Устройство для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником

005480 Изобретение относится к горному делу, в частности к погружным пневматическим ударным механизмам для бурения скважин на открытых и подземных работах. Известно устройство для соединения буровой коронки с пневмоударником, содержащее буксу с системой продольных пазов, в которых размещены замковые и ведущие тела качения, фиксируемые стопорным кольцом, при этом букса выполнена из двух частей, одна из которых соединена с хвостовиком коронки, а другая - с ударником, а пазы под замковые и ведущие тела качения выполнены на внутренней поверхности части буксы, соединенной с хвостовиком коронки с выходом на разные ее торцы, первые - в сторону соединения частей буксы между собой, вторые - в сторону, обращенную к буровой коронке (см. авторское свидетельство СССР 1020573, МКИ Е 21 С 3/34 Устройство для соединения буровой коронки с погружным ударным механизмом, опубликованное 30.05.83). Недостатком устройства является то, что продольные пазы под замковые тела качения занимают большую часть поверхности буксы, уменьшая площадь опоры стопорного кольца, в результате чего оно быстро выходит из строя и снижает надежность буксы и пневмоударника в целом. Применительно к первому варианту наиболее близким по технической сущности является устройство для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником, содержащее буксу с установленным в ней хвостовиком буровой коронки, при этом букса и хвостовик буровой коронки снабжены продольными каналами, замковые и ведущие тела качения, размещенные в продольных каналах между буксой и хвостовиком буровой коронки, стопорное кольцо, при этом продольный канал под замковое тело качения выполнен к продольной оси буксы под острым углом, вершина которого расположена у переднего торца буксы (см. авторское свидетельство СССР 985274, МКИ Е 21 С 3/34 Устройство для соединения буровой коронки с погружным ударным механизмом, опубликованное 03.08.81). Недостатком устройства является то, что продольный канал под замковое тело уменьшает площадь опоры стопорного кольца, которое в результате больших ударно-вибрационных нагрузок быстро выходит из строя и, следовательно, снижает надежность работы устройства и всего погружного пневмоударника в целом. Кроме того, при разъединении корпуса с хвостовиком буровой коронки возникает необходимость перемещения замкового тела качения вверх по продольному каналу и удержания в таком положении до выхода из зацепления с хвостовиком буровой коронки, что является сложным и трудоемким процессом и усложняет сборку-разборку устройства. Технический результат заявляемого изобретения предусматривает повышение надежности путем увеличения опорной плоскости стопорного кольца, а также обеспечение простоты сборки-разборки устройства. Указанный технический результат достигается тем, что в первом варианте устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником, содержащего буксу с установленным в ней хвостовиком буровой коронки, при этом букса и хвостовик буровой коронки снабжены продольными каналами с расположенными в них ведущими телами качения, стопорное кольцо и канал с замковым телом,согласно изобретению канал с замковым телом расположен поперек буксы, замковое тело выполнено в виде подпружиненного упругим элементом фиксатора, установленного с возможностью поворота относительно своей оси и выполненного с сегментной выборкой по его образующей с радиусом, соразмерным радиусу хвостовика буровой коронки, при этом ось сегментной выборки смещена относительно оси хвостовика буровой коронки в противоположную упругому элементу сторону на величину свободного хода фиксатора, а хвостовик буровой коронки выполнен с кольцевой проточкой и продольной лыской,глубина которой соразмерна глубине сегментной выборки, букса снабжена кольцевым выступом, взаимодействующим с кольцевой проточкой. Ведущие тела качения выполнены в виде роликов. Фиксатор снабжен пазом, расположенным на его торце с противоположной сегментной выборке стороны, а букса - штифтом, взаимодействующим с пазом. Торец фиксатора и основание канала с замковым телом снабжены углублениями под упругий элемент, выполненный в виде пружины или резинового цилиндра. Расположение канала с замковым телом поперек буксы позволяет увеличить поверхность контакта стопорного кольца с буксой, что при больших ударно-вибрационных нагрузках повышает его долговечность, а следовательно, надежность работы всего устройства. Выполнение замкового тела в виде подпружиненного фиксатора, установленного с возможностью поворота относительно своей оси, выполнение его с сегментной выборкой, а хвостовика буровой коронки - с продольной лыской позволяет быстро демонтировать буровую коронку, например, при необходимости срочного ее ремонта и также быстро вновь устанавливать хвостовик буровой коронки в буксу с надежной его фиксацией, что значительно упрощает сборку-разборку устройства и повышает надежность его работы. Выполнение ведущих тел качения в виде роликов обеспечивает более равномерную нагрузку на продольные пазы буксы и хвостовика буровой коронки.-1 005480 Выполнение фиксатора с пазом, расположенным на его торце с противоположной сегментной выборке стороны, а буксы - со штифтом, взаимодействующим с пазом, позволяет быстро и надежно крепить фиксатор. Выполнение углублений на торце фиксатора и на основании канала с замковым телом позволяет увеличить длину хода фиксатора и упростить сборку устройства, а выполнение упругого элемента в виде резинового цилиндра повышает надежность его работы, что имеет существенное значение при больших ударных нагрузках, действующих поперек оси упругого элемента. Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности новизна. Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности изобретательский уровень. Условие патентоспособности промышленная применимость подтверждено на примере конкретного выполнения устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником. На фиг. 1 изображен первый вариант устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником в разрезе. На фиг. 2 изображен первый вариант устройства в поперечном сечении по А-А. Первый вариант устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником содержит буксу 1 с установленным в ней хвостовиком буровой коронки 2. Букса 1 и хвостовик буровой коронки 2 снабжены продольными каналами 3 и 4 соответственно, в которых размещены ведущие тела качения, выполненные в виде роликов 5. Продольные каналы 3 и 4 выполнены радиусными и расположены напротив друг друга. Для предупреждения выпадения роликов 5 в буксе 1 установлено стопорное кольцо 6. Поперек буксы 1 расположен канал 7 с замковым телом, выполненным в виде цилиндрического фиксатора 8, подпружиненного упругим элементом, например пружиной 9. Фиксатор 8 установлен с возможностью поворота относительно своей оси и выполнен с сегментной выборкой 10 по его образующей с радиусом, соразмерным радиусу хвостовика буровой коронки 2, при этом ось сегментной выборки 10 смещена относительно оси хвостовика буровой коронки 2 в противоположную пружине 9 сторону на величину свободного хода S фиксатора 8. Хвостовик буровой коронки 2 выполнен с кольцевой проточкой 11 и продольной лыской 12, взаимодействующей с фиксатором 8, а букса 1 снабжена кольцевым выступом 13, взаимодействующим с кольцевой проточкой 11, причем кольцевой выступ 13 и кольцевая проточка 11 предназначены для ограничения хода хвостовика буровой коронки 2. При этом глубина продольной лыски 12 соразмерна глубине сегментной выборки 10. Фиксатор 8 снабжен пазом 14, расположенным на его торце с противоположной сегментной выборке 10 стороны, а букса 1 - штифтом 15, взаимодействующим с пазом 14. Торец фиксатора 8 и основание канала 7 снабжены углублениями 16 и 17 под пружину 9, а букса 1 снабжена кольцевой канавкой 18 под стопорное кольцо 6. Сборку устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником и его работу осуществляют следующим образом. Устанавливают в каналы 3 буксы 1 ролики 5. Устанавливают стопорное кольцо 6 в кольцевую канавку 18, фиксируя ролики 5 от выпадения из каналов 3. Заводят в канал 7 пружину 9 и фиксатор 8 таким образом, чтобы концы пружины 9 вошли в углубления 16 и 17 фиксатора 8 и канала 7 соответственно. Перемещая подпружиненный фиксатор 8 в крайнее положение, устанавливают штифт 15, который входит в паз 14, расположенный на торце фиксатора 8. Далее перемещают фиксатор 8 в крайнее положение, освобождая его от штифта 15, и поворачивают фиксатор 8 на 180 таким образом, чтобы сегментная выборка 10 расположилась со стороны хвостовика буровой коронки 2, и производят установку последнего в буксу 1 до контакта основания кольцевой проточки 11 с кольцевым выступом 13 буксы 1. При этом ролики 5 заходят в каналы 4 хвостовика буровой коронки 2. Затем перемещают фиксатор 8 в крайнее положение, сжимая пружину 9, и поворачивают его в первоначальное положение, при котором сегментная выборка 10 расположена со стороны, противоположной хвостовику буровой коронки 2, а фиксатор 8 заходит в продольную лыску 12. Разборку устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником производят в обратном порядке. При работе устройства вращение от буксы 1 через ролики 5 передается хвостовику буровой коронки 2. Одновременно на хвостовик буровой коронки 2 передается ударный импульс от поршня-ударника(на чертеже не указан), в результате чего происходит разрушение породы. Согласно второму варианту устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником наиболее близким по совокупности существенных признаков является устройство для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником, содержащее буксу с установленным в ней хвостовиком буровой коронки, при этом букса и хвостовик буровой коронки снабжены продольными кана-2 005480 лами, замковые и ведущие тела качения, размещенные в продольных каналах между буксой и хвостовиком буровой коронки, стопорное кольцо, при этом продольный канал под замковое тело качения выполнен к продольной оси буксы под острым углом, вершина которого расположена у переднего торца буксы(см. авторское свидетельство СССР 985274, МКИ, Е 21 С 3/34 Устройство для соединения буровой коронки с погружным ударным механизмом, опубликованное 03.08.81). Недостатком устройства является то, что продольный канал под замковое тело уменьшает площадь опоры стопорного кольца, которое в результате больших ударно-вибрационных нагрузок быстро выходит из строя и, следовательно, снижает надежность работы устройства и всего погружного пневмоударника в целом. Кроме того, при разъединении корпуса с хвостовиком буровой коронки возникает необходимость перемещения замкового тела качения вверх по продольному каналу и удержания в таком положении до выхода из зацепления с хвостовиком буровой коронки, что является сложным и трудоемким процессом и усложняет сборку-разборку устройства. Технический результат заявляемого изобретения предусматривает повышение надежности путем увеличения опорной плоскости стопорного кольца, а также обеспечение простоты сборки-разборки устройства. Указанный технический результат достигается тем, что во втором варианте устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником, содержащего буксу с установленным в ней хвостовиком буровой коронки, при этом букса и хвостовик буровой коронки снабжены продольными каналами с расположенными в них ведущими телами качения, стопорное кольцо и канал с замковым телом,согласно изобретению ведущие тела качения выполнены в виде роликов, канал с замковым телом расположен поперек буксы, замковое тело выполнено в виде подпружиненного упругим элементом фиксатора,установленного с возможностью поворота относительно своей оси и выполненного с сегментной выборкой по его образующей с радиусом, соразмерным радиусу хвостовика буровой коронки, при этом ось сегментной выборки смещена относительно оси хвостовика буровой коронки в сторону, противоположную упругому элементу, на величину свободного хода фиксатора, который снабжен радиусным скосом,взаимодействующим с роликом, а хвостовик буровой коронки выполнен с кольцевой проточкой и продольной лыской, глубина которой соразмерна глубине сегментной выборки, букса снабжена кольцевым выступом, взаимодействующим с кольцевой проточкой. Торец фиксатора и основание канала с замковым телом снабжены углублениями под упругий элемент, выполненный в виде пружины или резинового цилиндра. Выполнение ведущих тел качения в виде роликов обеспечивает более равномерную нагрузку на продольные пазы буксы и хвостовика буровой коронки. Расположение канала с замковым телом поперек буксы позволяет увеличить поверхность контакта стопорного кольца с буксой, что при больших ударно-вибрационных нагрузках повышает долговечность стопорного кольца, а следовательно, надежность работы всего устройства. Выполнение замкового тела в виде подпружиненного фиксатора, установленного с возможностью поворота относительно своей оси, выполнение его с сегментной выборкой, а хвостовика буровой коронки - с продольной лыской позволяет быстро демонтировать буровую коронку, например, при необходимости срочного ее ремонта, а также быстро вновь устанавливать хвостовик буровой коронки в буксу с надежной его фиксацией, что значительно упрощает сборку-разборку устройства и повышает надежность его работы. Выполнение фиксатора с радиусным скосом, взаимодействующим с роликом, позволяет упростить установку фиксатора, что значительно упрощает сборку- разборку устройства. Выполнение углублений на торце фиксатора и в основании канала с замковым телом позволяет увеличить длину хода фиксатора и упростить сборку-разборку устройства, а выполнение упругого элемента в виде резинового цилиндра повышает надежность его работы, что имеет существенное значение при больших ударных нагрузках, действующих поперек оси упругого элемента. Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности новизна. Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности изобретательский уровень. Условие патентоспособности промышленная применимость подтверждено на примере конкретного выполнения устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником. На фиг. 3 изображен второй вариант устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником в разрезе. На фиг. 4 изображен второй вариант устройства в поперечном сечении по А-А. Второй вариант устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником содержит буксу 1 с установленным в ней хвостовиком буровой коронки 2. Букса 1 и хвостовик буровой коронки 2 снабжены продольными каналами 3 и 4 соответственно, в которых размещены ведущие тела-3 005480 качения, выполненные в виде роликов 5. Продольные каналы 3 и 4 выполнены радиусными и расположены напротив друг друга. Для предупреждения выпадения роликов 5 в буксе 1 установлено стопорное кольцо 6. Поперек буксы 1 расположен канал 7 с замковым телом, выполненным в виде цилиндрического фиксатора 8, подпружиненного упругим элементом, например пружиной 9. Фиксатор 8 установлен с возможностью поворота относительно своей оси и выполнен с сегментной выборкой 10 по его образующей с радиусом, соразмерным радиусу хвостовика буровой коронки 2, при этом ось сегментной выборки 10 смещена относительно оси хвостовика буровой коронки 2 в противоположную пружине 9 сторону на величину свободного хода S фиксатора 8, а хвостовик буровой коронки 2 выполнен с кольцевой проточкой 11 и продольной лыской 12, глубина которой соразмерна глубине сегментной выборки 10. Букса снабжена кольцевым выступом 13, взаимодействующим с кольцевой проточкой 11, причем кольцевая проточка 11 и продольная лыска 12 предназначены для ограничения хода хвостовика буровой коронки 2. Торец фиксатора 8 и основание канала 7 снабжены углублениями соответственно 16 и 17 под пружину 9, а букса 1 - кольцевой канавкой 18 под стопорное кольцо 6. Фиксатор 8 снабжен радиусным скосом 19, расположенным с противоположной сегментной выборке 10 стороны и взаимодействующим с роликом 5. Сборку устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником и его работу осуществляют следующим образом. Устанавливают в канал 7 пружину 9 и фиксатор 8 таким образом, чтобы концы пружины 9 вошли в углубления 16 и 17 фиксатора 8 и канала 7 соответственно. Перемещая фиксатор 8 в крайнее положение,устанавливают ролик 5 в канал 3 буксы 1, совмещая радиусный скос 19 с цилиндрической поверхностью ролика 5. Затем устанавливают остальные ролики 5, фиксируя их от выпадения из каналов 3 стопорным кольцом 6, установленным в кольцевую канавку 18. Перемещают фиксатор 8 в крайнее положение, освобождая радиусный скос 19 от взаимодействия с роликом 5, поворачивают фиксатор 8 на 180 таким образом, чтобы сегментная выборка 10 была обращена в строну хвостовика буровой коронки 2, и производят установку хвостовика буровой коронки 2 в буксу 1 до контакта основания кольцевой проточки 11 с кольцевым выступом 13 буксы 1. При этом ролики 5 заходят в каналы 4 хвостовика буровой коронки 2, а фиксатор 8 взаимодействует своим торцом с роликом 5. Затем отжимают фиксатор 8 при помощи пружины 9 и поворачивают его в первоначальное положение, когда сегментная выборка 10 расположена со стороны, противоположной хвостовику буровой коронки 2, а фиксатор 8 заходит в продольную лыску 12. Разборку устройства для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником производят в обратном порядке. При работе устройства вращение от буксы 1 через ролики 5 передается хвостовику буровой коронки 2. Одновременно на хвостовик буровой коронки 2 передается ударный импульс от поршня-ударника(на чертеже не указан) и происходит разрушение породы. Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность соединения буровой коронки с погружным пневмоударником и упростить сборку-разборку устройства. В зависимости от формы выполнения ведущих тел качения погружного пневмоударника, а также от его мощности применяют тот или иной вариант изобретения. Так, для погружных пневмоударников с шариковыми ведущими телами качения применяют первый вариант изобретения, а для более мощных погружных пневмоударников и в случае использования в качестве ведущих тел качения роликов применяют второй вариант изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником, содержащее буксу с установленным в ней хвостовиком буровой коронки, при этом букса и хвостовик снабжены продольными каналами с расположенными в них ведущими телами качения, стопорное кольцо и канал с замковым телом, отличающееся тем, что канал с замковым телом расположен поперек буксы, замковое тело выполнено в виде подпружиненного упругим элементом фиксатора, установленного с возможностью поворота относительно своей оси и выполненного с сегментной выборкой по его образующей с радиусом, соразмерным радиусу хвостовика буровой коронки, при этом ось сегментной выборки смещена относительно оси хвостовика буровой коронки в сторону, противоположную упругому элементу, на величину свободного хода фиксатора, а хвостовик буровой коронки выполнен с кольцевой проточкой и продольной лыской, глубина которой соразмерна глубине сегментной выборки, букса снабжена кольцевым выступом, взаимодействующим с кольцевой проточкой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ведущие тела качения выполнены в виде роликов. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксатор снабжен пазом, расположенным на его торце с противоположной сегментной выборке стороны, а букса - штифтом, взаимодействующим с пазом.-4 005480 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торец фиксатора и основание канала с замковым телом снабжены углублениями под упругий элемент, выполненный в виде пружины или резинового цилиндра. 5. Устройство для соединения буровой коронки с погружным пневмоударником, содержащее буксу с установленным в ней хвостовиком буровой коронки, при этом букса и хвостовик буровой коронки снабжены продольными каналами с расположенными в них ведущими телами качения, стопорное кольцо и канал с замковым телом, отличающееся тем, что ведущие тела качения выполнены в виде роликов, канал с замковым телом расположен поперек буксы, замковое тело выполнено в виде подпружиненного упругим элементом фиксатора, установленного с возможностью поворота относительно своей оси и выполненного с сегментной выборкой по его образующей с радиусом, соразмерным радиусу хвостовика буровой коронки, при этом ось сегментной выборки смещена относительно оси хвостовика буровой коронки в сторону, противоположную упругому элементу, на величину свободного хода фиксатора, который снабжен радиусным скосом, взаимодействующим с роликом, а хвостовик буровой коронки выполнен с кольцевой проточкой и продольной лыской, глубина которой соразмерна глубине сегментной выборки, букса снабжена кольцевым выступом, взаимодействующим с кольцевой проточкой. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что торец фиксатора и основание канала с замковым телом снабжены углублениями под упругий элемент, выполненный в виде пружины или резинового цилиндра.