на ось буримого шпура, позволяет ликвидировать физический труд бурильщика и резко сократить время на эти операции, что приводит к существенному росту производительности буровых работ. Бурильные головки с длинноходовым податчиком и манипулятором используются на всех шахтных буровых установках и в качестве навесного бурового оборудования на ряде погрузочных машин типа ПНБ.

  Бурильные головки вращательного действия могут быть с электроприводом и гидроприводом. Бурильные головки с электроприводом обеспечивают дискретное изменение частоты вращения бурового инструмента, что ограничивает возможности выбора оптимальных режимных и силовых параметров бурения. Применение гидропривода в бурильных головках вращательного действия дает возможность плавно регулировать частоту вращения бурового инструмента, а в сочетании с податчиком с гидроприводом дает возможность полностью автоматизировать процесс бурения.

  Конструкция бурильной головки вращательного действия приведена на рис.3.3. Крутящий момент от ротора электродвигателя 1 шпинделю 5 передается через систему шестерен редуктора 2. Перемещением блока шестерен 6 по шлицевому валу 7 обеспечивается включение одной из трех скоростей вращения шпинделя 5. Осевое усилие подачи воспринимается упорным двухрядным подшипником 3. Вода для очистки шпура от буровой мелочи подается через сальниковую муфту 4.

Рис. 3.3. Бурильная головка вращательного действия УБШ-204

1.3 Перфораторы

В переводе с латинского перфоратор означает пробивать, прокалывать, пробуривать. На сегодняшний день к перфораторам относят бурильные машины для бурения шпуров и скважин в породах выше средней крепости (f > 8) ударным, ударно-вращательным и вращательно-ударным способами.

По способу применения перфораторы можно подразделить на переносные, телескопные и колонковые (бурильные головки). Переносные перфораторы (более раннее название - руч­ные) в свою очередь по массе можно разделить на легкие - до 18 кг, средние - 18...25 кг и тя­желые - более 25 кг. В горной промышленности в основном нашли применение средние и тя­желые переносные перфораторы, которые работают с пневмоподдержек или других установочно-подающих устройств. Без вспомогательных устройств переносными перфораторами можно бурить шпуры сверху вниз (при проходке стволов шахт).

Телескопные перфораторы предназначены для бурения восстающих шпуров снизу вверх при проходке восстающих выработок или шпуров под анкерную крепь. Подача перфора­тора на забой осуществляется специальным податчиком (телескопом).

Колонковые перфораторы в том конструктивном исполнении, в котором они применя­лись ранее, а настоящее время не используются. Их заменили бурильные головки.

По роду используемой энергии перфораторы подразделяются на пневматические, гид­равлические и электрические. Электрические перфораторы в горной промышленности пока не нашли применения.

По способу распределения энергоносителя перфораторы можно разделить на три груп­пы: клапанные, золотниковые и бесклапанные, когда распределение энергоносителя произво­дит сам поршень-ударник.

По конструкции механизма поворота бура перфораторы можно разделить на две груп­пы: с автоматическим зависимым и независимым вращением буровой штанги.

По способу очистки шпура от бурового шлама различают перфораторы: с осевой или боковой промывкой шпура водой; с отсосом пыли и с продувкой шпура сжатым воздухом. По­следний способ очистки шпура от буровой мелочи санитарными нормами запрещен к исполь­зованию в подземных условиях. Однако может быть применен в тех условиях, где невозможно использовать воду (в зоне вечной мерзлоты) или в конце бурения для очистки шпура от буро­вого шлама и более полного использования глубины шпура.

Переносные перфораторы

Устройство переносного пневматического перфоратора рассмотрим на примере перфоратора ПП63В. Этот перфоратор (рис. 3.7) состоит из цилиндра (корпуса) 3, передней головки 11 и крышки 1. В цилиндре возвратно-поступательно движется поршень-ударник 8. Цилиндр, передняя головка и крышка соединены между собой стяжными болтами 18 с гайкой 17.На крышке 1 имеется штуцер 20, через который подводится сжатый воздух к воздухораспределительному устройству, расположенному внутри цилиндра, а вода подводится через штуцер 21.

Рис. 3.4. Перфоратор ПП63В

Между воздухораспределительной коробкой 2 и крышкой 1 помещено устройство для поворота бура, состоящее из геликоидального стержня 6 и храпового кольца 14 с собачками 15.

Геликоидальный стержень 6 проходит через воздухораспределительную коробку 2 и гайку 7 поршня-ударника 8, входя, таким образом, внутрь последнего. В передней головке 11 помещаются разъемные шлицевая 9 и поворотная 10 буксы. Шлицы поршня-ударника 8 нахо­дятся постоянно в зацеплении с шлицами буксы 9. Букса 10 имеет шестигранное отверстие, в которое вставляется хвостовик бура 12, удерживаемый в буксе 10 буродержателем 13.

По оси перфоратора проходит промывочная трубка 16 и входит в канал хвостовика бура на 60-70 мм. Через эту трубку вода поступает к забою шпура для очистки его от разрушенной породы.

Воздухораспределительный механизм служит для подачи сжатого воздуха в правую или левую часть цилиндра. Если сжатый воздух поступает в левую часть цилиндра, то поршень-ударник, двигаясь слева направо, совершает рабочий ход, в конце которого шток поршня- ударника наносит удар по хвостовику бура. При обратном ходе (сжатый воздух поступает в правую часть цилиндра) поршень движется по нарезкам геликоидального стержня, фиксируе­мого храповым механизмом, поворачиваясь при этом на некоторыйугол. Отработанный воздух выходит через выхлопное отверстие 4 и глушитель шума от выхлопа воздуха 5.

Перфоратор оборудуется виброгасящим устройством 19, которое выполнено в виде сварной рамы соответствующей конструкции и системы пружин.

Телескопический перфоратор (рис. 3.5) состоит из двух функциональных узлов, объединенных в единое целое: пневматического телескопического податчика 1 и перфоратора 2. Податчик представляет из себя полый цилиндр, в котором перемещается поршень 8 со штоком 9. Шток оснащен упором 10 для фиксации телескопного перфоратора на опорной поверхности. Для управления подачей на перфораторе имеется рукоятка 7 с кнопкой для сброса сжатого воздуха из телескопа.

Сам перфоратор по конструкции принципиально анало­гичен переносным перфораторам, но имеет некоторые конст­руктивные особенности, учитывающие специфику работы. Так, буродержатель заменен буксой 4, которая соединена с поворот­ной буксой и препятствует попаданию бурового шлама внутрь перфоратора. Хвостовик бура изготовляется без буртика, и глу­бину посадки хвостовика в поворотной буксе ограничивает промежуточный боек 3. Для предотвращения попадания в ствол перфоратора стекающего по буру шлама имеется постоянная продувка работающего и выключенного перфоратора осущест­вляемая но специальной трубке 6, расположенной концентрично промывочной трубке 5.

Рис. 3.5. Телескопный перфоратор ПТ48А

Для условий, где использование воды для очистки шпу­ра от буровой мелочи затруднено, разработаны и изготовляются однотелескопные и двухтелескопные (УБ2Т-С) перфораторы с пылеотсосом.