RU142644U1

RU142644U1 - DIESEL HAMMER FOR CRUSHING OVERSIZE

Info

Publication number: RU142644U1
Application number: RU2014103190/03U
Authority: RU
Inventors: Алексей Петрович Федосеев; Марат Магсумович Юдаев; Николай Прокопьевич Мамонтов
Original assignee: Алексей Петрович Федосеев; Марат Магсумович Юдаев
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2014-06-27

Abstract

Дизель-молот трубчатый для дробления негабарита, содержащий цилиндрический корпус, ударник-поршень, рабочий орган, подъёмно-сбрасывающее устройство, топливную систему с насосом и камеру сгорания, отличающийся тем, что камера сгорания образована внутренней поверхностью цилиндрического корпуса, верхним торцом рабочего органа и нижним торцом ударника-поршня, причем указанные торцы по форме выполнены с конгруэнтными поверхностями, масса ударника-поршня равна массе рабочего органа, установленного в трубчатой направляющей, а соотношение длины трубчатой направляющей к длине рабочего органа составляет не менее 0,25, при этом цилиндрический корпус и трубчатая направляющая соединены посредством фланцевого соединения, рабочий орган снабжен продольными пазами для взаимодействия со штифтовыми пальцами, которые установлены в нижней части трубчатой направляющей.A tubular diesel hammer for crushing oversized equipment, comprising a cylindrical body, a striking piston, a working body, a lifting and dropping device, a fuel system with a pump and a combustion chamber, characterized in that the combustion chamber is formed by the inner surface of the cylindrical body, the upper end of the working body and the lower the end face of the striker-piston, wherein said ends are shaped with congruent surfaces, the mass of the striker-piston is equal to the mass of the working body installed in the tubular guide, and the ratio d the length of the tubular guide to the length of the working body is at least 0.25, while the cylindrical body and the tubular guide are connected by means of a flange connection, the working body is provided with longitudinal grooves for interaction with the pin fingers that are installed in the lower part of the tubular guide.

Description

Заявляемое техническое решение относится к горной промышленности, строительству, металлургии и может быть использовано для разрушения (дробления) негабаритов, разрушения прочных материалов, рыхления мерзлых грунтов, добычи твердых полезных ископаемых, например, угля открытым способом.The claimed technical solution relates to mining, construction, metallurgy and can be used for the destruction (crushing) of oversized materials, the destruction of durable materials, loosening of frozen soils, the extraction of solid minerals, for example, open-cast coal.

Известно устройство ударного действия, содержащее корпус с размещенными в нем бойком и рабочим органом [1].A device for percussion, containing a housing placed in it brisk and working body [1].

Недостатком известного устройства является низкий КПД поскольку значительная часть энергии при взаимодействии бойка и рабочего органа расходуется на создание напряженно-деформированного состояния этих элементов устройства, за счет которого, как правило, происходит разрушение как бойка, так и рабочего органа.A disadvantage of the known device is its low efficiency, since a significant part of the energy during the interaction of the striker and the working body is spent on creating a stress-strain state of these elements of the device, due to which, as a rule, both the striker and the working body are destroyed.

Наиболее близким к заявляемому является дизель - молот трубчатый, состоящий из цилиндрического корпуса, топливной системы с насосом, ударника-поршня, камеры сгорания, рабочего органа [2]. Рабочий орган выполнен в виде плунжерной пары.Closest to the claimed diesel is a tubular hammer, consisting of a cylindrical body, a fuel system with a pump, an impactor-piston, a combustion chamber, a working body [2]. The working body is made in the form of a plunger pair.

Общим недостатком известных технических решений является низкая эффективность разрушения (дробления) объектов, подвергаемых ударному воздействию, а также сложность изготовления рабочего органа. Низкая эффективность дробления связана с не равенством масс ударника-поршня и рабочего органа, а также несопоставимостью внутренних диаметров к длине его направляющих, при этом неизрасходованная, накопленная энергия в ударнике-поршне приводит к расколу вдоль оси, а рабочий орган разрушается от этих нагрузок в связи с небольшой массой, что приводит к выходу из строя молота, преждевременному ремонту, к снижению надежности устройства в целом.A common disadvantage of the known technical solutions is the low efficiency of destruction (crushing) of objects subjected to impact, as well as the complexity of manufacturing the working body. Low crushing efficiency is associated with the unequal mass of the drummer-piston and the working body, as well as the incompatibility of the internal diameters to the length of its guides, while the unspent, accumulated energy in the drummer-piston causes a split along the axis, and the working body is destroyed by these loads due to with a small mass, which leads to failure of the hammer, premature repair, to reduce the reliability of the device as a whole.

Решаемая техническая задача состоит в повышении КПД дизель-молота, эффективности его работы и надежности конструкции за счет сбалансированности массовых и геометрических параметров конструктивных элементов устройства.The technical problem to be solved is to increase the efficiency of the diesel hammer, its efficiency and structural reliability due to the balance of the mass and geometric parameters of the structural elements of the device.

Технический результат достигается тем, что в дизель - молоте трубчатом для дробления негабарита, состоящем из цилиндрического корпуса, топливной системы с насосом, ударника-поршня, камеры сгорания, рабочего органа, согласно полезной модели камера сгорания образована внутренней поверхностью цилиндрического корпуса, верхним торцом рабочего органа и нижним торцом ударника-поршня, причем указанные торцы по форме выполнены с конгруэнтными поверхностями, масса ударника-поршня равна массе рабочего органа, установленного в трубчатой направляющей, а соотношение длины трубчатой направляющей к длине рабочего органа составляет не менее 1/4, при этом цилиндрический корпус и трубчатая направляющая соединены посредством фланцевого соединения, рабочий орган снабжен продольными пазами для взаимодействия со штифтовыми пальцами, которые установлены в нижней части трубчатой направляющей.The technical result is achieved by the fact that in a diesel hammer tube for crushing oversize, consisting of a cylindrical body, a fuel system with a pump, a shock piston, a combustion chamber, a working body, according to a utility model, the combustion chamber is formed by the inner surface of the cylindrical body, the upper end of the working body and the lower end of the striker-piston, moreover, these ends in shape are made with congruent surfaces, the mass of the striker-piston is equal to the mass of the working body installed in the tubular direction moiety and the ratio of the length of the tubular guide to the working body length is not less than 1/4, the cylindrical casing and the tubular guide is connected by means of a flanged connection, a working body is provided with longitudinal grooves for engagement with bayonet fingers which are mounted at the bottom of the tubular guide.

Заявляемое устройство поясняется чертежом, на котором показан общий вид устройства, разрез.The inventive device is illustrated in the drawing, which shows a General view of the device, a section.

Дизель-молот трубчатый для дробления негабарита 1 содержит цилиндрический корпус 2, ударник-поршень 3, подъемно-сбрасывающее устройство 4, топливную систему 5 с насосом 6. Цилиндрический корпус 2 посредством фланцев 7 соединен с трубчатой направляющей 8, в которой установлен рабочий орган 9 с пазами 10 для взаимодействия со штифтовыми пальцами 11, размещенных в нижней части направляющей 8. Камера сгорания 12 образована внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 2, верхним торцом А рабочего органа 9 и нижним торцом Б ударника - поршня 3, причем торцы А и Б по форме выполнены с конгруэнтными поверхностями. Масса m1 ударника - поршня 3 равна массе m2 рабочего органа 9, т.е. m1=m2. Длина H трубчатой направляющей 8 по величине больше 1/4 длины L рабочего органа 9, т.е. H>0,25∗L.The tube diesel engine hammer for crushing oversized equipment 1 contains a cylindrical body 2, a hammer-piston 3, a lifting and dropping device 4, a fuel system 5 with a pump 6. The cylindrical body 2 is connected via a flange 7 to a tubular guide 8 in which the working element 9 is installed grooves 10 for interaction with the pin fingers 11 located in the lower part of the guide 8. The combustion chamber 12 is formed by the inner surface of the cylindrical body 2, the upper end face A of the working body 9 and the lower end face B of the striker - piston 3, and end faces A and B are shaped with congruent surfaces. The mass m1 of the hammer - piston 3 is equal to the mass m2 of the working body 9, i.e. m1 = m2. The length H of the tubular guide 8 is larger than 1/4 of the length L of the working body 9, i.e. H> 0.25 ∗ L.

Предлагаемый дизель - молот трубчатый для дробления негабарита работает следующим образом.The proposed diesel pipe hammer for crushing oversized works as follows.

При дроблении негабарита дизель-молот трубчатый упирается в негабарит 1 под действием усилия нажатия манипулятора, например, стрелы и рукояти смонтированного на шасси. Рабочий орган 9 с торцом А перемещается в направляющей 8 до взаимодействия с торцом Б ударника-поршня 3. Подъемно-сбрасывающее устройство 4 поднимает ударник в трубчатом корпусе 2. В верхнем положении происходит автоматический отрыв ударника от подъемно-сбрасывающего устройства. При свободном падении вниз ударник приводит в работу топливную систему 5 с насосом 6,который впрыскивает порцию топлива в камеру сгорания 12. Воздушно-топливная смесь сжимается с повышением температуры. Ударник-поршень 3 наносит удар по рабочему органу 9, т.к. торцы А и Б выполнены с поверхностями и по форме их взаимодействия. Энергия ударника - поршня 3, накопленная при падении, передается рабочему органу 9 и производит удар по негабариту. Воздушно-топливная смесь при соударении самовоспламеняется в камере сгорания 12, выделяя дополнительную энергию. Часть энергии расширяющихся продуктов сгорания смеси - газов передается рабочему органу 9, который производит следующий удар по негабариту 1. Другая часть энергии идет на выталкивание ударника-поршня 3 вверх по цилиндрическому корпусу 2. Рабочий цикл повторяется и в дальнейшем дизель-молот работает автоматически до разрушения негабарита.When crushing oversized diesel pipe hammer rests against oversize 1 under the action of the pressure of the manipulator, for example, boom and handle mounted on the chassis. The working body 9 with the end face A moves in the guide 8 until it interacts with the end face B of the hammer-piston 3. The lifting-dropping device 4 raises the hammer in the tubular body 2. In the upper position, the hammer is automatically separated from the lifting-dumping device. With a free fall down, the firing pin drives the fuel system 5 with a pump 6, which injects a portion of the fuel into the combustion chamber 12. The air-fuel mixture is compressed with increasing temperature. Drummer-piston 3 strikes against the working body 9, because end faces A and B are made with surfaces and in the form of their interaction. The energy of the striker - piston 3, accumulated during the fall, is transferred to the working body 9 and produces a blow to oversized. The air-fuel mixture in collision spontaneously ignites in the combustion chamber 12, releasing additional energy. Part of the energy of the expanding combustion products of the mixture - gases is transferred to the working body 9, which produces the next blow to oversize 1. Another part of the energy goes to push the hammer-piston 3 up the cylindrical body 2. The working cycle is repeated and in the future the diesel hammer works automatically until it breaks down oversize.

После разрушения негабарита дизель-молот трубчатый виснет на манипуляторе. Рабочий орган 9 перемещается в пазах 10 и фиксируется в нижнем положении штифтовыми пальцами 11. Ударник-поршень 3 перемещается за инструментом и прекращает работу по дроблению до монтажа установки на следующий негабарит.After the destruction of oversized diesel pipe hammer hangs on the manipulator. The working body 9 moves in the grooves 10 and is fixed in the lower position by pin fingers 11. The drummer-piston 3 moves behind the tool and stops the crushing work until the installation is mounted on the next oversize.

В дизель-молоте для дробления негабарита заложен эффект «бильярдных шаров», т.е. равенство элементов конструкции по массе. Если не выполняется это условие, они разбиваются при ударах. Выше нами было отмечено, к чему приводит неравенство масс ударника и рабочего органа. По этому в данной конструкции массы ударника m1 и инструмента m2 равны, т.е. m1=m2.In a diesel hammer for crushing oversized material, the effect of “billiard balls” is laid, i.e. equality of structural elements by mass. If this condition is not fulfilled, they are broken upon impact. We noted above what the inequality of the masses of the drummer and the working body leads to. Therefore, in this design, the masses of the impactor m1 and tool m2 are equal, i.e. m1 = m2.

Опытные работы устройства по дроблению негабарита показали, что если длина H направляющей 8 меньше 1/4 длины L рабочего органа 9, то при работе направляющую с инструментом отрывает от корпуса устройства.The experimental work of the device for crushing oversize showed that if the length H of the guide 8 is less than 1/4 of the length L of the working body 9, then when working, the guide with the tool is torn off the device.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет повысить КПД дизель-молота и увеличить эффективность дробления различных материалов.Thus, the use of the proposed technical solution allows to increase the efficiency of the diesel hammer and increase the efficiency of crushing of various materials.

БиблиографияBibliography

1. Патент РФ №2232230, опубл. 2004.1. RF patent No. 2232230, publ. 2004.

2. Патент РФ №2495991, опубл. 2013.2. RF patent No. 2495991, publ. 2013.

Claims

A tubular diesel hammer for crushing oversized equipment, comprising a cylindrical body, a striking piston, a working body, a lifting and dropping device, a fuel system with a pump and a combustion chamber, characterized in that the combustion chamber is formed by the inner surface of the cylindrical body, the upper end of the working body and the lower the end face of the striker-piston, wherein said ends are shaped with congruent surfaces, the mass of the striker-piston is equal to the mass of the working body installed in the tubular guide, and the ratio d the length of the tubular guide to the length of the working body is at least 0.25, while the cylindrical body and the tubular guide are connected by means of a flange connection, the working body is provided with longitudinal grooves for interaction with the pin fingers that are installed in the lower part of the tubular guide.