FI60362B

FI60362B - HYDRAULISKT DRIVET SLAGVERKTYG

Info

Publication number: FI60362B
Application number: FI781067A
Authority: FI
Inventors: Vaeinoe Esko Juvonen
Original assignee: Rammer Oy
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1978-04-07
Publication date: 1981-09-30
Also published as: FI781067A; FI60362C

Description

• ΓβΙ KUULUTUSjULKAISU / η 7 / Λ ( * UTLÄGGNINGSSKRIFT 60362 C(45) Patentti ey3nnetty 11 01 1902 Patent neddelat y (51) Kv.lk?/Int.CI.3 B 25 D 9/16 SUOMI—FINLAND (21) P*Unttlh*k*mut — P*t«ntan*8knlnj 78 1 067 (22) Hik«miipilvl — Ansöknlngsdig 07.Oi. 78 * ' (23) Alkupllyf—Giltighctsdag 07. Oi. 78 (41) Tullut |utkl**kil —Bllvlt offentlig qq 79• ΓβΙ ANNOUNCEMENT / η 7 / Λ (* UTLÄGGNINGSSKRIFT 60362 C (45) Patent issued 11 01 1902 Patent issued y (51) Kv.lk?/Int.CI.3 B 25 D 9/16 FINLAND — FINLAND (21) P * Unttlh * k * mut - P * t «ntan * 8knlnj 78 1 067 (22) Hik« miipilvl - Ansöknlngsdig 07.Oi 78 * '(23) Alkupllyf — Giltighctsdag 07. Oi. 78 (41) Tullut | utkl * * kil —Bllvlt offentlig qq 79

Patentti- ia rekisterihallitus .... ........ .......National Board of Patents and Registration .... ........ .......

. t t ' . . . . (44) Nlhtlvlkilpanon ja kuul.|ulkaltun pvm. — ,n no 0,. t t '. . . . (44) Date of issue and date of issue. -, n no 0,

Patent-och registerstyrelsen ’ Ansakin utlagd oeh utl.*krift«n pubikmd 30.09.^1 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prioritet (71) Rammer Oy, Sammonkatu 6, 15ll+0 Lahti 1^, Suomi-Finland(FI) (72) Väinö Esko Juvonen, Klaukkala, Suomi-Finland(Fl) (5I+) Hydraulisesti käytetty iskulaite - Hydrauliskt drivet slagverktyg Tämän keksinnön kohteena on iskulaite, jossa hydraulisesti käytetty edestakaisin liikkuva iskumäntä suorittaa perättäisiä iskuja laitteen sisään asennetun työkalun päähän, jolloin suuri iskuteho saadaan aikaan holkkimaisella ohjausventtiilillä, jonka sisältä sen liikkuessa öljy poistetaan molempien päiden kautta, jolloin toisen pään yhteyteen kytketyn paineakun paine auttaa suuren amplitudin aikaansaamiseksi venttiilin ohjaukseen käytetyssä minimipaineventtii-lissä.Patent-och registerstyrelsen 'Ansakin utlagd oeh utl. * Krift «n pubikmd 30.09. ^ 1 (32) (33) (31) Privilege requested — Begird priority (71) Rammer Oy, Sammonkatu 6, 15ll + 0 Lahti 1 ^, Finland The present invention relates to an impact device in which a hydraulically driven reciprocating percussion piston performs successive impacts on the end of a tool mounted inside the device. (Finland) (72) Väinö Esko Juvonen, Klaukkala, Finland-Finland (Fl) (5I +) , whereby high impact power is provided by a sleeve-like control valve, from which, as it moves, the oil is removed through both ends, the pressure of the pressure accumulator connected to the other end helping to provide a large amplitude in the minimum pressure valve used to control the valve.

Kovien aineiden rikkomiseen iskemällä ja kallion iskuporauk-seen on kehitetty viime aikoina runsaasti erilaisia hydraulisesti käytettyjä iskulaitteita, mutta vain hyvin harvat kehitelmät ovat onnistuneet sarjatuotantoasteelle. Syynä tähän ovat varsinkin jako-venttiileihin ja niiden ohjaukseen liittyvät epäkohdat. Monet virheet ja epäkohdat ovat yleisesti tunnettuja, mutta toistaiseksi niitä ei ole voitu riittävästi poistaa, tai sitten laitteista on tullut isku-energiaansa tai taajuuteensa nähden liian painavia, kalliita ja hyötysuhteeltaan kehnoja.A wide variety of hydraulically operated percussion devices have recently been developed for cracking hard materials by impact and rock impact drilling, but only very few developments have been successful for series production. The reason for this is especially the disadvantages associated with the distribution valves and their control. Many errors and drawbacks are well known, but so far they have not been sufficiently eliminated, or the devices have become too heavy, expensive, and inefficient in terms of their impact energy or frequency.

Ennestään ovat tunnettuja esim. jakoventtiilit, jotka on 2 60362 sijoitettu männän kanssa samaan sylinteriin, jopa männän ympärille. Näissä, samoinkuin joissakin männästä erilleen sijoitetuissa venttiileissä pääsee korkeapaine vaikuttamaan osalle venttiiliä vuoroin venttiilin sisäpuolelle ja ulkopuolelle. Tällöin paineen aiheuttamasta muodonmuutoksesta johtuen joudutaan tarpeettoman suuriin välyksiin, ettei venttiili tarttuisi kiinni pesäänsä. Suurista välyksistä aiheutuu öljyn läpivirtausta, joka huonontaa hyötysuhdetta. Tällainen venttiili on myöskin väsyttävän vaihtorasituksen alainen, ja saattaa murtua lyhyessäkin käyttöajassa.For example, distribution valves are known, which are arranged in the same cylinder as the piston, even around the piston. In these valves, as well as in some of the valves spaced apart from the piston, the high pressure can act on a part of the valve alternately inside and outside the valve. In this case, due to the deformation caused by the pressure, unnecessarily large clearances are obtained so that the valve does not stick to its housing. Large clearances cause oil to flow through, which degrades efficiency. Such a valve is also subject to tiring replacement stress, and may break even during short periods of operation.

Ennestään ovat tunnetut myöskin jo mainitut männästä erilleen sijoitetut venttiilit. Epäkohtana näissä on, että läpäistäkseen iskumännän tarvitsemat suuret nesteen tilavuusvirrat, tulee näistä paksuja ja massiivisia. Tällaisen venttiilin liikkuessa syntyy toinen suuri tilavuusvirta venttiilin päiden välille, mikä aiheuttaa liikettä jarruttavaa painetta venttiilin edellä ja kavitaatiovaaran venttiilin takana. Epäkohta on suurimmillaan umpinaisissa venttiileissä, mutta on selvää, että toimenpiteet, joissa venttiilin läpi on aksiaalisesti porattu pieni reikä sekä venttiilin sivulle porattu kiertokanava ovat riittämättömiä toimenpiteitä, joissa lisäksi vas-tapaine joudutaan kumoamaan tarpeettoman suurella venttiilin ohjaus-voimalla, joka huonontaa hyötysuhdetta paitsi sinänsä myös ottamalla paineakusta öljyä juuri ennen iskua, jolloin iskumännän öljyn tarve on suurimmillaan.The already mentioned valves located separately from the piston are also known from the prior art. The disadvantage of these is that in order to pass through the large volume volumes of liquid required by the percussion piston, they become thick and massive. When such a valve moves, another large volume flow is generated between the valve ends, which causes a movement-braking pressure in front of the valve and a danger of cavitation behind the valve. The disadvantage is greatest in closed valves, but it is clear that measures in which a small hole is axially drilled through the valve and a circulating channel drilled in the side of the valve are insufficient measures in which the back pressure has to be canceled with an unnecessarily large valve control force. by taking oil from the pressure accumulator just before the impact, when the need for percussion piston oil is at its maximum.

Eräässä tunnetussa laitteessa jopa johdetaan myös männän tarvitsema tilavuusvirta venttiilin aksiaalisen porauksen läpi, jolloin venttiilin liikkuessa kaksi suurta tilavuusvirtaa summaantuu. Eräässä tunnetussa keksinnössä on korkeapaine johdettu venttiilin sisälle, jolloin kavitaatiovaara on pienentynyt.In a known device, the volume flow required by the piston is even passed through the axial bore of the valve, whereby two large volume flows are added as the valve moves. In a known invention, a high pressure is introduced inside the valve, whereby the risk of cavitation is reduced.

Tässäkin ratkaisussa on sellainen epäkohta että venttiilin keskelle tehty poikittainen ura kytketään vuoroin korkeapaine- ja matalapainepiiriin, jolloin venttiilin ohuin kohta joutuu sisäpuolisen paineen ansiosta väsyttävän tykytysrasituksen alaiseksi.This solution also has the disadvantage that the transverse groove made in the middle of the valve is connected alternately to the high-pressure and low-pressure circuits, whereby the thinnest part of the valve is subjected to a tiring pulsating stress due to the internal pressure.

Venttiilien ohjaustapaan liittyy myös runsaasti epäkohtia. Eräs yleinen tapa on käyttää itse mäntää venttiilin ohjaamiseen, jolloin mäntä ja ohjausventtiili toimivat vuoroin tai osittain samanaikaisesti toistensa venttiileinä. Koska maksimi tilavuusvirta voi olla jopa 15-kertainen pumpun antamaan tilavuusvirtaan verrattuna jää koneen iskuvoima riippumaan kullakin iskulla ensisijaisesti paineakun antamasta öljymäärästä. Pienetkin vaihtelut iskettävän aineen kovuudessa ja jousto-ominaisuuksissa saavat tällä tavalla 3 60362 ohjatun iskulaitteen käymään epätasaisesti. Männän suorittaessa nopean iskun kimmah-taa mäntä nopeasti paluuliikkeeseen, jolloin paineakku ei ehdi riittävästi varautua seuraavaan iskuun, josta tulee hidas isku. Tätä seuraa taas nopeampi isku.There are also many drawbacks to the way the valves are controlled. One common way is to use the piston itself to control the valve, with the piston and control valve acting alternately or partially simultaneously as each other's valves. Since the maximum volume flow can be up to 15 times the volume flow provided by the pump, the impact force of the machine at each stroke depends primarily on the amount of oil delivered by the pressure accumulator. Even small variations in the hardness and elastic properties of the impacted material cause the 3 60362 guided impactor to run unevenly. When the piston performs a rapid stroke, the piston quickly bounces back into motion, so that the pressure accumulator does not have sufficient time to prepare for the next stroke, which becomes a slow stroke. This is again followed by a faster blow.

Tätä ongelmaa on monissa tunnetuissa keksinnöissä pyritty poistamaan ohjauspiiriin sijoitetulla minimipaineventtiilillä. Tällainen venttiili sallii ohjaus-venttiilin tai männän liikkua tietystä asemasta edelleen vain, jos paine ylittää asetetun arvon. Tällaiset venttiilit ovat yleensä jousikuormitettuja toisesta päästä ja korkeapaineen kuormittamia vastakkaisesta päästä. Koska korkeapaine pyritään pitämään paineakun avulla lähes vakiona joutuu paineventtiili toimimaan hyvin pienellä paine-erolla. Venttiilin massaa liikuttava voima on hyvin vähäinen, jolloin venttiilin amplitudi korkeimman paineen ja matalimman paineen välillä on hyvin pieni. Iskusta aiheutunut värinä koneen rungossa, jousen oma värähtely ym. tekijät saavat tällaisen venttiilin toimimaan epämääräisesti, jolloin syntyy häiriöitä koneen käyntiin, puoli-tehoisia iskuja sekä nesteen läpivuotoa.Many known inventions have sought to eliminate this problem with a minimum pressure valve located in the control circuit. Such a valve allows the control valve or piston to move further from a certain position only if the pressure exceeds the set value. Such valves are generally spring loaded at one end and high pressure loaded at the opposite end. Since the aim is to keep the high pressure almost constant by means of a pressure accumulator, the pressure valve has to operate with a very small pressure difference. The force moving the mass of the valve is very small, so that the amplitude of the valve between the highest pressure and the lowest pressure is very small. The vibration caused by the impact in the body of the machine, the vibration of the spring itself, etc. cause such a valve to operate vaguely, resulting in disturbances in the operation of the machine, semi-effective shocks and fluid leakage.

Tämän keksinnön mukaisella laitteella on jäljempänä esitetyn vaatimuksen mukaisesti mainitut epäkohdat poistettu männästä erilleen sijoitetulla venttiilillä, jonka poikittainen mäntää ohjaava ura on jatkuvasti kytkettynä korkeapainepiiriin ja läpimenevä aksiaalinen reikä on kytketty toisesta suuremmasta päästään matalapaineak-kuun ja toisesta pienemmästä päästään suoraan paluuletkuun. Venttiiliin ei täten kohdistu väsyttävää painekuormitusta paitsi ohjauskammion kohdalla, jossa on riittävästi ainepaksuutta. Venttiiliä ohjataan toiseen suuntaan männän avulla ja toiseen suuntaan mönimipaineventtiilin avulla. Keksinnön mukaisesti ohjausventtiilin toiseen päähän kytketyn paineakun painetta samoinkuin ohjausventtiilin liikkuessa syntyvää painetta tai paineen laskua käytetään hyväksi rniinirnipaineventtiilissä sen amplitudin lisäämiseksi ja toiminnan varmentamiseksi.According to the claim below, the device according to the invention eliminates said drawbacks by a valve spaced apart, the transverse groove of the piston guiding which is continuously connected to the high pressure circuit and the through axial hole connected at one larger end to the low pressure valve and the other at the lower end directly to the return. The valve is thus not subjected to a tiring pressure load except in the case of a control chamber with sufficient material thickness. The valve is controlled in one direction by means of a piston and in the other direction by means of a nominal pressure valve. According to the invention, the pressure of the pressure accumulator connected to one end of the control valve, as well as the pressure or pressure drop generated when the control valve moves, is utilized in the line pressure valve to increase its amplitude and verify its operation.

Keksinnölle on tunnusomaista, että holkkimaisen jakoventtiilin läpi kulkevasta virtauskanavasta johtaa kaksi erillistä kanavaa minimipaineventtiilin vastakkaisille puolille tehtyihin painekairmioihin ja että jakoventtiili on sijoitettu sanottujen kanavien väliin.The invention is characterized in that two separate channels lead from the flow channel through the sleeve-like distribution valve to pressure cavities made on opposite sides of the minimum pressure valve and that the distribution valve is arranged between said channels.

Keksintöä selostetaan seur aavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing.

Kuva esittää toimintaperiaatteen selvittämiseksi tärkeitä laitteen osia ja nesteen virtauskanavia.The figure shows the important parts of the device and the fluid flow channels to clarify the operating principle.

Runkoon 1 on sijoitettu edestakaisin liikkuvaksi iskumäntä 2, joka etummaisessa ääriasennossaan iskee rungon sisään osittain asennetun työkalun 3 päähän. Männän vaimennuslaippa 4 on sijoitettu 60362 rengasmaiseen vakiopainekammioon 5, joka on jatkuvasti avoimessa yhteydessä korkeapainekanavaan 6 ja 7.An impact piston 2 is arranged to reciprocate in the body 1, which in its forward extreme position strikes the end of a tool 3 partially mounted inside the body. The piston damping flange 4 is located 60362 in an annular constant pressure chamber 5 which is in constant open communication with the high pressure passages 6 and 7.

Vakiopainekammiossa 5 on etummainen vaimennuskammio 8 ja takimmainen vaimennuskammio 9 männän 2 pysäyttämistä varten ääriasennossaan. Etummaiseen vaimennuskammioon 8 mäntä 2 tulee vain, jos työkalu 3 ei ole männän ulottuvilla. Männän takapään yhteyteen on muodostettu rengasmainen vaihtuvapaineinen kammio 10. Paineen vaikutuspinta vakiopainekammiossa 5 on tehty pieneksi, jolloin mäntään kohdistuu vakiovoima, joka pyrkii palauttamaan mäntää työkalusta poispäin. Vaihtuvapaineisessa kammiossa muodostuu korkeapaineen vaikutuksesta monta kertaa suurempi voima, joka kiihdyttää mäntää iskusuuntaan työkalua kohti. Kun vaihtuvapaineinen kammio kytketään matalapainekanavan 11 yhteyteen pyrkii mäntä palaamaan taka-asentoon.The constant pressure chamber 5 has a front damping chamber 8 and a rear damping chamber 9 for stopping the piston 2 in its extreme position. The piston 2 enters the front damping chamber 8 only if the tool 3 is not accessible to the piston. An annular variable pressure chamber 10 is formed in connection with the rear end of the piston. The pressure acting surface in the constant pressure chamber 5 is made small, whereby a constant force is applied to the piston, which tends to return the piston away from the tool. In a variable pressure chamber, a force many times greater is generated by the effect of the high pressure, which accelerates the piston in the direction of impact towards the tool. When the alternating pressure chamber is connected to the low pressure channel 11, the piston tends to return to the rear position.

Kammiossa 10 vaihtuu paine jakoventtiili 12 avulla. Jako-venttiiliin on koneistettu keskelle ura 13, joka on jatkuvasti avoimessa yhteydessä rungossa olevan uran 14 välityksellä korkeapainekanavaan 7. Runkoon on uran 14 viereen koneistettu toinen ura 15, joka on avoimessa yhteydessä vaihtuvapaineiseen kammioon 10. Jakoventtiilin 12 ollessa takimmaisessa asennossaan, kuten kuvassa, on yhteys korkeapainekanavasta 7 avoinna urien 14, 13 ja 15 kautta vaihtuvapaineiseen kammioon 10. Jakoventtiilin liikkuessa etummaiseen asentoonsa sulkeutuu yhteys urien 15 ja 13 välillä.The pressure in the chamber 10 is changed by means of a distribution valve 12. The manifold valve is machined in the middle with a groove 13 which is in continuous open communication via a groove 14 in the body to a high pressure duct 7. A second groove 15 is machined in the body adjacent the groove 14 and in open communication with the variable pressure chamber 10. the connection from the high pressure duct 7 is open through the grooves 14, 13 and 15 to the alternating pressure chamber 10. As the distribution valve moves to its forward position, the connection between the grooves 15 and 13 is closed.

Tällöin avautuu urasta 15 yhteys matalapainekanavaan 11 jakoventtii-liin tehtyjen säteittäisten reikien 16 kautta. Uran 15 ja kammion 10 kytkentä painetasosta toiseen tapahtuu edullisimmin jakoventtiilin ollessa asennossa, joka vastaa noin yhtä kolmasosaa iskunpituu-destaan etupäästä luettuna.In this case, the connection from the groove 15 to the low-pressure duct 11 opens through the radial holes 16 made in the distribution valve. The connection of the groove 15 and the chamber 10 from one pressure level to another takes place most preferably with the distributor valve in a position corresponding to about one third of its stroke length, read from the front end.

Männän liikkuessa iskusuuntaan tietyssä kohdassa avaa mäntään koneistettu ura 17 yhteyden korkeapainekammiosta 5 runkoon koneistettujen urien 18 ja 19 kautta jakoventtiilin ohjauskammioon 20. Urat 18 ja 19 ovat sijoitetut siten, että ura 17 yhdistää ne vain männän 2 ollessa määrätyllä etäisyydellä työkalun 3 päästä. Jos työkalu 3 on poistunut männän ulottuvuudelta sulkeutuu uran 17 ja 19 välinen yhteys kun mäntä liukuu etuvaimennukseen 8. Täten on koneen tyhjäkäynti estetty. Urat 17, 18 ja 19 ovat sovitetut myös siten, että tietyllä käyttöpaineellaan toimiessa jakoventtiili ehtii liikkua noin yhden kolmasosan iskunpituudestaan ennenkuin mäntä tavoittaa työkalun pään ja isku alkaa. Tällöin ei aiheudu kuristusta 5 60362 nesteen tilavuusvirrassa urasta 13 uraan 15. Iskun aikana liikkuu jakoventtiili edelleen noin yhden kolmasosan iskunpituudestaan jolloin vaihtuvapaineinen kammio 10 kytkeytyy korkeapainepiiristä 7 matalapainepiiriin 11 .As the piston moves in the direction of impact at a certain point, the groove 17 machined in the piston opens the connection from the high pressure chamber 5 to the body through the machined grooves 18 and 19 to the control chamber 20 of the distributor valve. If the tool 3 has left the extent of the piston, the connection between the groove 17 and 19 is closed when the piston slides into the front damping 8. Thus, idling of the machine is prevented. The grooves 17, 18 and 19 are also arranged so that, at a certain operating pressure, the distribution valve has time to move about one third of its stroke length before the piston reaches the tool head and the stroke begins. In this case, no throttling 5 60362 in the volume flow of liquid from the groove 13 to the groove 15 is caused.

Jakoventtiilin palauttamiseksi taka-asentoon on uran 13 yhteyteen muodostettu halkaisijaerot siten, että rengaspintaan kohdistuva korkeapaine pyrkii siirtämään jakoventtiiliä paluusuun-taan. Rengaspinta urassa 13 on huomattavasti pienempi kuin paineen-vaikutuspinta jakoventtiilin vaihtuvapaineisessa ohjauskammiossa 20. Kun kammioon 20 kytkeytyy korkeapaine pyrkii jakoventtiili 12 liikkumaan eteenpäin avatakseen kammiosta 10 yhteyden matalapainepiiriin 11. Kun kammio 20 kytkeytyy matalapainepiirin yhteyteen pyrkii jako-venttiili liikkumaan paluusuuntaan avatakseen yhteyden korkeapaine-kanavasta männän vaihtuvapaineiseen kammioon 10. Tällä tavalla muodostuu jakoventtiilin 12 etupää 21 suuremmaksi kuin takapää 22. Jako-venttiilin sisään on koneistettu mahdollisimman suuri poraus 23 kuitenkin ottaen huomioon riittävän aineenpaksuuden painerasituksen vuoksi. Koska väsyttävää kuormitusta uran 13 kohdalla ei esiinny on aineenpaksuus tavanomaista pienempi, jolloin jakoventtiilin massa on saatu pieneksi ja kiihtyvyys suureksi.In order to return the distribution valve to the rear position, diameter differences are formed in connection with the groove 13 so that the high pressure applied to the ring surface tends to move the distribution valve in the return direction. The annular surface in the groove 13 is considerably smaller than the pressure acting surface in the manifold variable pressure control chamber 20. When high pressure is applied to chamber 20, the manifold 12 tends to move forward from chamber 10 to open to the variable pressure chamber 10. In this way, the front end 21 of the distribution valve 12 is formed larger than the rear end 22. However, the largest possible bore 23 is machined inside the distribution valve, however, taking into account the sufficient material thickness due to the pressure stress. Since there is no fatigue load at the groove 13, the material thickness is smaller than usual, whereby the mass of the distribution valve is made small and the acceleration is high.

Jakoventtiilin etupäästä 21 johtaa jatkuvasti avoin yhteys matalapaineakkuun 24 ja takapäästä 22 avoin yhteys matalapainepiiriin 11. Tähän voidaan kytkeä myös paineakku, jos paineen sykinnän vuoksi se osoittautuu tarpeelliseksi. Sitä ei ole esitetty kuvassa. Jako-venttiilin pesään on molempiin päihin muodostettu tavanomaiset vaimennuskammiot 25 ja 26.A continuously open connection to the low pressure accumulator 24 leads continuously from the front end 21 of the distribution valve and an open connection to the low pressure circuit 11 from the rear end 22. A pressure accumulator can also be connected to this if it proves necessary due to pressure pulsation. It is not shown in the figure. Conventional damping chambers 25 and 26 are formed at both ends of the manifold valve housing.

Jakoventtiilin 12 vaihtuvapaineinen ohjauskammio 20 kytketään matalapainepiiriin männän asennosta riippumatta minimipaineventtii-lin 27 avulla. Minimipaineventtiilin yhteyteen on muodostettu kolme painekammiota: - matalapainekammio 28, johon on sijoitettu myös säädettävä jousi 29 - matalapainekammio 30 - korkeapainekammio 31The variable pressure control chamber 20 of the distributor valve 12 is connected to the low pressure circuit regardless of the position of the piston by means of the minimum pressure valve 27. Three pressure chambers are formed in connection with the minimum pressure valve: - a low pressure chamber 28, in which an adjustable spring 29 is also placed - a low pressure chamber 30 - a high pressure chamber 31

Matalapainekammio 28 on kytketty kanavalla 32 jakoventtiilin 12 etupäähän 21. Matalapainekammio 30 on kytketty kanavalla 33 jakoventtiilin 12 takapäähän 22. Korkeapainekammio 31 on avoimessa yhteydessä korkeapainepiiriin 7 ja korkeapaineakkuun 34.The low pressure chamber 28 is connected via a channel 32 to the front end 21 of the distribution valve 12. The low pressure chamber 30 is connected via a channel 33 to the rear end 22 of the distribution valve 12. The high pressure chamber 31 is in open communication with the high pressure circuit 7 and the high pressure accumulator 34.

Minimipaineventtiiliin 27 on koneistettu ohennus 35, joka venttiilin tietyssä asennossa avaa runkoon koneistetusta urasta 36 6 60362 yhteyden matalapainekairanioon 28. Ura 36 on kytketty kanavan 37 avulla jakoventtiilin 12 vaihtuvapaineiseen kammioon 20. Jousi 29 ja kammiossa 28 vallitseva paine pyrkivät siirtämään minimipaine-venttiiliä siten, että yhteys uran 35 kautta sulkeutuu, kun taas kammiossa 30 ja 31 vallitsevat paineet pyrkivät avaamaan tätä yhteyttä.The minimum pressure valve 27 is machined with a thinner 35 which, in a certain position of the valve, opens a connection from the machined groove 36 6 60362 to the low pressure chute 28. The groove 36 is connected to the variable pressure chamber 20 the connection through the groove 35 is closed, while the pressures in the chambers 30 and 31 tend to open this connection.

Keksinnön mukainen laite toimii seuraavasti: Mäntä 2 liikkuu tunnetulla tavalla edestakaisin suorittaen iskuja työkaluun 3.The device according to the invention operates as follows: The piston 2 moves back and forth in a known manner, performing impacts on the tool 3.

Männän liikesuunta määräytyy jakoventtiilin aseman perusteella.The direction of movement of the piston is determined by the position of the distribution valve.

Kuva esittää tilannetta, jossa mäntä on liikkunut niin pitkälle iskusuuntaan, että yhteys korkeapainekammiosta 5 avautuu urien 18, 17 ja 19 kautta jakoventtiilin vaihtuvapaineiseen kammioon 20. Männän liikkuessa iskusuuntaan on nesteen kulutus suuri ja paine korkea-painepiirissä on laskenut minimipaineventtiilillä 27 säädetystä arvosta. Minimipaineventtiili on siten sulkeutunut, mutta pienen voimavaikutuksen vuoksi venttiili ei ole ehtinyt liikkua pienessä ajassa kovin suurta matkaa, joten yhteys urasta 36 uran 35 kautta kammioon 28 saattaa vielä vuotaa nestettä läpi. Kun jakoventtiili 12 lähtee liikkeelle eteenpäin työntää se edellään nestettä, jolloin paine venttiilin etupään 21 edessä kasvaa ja takapään 22 takana laskee.The figure shows a situation in which the piston has moved so far in the direction of impact that the connection from the high pressure chamber 5 opens through the grooves 18, 17 and 19 to the variable pressure chamber 20 of the distributor valve. The minimum pressure valve is thus closed, but due to the small force effect, the valve has not had time to move a very large distance in a short time, so that the connection from the groove 36 through the groove 35 to the chamber 28 may still leak fluid. When the distribution valve 12 moves forward, it pushes the liquid forward, whereby the pressure in front of the front end 21 of the valve increases and behind the rear end 22 decreases.

Etupään 21 edessä kohonnut paine pääsee kanavan 32 kautta vaikuttamaan minimipaineventtiiliin 27 pyrkien sulkemaan sitä. Jakoventtiilin takapään takana laskenut paine aiheuttaa kanavan 33 kautta paineen laskua myös matalapainekammiossa 30 edesauttaen minimipaineventtiilin 27 sulkeutumista.The increased pressure in front of the front end 21 can act through the channel 32 to act on the minimum pressure valve 27 in an attempt to close it. The pressure dropped behind the rear end of the distribution valve also causes a pressure drop through the channel 33 in the low pressure chamber 30, helping to close the minimum pressure valve 27.

Kun iskumäntä 2 on iskenyt vasten työkalua 3 kimmahtaa se paluusuuntaan. Jakoventtiili 12 on avannut yhteyden vaihtuvapainei-sesta kammiosta 10 reikien 16 kautta matalapainepiiriin 11. On selvää että männän paluuliikkeen aikana ei kaikki neste ehdi siirtyä matala-painekanavaan 11 liitettyä paluuletkua pitkin konetta käyttävän hydraulijärjestelmän säiliöön tai pumpun matalapainepuolelle, vaan sitä varastoituu myös matalapaineakkuun 24, josta sitä virtaa sitten ulos männän seisoessa takimmaisessa ääriasennossaan ja jopa osittain iskuliikkeenkin aikana. Männän paluuliikkeen aikana kasvaa paine paineakussa 24 mikä edesauttaa entisestäänkin minimipaineventtiilin 27 sulkeutumista.When the impact piston 2 has struck against the tool 3, it bounces in the return direction. The distribution valve 12 has opened the connection from the alternating pressure chamber 10 through holes 16 to the low pressure circuit 11. It is clear that not all fluid has time to return to the low pressure side it then flows out with the piston standing in its rearmost position and even partially during the impact movement. During the return movement of the piston, the pressure in the pressure accumulator 24 increases, which further helps to close the minimum pressure valve 27.

Männän 2 paluuliikkeen aikana on korkeapaineisen öljyn kulutus vähäistä verrattuna pumpun antamaan tilavuusvirtaan. Tällöin nestettä alkaa varastoitua korkeapaineakkuun 34, jolloin paine korkea- 7 60362 painepiirissä 7 alkaa nousta. Kohoava paine korkeapainekammiossa 31 alkaa siirtää minimipaineventtiiliä 27 siten, että yhteys uran 35 kautta avautuisi. Jakoventtiili 12 on pysähtynyt etummaiseen vaimennuskammioonsa 25 ja paine päiden 21 ja 22 välillä samoinkuin kammioissa 28 ja 30 on tasoittunut. Tällätavoin minimipaineventtii-lin toiminta on tässä vaiheessa riippuvainen jousen 29 säätöarvosta sekä korkeapainepiirissä kasvavasta paineesta. Kun kammiossa 31 paine on kasvanut yli jousella 28 säädetyn arvon avautuu jakoventtii-lin 12 vaihtuvapaineisesta kammiosta 20 yhteys matalapainepiiriin 11. Tällöin jakoventtiili 12 alkaa liikkua paluusuuntaan korkeapaineen vaikutuksesta uran 13 yhteyteen järjestettyyn rengaspintaan sulke-akseen männän 2 vaihtuvapaineisesta kammiosta 10 yhteyden matalapainepiiriin 11 ja avatakseen yhteyden korkeapainepiiriin 6, jolloin mäntä lähtee uuteen iskuliikkeeseen.During the return movement of the piston 2, the consumption of high-pressure oil is small compared to the volume flow provided by the pump. In this case, the liquid begins to be stored in the high-pressure accumulator 34, whereby the pressure in the high-pressure circuit 7 starts to rise. The rising pressure in the high pressure chamber 31 begins to move the minimum pressure valve 27 so that the connection through the groove 35 opens. The distribution valve 12 is stopped in its front damping chamber 25 and the pressure between the ends 21 and 22 is equalized in the chambers 28 and 30. In this way, the operation of the minimum pressure valve at this stage depends on the control value of the spring 29 and on the increasing pressure in the high pressure circuit. When the pressure in the chamber 31 has increased above the value set by the spring 28, the variable pressure chamber 20 of the distribution valve 12 opens a connection to the low pressure circuit 11. The distribution valve 12 to the high pressure circuit 6, whereby the piston starts a new impact movement.

Jakoventtiilin 12 liikkuessa paluusuuntaan kasvaa paine sen pienemmässä päässä 22 ja laskee suuremmassa päässä 21. Näin muodostunut paine-ero pääsee kanavien 33 ja 32 kautta vaikuttamaan minimi-paineventtiiliin 27 pyrkien avaamaan sitä suuremmalla. Tämä pienentää kammiossa 20 vallitsevaa painetta ja varmistaa jakoventtiilin 12 toiminnan, sillä korkeapainepiirissä 6 alkaa paine laskea välittömästi, kun mäntä lähtee iskusuuntaan jolloin minimipaineventtiili pyrkii sulkeutumaan liian aikaisin. Tämä vaara esiintyy varsinkin syötettäessä konetta pienillä tilavuusvirroilla.As the distribution valve 12 moves in the return direction, the pressure increases at its smaller end 22 and decreases at its larger end 21. The pressure difference thus formed can act on the minimum pressure valve 27 through the passages 33 and 32 in an attempt to open it larger. This reduces the pressure in the chamber 20 and ensures the operation of the distribution valve 12, since in the high pressure circuit 6 the pressure starts to drop immediately when the piston leaves the direction of impact, whereby the minimum pressure valve tends to close too early. This danger occurs especially when feeding the machine at low volume flows.

Keksinnön mukaan voidaan jakoventtiilistä tehdä suurihal-kaisijäinen, jotta se läpäisee iskumännän suuret tilavuusvirrat pienillä painehäviöillä. Venttiilin liikkuessa päiden välille muodostuva suuri tilavuusvirta tasoitetaan paineakun ja sisäpuolisen porauksen avulla minkä lisäksi tilavuusvirrasta muodostuvaa paine-eroa käytetään hyväksi varmistamassa minimipaineventtiilin toimintaa. Jos koneeseen syötetty korkeapaineinen tilavuusvirta on pieni ehtii mäntä seisoa kauan takimmaisessa asennossaan ennenkuin uusi iskuliike alkaa. Jos syötetty tilavuusvirta kasvatetaan hyvin suureksi tai jousen 29 säätöarvoa alennetaan riittävästi kääntyy isku-mäntä kesken paluuliikettään uuteen iskuliikkeeseen saavuttamatta takimmaista ääriasentoa. Koneen iskunpituus pienenee tällöin ja iskuluku kasvaa korkeammaksi kuin tilavuusvirran lisäys edellyttäisi. Iskuenergia sitävastoin pienenee. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää hyväksi monin eri tavoin. Näitä ei kuitenkaan tässä selvitetä tarkemmin. Keksinnön mukaisella laitteella voidaan saavuttaa huomattavasti tavanomaista parempi iskuteho koneen painoon ja syötettyyn tehoon verrattuna.According to the invention, the distribution valve can be made large in diameter so that it can pass through large volume flows of the percussion piston with small pressure losses. When the valve moves, the large volume flow generated between the ends is compensated by means of a pressure accumulator and internal drilling, in addition to which the pressure difference formed by the volume flow is utilized to ensure the operation of the minimum pressure valve. If the high-pressure volume flow supplied to the machine is small, the piston will stand in its rearmost position for a long time before a new impact movement begins. If the supplied volume flow is increased very large or the control value of the spring 29 is reduced sufficiently, the impact piston turns in the middle of its return movement to a new impact movement without reaching the rearmost position. The stroke length of the machine then decreases and the stroke rate increases higher than would be required to increase the volume flow. Impact energy, on the other hand, decreases. This feature can be exploited in many different ways. However, these are not explained in more detail here. With the device according to the invention, a considerably better impact power can be achieved compared to the weight of the machine and the power supplied.

Claims

A hydraulically operated percussion device comprising: - a body (1), - a percussion piston (2) moving back and forth in the body in the direction of impact and return, striking the tool (3), - a high-pressure circuit (6) and a low-pressure circuit (11) 34 and 24), - the impact piston is surrounded by two pressure fluid chambers (5 and 10), - a hollow distribution valve (12) for directing pressure fluid to said chambers from said pressure circuits (6 and 11), - a groove (17) formed in the piston which moves in the direction of impact before impact 3) provides control pressure to the distribution valve to move it to a position that allows return movement of the piston, - a minimum pressure valve (27) which, when the pressure exceeds a value set in the high pressure circuit, opens thinning (13), which is continuously open only to the second pressure circuit (6), characterized in that the sleeve-like from the flow channel passing through the distribution valve (12), two separate channels (32 and 33) lead to pressure chambers (28 and 30) made on opposite sides of the minimum pressure valve and that the distribution valve (12) is arranged between said channels (32 and 33).