FI74898B - Hydrauliskt slagverk. - Google Patents

Description

1 74898

Hydraulinen iskulaite Tämän keksinnön kohteena on hydraulinen iskulaite, esimerkiksi kai 1ioporakone , jossa hydraulikäyttöinen iskumäntä liukuu sylinterissä iskien toistuvasti ai asinelimeen , sylinterissä sijaitsevan kahden ohjausaukon tai ohjauskanavan ryhmän ollessa sovitettuna toimimaan iskumännän kanssa iskumännän edestakaisen liikkeen ohjaamiseksi ohjausventtii1in kautta ja työiskun aloittamiseksi, kun iskumäntä on saavuttanut ennal-tamäärätyn muuteltavissa olevan taka-aseman paluuiskunsa aikana, sekä paluuiskun aloittamiseksi, kun iskumäntä on saavuttanut ennaltamäärätyn etuaseman työiskunsa aikana.

Brittiläisessä patenttijulkaisussa 1 550 520 on esitetty tällainen hydraulinen iskulaite, joka käsittää kaksi ohjausaukko-tai ohjauskanavasarjaa, joita käytetään toisistaan riippumatta iskuenergian vaihtelemi seen kullakin iskulla. Yhdestä sarjasta valitaan ohjausaukko tai ohjauskanava iskunpituuden muuttelemiseksi ja toisesta sarjasta ohjausaukko tai ohjaus-kanava työiskun hyötypituuden muuttelemiseksi, ts. valitaan tietty jarrutusmatka työiskujen lopussa.

Keksinnön tarkoituksena on tehdä mahdolliseksi iskuenergian yksinkertainen ja tehokas valinta kullakin iskulla. Tämä aikaansaadaan keksinnön mukaan siten, että laite on varustettu elimillä, jotka muuttelevat mainittuja ennalta määrättyjä etuja taka-asemia samanaikaisesti ja toisiinsa liittyvässä suhteessa. Tällaisen järjestelyn avulla voidaan iskunpituutta helposti vaihdella ja iskumännän liikettä voidaan kiihdyttää koko työiskun aikana riippumatta valitusta iskunpituudesta, ja iskulaitteen hyötysuhde pysyy siten suurena.

2 74898

Keksintöä selitetään seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 on kaaviomainen pitkittäisleikkaus keksinnön mukaisesta hydraulisesta kallioporakoneesta tai hydraulisesta kangesta.

Kuvio 2 on kaaviomainen pitkittäisleikkaus eräästä toisesta keksinnön mukaisesta kallioporakoneesta.

Kuvio 3 on pitkittäinen osakuva esittäen kuviossa 2 näkyvän valintapuikon vaihtoehtoisen sovellutusmuodon sekä puikon käyttölaitteen.

Kuviossa 1 esitetty iskulaite on hydraulinen kallio-porakone, hydraulinen kanki tai sentapainen. Se käsittää rungon 11, jonka muodostamassa sylinterissä isku-mäntä 13 liukuu iskien alasinelementtiä 14, esim. talttaa, kallioporatankoa tai kallioporatangon liitos-kappaletta vasten. Alasinelementin 14 olake 15 nojautuu hoikkia 16 vasten, tämän puolestaan tukeutuessa re-kyylinvaimennusmäntään 17. Vaimennusmäntää 17 painaa eteenpäin etumaiseen pääteasemaansa, kuten ilmenee kuviosta 1, hydraulipaine sylinterikammiossa 18, joka on jatkuvasti paineen alaisena kanavan 19 kautta. Iskumän-nässä 13 on kaksi sulkuosaa 20, 21, niin että muodostuu etumainen sylinterikammio 22, taaiiranainen sylinterikam-mio 23 ja keskikammio 24 männän 13 ja sylinterin 12 välille. Mäntää 13 työntää eteenpäin sen pintaan 25 vaikuttava paine ja sitä työntää taaksepäin sen pintaan 26 vaikuttava paine. Venttiili 27 on liitetty paine-nestelähteeseen yhdistettyyn tuloputkeen 28 ja säiliöön yhdistettyyn poistoputkeen 29. Painesäiliö 30 on yhdistetty tuloputkeen 28 ja painesäiliö 31 poistoputkeen 29. Keskikammio 24 on jatkuvasti yhteydessä poistoputkeen kanavan 29a kautta. Venttiili 27 on yhdistetty taaimmaiseen sylinterikammioon 23 tulokanavan 32 kautta ja etumaiseen sylinterikammioon 22 tulokanavan

II

3 74898 33 kautta. Venttiilissä 27 on puolanmuotoinen venttii-liluisti 34, joka yhdistää taaimmaisen sylinterikam-mion 23 paineeseen ja etumaisen sylinterikammion säiliöön, sen ollessa kuviossa esitetyssä asemassaan. Venttiililuistissa 34 on sylinterimäiset päät 35, 36 niiden päätepintojen muodostaessa mäntäpinnat, joihin vaikuttaa paine ohjauskanavissa 37, 42, joista kumpikin on haaroitettu neljäksi haaraksi, niin että kumpikin ohjauskanavista päätyy vastaavasti neljän ohjausaukon tai ohjauskanavan 38, 39, 40, 41 ja 43, 44, 45, 46 kautta sylinteriin 12. Sylinterimäinen poraus 4 7 leikkaa kaikki nämä kahdeksan haaraa, ja sylinterimäinen puikko 48 on liukuvasti sijoitettu poraukseen 47. Puikossa 48 on kaksi syvennystä 49, 50, ja se voidaan lukita neljään määrättyyn asemaan lukitustapin 51 avulla.

Kuviossa 1 esitetyn iskulaitteen toimintaa selitetään seuraavassa:

Iskumäntä 13 on kuviossa 1 liikkeessä eteenpäin työ-iskunsa aikana (vasemmalle kuviossa 1), ja venttiili-luisti 34 on kuvatussa asemassa. Kun ohjauskanavan 42 ohjausaukko avautuu taainmaiseen sylinterikammioon 23, ohjauskanava 42 välittää paineen ohjausmäntään 36, niin että venttiililuisti 34 siirtyy oikealle kuviossa 1. Venttiililuistin 34 pitäisi sopivimmin olla pysähtynyt juuri sillä hetkellä, jolloin iskumäntä 13 iskee alasimeen 14. Etumaisessa sylinterikammiossa 22 isku-hetkestä lähtien vallitseva paine työntää siten isku-mäntää 13 taaksepäin kunnes ohjauskanavan 37 haara 40 avautuu etumaiseen sylinterikammioon 22. Tällöin ohjauskanava 37 välittää paineen ohjausmäntään 35, paineen siirtäessä venttiililuistin takaisin kuviossa esitettyyn asemaan, niin että taaimmainen sylinteritila tulee jälleen paineenalaiseksi. Taaimmaisessa sylinte- 4 74898 ri kammiossa 23 vallitseva paine pysäyttää iskumännän 23 ja kiihdyttää jälleen sen liikettä eteenpäin, niin että iskumän-tä 13 suorittaa seuraavan työiskun.

Venttii1i1 uistissa 34 on rengasmaiset pinnat 52, 53 ja sisäiset kanavat 54, 55, jotka pitävät luistin paikoillaan niinä aikoina, jolloin ohjausmännät 35, 36 eivät aikaansaa pitovoi-maa. Rengasmaiset pinnat 52, 53 ovat pienempiä kuin mäntien 35, 36 päätepinnat.

Puikon 48 ollessa kuvion mukaisessa asemassa ohjauskanavan 37 ohjausaukko 40 ja ohjauskanavan 42 ohjausaukko 45 aloittavat ventti ililuistin yliheiton. Muut ohjausaukot eivät ole toiminnassa. Puikon 48 kolmea muuta asemaa vastaavat ohjausauk-koparit 38, 43; 39, 44 ja 41, 46 valittuna toimimaan yhdessä venttiilin ohjaamiseksi.

Ensimmäinen ohjausaukoista 38-41, joka avaa ohjauskanavan 37 etumaiseen sy1interikammioon 22 iskumännän paluuiskun aikana saattaa ventti ililuistin 34 siirtymään. Säätämällä puikon 48 aksiaalista asemaa voi koneenkäyttäjä siis valita iskumännän iskunpituuden . Aksiaaliset etäisyydet ohjausaukkojen 43-46 välillä ovat pienemmät kuin vastaavat etäisyydet ohjausaukkojen 38-41 välillä. Ohjausaukkojen 43-46 aksiaaliset asemat sylinterissä ovat sellaiset, että kullakin iskunpituudel1 a avautuu valittu ohjausaukko ohjausaukoista 43-46 tietyllä etäisyydellä ennen iskumännän iskuasemaa, tämän etäisyyden ollessa sellainen, että venttii1i1 uisti 34 on saavuttanut asemansa paineen johtamiseksi etumaiseen sy1interikammioon , kun iskumäntä 13 iskee alasinta 14 vasten. Jos pumppuamispaine on vakio, valittu ohjausaukko avautuu yhtä pitkän ajan ennen iskua riippumatta siitä, mikä mainituista neljästä ohjausaukosta on valittu.

I! 5 74898

Kuviossa 2 on esitetty kallioporakone, jonka iskumän-tä 13 käsittää vain yhden sulkuosan 60. Akselia 61 pyöritetään kuviosta puuttuvalla hydraulimoottorilla, akselin ollessa kytkettynä pyörittämään poranholkkia 62. Poratangan liitoskappaleessa 14 on epäpyöreästi laajennettu osa 63, joka määrämuotoisena toimii yhdessä poranholkin 62 kanssa, niin että hydraulimoottori voi pyörittää liitoskappaletta. Liitoskappaleelle 14 sekä muille yksityiskohdille, jotka vastaavat yksityiskohtia kuviossa 1, on annettu samat viitenumerot kuviossa 2 kuin kuviossa 1, kuten esim. venttiilille 27, oh-jauskanaville 37, 42 ja niiden haarojen ohjausaukoille 3 8-41 ja vastaavasti 43-46, puikolle 48, etumaiselle ja taaimmaiselle sylinterikammiolle vastaavasti 22, 23, sekä niiden tulokanaville 32, 33. Tässä sovellutusmuo-dossa venttiili 27 ei ohjaa tulokanavaa 32, vaan tulo-kanava on jatkuvasti paineenalaisena tuloputken 28 kautta. Männänpinta 26 on suurempi kuin männänpinta 25.

Mäntä 13 liikkuu eteenpäin pintaan 25 kohdistuvan paineen vaikutuksesta, ja se liikkuu taaksepäin paineen vaikuttaessa erisuuriin pintoihin 26 ja 25. Koska toisin kuin kuvion 1 mukaisessa sovellutusmuodossa ei ole olemassa mitään keskimmäistä sylinterikammiota, venttiili 27 on jonkin verran monimutkaisempi ja ohjauskanavas-sa 42 on lisahaara, jossa on sylinteriin avautuva ohjausaukko 64. Venttiilissä 27 on irtonainen ohjausmäntä 65.

Venttiilin 27 toimintaa (venttiili 27 kuviossa 2) ei tässä selosteta, vaan viitataan ruotsalaiseen patenttihakemukseen 7810882-6, jossa venttiilin toiminta on yksityiskohtaisesti selitetty. Kuviossa 2 on puikko 48 esitetty käsikäyttöisesti säädettävänä samoin kuin kuviossa 1, mutta kuviossa 3 esitetään vaihtoehtoinen so-vellutusmuoto, jossa puikko 48 on hydraulisesti kauko-ohjattu. Kuvion 3 mukaisen puikon toisessa päässä 6 74898 sijaitsee kauko-ohjattu mäntä 66, jota jousi 67 kuormittaa oikealle kuviossa 3.

Kuviosta 3 ilmenee, ettei tarvita mitään erillistä ohjauskanavaa, vaan että säiliöön johtavaa poistojoh-toa 29 voidaan käyttää ohjauspaineen välittämiseen puikon ohjausmäntään 66. Tämä poistojohto 29 voidaan saattaa paineen alaiseksi paineensäätimen 75 avulla. Tietystikään ei ole mahdollista valita iskunpituutta porauksen aikana kuvion 3 mukaista ohjaussysteemiä käytettäessä, mutta yleensä ei ole tarpeen tehdä tällaista valintaa porauksen aikana.

Poistojohdossa 29 oleva venttiili 74 pitää normaalisti poistojohdon 29 avoimena säiliöön, mutta sillä on myös vaihtoehtoinen asento, jossa se on esitetty kuviossa 3. Tässä vaihtoehtoisessa asennossa se liittää paineensäätimen 75 poistojohtoon. Paineensäädin 75 on yhdistetty pumppupaineeseen. Kun poraus keskeytetään ja venttiili 74 siirretään käsikäyttöisestä kuviossa esitettyyn asentoonsa, vapauttaa tappi 51 männän 66 ja paineensäätimestä 75 tuleva paine siirtää männän 66 ja sen mukana myös valintapuikon 48 sellaiseen aksiaaliseen asemaan, jossa jousivoima on tasapainossa mäntään 66 vaikuttavan hydraulipaineen kanssa. Säätämällä käsikäyttöisestä paineensäädintä 75 voidaan valita tietty aksiaalinen asema. Kun venttiili 74 on käsikäyttöisestä asetettu toiseen asentoonsa, lukitustappi 51 palautuu asemaan, jossa se tiukasti lukitsee valintapuikon 48. Tulojohdossa 28 on käsikäyttöisesti säädettävä käynnistysventtiili 76 iskulaitetta varten.

Kuten kuvioon 3 viitaten on selostettu, käytetään pois-tojohtoa 29 kauko-ohjausjohtona. Venttiili 74 ja paineensäädin 75 voivat olla sijoitetut koneenkäyttäjän

II

7 74898 ohjauspöytään. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää erillistä ohjausjohtoa sekä muita kauko-ohjaussys-teemejä kuin edellä esitetyt. On kuitenkin edullista vähentää porakoneeseen johtavien johtojen lukumäärä mahdollisimman pieneksi.

Tunnetaan hydraulisia kallioporakoneita, joissa on ainoastaan yksi ohjausjohto niiden kahden ohjausjohdon sijasta, jotka edellä selostetut sovellutusmuodot käsittävät. Keksintöä voidaan soveltaa hydraulisen iskulaitteen tällaisiin sekä useampiin muihin sovellu-tusmuotoihin patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (9)

1. Hydraulinen iskulaite, esimerkiksi kai 1ioporakone, jossa hydraulisesti toimiva iskumäntä (13) liukuu sylinterissä (12) iskien toistuvasti aiasinelimeen (14), sylinterissä sijaitseva kahden ohjausaukon tai ohjauskanavan ryhmän (38-41; 43-46) ollessa sovitettuna toimimaan yhdessä iskumännän kanssa sen edestakaisen liikkeen ohjaamiseksi ohjau s venttii-Iin (27) kautta, ja työiskun aloittamiseksi iskumännän saavuttaessa ennaltamäärätyn muuteltavissa olevan taka-aseman paluuiskunsa aikana sekä paluuiskun aloittamiseksi iskumännän saavuttaessa ennaltamäärätyn etuaseman työiskunsa aikana, tunnettu elimistä (48), jotka muuttelevat mainittuja ennal tamäärättyjä etu- ja taka-asemia samanaikaisesti ja toisiinsa liittyvässä suhteessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että ohjausventtiΐ1i (27) on liitetty hydraulisen pai-neväliaineen tuloputkeen (28) ja poistoputkeen (29), mainittujen ohjausaukkojen tai ohjauskanavien (38-41; 43-46) ollessa kytkettynä aloittamaan venttiilin (27) siirtymisen ensimmäiseen asemaan iskumännän työiskun aikaansaamiseksi, kun iskumäntä on saavuttanut mainitun taka-aseman paluuiskunsa aikana, ja toiseen asemaan iskumännän paluuiskun aikaansaamiseksi, kun iskumäntä on saavuttanut mainitun etuaseman työiskunsa aikana.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että mainitut ohjausaukot tai ohjauskanavat käsittävät ensimmäisen sarjan ohjausaukkoja tai ohjauskanavia (38-41), jotka on kytketty aloittamaan ohjausventtii1in (27) siirron mainittuun ensimmäiseen asemaan, ja toisen sarjan ohjausauk-koja tai ohjauskanavia (43-46), jotka on kytketty aloittamaan venttiilin siirron mainittuun toiseen asemaan, ja että mainitut elimet (48) mainittujen etu- ja taka-asemien vaihtelemi-seksi käsittävät ensimmäiset elimet (48) yhden tai useamman mainituista ensimmäisistä ohjausaukoista tai ohjauskanavista II 9 74898 saattamiseksi selektiivisesti toimimattomaksi, tehden siten mahdolliseksi iskunpituuden säädön, sekä toiset elimet (48) yhden tai useamman mainituista toisista ohjausaukoista tai oh-jauskanavista (43-46) saattamiseksi selektiivisesti toimimattomaksi, mainittujen ensimmäisten ja toisten elimien (48) ollessa toiminnallisesti yhteenkytkettyinä siten, että ensimmäiset ja toiset ohjausaukot tai ohjauskanavat (38-41; 43-46) saatetaan toimimattomiksi toisiinsa liittyvässä suhteessa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että mainitut ensimmäiset elimet yhden tai useamman mainituista ensimmäisistä ohjausaukoista tai ohjauskanavista (38-41) saattamiseksi selektiivisesti toimimattomiksi käsittävät ensimmäisen venttii1ielementin (48, 50), joka on rungon porauksessa (47) liukuva niiden kanavien selektiivisesti sulkemiseksi, jotka johtavat ensimmäisistä ohjausaukoista tai ohjauskanavista (38-41), ja että mainitut toiset elimet yhden tai useamman mainituista toisista ohjausaukoista tai ohjaus-kanavista saattamiseksi selektiivisesti toimimattomiksi käsittävät toisen venttiilielementin (48, 49), joka on porauksessa (47) liukuva toisista ohjausaukoista tai ohjauskanavista (43-46) johtavien kanavien selektiivisesti sulkemiseksi, ensimmäisen ja toisen venttiili elementin (48-50) ollessa siirrettävissä porauksessa (47) samanaikaisesti ja yhdessä toimien.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 4 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että mainitut ensimmäinen ja toinen venttii1ielementti (48-50) muodostavat yhden yksikön.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että aksiaaliset etäisyydet peräkkäisten ohjausaukkojen tai ohjauskanavien välillä ovat pienemmät toisissa ohjausaukoissa tai ohjauskanavissa (43-46) kuin ensimmäisissä ohjausaukoissa tai ohjauskanavissa (38-41). ίο 7 4 8 9 8

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että mainittujen toisten ohjausaukkojen tai ohjauska-navien (43-46) asema sylinterissä on sellainen, että valittu ohjausaukko tai ohjauskanava merkin antamiseksi ohjausvent-tiilin (27) siirrosta mainittuun toiseen asemaan avautuu merkin antamiseksi tästä siirrosta olennaisesti yhtä kauan aikaa ennen iskua riippumatta sitä, mikä ohjausaukoista tai ohjaus-kanavista on valittu.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että toisten ohjausaukkojen tai ohjauskanavien (43-46) asema sylinterissä on sellainen, että kukin ohjausaukko tai ohjauskanava, kun se on valittu antamaan merkin venttiilin siirrosta mainittuun toiseen asemaan, on kytketty aikaansaamaan sen, että venttiili saavuttaa tämän toisen asemansa olennaisesti iskuhetkellä.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen isku-laite, tunnettu siitä, että iskumännässä (13) on etumaisessa painekammiossa (22) sijaitseva ensimmäinen työntöpinta (26) paluuiskun aikaansaamiseksi ja taaimmaisessa painekammiossa (23) sijaitseva toinen työntöpinta (25) työiskun aikaansaamiseksi, mainittujen ensimmäisten ohjausaukkojen tai ohjauskanavien (38-41) ollessa sovitettuna avautumaan etumaiseen pai-nekammioon (22), kun ensimmäinen työntöpinta (26) ohittaa oh-jausaukot tai ohjauskanavat iskumännän paluuiskun aikana, ja mainittujen toisten ohjausaukkojen tai ohjauskanavien (43-46) ollessa sovitettuna avautumaan taaimmaiseen painekammioon (23), kun toinen työntöpinta (25) ohittaa toiset ohjausaukot tai ohjauskanavat iskumännän työiskun aikana. Il 11 74898