FI102047B

FI102047B - Arrangement for vibration damping of a hydraulic hammer

Info

Publication number: FI102047B
Application number: FI952936A
Authority: FI
Inventors: Hindrich Kress
Original assignee: Tamrock Oy
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1998-10-15
Also published as: FI952936A; FI952936A0; FI102047B1

Description

1 1020471 102047

Sovitelma hydraulisen iskuvasaran tärinän vaimentamiseksiArrangement for vibration damping of a hydraulic hammer

Keksinnön kohteena on sovitelma hydraulisen isku-vasaran tärinän vaimentamiseksi, johon sovitelmaan kuuluu 5 iskuvasaran ympärillä oleva suojakotelo ja iskuvasaran ja suojakotelon välissä oleva joustinelin.The invention relates to an arrangement for damping the vibration of a hydraulic impact hammer, which arrangement comprises a protective housing around the impact hammer and a spring member between the impact hammer and the protective housing.

Käytettäessä hydraulisia iskuvasaroita niiden toimintaperiaatteesta johtuen syntyy tärinää ja melua, joita mahdollisuuksien mukaan pyritään vaimentamaan. Normaalisti 10 raskaat iskuvasarat on kiinnitetty kaivinkoneiden tai vastaavien puomistoon, jotta niitä voitaisiin käyttää ja jotta ne saisivat käyttövoimansa kyseisen laitteen hydrauli-j ärjestelmästä.When hydraulic hammers are used, vibration and noise are generated due to their principle of operation, which are sought to be damped where possible. Normally, 10 heavy impact hammers are attached to the boom of excavators or the like so that they can be operated and powered by the hydraulic system of the device in question.

Nykyisin tyypillisesti iskuvasara on varustettu 15 sitä ympäröivällä suojakotelolla, jolloin iskuvasara on kiinnitetty suojakoteloonsa joustavasti niin, että sen liike ja tärinä vaimenee. Nykyisen jousitusratkaisun avulla saadaan vaimennetuksi iskuvasaran männän liikkeistä tuleva rekyylivoimat sekä terän iskusta palautuvat jänni-20 tysaallot. Sen sijaan suuremmat voimat, jotka syntyvät kotelon liikkuessa välittyvät suoraan puomiin ja sitä kautta kaivinkoneen tai vastaavan hyttiin. Erityisesti rikottavan materiaalin rikkoutuessa syntyy äkkinäisiä liikkeitä, joiden tehokas vaimentaminen nykyisillä ratkai-25 suilla ei ole mahdollista.Today, a hammer is typically provided with a protective housing surrounding it, whereby the hammer is resiliently attached to its protective housing so that its movement and vibration are damped. With the help of the current suspension solution, the recoil forces coming from the movements of the hammer piston and the tension-20 working waves recovered from the impact of the blade are damped. Instead, the greater forces generated when the housing moves are transmitted directly to the boom and through it to the cab of an excavator or the like. In particular, when the material to be broken breaks, sudden movements occur, which cannot be effectively damped by the current solutions.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen sovitelma, jolla aikaisempaa paremmin voidaan vaimentaa suuremmat liikkeet ja siten vähentää puomin kautta välittyviä tärinöitä. Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on 30 ominaista, että iskuvasara on sovitettu liikkumaan pituussuunnassaan kotelon suhteen sen sisäänpäin ainakin sellaisen matkan, että kotelon etupää ulottuu terän pään tasalle, että joustinelin on asennettu iskuvasaran ja kotelon välille niin, että se sallii mainitun liikkeen, jolloin 35 kotelo voidaan materiaalia rikottaessa painaa rikottavaa 2 102047 materiaalia vasten samalla, kun iskuvasaran toiminnasta johtuvat tärinät vaimenevat joustinelimeen.The object of the present invention is to provide an arrangement which can better dampen larger movements and thus reduce the vibrations transmitted through the boom. The arrangement according to the invention is characterized in that the impact hammer is adapted to move longitudinally with respect to the housing at least a distance such that the front end of the housing extends flush with the blade end so that a spring member is mounted between the impact hammer and the housing. when breaking, presses 2 102047 against the material to be broken while the vibrations due to the action of the hammer dampen in the spring member.

Keksinnön olennaisena ajatuksena on, että kotelon ja iskuyksikön välissä on pienellä jousivakiolla varustet-5 tu joustinelin kuten paljejousi tai vastaava, joka painaa iskuvasaraa kotelon suhteen eteenpäin sen terän suuntaan. Rikottaessa kiveä tai muuta vastaavaa materiaalia isku-vasara koteloineen siirretään rikottavan kohteen päälle ja sen jälkeen painetaan kotelo vasten rikottavaa materiaalia 10 niin, että kotelo pysyy olennaisesti liikkumattomana eikä sen kautta välity tärinää. Tässä tilanteessa iskuvasara voi rikkoa rikottavan materiaalin normaalilla iskutoimin-nalla eikä tärinä välity kotelon ja iskuvasaran välisen joustinelimen läpi.The essential idea of the invention is that between the housing and the impact unit there is a spring member provided with a small spring constant, such as a bellows spring or the like, which pushes the impact hammer forward relative to the housing in the direction of its blade. When breaking a rock or other similar material, the impact hammer with its housing is moved over the object to be broken and then the housing is pressed against the material to be broken 10 so that the housing remains substantially immobile and no vibration is transmitted through it. In this situation, the impact hammer can break the material to be broken by normal impact operation and no vibration is transmitted through the spring member between the housing and the impact hammer.

15 Keksinnön mukaisen sovitelman etuna on, että aikai sempi puomin kautta välittynyt tärinä jää olennaisesti pois ja näin ollen koneen käyttäjän työskentelymukavuus paranee. Edelleen, koska kotelo työnnetään vasten rikottavaa materiaalia, jää terä työskentelyn ajaksi kotelon suo-20 jaan ja rikotuksesta syntyvä ääni vaimenee samalla, kun sirpaleiden lentämisvaara poistuu.An advantage of the arrangement according to the invention is that the previous vibration transmitted through the boom is substantially eliminated and thus the working comfort of the machine operator is improved. Furthermore, because the housing is pushed against the material to be broken, the blade remains in the housing protection during operation and the sound of the breakage is attenuated while the risk of fragments flying away.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista 25 sovitelmaa iskuvasaran kotelo aukileikattuna ja kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaista sovitelmaa iskuvasaran ollessa työskentelyasennossa.The invention is described in more detail in the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows an arrangement according to the invention 25 with the impact hammer housing open and Fig. 2 schematically shows the arrangement according to Fig. 1 with the impact hammer in the working position.

Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti iskuvasara 1, jossa on terä 2. Iskuvasara 1 on asennettu kotelon 3 si-30 sään ja iskuvasaran 1 ja kotelon 3 välillä on joustinelin 4, joka työntää iskuvasaraa 1 terän 2 suuntaan eli kotelon 3 etupäähän päin. Joustinelin 4 on edullisesti palje, johon syötetään paineilmaa tai joka on suljettu paljejousi niin, että siinä oleva ilma tai muu kaasu puristuu kokoon 35 sen pituuden yhteydessä. Kuviossa 1 kotelo on esimer- 3 102047 kinomaisesti leikattu auki, jotta rakenne näkyisi, mutta normaalisti kotelo on umpinainen. Kotelon 3 päähän on sinänsä tunnetulla tavalla kytketty kaivinkoneen tai muun laitteen puomi 5, jonka avulla koko rikotuslaite voidaan 5 siirtää haluttuun paikkaan ja haluttuun asentoon niin, että materiaalin rikkominen on mahdollista.Figure 1 schematically shows an impact hammer 1 with a blade 2. The impact hammer 1 is mounted on the housing 3 si-30 and between the impact hammer 1 and the housing 3 there is a spring member 4 which pushes the impact hammer 1 towards the blade 2, i.e. towards the front end of the housing 3. The spring member 4 is preferably a bellows into which compressed air is supplied or which is a closed bellows spring so that the air or other gas therein is compressed to a size 35 in relation to its length. In Figure 1, for example, the housing is cinematically cut open to show the structure, but normally the housing is closed. An boom 5 of an excavator or other device is connected to the end of the housing 3 in a manner known per se, by means of which the entire breaking device 5 can be moved to the desired location and desired position so that breaking of the material is possible.

Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti kuvion 1 mukainen sovitelma silloin, kun iskuvasaraa käytetään kiven 6 rikkomiseen. Tässä tilanteessa iskuvasara 1 on asetettu 10 terä 2 edellä kiveä 6 vasten, joka jälkeen koteloa 3 on puomin 5 avulla painettu kiven suuntaan niin, että se on kiven 6 pintaa vasten. Tällöin joustinelin 4 on puristunut kokoon ja iskuvasaran 1 toiminnasta aiheutuvat voimat välittyvät koteloon 3 vain joustinelimen 4 kautta. Kotelo 3 15 ei näin ollen välitä iskuvasaran toiminnasta aiheutuvia tärinöitä eteenpäin puomiin 5, koska puomi 5 painaa koteloa kiveä 6 vastaan niin suurella voimalla, että isku-vasaran toiminnan aikaansaamat voimat eivät saa sitä liikkumaan. Samalla sirpaleiden irrotessa ne eivät pääse len-20 tämään ympäristöön, vaan kotelo 3 estää sen samalla, kun se vaimentaa iskuääntä. Iskuvasara 1 ja siten myös sen terä 2 painautuvat rikottavaa kiveä 6 vasten, jolloin kytkettäessä iskuvasara 1 käyntiin se alkaa hakata kiveä vasten ja rikkoo sen. Vaikka iskuvasara liikkuu kotelon 3 25 suhteen pituussuunnassaan, vaimenee näin syntynyt tärinä joustinelimeen 4. Edellytyksenä tietenkin on, että puomi painaa koteloa 3 kiveä 6 vasten niin suurella voimalla, että iskuvasaran toiminnassa syntyvät voimat ovat sitä pienempiä.Fig. 2 schematically shows the arrangement according to Fig. 1 when a percussion hammer is used to break the stone 6. In this situation, the impact hammer 1 is placed 10 above the blade 2 against the stone 6, after which the housing 3 is pressed by the boom 5 in the direction of the stone so that it is against the surface of the stone 6. In this case, the spring member 4 is compressed and the forces caused by the operation of the impact hammer 1 are transmitted to the housing 3 only through the spring member 4. The housing 3 15 thus does not transmit the vibrations caused by the operation of the impact hammer to the boom 5, because the boom 5 presses the housing against the stone 6 with such a large force that the forces caused by the operation of the impact hammer do not make it move. At the same time, when the fragments are removed, they do not enter the environment, but the housing 3 prevents it while attenuating the impact sound. The impact hammer 1 and thus also its blade 2 are pressed against the stone 6 to be broken, whereby when the impact hammer 1 is switched on, it begins to strike against the stone and breaks it. Although the hammer moves longitudinally with respect to the housing 3, the vibration thus generated is damped by the spring member 4. The condition is, of course, that the boom presses the housing 3 against the stone 6 with such a force that the forces generated by the hammer are smaller.

30 Kuvioissa 1 ja 2 on kotelo kuvattu sellaiseksi, 1 joka ympäröi iskuvasaraa niin, että vain sen terä 2 voi työntyä kotelon 3 ulkopuolelle. Kotelo 3 voi kuitenkin olla muodoltaan ja mitoitukseltaan myös muunlainen, kunhan iskuvasara 1 pysyy sen sisäpuolella ja kotelo 3 voi terän 35 2 puoleisesta päästään painautua rikottavaa materiaalia 4 102047 vasten. Niinpä kotelo voi olla esimerkiksi pelkkä kehikko-mainen pidin, jonka sisällä iskuvasara on, kunhan se pysyy siellä ja pystyy liikkumaan keksinnön mukaisella tavalla. Samoin voi kotelon rakenne olla sellainen, että sen yläpää 5 on avoin, mutta terän ympärille tuleva osuus kotelosta muodostaa terää ympäröivän seinämän iskuäänen ja sirpaleiden vuoksi.In Figures 1 and 2, the housing is illustrated as one surrounding the percussion hammer so that only its blade 2 can protrude outside the housing 3. However, the housing 3 can also be of a different shape and dimension, as long as the impact hammer 1 remains inside it and the housing 3 can press against the material to be broken 4 at its end on the blade 35 2 side. Thus, the housing can be, for example, a mere frame-like holder, inside which the impact hammer is located, as long as it remains there and is able to move according to the invention. Likewise, the structure of the housing may be such that its upper end 5 is open, but the part of the housing coming around the blade forms a wall surrounding the blade due to the impact sound and fragments.

Joustinelin 4 voi olla joko pneumaattinen palje tai mekaaninen jousi, joka pystyy riittävällä voimalla paina-10 maan iskuvasaraa rikottavaa kohdetta vasten ilman, että iskuvasaran liikkeet olennaisesti välittyvät koteloon ja siten puomiin 5. Joustinelin 4 voi olla myös sopivalla vaimennuksella kuten esimerkiksi painenestekanavassa olevalla kuristuksella tai paineakulla varustettu hyd-15 raulisylinteri, jolloin iskuvasaran liike aiheuttaa pai- nenesteen virtausta ja siten tärinä vaimenee.The spring member 4 may be either a pneumatic bellows or a mechanical spring capable of pressing with sufficient force against the impactor breaking the ground without substantially moving the impactor into the housing and thus the boom 5. The spring member 4 may also have suitable damping such as a throttle or pressure choke. equipped with a hydraulic cylinder, whereby the movement of the hammer causes the flow of pressure fluid and thus the vibration is damped.

Claims

5 102047

An arrangement for damping the vibration of a hydraulic hammer, the arrangement comprising a protective housing (3) around the hammer (1) and a spring member (4) between the hammer and the protective housing, characterized in that the impact hammer (1) is arranged to move longitudinally with respect to its inward distance of at least such that the blade-side end of the housing extends flush with the end of the blade (2), that the spring member (4) is mounted between the impact hammer (1) and the housing (3) so as to allow said movement, wherein the housing can be pressed against the material to be broken when the material breaks, while the vibrations due to the operation of the hammer (1) dampen in the spring member (4).

An arrangement according to claim 1, characterized in that the spring member (4) is a gas-filled damping member located at the rear end of the impact hammer (1) between the impact hammer (1) and the housing 20 <3), which is compressed when the housing (3) is pressed against the material to be broken. .

An arrangement according to claim 2, characterized in that the spring member (4) is a pneumatic bellows.

An arrangement according to claim 1, characterized in that the spring member (4) is a hydraulic cylinder which is acted upon by the pressure of the pressure fluid so as to push the hammer towards the front of the housing. An arrangement according to claim 1, characterized in that the spring member (4) is a mechanical spring.

An arrangement according to claim 1, characterized in that the resilient member (4) is a resilient member formed of an elastic material. 6 102047

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the spring constant of the spring element is small.

An arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (3) of the hammer (1) is formed so as to surround the blade of the hammer during the breaking of the stone. 102047