FI71598B

FI71598B - HYDRAULIC HAMMARE

Info

Publication number: FI71598B
Application number: FI811388A
Authority: FI
Inventors: Jury Vladimirovich Dmitrevich; Vladimir Andreevich Sokolov; Lev Viktorovich Erofeev
Original assignee: Mo N Proiz Obied Str I Dorozhn
Priority date: 1981-05-05
Filing date: 1981-05-05
Publication date: 1986-10-10
Also published as: FI71598C; FI811388L

Description

1 715981 71598

Hydraulinen vasara Tämä keksintö liittyy rakennuskoneisiin ja erityisesti hydrauliseen vasaraan. Keksintöä voi käyttää 5 parhaiten hyödyksi rakennustöissä routaisen maan repimiseksi »kallion louhimiseksi, isojen kivilohkaireiden murskaamiseksi, paalujen ja kaivantojen suojaseinien iskemiseksi maahan sekä täyttömaan sullomiseksi. Lisäksi keksintöä voidaan käyttää vanhan, tulenkestävän ver-10 houksen rikkomiseksi uusittaessa metallurgisia uuneja.This invention relates to construction machinery and in particular to a hydraulic hammer. The invention can be used to best advantage in construction work to tear frosty soil, to excavate rock, to crush large boulders, to strike the protective walls of piles and ditches, and to compact the backfill. In addition, the invention can be used to break an old, refractory coating when renovating metallurgical furnaces.

Edellä mainittujen ja muiden samanlaisten rakennustöiden suorittamiseksi käytetään nykyisin käsivasaroita, vapaasti putoavalla painolla toimivia laitteita sekä paineilmalla ja hydraulisesti toimivia vasaroi-15 ta. Nykyisin pyritään hydraulisten vasaroiden kehittelyssä iskun energian lisäämiseen. Koska määrätyt rajat rajoittavat molemminpuolisen iskun nopeuksia, saavutetaan suurempi iskuenergia suurentamalla iskevän osan (juntan) massaa. Pienikokoisissa hydraulivasaroissa 20 juntta toimii suurimmaksi osaksi samalla työmäntänä. Isokokoisissa hydraulivasaroissa juntta on tehty työ-mannästä erilliseksi ja kytketty tähän mekaanisella kiinnittimellä. Tässä tapauksessa on vaikeaa saavuttaa luotettava ja kestävä toiminta hydraulivasaran työsy-25 linterille ja työmännänvarrelle, koska työmäntä ja juntta liikkuvat eri ohjauspintojaan pitkin ja jos niiden geometriset akselit poikkeavat yhteensuuntauksestaan, syntyy suuria voimia, jotka taivuttavat vartta ja työ-mäntää. Työmännän varren taipuminen johtaa yhteensopi-30 vien pintojen liialliseen kulumiseen ja aiheuttaa varren naarmuuntumisen, mikä vahingoittaa sen tiivisteitä.Hand-held hammers, free-falling weight devices and pneumatic and hydraulically operated hammers are currently used to carry out the above and other similar construction work. Today, the development of hydraulic hammers is aimed at increasing the energy of the impact. Since the specified limits limit the speeds of mutual impact, a higher impact energy is achieved by increasing the mass of the impacting part (junta). In compact hydraulic hammers, the 20 junctions operate for the most part as the same working piston. In large-sized hydraulic hammers, the jet is made separate from the workhorse and connected to it with a mechanical fastener. In this case, it is difficult to achieve reliable and durable operation for the hydraulic hammer working cylinder and the working piston rod because the working piston and the jet move along their different guide surfaces and if their geometric axes deviate from their orientation, large forces are generated bending the arm and working piston. Deflection of the working piston rod results in excessive wear of the mating surfaces and causes the arm to be scratched, damaging its seals.

Jotta voitaisiin poistaa varren taipumisen aikaansaavat kuormat, on kaikki osat valmistettava suurella tarkkuudella, mikä oleellisesti nostaa niiden vasaroi- 2 71598 den valmistuskustannuksia, joissa työmännän varteen on kiinitetty juntta, jolla on raskas massa. Siksi pyritään nyt kehittämään väline, joka vapauttaisi män-nänvarren taivutuskuormista, jotka ovat seurausta var-5 ren ja juntan liikkeiden akselien virhesuunt.auksesta, jonka aiheuttaa vasaraosien valmistuksessa tehtyjen virheiden summa.In order to eliminate the loads that cause the arm to bend, all parts must be manufactured with great precision, which substantially increases the manufacturing cost of those hammers in which a heavy weight mass is attached to the piston rod. Therefore, an attempt is now being made to develop a device which would relieve the bending loads of the piston rod resulting from the misalignment of the axes of movement of the arm and the shaft caused by the sum of the errors made in the manufacture of the hammer parts.

Alalla tunnetaan ennestään hydraulivasaroiden malleja, jotka sisältävät kotelon,juntan, hydraulisy-10 linterin mäntineen, jonka varsi on kiinitetty jäykästi juntassa, esim. ranskalaisessa patentissa nro 1 255 593 esitelty hydraulivasara, lk. 84C, 7/10. Männänvarren jäykkä kiinnitys junttaan edellyttää erittäin suurta tarkkuutta osien valmistuksessa eri ohjaimia pitkin 15 liukuvan työmännän ja juntan liikkeiden varmistamiseksi ja lisäksi se edellyttää männänvarren valmistuksen isolla poikkileikkauksella, koska sen on vastaanotettava sykliset taivutusmomentit ja puristusrasitukset, jotka esiintyvät iskun yhteydessä.Models of hydraulic hammers are already known in the art, comprising a housing, a jet, a hydraulic 10-cylinder with a piston, the arm of which is rigidly attached to the jig, e.g. the hydraulic hammer disclosed in French Patent No. 1,255,593, e.g. 84C, 7/10. The rigid attachment of the piston rod to the jet requires very high precision in the fabrication of parts along the various guides to ensure the movements of the sliding piston and the jet and further requires the piston rod to be fabricated with a large cross section because it has to accept cyclic bending moments and compressive stresses.

20 Lisäksi alalla tunnetaan ennestään hydrauliva- sarat, jotka käsittävät kotelon,juntan, hydraulisylin-terin mäntineen jonka varsi on kiinnitetty joustavasti junttaan jousilla, esim. ranskalaisessa patentissa nro 1 263 629, lk. 84C 7/10 esitelty hydraulivasara.In addition, hydraulic hammers are already known in the art, which comprise a housing, a jet, a hydraulic cylinder with a piston whose arm is resiliently attached to the jet by springs, e.g. in French Patent No. 1,263,629, p. 84C 7/10 hydraulic hammer presented.

25 Tämän mallin huonot puolet ovat seuraavat. Tämän vasaran työmännän varteen kohdistuu sen käytön aikana raskaita syklisiä taivutusrasituksia, koska on käytännössä mahdotonta varmistaa tarkkaa aksiaalista yhteen-suuntautusta kotelon ohjaimia pitkin liikkuvan juntan 30 ja hydraulisylinterissä liikkuvan männän liikkeiden välillä, koska jokaisessa näistä osista on poikkeamia nimellismitoista. Johtuen siis siitä, että männänvarren pään, joka on yhdistetty juntan kanssa, ja itse juntan mekaaniset liikeradat eivät osu yhteen, poikkeaa 35 varren pää säteittäisosti suhteessa junttaan.25 The disadvantages of this model are as follows. The working piston rod of this hammer is subjected to heavy cyclic bending stresses during use because it is virtually impossible to ensure precise axial alignment between the movements of the piston 30 moving along the housing guides and the piston moving in the hydraulic cylinder, as each of these parts has deviations from the nominal dimensions. Thus, due to the fact that the mechanical trajectories of the end of the piston rod connected to the jet and the jet itself do not coincide, the end of the arm 35 deviates radially with respect to the jet.

3 71598 Männänvarren akselia pitkin vaikuttaa kuitenkin iso, junttaa ajava voima, joten kun männänvarsi siirtyy säteit-täisesti jonkin pienen arvon verran, sen junttaan yhdistettyyn päähän vaikuttaa säteisvoima, joka on verrannollinen 5 juntan ajovoimaan. Tämän taivutusvoiman vaikutuksen takia hydraulivasaran käyttöikä pienenee, koska männänvarteen, mäntään ja ohjausholkkiin, jossa varsi liikkuu, kohdistuu nopea kulutus ja varren tiivisteet lisäksi vahingoittuvat, sillä seurauksella, että vasaraa on korjattava. Joissakin 10 tapauksissa on löydettävissä naarmuja varren ja ohjaushol-kin pinnoista.3 71598 However, a large, driving force is applied along the axis of the piston rod, so that when the piston rod moves radially by some small value, the end connected to its joint is affected by a radial force proportional to the driving force of 5 junctions. Due to this bending force, the service life of the hydraulic hammer is reduced because the piston rod, the piston and the guide sleeve where the arm moves are subjected to rapid wear and the shaft seals are further damaged, with the result that the hammer must be repaired. In some cases, scratches can be found on the surfaces of the arm and guide sleeve.

Po. keksinnön eräänä tavoitteena on poistaa mainitut haitat. Po. keksinnön tavoitteena on oleellisesti kehittää sellainen hydraulivasara, jossa varren ja juntan vä-15 linen liitosyksikkö on tehty sellaiseksi, että säteiskuor-mitukset, jotka saavat aikaan männänvarren taipumisen juntan työiskun aikana, saadaan mahdollisimman pieniksi.Po. it is an object of the invention to obviate said disadvantages. Po. The object of the invention is essentially to develop a hydraulic hammer in which the connecting unit between the arm and the jet is made such that the radial loads which cause the piston rod to bend during the working stroke of the junction are minimized.

Tähän tavoitteeseen päästään siten, että hydrauli-vasarassa, joka käsittää kotelon, jonka ohjaimiin on asen-20 nettu juntta, hydraulisylinterin, jossa on mäntä, jonka varsi on kytketty junttaan porraslaakerin ja iskunvaimenti-mien välityksellä, ja työkalun, joka siirtää kuorman juntasta väliaineeseen, jonka kanssa työskennellään, on keksinnön mukaisesti kohti työkalua olevalle puolelle asennettu 25 porraslaakerin ja yhden iskunvaimentimen välille vierintä-kappaleita ja laikka suorassa kosketuksessa iskunvaimentimen kanssa. Tämän rakenteen ansiosta saadaan mahdollisimman pieniksi ne säteisvoimat, jotka aiheuttavat männänvarren taipumisen juntan työiskun aikana, koska vierintäkappalei-30 den käyttö muuttaa liukukitkan vierintäkitkaksi varren ja juntan keskinäisen säteittäisen siirtymisen yhteydessä.This object is achieved by a hydraulic hammer comprising a housing with guides mounted on the guides, a hydraulic cylinder with a piston with a stem connected to the jet by means of a step bearing and shock absorbers, and a tool for transferring the load from the jet to the medium, with which, according to the invention, rolling elements and a blade in direct contact with the shock absorber are mounted on the tool side between the 25 step bearings and one shock absorber. Thanks to this structure, the radial forces which cause the piston rod to bend during the working stroke of the jet are minimized, since the use of the rolling pieces 30 converts the sliding friction into rolling friction during the radial movement between the arm and the jet.

Tämän johdosta hydraulivasaran kestoikä pitenee huomattavasti .As a result, the service life of the hydraulic hammer is considerably extended.

On edullista, että vierintäkappaleet on tehty kuu-35 lien muodossa, jotka ovat häkissä. Näin varmistetaan yksin- 4 71598 kertaisimmalla tavalla porraslaakerin, männänvarren ja juntan keskinäinen säteittäinen siirtyminen ja mahdollisimman pieni vastus tätä siirtymistä vastaan.It is preferred that the rolling pieces are made in the form of moons 35 which are in a cage. In this way, in the simplest way, the radial displacement of the step bearing, the piston rod and the jet is ensured and the resistance to this displacement is kept to a minimum.

Keksinnön eräässä parhaana pidetyssä toteutusmuo-5 dossa kotelon sivuseinän puolelta ympäröi häkkiä holkki, joka on tehty joustavasta aineesta. Joustavan hoikin ansiosta häkin voi asentaa keskeisesti suhteessa junttaan vasaran kokoonpanon aikana ja se varmistaa sen keskiasen-non juntan tyhjäiskun aikana iskun tapahduttua.In a preferred embodiment of the invention, the cage is surrounded on the side wall side of the housing by a sleeve made of a flexible material. Thanks to the flexible sleeve, the cage can be mounted centrally in relation to the jet during assembly of the hammer and ensures its central position during the empty stroke of the jet after the impact.

10 Keksinnön nämä ja muut edut käyvät paremmin ilmi sen nykyisin parhaana pidetyn toteutusmuodon seuraavasta kuvauksesta, joka liittyy oheiseen piirustukseen, joka esittää kaaviomaisesti hydraulista vasaraa (pitkittäisleikkauksena) .These and other advantages of the invention will become more apparent from the following description of a presently preferred embodiment thereof, taken in conjunction with the accompanying drawing, which schematically shows a hydraulic hammer (in longitudinal section).

15 Po. hydraulinen vasara käsittää juntan 1, joka liik kuu kotelon 2 ohjaimia pitkin, jolle kotelolle on asennettu hydraulinen sylinteri 3, jossa on mäntä 4. Hydraulinen sylinteri 3 on yhteydessä kotelon 2 tilan kanssa ja männän 4 varsi 5 on yhdistetty juntan 1 kanssa, joka suorittaa 20 iskuja hydraulisen vasaran toiminnan aikana koteloon 2 asennetun, vaihdettavan työkalun 6 tasopinnan kohdalla. Männän 4 suunnanvaihto varmistetaan hydraulisella ohjauslaitteella 7. Holkki 9 on kiinnitetty varren 5 alapäähän lohkojen 8 avulla. Varren 5 alapää lepää porraslaakerilla 25 10. Varren 5 pään ja porraslaakerin 10 yhteensopivat, pallomaiset pinnat tekevät mahdolliseksi niiden keskinäisen kääntymisen, kun hydraulivasaran juntta 1 on liikkeessä.15 Po. the hydraulic hammer comprises a jet 1 moving along the guides of the housing 2, on which housing a hydraulic cylinder 3 with a piston 4 is mounted. The hydraulic cylinder 3 communicates with the space of the housing 2 and the shaft 5 of the piston 4 is connected to a jet 1 impacts during operation of the hydraulic hammer at the level of the replaceable tool 6 mounted in the housing 2. The reversal of the piston 4 is ensured by a hydraulic control device 7. The sleeve 9 is attached to the lower end of the arm 5 by means of blocks 8. The lower end of the arm 5 rests on a step bearing 25 10. The mating, spherical surfaces of the end of the arm 5 and the step bearing 10 allow them to pivot relative to each other when the hydraulic hammer junction 1 is in motion.

Porraslaakerin 10 alemman tasopinnan alla on vie-rintäkappaleita, jotka on tehty kuulien 11 muodossa, jotka 30 puolestaan lepäävät teräslaikalla 12. Kumiset iskunvaimen-timet 13 ja 14, joilla juntta 1 on ripustettu joustavasti eroon varresta, sijaitsevat laikan 12 alla ja hoikin 8 laipan yllä. Kuulat 11 on asennettu häkkiin 15, jota ympäröi kumiholkki 16.Below the lower level surface of the step bearing 10 there are rolling pieces made in the form of balls 11, which in turn rest on a steel disc 12. The rubber shock absorbers 13 and 14, with which the joint 1 is resiliently suspended from the arm, are located under the disc 12 and above the sleeve 8 flange. . The balls 11 are mounted in a cage 15 surrounded by a rubber sleeve 16.

35 Hydraulinen ohjauslaite 7 on hydraulisesti liitän nässä pumpun 17 kanssa, joka syöttää juoksevan työaineen 5 71598 vasaran hydraulijärjestelraään.35 The hydraulic control device 7 is hydraulically connected to a pump 17 which feeds the fluid 5 71598 to its hydraulic system.

Hydraulinen vasara toimii seuraavasti. Kun pumppu 17 käynnistetään, kulkee työneste hydrauliseen ohjauslaitteeseen 7 ja edelleen hydraulisylinteriin 3, jonka mäntä 5 4 panee juntan 1 liikkeeseen. Juntta 1 liikkuu edestakai sin pitkin kotelon 2 ohjaimia ja iskee työkaluun 6. Varren 5 ja juntan 1 liikkeiden aikana, kun hydraulisylinterin 3 ja juntan 1 geometriset akselit poikkeavat yhteensuuntauk-sesta, vierii varren 5 alapää yhdessä porraslaakerin 10 10 kanssa kuulien 11 ylitse säteissuunnassa suhteessa laikkaan 12, so. suhteessa junttaan 1. Koska vierintävastus on pieni, vaikuttaa männän 4 varteen vain vähäinen voima, joka ei oleellisesti vaikuta hydraulivasaran toimintaan.The hydraulic hammer works as follows. When the pump 17 is started, the working fluid passes to the hydraulic control device 7 and further to the hydraulic cylinder 3, which is moved by the piston 5 4. The jet 1 moves back and forth along the guides of the housing 2 and strikes the tool 6. During the movements of the arm 5 and the jet 1, when the geometric axes of the hydraulic cylinder 3 and the junction 1 deviate from the alignment, the lower end of the arm 5 rolls radially over the balls 11 12, i.e. relative to the junction 1. Since the rolling resistance is small, only a small force acts on the piston rod 4, which does not substantially affect the operation of the hydraulic hammer.

Ehdotettu rakenne on toteutettu hydraulivasaroissa, 15 joiden iskuenergia on 3-9 kJ. Kokeet ovat osoittaneet, että po. keksinnön avulla voidaan pidentää vasaran hydraulisylinterin kestoikää ainakin 5-kertaisesti verrattuna tunnettujen vasaroiden hydraulisylinteriin.The proposed structure is implemented in hydraulic hammers 15 with an impact energy of 3-9 kJ. Experiments have shown that po. the invention makes it possible to extend the service life of the hydraulic cylinder of the hammer by at least 5 times compared to the hydraulic cylinder of known hammers.

Claims

6 71598

A hydraulic hammer comprising a housing (2) with guides (1) mounted on its guides, a hydraulic cylinder (3) with a piston (4), the arm (5) of which is connected to the junction (1) by a step bearing (1). 10) and shock absorbers (13, 14), and a tool (6) which transfers the load from the jet to the medium to be worked with, characterized in that a step bearing (10) is mounted on the side 10 (1) facing the tool (6) and between one shock absorber (13) on the rolling pieces and the blade (12) in direct contact with the shock absorber (13).

Hydraulic hammer according to Claim 1, characterized in that the rolling pieces are made in the form of balls (11) which are in the cage (15).

Hydraulic hammer according to Claim 2, characterized in that, when viewed from the side wall side of the housing (2), the cage (15) is surrounded by a sleeve (16) made of a flexible material.