ES2945157T3 - Dispositivo de percusión hidráulico - Google Patents

Abstract

Se proporciona un dispositivo de martilleo hidráulico con el que es posible lograr tanto un mecanismo de carrera automática como un mecanismo de prevención de golpes en vacío con una configuración de circuito simple y seleccionar fácilmente cualquiera de estos mecanismos. Este dispositivo de martilleo hidráulico comprende una primera válvula de control (200) para controlar una operación de movimiento hacia adelante/atrás de un pistón (120), un mecanismo de carrera automática y un mecanismo de prevención de golpe de ralentí, y una segunda válvula de control (300) para seleccionar una entre el mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de huelga de ralentí. La segunda válvula de control (300) tiene un carrete compartido (320) ajustado de forma deslizante y está provisto de un medio de selección de modo (400). Los medios de selección de modo (400) son tales que, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de percusión hidráulico

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de percusión hidráulico según el preámbulo de la reivindicación 1 y/o la reivindicación 2, tal como una perforadora de roca y un martillo rompedor, y en particular se refiere a una tecnología para conmutar automáticamente una carrera de un pistón entre una carrera regular y una carrera corta que es más corta que la carrera regular y a una tecnología de prevención de golpe en vacío que habilita suspender automáticamente la operación de golpeo del pistón. Un dispositivo de percusión hidráulico de este tipo se conoce a partir del documento JP H0976172 A.

Antecedentes de la técnica

Para dispositivos de percusión hidráulicos de este tipo, se han propuesto diversos tipos de tecnologías para, mediante la conmutación automática de una carrera del pistón a una carrera seleccionada de una carrera regular y una carrera corta dependiendo de la dureza del lecho rocoso (la cantidad de penetración en el lecho rocoso) y el ajuste de ese modo de manera apropiada de la potencia de golpeo, reducir una carga excesiva en una parte de golpeo, tal como una varilla y un pasador de varilla, es decir, “mecanismos de carrera automática”.

Por ejemplo, en una tecnología descrita en el documento US 20140326473 A1, cuando se realiza el control de carrera del pistón, se dispone un estrangulador en un paso de aceite que hace que haga funcionar una válvula para el control de carrera y los tiempos de conmutación se ajustan por medio del estrangulador.

Mientras tanto, se han propuesto diversos tipos de tecnologías de prevención de golpe en vacío que habilitan suspender automáticamente la operación de golpeo del pistón, es decir, “mecanismos de prevención de golpe en vacío”.

Por ejemplo, en un mecanismo de prevención de golpe en vacío descrito en el documento JP 4-300172 A, cuando el pistón avanza una cantidad predeterminada más allá de un punto de impacto, funciona el mecanismo de prevención de golpe en vacío y hace que tanto la cámara delantera como la cámara trasera se conecten a baja presión. Esta configuración hace que el pistón alcance el fin de carrera en la parte delantera por medio de la presión de gas en una cabeza trasera y que se suspenda automáticamente el golpeo. Además, el dispositivo de percusión hidráulico está configurado de tal manera que, cuando un operario cancela el funcionamiento del mecanismo de prevención de golpe en vacío presionando la varilla sobre un objetivo de trituración y haciendo de ese modo que el pistón retroceda, la cámara delantera se conecta a alta presión, haciendo que el pistón comience a retroceder y que se reanude el ciclo de golpeo.

Otro ejemplo de la técnica anterior se conoce a partir del documento JP H0976172 A.

Sumario de la invención

Problema técnico

El mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de golpe en vacío son tecnologías independientes, cada una de las cuales tiene un objetivo y un efecto operativo diferentes y se usan de manera diferente dependiendo de detalles de funcionamiento deseados. Es decir, cuando cambia el estado del lecho rocoso que sirve como objetivo de trituración, tal como la perforación en terreno natural, es preferible usar un martillo rompedor hidráulico que cumpla con la especificación de carrera automática. Por otro lado, cuando se repite la operación y la suspensión de un dispositivo de golpeo, tal como trabajo de trituración, es preferible usar un martillo rompedor hidráulico que cumpla con una especificación de prevención de golpe en vacío.

Aunque, con el fin de usar un martillo rompedor hidráulico tanto en trabajo de trituración como de perforación en terreno natural, se requiere equipar el martillo rompedor hidráulico con el mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de golpe en vacío, existe un problema al hacer que tanto el mecanismo de carrera automática descrito en el documento US 20140326743 A1 como el mecanismo de prevención de golpe en vacío descrito en el documento JP 4-300172 A funcionen de manera compatible, lo que hace que la configuración de circuito sea compleja y aumente el coste.

Por consiguiente, la presente invención se ha realizado centrándose en tal problema, y un problema que se resuelve mediante la presente invención es proporcionar un dispositivo de percusión hidráulico que habilita que un mecanismo de carrera automática y un mecanismo de prevención de golpe en vacío coexistan con una configuración de circuito sencilla y que cualquiera de los mecanismos se seleccione fácilmente.

Solución al problema

Con el fin de resolver el problema mencionado anteriormente, según la presente invención, se proporciona un dispositivo de percusión hidráulico según la reivindicación 1 que incluye: un cilindro; un pistón configurado para encajar de manera deslizante en el cilindro de tal manera que sea capaz de avanzar y retroceder; una primera válvula de control configurada para controlar los movimientos de avance y retroceso del pistón; un mecanismo de carrera automática configurado para conmutar una carrera de pistón del pistón entre una carrera regular y una carrera corta más corta que la carrera regular; un mecanismo de prevención de golpe en vacío configurado para descomprimir el interior de un circuito configurado para accionar hidráulicamente el pistón a una presión inferior a la de trabajo; y una segunda válvula de control configurada para seleccionar cualquier modo del mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de golpe en vacío, en el que, a la segunda válvula de control, encaja de manera deslizante un conjunto rotor compartido que incluye una parte de ajuste de carrera automática y una parte de ajuste de prevención de golpe en vacío al mismo tiempo, y se dispone un medio de selección de modo para permitir e interrumpir tanto el suministro de aceite presurizado a la parte de ajuste de carrera automática como la descarga de aceite presurizado desde la parte de ajuste de prevención de golpe en vacío, y el medio de selección de modo está configurado de tal manera que: cuando, al tiempo que se permite que se suministre aceite presurizado a la parte de ajuste de carrera automática, se prohíbe que el aceite presurizado se descargue desde la parte de ajuste de prevención de golpe en vacío, se selecciona el mecanismo de carrera automática, y cuando, al tiempo que se prohíbe que se suministre aceite presurizado a la parte de ajuste de carrera automática, se permite que se descargue aceite presurizado desde la parte de ajuste de prevención de golpe en vacío, se selecciona el mecanismo de prevención de golpe en vacío.

Además, con el fin de resolver el problema mencionado anteriormente, según la presente invención, se proporciona un dispositivo de percusión hidráulico según la reivindicación 2 que comprende: un cilindro; un pistón configurado para encajar de manera deslizante en el cilindro de tal manera que sea capaz de avanzar y retroceder; una primera válvula de control configurada para controlar los movimientos de avance y retroceso del pistón; un mecanismo de carrera automática configurado para conmutar una carrera de pistón del pistón entre una carrera regular y una carrera corta más corta que la carrera regular; un mecanismo de prevención de golpe en vacío configurado para descomprimir el interior de un circuito configurado para accionar hidráulicamente el pistón a una presión inferior a la de trabajo; y una segunda válvula de control configurada para seleccionar cualquier modo del mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de golpe en vacío, en el que la segunda válvula de control incluye una parte de encaje de manera deslizante del conjunto rotor en la que, como conjunto rotor para seleccionar un modo, un conjunto rotor para carrera automática o un conjunto rotor para prevención de golpe en vacío está configurado para encajar de manera deslizante de modo reemplazable, y cuando el conjunto rotor para carrera automática encaja de manera deslizante en la parte de encaje de manera deslizante del conjunto rotor, se selecciona el mecanismo de carrera automática, y, cuando el conjunto rotor para prevención de golpe en vacío encaja de manera deslizante en la parte de encaje de manera deslizante del conjunto rotor, se selecciona el mecanismo de prevención de golpe en vacío.

Efectos ventajosos de la invención

Según la presente invención, es posible habilitar que un mecanismo de carrera automática y un mecanismo de prevención de golpe en vacío coexistan con una configuración de circuito sencilla y que cualquiera de los mecanismos se seleccione fácilmente.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama explicativo esquemático de una primera realización de un dispositivo de percusión hidráulico según un aspecto de la presente invención, y el dibujo ilustra un estado en el que un medio de selección de modo conmuta a un lado de carrera automática;

la figura 2 es un diagrama explicativo de funcionamiento en un estado en el que el medio de selección de modo conmuta al lado de carrera automática en el dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización;

la figura 3 ilustra un estado en el que el medio de selección de modo conmuta a un lado de prevención de golpe en vacío en el dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización;

la figura 4 es un diagrama explicativo de funcionamiento en un estado en el que el medio de selección de modo conmuta al lado de prevención de golpe en vacío en el dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización; la figura 5 es un diagrama explicativo esquemático de una segunda realización del dispositivo de percusión hidráulico según un aspecto de la presente invención, y el dibujo es un diagrama explicativo cuando un conjunto rotor se reemplaza por un conjunto rotor para una especificación de carrera automática;

la figura 6 es un diagrama explicativo de funcionamiento cuando el conjunto rotor se reemplaza por el conjunto rotor para la especificación de carrera automática en el dispositivo de percusión hidráulico de la segunda realización; la figura 7 es un diagrama explicativo cuando el conjunto rotor se reemplaza por un conjunto rotor para una especificación de prevención de golpe en vacío en el dispositivo de percusión hidráulico de la segunda realización de la presente invención; y

la figura 8 es un diagrama explicativo de funcionamiento cuando el conjunto rotor se reemplaza por el conjunto rotor para la especificación de prevención de golpe en vacío en el dispositivo de percusión hidráulico de la segunda realización.

Descripción de realizaciones

A continuación en el presente documento se describirá una primera realización de la presente invención con referencia a los dibujos según sea apropiado. Los dibujos son esquemáticos. Por tanto, debe tenerse en cuenta que una cantidad tal como la relación o la razón de la dimensión de grosor con respecto a la de superficie puede ser diferente de la real, y la relación y la razón dimensional de las partes ilustradas en los dibujos respectivos pueden ser diferentes de las de otros dibujos. Además, cada una de las realizaciones ilustradas a continuación ejemplifica un dispositivo y un método para implementar un concepto técnico de la presente invención, que no limita el material, la forma, la estructura, la disposición, etc., de las partes componentes a los de las realizaciones a continuación. [Primera realización]

En primer lugar, se describirá una primera realización de un dispositivo de percusión hidráulico según un aspecto de la presente invención.

En la primera realización, un conjunto rotor que encaja de manera deslizante en una segunda válvula de control tiene una configuración según una especificación compartida común a una especificación de carrera automática y una especificación de prevención de golpe en vacío, y la primera realización es un ejemplo en el que disponer un medio de selección de modo en un circuito hidráulico habilita la selección de o bien un mecanismo de carrera automática o bien un mecanismo de prevención de golpe en vacío.

En detalle, tal como se ilustra en la figura 1, el dispositivo de percusión hidráulico incluye un cilindro 100 y un pistón 120 y, conjuntamente con ellos, está dotado de una primera válvula 200 de control y una segunda válvula 300 de control como cuerpos independientes del cilindro 100. Dentro de la primera válvula 200 de control, una válvula 201 encaja de manera deslizante, y, dentro de la segunda válvula 300 de control, un conjunto 320 rotor compartido encaja de manera deslizante.

En la parte trasera del cilindro 100, está unido un cabezal 500 posterior. El cabezal 500 posterior se llena con gas G de cabezal posterior a alta presión. Además, delante del cilindro 100, está unido un cabezal 600 delantero. Dentro del cabezal 600 delantero, encaja de manera deslizante una varilla 601.

El pistón 120 es un cuerpo cilíndrico macizo y tiene, sustancialmente en el medio del mismo, una parte 121 de diámetro grande de lado delantero y una parte 122 de diámetro grande de lado trasero como dos partes de diámetro grande. Una parte 123 de diámetro medio está dispuesta delante de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero, una parte 124 de diámetro pequeño está dispuesta en la parte trasera de la parte 122 de diámetro grande de lado trasero, y una ranura 125 anular está dispuesta entre la parte 121 de diámetro grande de lado delantero y la parte 122 de diámetro grande de lado trasero.

El pistón 120 que encaja de manera deslizante dentro del cilindro 100 hace que una cámara 101 delantera de pistón y una cámara 102 trasera de pistón se definan en los lados delantero y trasero en el cilindro 100, respectivamente. Un puerto 103 de cámara delantera está dispuesto en la cámara 101 delantera de pistón, y el puerto 103 de cámara delantera está conectado de manera constante a un circuito 110 de alta presión a través de un paso 112 de cámara delantera.

En la cámara 102 trasera de pistón, está dispuesto un puerto 104 de cámara trasera. El puerto 104 de cámara trasera y la primera válvula 200 de control están conectados entre sí mediante un paso 113 de cámara trasera. La cámara 102 trasera de pistón está configurada para poder comunicarse alternativamente o bien con el circuito 110 de alta presión o bien con un circuito 111 de baja presión por medio de la conmutación de la válvula 201 de la primera válvula 200 de control entre avance y retroceso. 0bsérvese que, en una ubicación apropiada a lo largo del circuito 110 de alta presión, está dispuesto un acumulador (no ilustrado).

El diámetro exterior de la parte 123 de diámetro medio se establece mayor que el diámetro exterior de la parte 124 de diámetro pequeño. Esto hace que, de las áreas de recepción de presión del pistón 120 en la cámara 101 delantera de pistón y la cámara 102 trasera de pistón, es decir, una diferencia de diámetro entre la parte 121 de diámetro grande de lado delantero y la parte 123 de diámetro medio y una diferencia de diámetro entre la parte 122 de diámetro grande de lado trasero y la parte 124 de diámetro pequeño, una en la cámara 102 trasera de pistón tenga un valor mayor que la otra.

Debido a esto, cuando la cámara 102 trasera de pistón se conecta a alta presión mediante la activación de la válvula 201, el pistón 120 está configurado para avanzar debido a la diferencia del área de recepción de presión, y, cuando la cámara 102 trasera de pistón se conecta a baja presión mediante la activación de la válvula 201, el pistón 120 está configurado para retroceder.

El dispositivo de percusión hidráulico incluye, de manera seleccionable, un mecanismo de carrera automática configurado para hacer que el pistón 120 avance y retroceda en el cilindro 100 con una carrera seleccionada automáticamente de una carrera regular y una carrera corta, que es más corta que la carrera regular, y de ese modo golpee la varilla 601 y un mecanismo de prevención de golpe en vacío configurado para controlar, dependiendo de una posición avanzada o retrocedida del pistón 120, si el aceite presurizado suministrado a la cámara 101 delantera de pistón se mantiene a una presión de partida o superior o si el aceite presurizado suministrado a la cámara 101 delantera de pistón se ajusta a una presión de suspensión de golpeo que supera la presión abierta y es inferior a la presión de partida.

En la presente realización, la conmutación entre el mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de golpe en vacío se realiza haciendo funcionar un medio 400 de selección de modo.

En detalle, en el cilindro 100, están dispuestos un puerto 105 de control de carrera, un puerto 106 de control de conjunto rotor, un puerto 107 de control de válvula y un puerto 108 de baja presión en posiciones separadas entre sí en la dirección axial entre el puerto 103 de cámara delantera y el puerto 104 de cámara trasera.

La primera válvula 200 de control tiene una cámara 212 de válvula formada en el interior de la misma, estando formada la cámara 212 de válvula de manera no concéntrica con respecto al pistón 120, y, en la cámara 212 de válvula, una válvula 201 encaja de manera deslizante. La cámara 212 de válvula incluye una cámara 213 delantera de válvula que tiene un diámetro medio, una cámara 214 principal de válvula que tiene un diámetro grande y una cámara 215 trasera de válvula que tiene un diámetro pequeño, en este orden desde la parte delantera a la parte trasera. A la cámara 213 delantera de válvula, está conectado un paso 223 de cámara delantera en comunicación constante con el circuito 110 de alta presión.

En la cámara 214 principal de válvula están dispuestos un puerto 218 de baja presión de lado delantero, un puerto 219 de reajuste, un puerto 220 de control de válvula, un puerto 221 de baja presión de lado trasero en este orden desde la parte delantera a la trasera, y, en la cámara 215 trasera de válvula, está dispuesto un puerto 222 de cámara trasera. El puerto 218 de baja presión de lado delantero está en comunicación constante con el circuito 111 de baja presión a través de un paso 224 de baja presión de lado delantero, y el puerto 221 de baja presión de lado trasero está en comunicación constante con el circuito 111 de baja presión a través de un paso 227 de baja presión de lado trasero. El puerto 220 de control de válvula y el puerto 107 de control de válvula están en comunicación entre sí a través de un paso 114 de control de válvula (conexión directa). El puerto 222 de cámara trasera y el puerto 104 de cámara trasera están en comunicación entre sí a través de un paso 113 de cámara trasera.

La válvula 201 es un cuerpo cilíndrico hueco e incluye una parte 202 de diámetro medio, una parte 203 de diámetro grande y una parte 204 de diámetro pequeño en este orden desde la parte delantera a la trasera. Un paso 228 hueco en el lado interior del cilindro está en comunicación constante con el circuito 110 de alta presión a través del paso 223 de cámara delantera. En la válvula 201, está dispuesta una ranura 205 de descarga de aceite para conmutar la presión en la cámara 102 trasera de pistón entre alta presión y baja presión de manera anular en una parte sustancialmente media de la superficie periférica exterior de la parte 204 de diámetro pequeño. En el lado delantero de la válvula 201 con respecto a la ranura 205 de descarga de aceite, están formados orificios 210 de comunicación de manera penetrante en direcciones radiales de la válvula 201, y, en una parte de lado delantero de la superficie periférica exterior de la parte 203 de diámetro grande, están formadas ranuras 211 de hendidura en forma de hendidura a lo largo de la dirección axial.

La válvula 201 de la presente realización se desvía constantemente hacia atrás debido a la diferencia del área de recepción de presión entre la parte 202 de diámetro medio y la parte 204 de diámetro pequeño y está configurada para, cuando se suministra aceite a alta presión al puerto 220 de control de válvula, moverse hacia delante porque el área de recepción de presión de una superficie 209 escalonada de lado trasero de la parte 203 de diámetro grande se añade a la diferencia del área de recepción de presión.

Cuando la válvula 201 alcanza la posición de extremo trasero, es decir, cuando una superficie 207 de extremo trasero de la misma entra en contacto con una superficie 217 de extremo trasero de cámara de válvula, la cámara 102 trasera de pistón se conecta a baja presión porque la ranura 205 de descarga de aceite hace que el puerto 222 de cámara trasera entre en comunicación con el circuito 111 de baja presión a través del puerto 221 de baja presión de lado trasero y el paso 227 de baja presión de lado trasero.

Por otro lado, cuando la válvula 201 alcanza la posición de extremo delantero, es decir, cuando una superficie 206 de extremo delantero de la misma entra en contacto con una superficie 216 de extremo delantero de cámara de válvula, la cámara 102 trasera de pistón está configurada para conectarse a alta presión porque el puerto 222 de cámara trasera tiene interrumpida su comunicación con el puerto 221 de baja presión de lado trasero y, conjuntamente con ello, entra en comunicación con la cámara 212 de válvula, que está conectada a alta presión, a través de un paso entre la superficie 207 de extremo trasero y la superficie 217 de extremo trasero de cámara de válvula y el paso 228 hueco.

En el martillo rompedor hidráulico, dado que el puerto 220 de control de válvula tiene que mantenerse a alta presión o baja presión, la válvula 201 requiere un mecanismo de retención para mantener la válvula 201 en un estado de parada en las posiciones de conmutación de la misma en el extremo delantero y el extremo trasero.

En la presente realización, el mecanismo de retención cuando la válvula 201 se posiciona en la posición de extremo trasero son las ranuras 211 de hendidura. Cuando la válvula 201 se posiciona en la posición de extremo trasero, las ranuras 211 de hendidura están configuradas para, al comunicar el puerto 220 de control de válvula, el puerto 219 de reajuste y el puerto 218 de baja presión de lado delantero entre sí, conectar de manera segura la superficie 209 escalonada de lado trasero a baja presión y mantener de ese modo el estado de parada de la válvula 201.

Además, el mecanismo de retención cuando la válvula 201 está posicionada en la posición de extremo delantero son los orificios 210 de comunicación. Cuando la válvula 201 se posiciona en la posición de extremo delantero, los orificios 210 de comunicación están configurados para, al reabastecer el puerto 220 de control de válvula (y el puerto 219 de reajuste) con aceite presurizado desde el paso 228 hueco, impedir que la presión de retención disminuya y mantener de ese modo el estado de parada de la válvula 201.

El dispositivo de percusión hidráulico de la presente realización incluye la segunda válvula 300 de control, que está dispuesta adyacente a la primera válvula 200 de control descrita anteriormente y en una superficie lateral del cilindro 100. 0bsérvese que, en la figura 1, la segunda válvula 300 de control se ilustra en una posición aparte del cilindro 100 y la primera válvula 200 de control para el fin de ilustración.

La segunda válvula 300 de control tiene un primer manguito 302a y un segundo manguito 302b cargados en un alojamiento 301 de forma sustancialmente cuboide y tiene una cámara 304 de conjunto rotor formada por el primer manguito 302a y el segundo manguito 302b. Las posiciones en la dirección axial del primer manguito 302a y el segundo manguito 302b se fijan enroscando un tapón 303 que se enrosca en una abertura en una parte superior del alojamiento 301.

El conjunto 320 rotor compartido que encaja de manera deslizante en la cámara 304 de conjunto rotor para poder moverse de manera deslizante hace que se definan una cámara 305 de alta presión y una cámara 306 de control por encima y por debajo del conjunto 320 rotor compartido, respectivamente, y, conjuntamente con ellas, que se defina una cámara 307 de descompresión en una posición entre la cámara 305 de alta presión y la cámara 306 de control.

El conjunto 320 rotor compartido es un elemento cilíndrico constituido por una parte 321 de diámetro grande y una parte 322 de diámetro pequeño, y, en la periferia exterior de la parte 321 de diámetro grande, está dispuesta una ranura 323 de comunicación anular. En el eje del conjunto 320 rotor compartido, está formado un orificio 324 pasante a lo largo del eje, y está dispuesto un agujero 325 en el lado de parte 321 de diámetro grande del orificio 324 pasante. En el lado de parte 322 de diámetro pequeño del orificio 324 pasante, están formados orificios 326 laterales en la dirección que interseca el eje formando ángulos rectos. Los orificios 326 laterales están formados de tal manera que entran en comunicación con la cámara 307 de descompresión a través de un espacio 307a cuando el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia la posición de extremo inferior.

En el alojamiento 301, está dispuesto un puerto 308 de alta presión configurado para comunicarse con la cámara 305 de alta presión y, conjuntamente con él, están dispuestos respectivamente un puerto 309 de control configurado para comunicarse con la cámara 306 de control y un puerto 310 de descompresión configurado para comunicarse con la cámara 307 de descompresión. Además, en el alojamiento 301, están dispuestos un puerto 311 de comunicación de válvula y un puerto 312 de comunicación de cilindro en posiciones orientadas hacia la ranura 323 de comunicación y está dispuesto un puerto 313 de baja presión en una posición entre el puerto 312 de comunicación de cilindro y el puerto 309 de control.

El puerto 308 de alta presión está en comunicación con el circuito 110 de alta presión por medio de un paso 314 de alta presión, y la cámara 305 de alta presión está conectada por tanto de manera constante a alta presión. El puerto 309 de control se comunica con el puerto 106 de control de conjunto rotor por medio de un paso 115 de control de conjunto rotor y, conjuntamente con él, se comunica con el puerto 219 de reajuste por medio de un paso 225 de reajuste. En el puerto 219 de reajuste, está dispuesta una válvula 340 de retención de tal manera que permite que el aceite presurizado fluya desde el lado de puerto 219 de reajuste hacia el lado de puerto 309 de control.

El puerto 310 de descompresión está en comunicación con el circuito 111 de baja presión por medio de un paso 315 de descompresión, y, en el paso 315 de descompresión, están dispuestas una primera válvula 401 de conmutación y un estrangulador 330 variable en este orden desde el lado de puerto 310 de descompresión hacia el lado de circuito 111 de baja presión. La primera válvula 401 de conmutación es una válvula de conmutación electromagnética de dos posiciones, cuya posición superior está configurada para permitir la comunicación y cuya posición inferior está configurada para permitir la comunicación a través de un estrangulador 402. La primera válvula 401 de conmutación se conmuta de manera regular a la posición inferior. El puerto 311 de comunicación de válvula está en comunicación con el puerto 220 de control de válvula por medio de un paso 226 de control de válvula (a través del conjunto rotor). El puerto 312 de comunicación de cilindro está en comunicación con el puerto 105 de control de carrera por medio de un paso 116 de control de carrera. En el paso 116 de control de carrera, está dispuesta una segunda válvula 403 de conmutación. La segunda válvula 403 de conmutación es una válvula de conmutación electromagnética de dos posiciones cuya posición superior está configurada para cerrar un paso y cuya posición inferior está configurada para permitir la comunicación y conmuta de manera regular a la posición inferior. El puerto 313 de baja presión está en comunicación con el circuito 111 de baja presión por medio de un paso 316 de baja presión. En el dispositivo de percusión hidráulico de la presente realización, la primera válvula 401 de conmutación y la segunda válvula 403 de conmutación corresponden a un “medio de selección de modo” descrito en la solución al problema descrita anteriormente.

En el dispositivo de percusión hidráulico de la presente realización, cuando se suministra aceite a alta presión al puerto 309 de control, el conjunto 320 rotor compartido está configurado para moverse hacia el lado superior debido a una diferencia del área de recepción de presión entre las superficies del conjunto 320 rotor compartido en la cámara 306 de control y la cámara 305 de alta presión provocada por una diferencia de diámetro entre la parte 321 de diámetro grande y la parte 322 de diámetro pequeño, y, cuando el puerto 309 de control está a baja presión sin que se le suministre aceite a alta presión, el conjunto 320 rotor compartido está configurado para moverse hacia el lado inferior tal como se ilustra en la figura 1.

La segunda válvula 300 de control está configurada de tal manera que, cuando el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia el lado inferior, el puerto 311 de comunicación de válvula y el puerto 312 de comunicación de cilindro entran en comunicación entre sí por medio de la ranura 323 de comunicación y el puerto 105 de control de carrera y el puerto 220 de control de válvula entran de ese modo en comunicación entre sí y, cuando el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia el lado superior, se interrumpe la comunicación entre el puerto 311 de comunicación de válvula y el puerto 312 de comunicación de cilindro.

A continuación en el presente documento, una posición en la que el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia el lado superior también se denomina una “posición de carrera regular”, y una posición en la que el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia el lado inferior también se denomina una “posición de carrera corta”. Además, una posición en la que el pistón 120 avanza una cantidad predeterminada más allá de un punto de impacto en el momento de un movimiento de avance, como una posición avanzada o retrocedida del pistón 120, también se denomina una “posición de conmutación”.

Se establece una cantidad de ajuste de velocidad de flujo 51 por el estrangulador 402 de tal manera que se permite que el aceite presurizado en la cámara 307 de descompresión se escape y fluya hacia el circuito 111 de baja presión. Por otro lado, se establece una cantidad de ajuste de velocidad de flujo 52 por el estrangulador 330 variable de tal manera que se descomprime el aceite presurizado en la cámara 307 de descompresión a una presión menor que la presión de partida. La relación entre δ1 y δ2 se expresa mediante la fórmula 1 a continuación.

δ1 > δ2... (Fórmula 1)

Cuando la primera válvula 401 de conmutación y la segunda válvula 403 de conmutación del medio 400 de selección de modo se conmutan a las posiciones regulares ilustradas en la figura 1, la cámara 307 de descompresión nunca ejerce una acción de descompresión ni siquiera cuando el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia el lado inferior. Mientras tanto, dado que los movimientos del conjunto 320 rotor compartido hacia los lados superior e inferior hacen que el puerto 105 de control de carrera y el puerto 220 de control de válvula se conecten y queden interrumpidos entre sí y, conjuntamente con ellos, el puerto 219 de reajuste y el puerto 309 de control se conectan entre sí, el dispositivo de percusión hidráulico se hace funcionar según una “especificación de carrera automática”. Por otro lado, cuando la primera válvula 401 de conmutación y la segunda válvula 403 de conmutación del medio 400 de selección de modo se conmutan a las posiciones superiores ilustradas en la figura 3, la cámara 307 de descompresión ejerce una acción de descompresión por medio del estrangulador 330 variable cuando el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia el lado inferior. Mientras tanto, dado que incluso cuando el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia los lados superior e inferior, el puerto 105 de control de carrera y el puerto 220 de control de válvula nunca se conectan entre sí, el dispositivo de percusión hidráulico se hace funcionar según una “especificación de prevención de golpe en vacío”.

[Especificación de carrera automática en la primera realización]

A continuación se describirá el funcionamiento y las acciones y los efectos del dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización cuando se hace funcionar según la especificación de carrera automática descrita anteriormente.

Cuando el dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización está en un estado en el que la primera válvula 401 de conmutación y la segunda válvula 403 de conmutación se conmutan a las posiciones regulares, el pistón 120, en un estado previo al funcionamiento, se presiona hacia delante mediante la fuerza de presión F, que se genera por el gas G de cabezal posterior de alta presión llenado en el cabezal 500 posterior, tal como se ilustra en la figura 1. Por tanto, el pistón 120 se posiciona en un punto muerto delantero.

En el momento de iniciar el funcionamiento, cuando el pistón 120 se posiciona en el punto muerto delantero, en el conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control, la cámara 305 de alta presión anterior, ilustrada en el dibujo, está conectada de manera constante al paso 112 de cámara delantera y la cámara 306 de control más abajo está conectada al circuito 111 de baja presión. Por tanto, el conjunto 320 rotor compartido se presiona hacia abajo en el dibujo y se posiciona en la “posición de carrera corta”.

Además, en el momento de iniciar el funcionamiento, en la primera válvula 200 de control, se suministra aceite a alta presión a la cámara 213 delantera de válvula en el paso 112 de cámara delantera. Por tanto, la válvula 201 se posiciona en una posición retrocedida. Cuando la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se posiciona en la posición retrocedida, la primera válvula 200 de control conecta la cámara 102 trasera de pistón al circuito 111 de baja presión.

Cuando el dispositivo de percusión hidráulico se hace funcionar en este estado, dado que, mientras se suministra aceite a alta presión en el paso 112 de cámara delantera a la cámara 101 delantera de pistón y la cámara 101 delantera de pistón se ajusta constantemente de ese modo a alta presión, la cámara 102 trasera de pistón se ajusta a baja presión cuando la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se posiciona en la posición retrocedida, el pistón 120 se desvía hacia atrás y comienza a retroceder.

Cuando, tal como se ilustra en la figura 2, el extremo delantero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 ha retrocedido a la posición del puerto 105 de control de carrera del cilindro 100, el aceite a alta presión alimentado desde la cámara 101 delantera de pistón, que está constantemente a alta presión, en el puerto 105 de control de carrera se alimenta hacia el puerto 220 de control de válvula de la primera válvula 200 de control a través de la ranura 323 de comunicación del conjunto 320 rotor compartido, que se posiciona, tal como se ilustra en el dibujo, en la “posición de carrera corta” en la segunda válvula 300 de control.

En la primera válvula 200 de control, cuando se suministra aceite a alta presión al puerto 220 de control de válvula, la válvula 201 se mueve hacia delante con el área de recepción de presión de la superficie 209 escalonada de lado trasero añadida. Dado que esto hace que el puerto 222 de cámara trasera entre en comunicación con la cámara 212 de válvula, que está conectada a alta presión, a través de un paso entre la superficie 207 de extremo trasero de la válvula 201 y la superficie 217 de extremo trasero de cámara de válvula y el paso 228 hueco, la cámara 102 trasera de pistón se conecta a alta presión. Dado que la cámara 102 trasera de pistón se lleva por tanto a alta presión, el pistón 120 comienza a avanzar en una carrera corta debido a una diferencia del área de recepción de presión del propio pistón 120.

En la especificación de carrera automática de la presente realización, los elementos constituyentes dispuestos como medios para suministrar aceite presurizado al puerto 309 de control de la segunda válvula 300 de control son la válvula 340 de retención, el paso 225 de reajuste y el puerto 219 de reajuste.

Es decir, cuando la válvula 201 de la primera válvula 200 de control descrita anteriormente conmuta a la posición avanzada, el puerto 220 de control de válvula y el puerto 219 de reajuste entran en comunicación entre sí por medio de la superficie 209 escalonada de lado trasero y se suministra aceite presurizado desde el paso 225 de reajuste al puerto 309 de control de la segunda válvula 300 de control a través de la válvula 340 de retención.

En la segunda válvula 300 de control, esto hace que el conjunto 320 rotor compartido se presione hacia arriba en el dibujo debido a una diferencia del área de recepción de presión entre la parte 322 de diámetro pequeño y la parte 321 de diámetro grande, que son las porciones superior e inferior del conjunto 320 rotor compartido, respectivamente, y que se conmute a la “posición de carrera regular”. En este momento, el puerto 219 de reajuste se reabastece con aceite presurizado desde el orificio 210 de comunicación a través del puerto 220 de control de válvula. Por tanto, se suministra una cantidad suficiente de aceite presurizado requerido para la retención de un estado de parada de la válvula 201 y el funcionamiento del conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control (movimiento hacia arriba en el dibujo y retención de un estado de parada después del movimiento del conjunto 320 rotor compartido).

Posteriormente, cuando el pistón 120 avanza y pasa la posición del punto de impacto, es decir, el extremo trasero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 pasa la posición del puerto 107 de control de válvula del cilindro 100, el puerto 108 de baja presión y el puerto 107 de control de válvula del cilindro 100 entran en comunicación entre sí, lo que hace que el puerto 220 de control de válvula de la primera válvula 200 de control se conecte a baja presión. Esto hace que la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se presione hacia atrás y conmute a la posición retrocedida, en respuesta a lo cual la cámara 102 trasera de pistón se lleva a baja presión.

Cuando la cámara 102 trasera de pistón se lleva a baja presión, el pistón 120 retrocede incluso con una pequeña cantidad de penetración cuando el lecho rocoso es duro. En este momento, dado que la segunda válvula 300 de control retiene, en el puerto 309 de control más abajo, aceite presurizado que se comunica con el puerto 106 de control de conjunto rotor, el conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control se mantiene en la “posición de carrera regular”.

Es decir, dado que el puerto 107 de control de válvula del cilindro 100 sigue comunicándose con el puerto 108 de baja presión hasta que el pistón 120 retrocede y se realiza la conmutación de la válvula 201, el puerto 220 de control de válvula de la primera válvula 200 de control sigue comunicándose con el puerto 108 de baja presión. Dado que esto hace que el aceite presurizado en el puerto 106 de control de conjunto rotor del cilindro 100 quede retenido dentro de un circuito cerrado, el conjunto 320 rotor compartido se retiene en la “posición de carrera regular” para que la válvula 201 no conmute.

Posteriormente, cuando el extremo delantero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 ha retrocedido a la posición del puerto 107 de control de válvula del cilindro 100, el puerto 107 de control de válvula entra en comunicación con aceite a alta presión en la cámara 101 delantera de pistón. Por tanto, el aceite a alta presión se alimenta hacia el puerto 220 de control de válvula de la primera válvula 200 de control a través del puerto 107 de control de válvula. 0bsérvese que, aunque el extremo delantero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero pasa, en un proceso de retroceso al puerto 107 de control de válvula, el puerto 105 de control de carrera y el puerto 106 de control de conjunto rotor en este orden, el funcionamiento del dispositivo de percusión hidráulico no resulta afectado porque los circuitos que se extienden desde ambos puertos están cerrados.

Dado que, debido a esto, la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se mueve hacia la posición avanzada debido a una diferencia del área de recepción de presión entre las superficies delantera y trasera de la válvula 201 y el puerto 222 de cámara trasera entra en comunicación con la cámara 212 de válvula, que está conectada a alta presión, a través de un paso entre la superficie 207 de extremo trasero de la válvula 201 y la superficie 217 de extremo trasero de cámara de válvula y el paso 228 hueco, la cámara 102 trasera de pistón se conecta a alta presión, llevando la cámara 102 trasera de pistón a alta presión. Por tanto, el pistón 120 comienza a avanzar debido a una diferencia del área de recepción de presión entre las superficies delantera y trasera del pistón 120.

En este momento, dado que, en la segunda válvula 300 de control, se alimenta aceite presurizado de funcionamiento en la primera válvula 200 de control desde el puerto 219 de reajuste hacia el puerto 309 de control en el lado inferior de la segunda válvula 300 de control a través de la válvula 340 de retención en el paso 225 de reajuste, el conjunto 320 rotor compartido se mantiene en la “posición de carrera regular” en el lado superior en el dibujo debido a la diferencia del área de recepción de presión entre la parte 322 de diámetro pequeño y la parte 321 de diámetro grande, que son las partes superior e inferior del conjunto 320 rotor compartido.

Cuando el lecho rocoso es blando, el pistón 120, después de haber golpeado el lecho rocoso, avanza adicionalmente más allá de la posición del punto de impacto. En esta ocasión, en el dispositivo de percusión hidráulico de la presente realización, cuando el pistón 120 avanza adicionalmente más allá de la posición del punto de impacto y el extremo trasero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 alcanza una “posición de conmutación”, en la que se forma el puerto 106 de control de conjunto rotor del cilindro 100, el puerto 106 de control de conjunto rotor entra en comunicación con el puerto 108 de baja presión y se conecta de ese modo a baja presión. Por tanto, se libera aceite a alta presión en el puerto 309 de control en el lado inferior de la segunda válvula 300 de control, haciendo que el conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control se presione hacia abajo y conmute a la “posición de carrera corta”.

Posteriormente, cuando el pistón 120 ha retrocedido hasta que el extremo delantero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 alcanza la posición del puerto 105 de control de carrera del cilindro 100, dado que en la segunda válvula 300 de control en este momento, el conjunto 320 rotor compartido se posiciona en la “posición de carrera corta”, se alimenta aceite a alta presión en la cámara 101 delantera de pistón desde el puerto 105 de control de carrera hacia el puerto 220 de control de válvula de la primera válvula 200 de control a través de la ranura 323 de comunicación de la segunda válvula 300 de control.

Por tanto, la válvula 201 de la primera válvula 200 de control conmuta a la posición avanzada, en respuesta a lo cual la cámara 102 trasera de pistón se lleva a alta presión. Por tanto, el pistón 120 comienza a avanzar en la carrera corta debido a la diferencia del área de recepción de presión entre las superficies delantera y trasera del propio pistón 120. Es decir, según el dispositivo de percusión hidráulico, cuando el lecho rocoso es blando, la segunda válvula 300 de control conmuta a la “posición de carrera corta” en la “posición de conmutación”, lo que habilita que el pistón 120 realice automáticamente el golpeo en la carrera corta.

Cuando la válvula 201 conmuta a la posición avanzada, el aceite presurizado de funcionamiento de la válvula 201, que se alimenta hacia el puerto 220 de control de válvula, se alimenta desde el puerto 219 de reajuste de la primera válvula 200 de control hacia el puerto 309 de control en el lado inferior de la segunda válvula 300 de control a través de la válvula 340 de retención en el paso 225 de reajuste.

Debido a esto, mientras que el pistón 120 avanza en la carrera corta y no ha alcanzado la “posición de conmutación”, la segunda válvula 300 de control se presiona hacia arriba en el dibujo debido a la diferencia del área de recepción de presión entre la parte 322 de diámetro pequeño y la parte 321 de diámetro grande, que son las partes superior e inferior del conjunto 320 rotor compartido, respectivamente, y conmuta a la “posición de carrera regular”. Dicho de otro modo, la segunda válvula 300 de control se reajusta desde un estado de carrera corta hasta un estado de carrera regular.

Mientras, a partir de entonces, en el dispositivo de percusión hidráulico, el pistón 120, al repetir los movimientos de avance y retroceso, golpea la varilla 601 a través de la colaboración entre el pistón 120, la primera válvula 200 de control y la segunda válvula 300 de control según la dureza del lecho rocoso cuando el dispositivo de percusión hidráulico se establece en la “especificación de carrera automática”, el pistón 120 avanza y retrocede en la carrera regular cuando el lecho rocoso es duro (es decir, cuando la posición del pistón 120 en el momento de avance no alcanza la “posición de conmutación”) y el pistón 120 avanza y retrocede en la carrera corta cuando el lecho rocoso es blando (es decir, cuando la posición del pistón 120 en el momento de avance alcanza la “posición de conmutación”).

Por tanto, según el dispositivo de percusión hidráulico, cuando el dispositivo de percusión hidráulico se establece en la especificación de carrera automática, conmutar automáticamente la carrera del pistón 120 a una carrera seleccionada de la carrera corta y la carrera regular dependiendo de la dureza del lecho rocoso (la cantidad de penetración en el lecho rocoso) y por tanto ajustar de manera apropiada la potencia de golpeo habilita que se reduzca una carga excesiva en las partes de golpeo, tales como la varilla 601 y un pasador de varilla.

En particular, según el dispositivo de percusión hidráulico, dado que el puerto 105 de control de carrera, el puerto 107 de control de válvula y el puerto 106 de control de conjunto rotor, que está dispuesto en una posición entre los dos puertos 105 y 107, están dispuestos en el cilindro 100 y, mientras que la cámara 305 de alta presión en un extremo de la segunda válvula 300 de control se ajusta constantemente a alta presión, con respecto a la cámara 306 de control en el otro extremo de la segunda válvula 300 de control, cuando el pistón 120, en el momento de avance, alcanza una posición en la que puede comunicarse con el puerto 106 de control de conjunto rotor, que conmuta carreras de manera coercitiva, la segunda válvula 300 de control conmuta a la “posición de carrera corta” comunicando la cámara 306 de control de la segunda válvula 300 de control con el circuito 111 de baja presión y, conjuntamente con ello, cuando el pistón 120 retrocede, la cámara 306 de control se comunica con el paso 112 de cámara delantera y la segunda válvula 300 de control conmuta de ese modo a la “posición de carrera regular”, en la que la carrera del cilindro se reajusta a la carrera regular, la adición del puerto 106 de control de conjunto rotor al cilindro 100 habilita que se logre una estructura sencilla en la que no está dispuesto ningún estrangulador en la segunda válvula 300 de control y la conmutación simple de pasos de aceite dependiendo de la posición del pistón 120, que representa la cantidad de penetración en el lecho rocoso, habilita que la carrera del pistón 120 se conmute de manera coercitiva. Por tanto, dado que no hay posibilidad de que el dispositivo de percusión hidráulico resulte influido por el cambio en la temperatura del aceite hidráulico en comparación, por ejemplo, con una estructura en la que está dispuesto un estrangulador en la segunda válvula 300 de control, puede decirse que la segunda válvula 300 de control tiene una alta estabilidad de funcionamiento.

[Especificación de prevención de golpe en vacío en la primera realización]

A continuación se describirá el funcionamiento, las acciones y los efectos del dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización cuando se hace funcionar según la “especificación de prevención de golpe en vacío” descrita anteriormente.

Cuando el dispositivo de percusión hidráulico está en un estado en el que la primera válvula 401 de conmutación y la segunda válvula 403 de conmutación se conmutan a las posiciones superiores ilustradas en la figura 3 y está en un estado previo al funcionamiento, el pistón 120, tal como se describió anteriormente, se presiona hacia adelante mediante la fuerza de presión F, que se genera por la presión de gas del gas G de cabezal posterior llenado en el cabezal 500 posterior. Por tanto, el pistón 120 se posiciona en un punto muerto delantero ilustrado en la figura 3. En el momento de iniciar el funcionamiento, cuando el pistón 120 se posiciona en el punto muerto delantero, en el conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control, la cámara 305 de alta presión anterior, ilustrada en el dibujo, está conectada de manera constante al paso 112 de cámara delantera y la cámara 306 de control más abajo está en comunicación con el puerto 106 de control de conjunto rotor del cilindro 100 a través del paso 115 de control de conjunto rotor. Por tanto, el aceite presurizado suministrado desde la cámara 305 de alta presión hacia el orificio 324 pasante en el centro del conjunto 320 rotor compartido escapa hacia un tanque a través del paso 115 de control de conjunto rotor y el puerto 106 de control de conjunto rotor. Por tanto, el conjunto 320 rotor compartido se presiona hacia abajo en el dibujo debido a la presión de aceite en el lado de cámara 305 de alta presión y se posiciona en una “posición de control de suspensión”.

Además, en el momento de iniciar el funcionamiento, dado que el aceite presurizado procedente del paso 112 de cámara delantera se suministra a la cámara 213 delantera de válvula de la primera válvula 200 de control a través del paso 223 de cámara delantera, la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se posiciona en la posición retrocedida. Cuando la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se posiciona en la posición retrocedida, la primera válvula 200 de control conecta la cámara 102 trasera de pistón al circuito 111 de baja presión.

Es decir, antes de que comience a funcionar una bomba, el pistón 120 se posiciona en el punto muerto delantero mediante la fuerza F de presión hacia delante, generada por el gas G de cabezal posterior. Cuando la presión de aceite funciona debido al funcionamiento de la bomba, la segunda válvula 300 de control se mueve hacia el lado inferior presionada por la fuerza de presión del aceite presurizado que trabaja en la superficie de extremo superior del conjunto 320 rotor compartido. En este momento, el aceite presurizado suministrado a la segunda válvula 300 de control se descarga de la cámara 307 de descompresión, que está formada en la posición de la parte 322 de diámetro pequeño del conjunto 320 rotor compartido, hacia el paso 315 de descompresión y se descomprime de ese modo. Además, el aceite presurizado suministrado al orificio 324 pasante en el centro del conjunto 320 rotor compartido escapa hacia el tanque a través del paso 115 de control de conjunto rotor, que está conectado al puerto 309 de control en el lado inferior y al puerto 106 de control de conjunto rotor.

El diámetro y la capacidad del agujero 325 del orificio 324 pasante y la cámara 307 de descompresión se establecen de tal manera que la presión del aceite presurizado suministrado se establece a una presión de suspensión de golpeo que es una presión que supera la presión abierta y que es inferior a la presión de partida. 0bsérvese que, en la presente realización, la presión de suspensión de golpeo se establece en un valor dentro de un intervalo de desde 5 MPa hasta 8 MPa.

Por tanto, la presión de aceite que trabaja sobre la superficie de recepción de presión de la cámara 101 delantera de pistón del pistón 120 se vuelve más baja que la presión de partida, y por tanto el pistón 120 no puede resistir la fuerza F de presión hacia delante, generada por el gas G de cabezal posterior. Por tanto, el pistón 120 permanece en la posición del punto muerto delantero, y el dispositivo de percusión hidráulico no funciona si continúa este estado.

Aunque el dispositivo de percusión no funciona mientras está en el estado ilustrado en la figura 3, la presión de aceite establecida en la presión de suspensión de golpeo, que es una presión que supera la presión abierta y que es inferior a la presión de partida, trabaja en la superficie de recepción de presión de la cámara 101 delantera de pistón contra la fuerza F de presión hacia delante, generada por el gas G de cabezal posterior. Por tanto, es posible empujar la varilla 601 hacia el punto de impacto con una potencia comparativamente pequeña cuando va a cancelarse el funcionamiento según la especificación de prevención de golpe en vacío. La operación de empuje hacia dentro de la varilla 601 la realiza un operario que empuja la varilla 601 a través de la manipulación de una pluma, un brazo, o similar, de un cambión de plataforma.

La varilla 601 que se empuja hacia el lado del pistón 120 hace que, tal como se ilustra en la figura 4, el pistón 120, ^{empujado por la varilla} 601 ^{, retroceda y que la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120} interrumpa un estado de comunicación entre el puerto 106 de control de conjunto rotor y el puerto 108 de baja presión del cilindro 100. Cuando el puerto 106 de control de conjunto rotor se cierra, la presión en la cámara 306 de control por debajo del conjunto 320 rotor compartido aumenta debido a que el aceite presurizado suministrado a la cámara 305 de alta presión por encima del conjunto 320 rotor compartido se suministra a la cámara 306 de control a través del orificio 324 pasante que penetra en el centro del conjunto 320 rotor compartido y el agujero 325 en el extremo inferior del orificio 324 pasante.

Debido a esto, el conjunto 320 rotor compartido se empuja hacia arriba por el aceite presurizado debido a la diferencia del área de recepción de presión entre la parte 322 de diámetro pequeño y la parte 321 de diámetro grande, que son las partes superior e inferior del conjunto 320 rotor compartido, respectivamente, y el conjunto 320 rotor compartido se mueve hacia el lado superior y se posiciona en una “posición de golpeo regular”. Cuando el conjunto 320 rotor compartido se posiciona en la “posición de golpeo regular”, se cierran los orificios 326 laterales formados en la parte 322 de diámetro pequeño, que es una parte superior del conjunto 320 rotor compartido. Por tanto, la presión de aceite presurizado en el paso 112 de cámara delantera aumenta hasta la presión de partida o superior, el pistón 120 retrocede debido a la presión de partida que trabaja sobre la superficie de recepción de presión del pistón 120 en la cámara delantera de pistón, y el dispositivo de percusión hidráulico comienza a funcionar.

Cuando el dispositivo de percusión hidráulico se hace funcionar, dado que, mientras se suministra aceite a alta presión en el paso 112 de cámara delantera a la cámara 101 delantera de pistón y la cámara 101 delantera de pistón se ajusta de ese modo constantemente a alta presión, la cámara 102 trasera de pistón se ajusta a baja presión cuando la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se posiciona en la posición retrocedida, el pistón 120 se desvía hacia atrás y comienza a retroceder.

Cuando, tal como se ilustra en la figura 4, el extremo delantero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 ha retrocedido a la posición del puerto 107 de control de válvula del cilindro 100, el aceite a alta presión suministrado desde la cámara 101 delantera de pistón, que está constantemente a alta presión, en el puerto 107 de control de válvula se alimenta hacia el puerto 220 de control de válvula, que está dispuesto en el lado inferior de la primera válvula 200 de control. En la primera válvula 200 de control, cuando se suministra aceite a alta presión al puerto 220 de control de válvula, la válvula 201 se mueve hacia delante con área de recepción de presión de la superficie 209 escalonada de lado trasero añadida.

Esto hace que el puerto 222 de cámara trasera entre en comunicación con la cámara 212 de válvula, que se conecta a alta presión, a través de un paso entre la superficie 207 de extremo trasero de la válvula 201 y la superficie 217 de extremo trasero de cámara de válvula de la cámara 212 de válvula y el paso 228 hueco. Por tanto, la cámara 102 trasera de pistón se conecta a alta presión a través del paso 113 de cámara trasera, que se conecta al puerto 222 de cámara trasera. Por tanto, dado que la cámara 102 trasera de pistón se lleva a alta presión, el pistón 120 comienza a avanzar en una carrera predeterminada según la posición del puerto 107 de control de válvula debido a la diferencia del área de recepción de presión del propio pistón 120.

Posteriormente, cuando el pistón 120 avanza y pasa la posición del punto de impacto, es decir, el extremo trasero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 pasa la posición del puerto 107 de control de válvula del cilindro 100, el puerto 108 de baja presión y el puerto 107 de control de válvula del cilindro 100 entran en comunicación entre sí a través de la ranura 125 anular y el puerto 220 de control de válvula de la primera válvula 200 de control se conecta a baja presión.

Cuando el puerto 220 de control de válvula se conecta a baja presión, la válvula 201 de la primera válvula 200 de control se presiona hacia atrás debido a la diferencia del área de recepción de presión entre las superficies delantera y trasera de la válvula 201 y conmuta a la posición retrocedida, en respuesta a lo cual la cámara 102 trasera de pistón se lleva a baja presión. Cuando la cámara 102 trasera de pistón se lleva a baja presión, el pistón 120 comienza a retroceder incluso con una pequeña cantidad de penetración cuando el lecho rocoso es duro. En este momento, dado que el puerto 106 de control de conjunto rotor se mantiene en un estado cerrado, el conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control se mantiene en la “posición de golpeo regular”.

De este modo, cuando el lecho rocoso es duro, el pistón 120 puede retroceder de manera continua. Es decir, el dispositivo de percusión hidráulico puede realizar, cuando el lecho rocoso es duro, el golpeo regular continuo en el que el pistón 120, al repetir los movimientos de avance y retroceso, golpea la varilla 601.

En cambio, cuando el lecho rocoso es blando, el pistón 120, después de haber golpeado el lecho rocoso, avanza adicionalmente más allá de la posición del punto de impacto. En esta ocasión, en el dispositivo de percusión hidráulico de la presente realización, cuando el pistón 120 ha avanzado adicionalmente más allá de la posición del punto de impacto y el extremo trasero de la parte 121 de diámetro grande de lado delantero del pistón 120 ha alcanzado la “posición de control de suspensión”, en la que se forma el puerto 106 de control de conjunto rotor del cilindro 100, el puerto 106 de control de conjunto rotor se conecta al circuito de baja presión porque entra en comunicación con el puerto 108 de baja presión a través de la ranura 125 anular. Por tanto, se libera aceite a alta presión en el puerto 309 de control por debajo del conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control.

Debido a esto, el conjunto 320 rotor compartido de la segunda válvula 300 de control se presiona hacia abajo por el aceite presurizado suministrado a la cámara 305 de alta presión y conmuta a una “posición de suspensión de golpeo”. Cuando el conjunto 320 rotor compartido se posiciona en la “posición de suspensión de golpeo”, el aceite presurizado suministrado a la cámara 305 de alta presión de la segunda válvula 300 de control se descarga de la cámara 307 de descompresión descrita anteriormente en el paso 315 de descompresión. Por tanto, el paso 112 de cámara delantera se descomprime y se reduce de ese modo la presión de aceite presurizado que trabaja sobre la superficie de recepción de presión del pistón 120 en la cámara delantera de pistón hasta menos que la presión de partida, y el pistón 120 se mueve hacia el punto muerto delantero por la fuerza F de presión hacia delante, generada por el gas G de cabezal posterior, y se detiene automáticamente.

Por tanto, el dispositivo de percusión hidráulico es capaz de, cuando se establece en la “especificación de prevención de golpe en vacío”, conmutar la operación de golpeo del pistón 120 dependiendo de la dureza del lecho rocoso (la cantidad de penetración en el lecho rocoso) de tal manera que realice golpeos regulares continuos cuando el lecho rocoso es duro y que se detenga automáticamente el pistón 120 cuando el lecho rocoso es blando. En particular, el dispositivo de percusión hidráulico es capaz de, cuando se establece en la especificación de prevención de golpe en vacío, detener el pistón 120 mientras que la cámara 101 delantera de pistón ejerce una acción de amortiguación cuando el pistón 120 debe detenerse en la posición del punto muerto delantero en el momento de suspensión del ciclo de golpeo porque la presión en la cámara 101 delantera de pistón se establece en la presión de suspensión de golpeo de aproximadamente 5 a 8 MPa, que supera la presión abierta y es menor que la presión de partida. Por tanto, dado que se impide o se suprime que el pistón 120 choque contra el cabezal 600 delantero con gran fuerza, se reducen las cargas sobre ambos en el momento de la suspensión del ciclo de golpeo. Además, según el dispositivo de percusión hidráulico, dado que la presión del aceite presurizado que trabaja sobre la superficie de recepción de presión del pistón 120 en la cámara delantera de pistón se ajusta a la presión de suspensión de golpeo de aproximadamente 5 a 8 MPa cuando el pistón 120 se posiciona en la posición del punto muerto delantero, el dispositivo de percusión hidráulico es capaz de empujar en la varilla 601 hacia el punto de impacto con menos potencia cuando se reanuda el ciclo de golpeo e interrumpir fácilmente el estado de comunicación entre el puerto 106 de control de conjunto rotor del cilindro y el puerto l08 de baja presión del cilindro 100. Por tanto, es fácil de realizar una operación de cancelación de la especificación de prevención de golpe en vacío.

Además, según el dispositivo de percusión hidráulico, dado que la presión de trabajo aumenta desde un estado de ajuste a la presión de suspensión de golpeo de aproximadamente 5 a 8 MPa cuando el pistón 120 inicia un movimiento de retroceso en el momento de la reanudación de los ciclos de golpeo, la variación en la presión en el momento de conmutación de estado es comparativamente suave, la fuerza de reacción es comparativamente pequeña y la carga sobre los elementos constituyentes del dispositivo hidráulico es pequeña. Por tanto, es posible prevenir o reducir los fallos de funcionamiento de los componentes respectivos y los problemas inesperados, tal como el hecho de que se afloje una manguera.

Además, según el dispositivo de percusión hidráulico, dado que el dispositivo de percusión hidráulico está configurado en una estructura sencilla en la que el puerto 106 de control de conjunto rotor se añade al cilindro 100 y habilita la conmutación de la operación de golpeo del pistón 120 a través de la simple conmutación de los pasos de aceite dependiendo de la posición del pistón 120, que representa la cantidad de penetración en el lecho rocoso, puede decirse que el funcionamiento de la segunda válvula 300 de control tiene alta estabilidad.

[Segunda realización]

A continuación se describirá una segunda realización de la presente invención con referencia a los dibujos según sea apropiado.

La segunda realización difiere de la primera realización en que no incluye el medio 400 de selección de modo como una válvula de conmutación y en que sustituye, como conjunto rotor encajado de manera deslizante en una segunda válvula de control, un conjunto rotor según una especificación de carrera automática y un conjunto rotor según una especificación de prevención de golpe en vacío que conmutan entre sí ambos modos.

0bsérvese que, dado que en la segunda realización, las acciones de un mecanismo de carrera automática siguen el mismo mecanismo de acción cuando se selecciona la especificación de carrera automática en el dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización descrita anteriormente y las acciones de un mecanismo de prevención de golpe en vacío siguen el mismo mecanismo de acción cuando se selecciona la especificación de prevención de golpe en vacío en el dispositivo de percusión hidráulico de la primera realización descrita anteriormente, en la presente realización se omiten las descripciones de las mismas.

Las figuras 5 y 6 ilustran estados en los que un conjunto 350 rotor de carrera automática encaja de manera deslizante en una segunda válvula 300' de control.

Tal como se ilustra en las figuras 5 y 6, el conjunto 350 rotor de carrera automática es un elemento cilíndrico que tiene una parte 351 de diámetro grande y una parte 352 de diámetro pequeño, y, en la periferia exterior de la parte 351 de diámetro grande, está dispuesta una ranura 353 de comunicación anular. La ranura 353 de comunicación está formada de tal manera que comunica un puerto 311 de comunicación de válvula y un puerto 312 de comunicación de cilindro entre sí cuando el conjunto 350 rotor de carrera automática se mueve hacia la posición de extremo inferior.

La configuración de la otra parte de la segunda válvula 300' de control es igual que la de la segunda válvula 300 de control de la primera realización. 0bsérvese que, en el caso de la segunda válvula 300' de control, dado que no existe la posibilidad de que una cámara 307 de descompresión se comunique con una cámara 305 de alta presión, un puerto 310 de descompresión y un paso 315 de descompresión no funcionan como un mecanismo de descompresión sino que funcionan como un desagüe.

Las figuras 7 y 8 ilustran estados en los que un conjunto 360 rotor de prevención de golpe en vacío encaja de manera deslizante en una segunda válvula 300” de control.

Tal como se ilustra en las figuras 7 y 8, el conjunto 360 rotor de prevención de golpe en vacío es un elemento cilíndrico que tiene una parte 361 de diámetro grande y una parte 362 de diámetro pequeño, y, en el eje del mismo, está formado un orificio 363 pasante a lo largo del eje. En el lado de la parte 361 de diámetro grande del orificio 363 pasante, está dispuesto un agujero 364, y, en el lado de la parte 362 de diámetro pequeño del orificio 363 pasante, están formados orificios 365 laterales en la dirección que interseca el eje formando ángulos rectos. Los orificios 326 laterales están formados de tal manera que entran en comunicación con la cámara 307 de descompresión a través de un espacio 307a cuando el conjunto 360 rotor de prevención de golpe en vacío se mueve hacia la posición de extremo inferior. En la segunda realización, el conjunto 360 rotor de prevención de golpe en vacío difiere del conjunto 320 rotor compartido en la primera realización en que la ranura 323 de comunicación en la primera realización no está formada en la periferia exterior de la parte 361 de diámetro grande.

La configuración de la otra parte de la segunda válvula 300” de control es igual que la de la segunda válvula 300 de control de la primera realización. 0bsérvese que, en el caso de la segunda válvula 300” de control, dado que no existe la posibilidad de que un puerto 311 de comunicación de válvula y un puerto 312 de comunicación de cilindro entren en comunicación entre sí porque no está formada la ranura 323 de comunicación en la primera realización, un paso 116 de control de carrera y un paso 226 de control de válvula (a través del conjunto rotor) no funcionan como un mecanismo de carrera automática.

En la segunda realización, el trabajo de sustitución del conjunto 350 rotor de carrera automática y el conjunto 360 rotor de prevención de golpe en vacío pueden realizarse únicamente retirando un tapón 303 y un primer manguito 302a. Por tanto, es posible cambiar la especificación de carrera automática a la especificación de prevención de golpe en vacío y viceversa de manera adecuada y fácil, según sea necesario.

Lista de■ signos de referencia

100 Cilindro

101 Cámara delantera de pistón

102 Cámara trasera de pistón

103 Puerto de cámara delantera

104 Puerto de cámara trasera

105 Puerto de control de carrera

106 Puerto de control de conjunto rotor

107 Puerto de control de válvula

108 Puerto de baja presión

110 Circuito de alta presión

111 Circuito de baja presión

112 Paso de cámara delantera

113 Paso de cámara trasera

114 Paso de control de válvula (conexión directa)

115 Paso de control de conjunto rotor

116 Paso de control de carrera

120 Pistón

121 Parte de diámetro grande de lado delantero

122 Parte de diámetro grande de lado trasero

123 Parte de diámetro medio

124 Parte de diámetro pequeño

125 Ranura anular

200 Primera válvula de control

201 Válvula

202 Parte de diámetro medio

203 Parte de diámetro grande

204 Parte de diámetro pequeño

205 Ranura de descarga de aceite

206 Superficie de extremo delantero

207 Superficie de extremo trasero

208 Superficie escalonada de lado delantero

209 Superficie escalonada de lado trasero

210 0rificio de comunicación

211 Ranura de hendidura

212 Cámara de válvula

213 Cámara delantera de válvula

214 Cámara principal de válvula

215 Cámara trasera de válvula

216 Superficie de extremo delantero de cámara de válvula

217 Superficie de extremo trasero de cámara de válvula

218 Puerto de baja presión de lado delantero

219 Puerto de reajuste

220 Puerto de control de válvula

221 Puerto de baja presión de lado trasero

222 Puerto de cámara trasera

223 Paso de cámara delantera

224 Paso de baja presión de lado delantero

225 Paso de reajuste

226 Paso de control de válvula (a través del conjunto rotor)

227 Paso de baja presión de lado trasero

228 Paso hueco

300, 300', 300” Segunda válvula de control

301 Alojamiento

302a, 302b Primer manguito, segundo manguito

303 Tapón

304 Cámara de conjunto rotor

305 Cámara de alta presión

306 Cámara de control

307 Cámara de descompresión

307a Espacio

308 Puerto de alta presión

309 Puerto de control

310 Puerto de descompresión

311 Puerto de comunicación de válvula

312 Puerto de comunicación de cilindro

313 Puerto de baja presión

314 Paso de alta presión

315 Paso de descompresión

316 Paso de baja presión

320 Conjunto rotor compartido

321 Parte de diámetro grande

322 Parte de diámetro pequeño

323 Ranura de comunicación

324 0rificio pasante

325 Agujero

326 0rificio lateral

330 Estrangulador variable

340 Válvula de retención

350 Conjunto rotor de carrera automática

351 Parte de diámetro grande

352 Parte de diámetro pequeño

353 Ranura de comunicación

360 Conjunto rotor de prevención de golpe en vacío

361 Parte de diámetro grande

362 Parte de diámetro pequeño

363 0rificio pasante

364 Agujero

365 0rificio lateral

400 Medio de selección de modo

401 Primera válvula de conmutación

402 Estrangulador

403 Segunda válvula de conmutación

500 Cabezal posterior

600 Cabezal delantero

601 Varilla

G Gas de cabezal posterior

P Bomba

T Tanque

Claims (1)

1. REIVINDICACI0NES

   Dispositivo de percusión hidráulico que comprende:

   un cilindro (100);

   un pistón (120) configurado para encajar de manera deslizante en el cilindro (100) de tal manera que sea capaz de avanzar y retroceder;

   una primera válvula (200) de control configurada para controlar los movimientos de avance y retroceso del pistón (120);

   un mecanismo de carrera automática configurado para conmutar una carrera de pistón (120) del pistón (120) entre una carrera regular y una carrera corta más corta que la carrera regular;

   un mecanismo de prevención de golpe en vacío configurado para descomprimir el interior de un circuito configurado para accionar hidráulicamente el pistón (120) a una presión inferior a la de trabajo; y caracterizado por una segunda válvula (300) de control configurada para seleccionar cualquier modo del mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de golpe en vacío,

   en el que, a la segunda válvula (300) de control, encaja de manera deslizante un conjunto (320) rotor compartido que incluye una parte de ajuste de carrera automática y una parte de ajuste de prevención de golpe en vacío al mismo tiempo, y

   se dispone un medio (400) de selección de modo para permitir e interrumpir tanto el suministro de aceite presurizado a la parte de ajuste de carrera automática como la descarga de aceite presurizado desde la parte de ajuste de prevención de golpe en vacío, y

   el medio (400) de selección de modo está configurado de tal manera que:

   cuando, al tiempo que se permite que se suministre aceite presurizado a la parte de ajuste de carrera automática, se prohíbe que el aceite presurizado se descargue desde la parte de ajuste de prevención de golpe en vacío, se selecciona el mecanismo de carrera automática, y

   cuando, al tiempo que se prohíbe que se suministre aceite presurizado a la parte de ajuste de carrera automática, se permite que se descargue aceite presurizado desde la parte de ajuste de prevención de golpe en vacío, se selecciona el mecanismo de prevención de golpe en vacío.

   Dispositivo de percusión hidráulico que comprende:

   un cilindro (100);

   un pistón (120) configurado para encajar de manera deslizante en el cilindro (100) de tal manera que sea capaz de avanzar y retroceder;

   una primera válvula (200) de control configurada para controlar los movimientos de avance y retroceso del pistón (120);

   un mecanismo de carrera automática configurado para conmutar una carrera de pistón (120) del pistón (120) entre una carrera regular y una carrera corta más corta que la carrera regular;

   un mecanismo de prevención de golpe en vacío configurado para descomprimir el interior de un circuito configurado para accionar hidráulicamente el pistón (120) a una presión inferior a la de trabajo; y caracterizado por una segunda válvula (300) de control configurada para seleccionar cualquier modo del mecanismo de carrera automática y el mecanismo de prevención de golpe en vacío,

   en el que la segunda válvula (300) de control incluye una parte de encaje de manera deslizante del conjunto rotor en la que, como conjunto rotor para seleccionar un modo, un conjunto (350) rotor para carrera automática o un conjunto (360) rotor para prevención de golpe en vacío está configurado para encajar de manera deslizante de manera reemplazable, y

   cuando el conjunto (350) rotor para carrera automática encaja de manera deslizante en la parte de encaje de manera deslizante del conjunto rotor, se selecciona el mecanismo de carrera automática, y, cuando el conjunto (360) rotor para prevención de golpe en vacío encaja de manera deslizante en la parte de encaje de manera deslizante del conjunto rotor, se selecciona el mecanismo de prevención de golpe en vacío.