RU1788238C

RU1788238C - Device for destruction of rocks

Info

Publication number: RU1788238C
Application number: SU904849094A
Authority: RU
Inventors: Ефим Григорьевич Фонберштейн; Сергей Петрович Экомасов; Александр Антонович Лебедев; Андрей Маркович Ровинский; Виктор Львович Травин
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1993-01-15

Abstract

Использование: изобретение относитс к горнодобывающей промышленности и. направлено на повышение КПД устройства дл разрушени горных пород. Сущность изобретени : устройство снабжено установленным между поршнем 2 и штоком- толкателем 7 стаканом 8 с размещенным в нем клапаном 10, а также установленным на торце 14 гидроцилиндра 13 клапаном управлени 16, причем поршень 2, шток- толкатель 7 и торец гидроцилиндра 13 выполнены со сквозным центральным каналом. Такое выполнение устройства позвол ет уменьшить энергозатраты на рабочий цикл.3 ил.Usage: the invention relates to the mining industry and. aims to increase the efficiency of the device for the destruction of rocks. SUMMARY OF THE INVENTION: the device is equipped with a nozzle 8 installed between the piston 2 and the piston rod 7 with a valve 10 located therein, as well as a control valve 16 installed on the end face of the hydraulic cylinder 13, and the piston 2, the piston rod 7 and the cylinder end face 13 are made with through the central channel. This embodiment of the device allows to reduce energy consumption per working cycle. 3 sludge.

Description

ww

соwith

СWITH

Изобретение относитс к горонодобы- вающей промышленности и может быть использовано дл разрушени горных пород, старых дорожных покрытий, а также в качестве источника сейсмических волн.The invention relates to the mining industry and can be used to destroy rocks, old pavements, and also as a source of seismic waves.

Известно устройство дл разрушени горных пород, содержащее корпус, разделенный поршнем на две камеры, в нижней из которых размещены ударник и рабочий инструмент, а в верхней -толкатель, пропущенный через корпус и св занный с поршнем . Недостатком данного устройства вл етс низкий КПД вследствие выхлопа отработавших газов, обладающих еще значительной энергией.A device for rock destruction is known, comprising a housing divided by a piston into two chambers, a drummer and a working tool are located in the lower chamber, and a pusher passed through the housing and connected to the piston in the upper one. The disadvantage of this device is its low efficiency due to the exhaust gas exhaust, which still has significant energy.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по существу технического решени вл етс устройство дл разрушени горных пород, содержащее корпус, разделенный поршнем на две камеры, в нижней из которых размещены ударник и рабочий инструмент, а в верхней - шток-толкатель, пропущенный через торец корпуса и жестко св занный с поршнем, а также привод штока-толкател , выполненный в виде силового цилиндра, закрепленного на торце корпуса.Closest to the proposed device essentially technical solution is a device for the destruction of rocks, comprising a housing divided by a piston into two chambers, in the lower of which are placed a hammer and a working tool, and in the upper - a rod-pusher, passed through the end of the housing and rigidly associated with the piston, as well as the actuator of the rod-pusher, made in the form of a power cylinder mounted on the end of the housing.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

При движении штока-толкател и поршн вниз сжатый воздух из нижней камеры через обратные клапаны, установленные в поршне, перетекает в верхнюю камеру. При обратном ходе штока-толкател и поршн воздух дополнительно сжимаетс в верхней камере и при взаимодействии хвостовиков тарельчатых клапанов, также размещенных в поршне, с верхним торцом корпуса, сжатый воздух истекает в нижнюю камеру и разгон ет ударник, который наносит удар по рабочему инструменту.When the piston rod and piston move downward, compressed air from the lower chamber through the check valves installed in the piston flows into the upper chamber. During the reverse stroke of the push rod and piston, the air is additionally compressed in the upper chamber and when the shafts of the poppet valves, also located in the piston, interact with the upper end of the housing, the compressed air flows into the lower chamber and accelerates the hammer, which strikes the working tool.

Недостатком этого устройства вл етс его невысокий КПД ввиду необходимости затрат энергии гидравлической жидкости не только на рабочий ход поршн , при котором происходит сжатие воздуха в верхней камере , но и холостой ход поршн , при котором воздух перетекает из нижней камеры в верхнюю . КПД снижаетс также вследствие малого проходного сечени тарельчатых клапанов. Они также, как и обратные клапаны , установлены в кольцевом по ске на пор- шне между его внешним диаметром и центральным каналом, в котором пропущен шток-толкатель, и сечение этих клапанов ограничено .The disadvantage of this device is its low efficiency due to the need for energy of the hydraulic fluid not only for the piston stroke during which air is compressed in the upper chamber, but also for the idle stroke of the piston in which air flows from the lower chamber to the upper one. Efficiency is also reduced due to the small bore of the poppet valves. They, like the check valves, are mounted in an annular skeleton on the piston between its outer diameter and the central channel, in which the push rod is passed, and the cross-section of these valves is limited.

Целью изобретени вл етс устранение указанных недостатков, а именно повышение КПД.The aim of the invention is to remedy these drawbacks, namely an increase in efficiency.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее корпус, раэделенный поршнем на две камеры, в нижней из которых размещены ударник и рабочий инструмент , а в верхней шток-толкатель, пропущенный через торец корпуса и жестко св занный с поршнем, а также привод штока-толкател , выполненный в виде силового цилиндра, закрепленного на торце корпуса , снабжено установленным между поршнем и штоком-толкателем стаканом сThis goal is achieved in that the device containing the housing, separated by a piston into two chambers, in the lower of which there is a hammer and a working tool, and in the upper rod-pusher, passed through the end of the housing and rigidly connected to the piston, as well as a rod actuator the pusher, made in the form of a power cylinder mounted on the end of the housing, is equipped with a glass installed between the piston and the pusher rod

0 радиальными каналами в его нижней части и с размещенными в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещени клапаном, а также установленным на торце силового цилиндра с наружной стороны кла5 паном управлени , причем поршень, шток- толкатель и торец силового цилиндра выполнены со сквозным центральным каналом , верхн кромка этого канала в поршне выполнена в виде седла дл взаимодейст0 ви с клапаном стакана, а центральный канал в торце силового цилиндра со стороны поршневой полости оборудован седлом дл взаимодействи с верхним торцом поршн силового цилиндра.0 radial channels in its lower part and with a valve located therein with the possibility of reciprocating movement, as well as a control valve mounted on the end of the power cylinder from the outside, and the piston, rod-push rod and end face of the power cylinder are made with a through central channel, the upper edge of this channel in the piston is made in the form of a seat for interaction with the valve of the cup, and the central channel in the end of the power cylinder from the side of the piston cavity is equipped with a saddle for interaction with the upper m end of the piston cylinder.

5 Существо предложени заключаетс в следующем. Центральное расположение клапанов в стакане между поршнем и штоком-толкателем позвол ет значительно увеличить его проходное сечение и тем самым5 The essence of the proposal is as follows. The central location of the valves in the glass between the piston and the pusher rod can significantly increase its bore and thereby

0 снизить потери на истечение сжатого воздуха из верхней камеры корпуса в нижнюю и повысить КПД устройства. Кроме того, выполнение центрального канала в штоке-толкателе и снабжение устройства клапаном0 reduce the loss of compressed air from the upper chamber to the lower chamber and increase the efficiency of the device. In addition, the implementation of the Central channel in the thrust rod and supplying the device with a valve

5 управлени позвол ет заполнить поршневую полость силового цилиндра сжатым воздухом под давлением, равным начальному наименьшему давлению воздуха в верхней камере корпуса. При этом исключаетс не0 обходимость расходовани гидравлической энергии на холостой ход поршн , который совершаетс под действием силы давлени воздуха (пневмопружины). Клапан управлени повышает динамику открыти клапана в5 of the control allows filling the piston cavity of the power cylinder with compressed air at a pressure equal to the initial lowest air pressure in the upper housing chamber. This eliminates the need for the expenditure of hydraulic energy on idling of the piston, which is performed under the action of air pressure force (air spring). The control valve increases the dynamics of valve opening in

5 стакане, что также повышает КПД устройства .5 cup, which also increases the efficiency of the device.

На фиг.1 показан общий вид устройства перед производством рабочего цикла; на фиг.2 - то же после сжати воздуха в верх0 ней камере; на фиг.З - то же в момент удара ударника по инструменту.Figure 1 shows a General view of the device before the production of the duty cycle; Fig. 2 - the same after air compression in the upper chamber; in Fig. 3 - the same at the moment of impact of the striker on the instrument.

Устройство содержит корпус 1, разделенный поршнем 2 на верхнюю 3 и нижнюю 4 камеры. В нижней камере 4 размещеныThe device comprises a housing 1, divided by a piston 2 into the upper 3 and lower 4 chambers. In the lower chamber 4 are placed

5 ударник 5 и рабочий инструмент 6, В верхней камере 3 размещен шток-толкатель 7 и стакан 8, установленный между штоком-толкателем 7 и поршнем 2. В стакане 8 выполнены радиальные каналы 9, и внутри его размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещени клапан 10, взаимодействующий с седлом 11 в центральном канале 12 поршн 2. На торце корпуса 1 закреплен привод штока-толкател 7, выполненный в виде силового цилиндра 13, верхний торец 14 которого выполнен с центральным каналом 15 и оборудован клапаном управлени 16, Центральный канал 15 со стороны поршневой полости оборудован седлом 17 дл взаимодействи с верхним торцом поршн силового цилиндра 13. Шток-толкатель 7 выполнен с центральным каналом 18, а в теле поршн 2 установлены обратные клапаны 19. Поршнева полость цилиндра 13 соединена магистралью 20 с дополнительной емкостью 21, а верхн камера 3 корпуса 1 соединена магистралью 22 через регул тор давлени 23 и ресивер 24 с полостью взвода 25, образованной ударником 5 и рабочим инструментом 6.5 drummer 5 and working tool 6, In the upper chamber 3 there is a rod-pusher 7 and a nozzle 8 mounted between the rod-pusher 7 and the piston 2. In the nozzle 8 there are radial channels 9 and a valve is arranged inside it with the possibility of reciprocating movement 10, which interacts with the seat 11 in the central channel 12 of the piston 2. At the end of the housing 1, a rod-push rod drive 7 is fixed, made in the form of a power cylinder 13, the upper end 14 of which is made with the central channel 15 and is equipped with a control valve 16, the Central channel 15 with st The pistons of the piston cavity are equipped with a seat 17 for interacting with the upper end face of the piston of the power cylinder 13. The rod-pusher 7 is made with a central channel 18, and check valves are installed in the body of the piston 2. The piston cavity of the cylinder 13 is connected by a line 20 with an additional capacity 21, and the upper the chamber 3 of the housing 1 is connected by a highway 22 through a pressure regulator 23 and a receiver 24 with a platoon cavity 25 formed by a striker 5 and a working tool 6.

Устройство дл разрушени горных пород работает следующим образом.A device for the destruction of rocks works as follows.

Перед работой верхн камера 3 заполн етс воздухом под начальным давлением Р0. Поршнева полость силового цилиндра 13 также заполн етс воздухом под несколько большим давлением, обеспечивающим посадку клапана 10 на седло 11. С помощью регул тора давлени 23 в полость 25 подаетс воздух под давлением, обеспечивающим подъем ударника 5 при отсутствии сжатого воздуха между ним и поршнем 2, Детали устройства занимают положение, соответствующее фиг.1. Затем в штоковую полость силового цилиндра 13 из гидросистемы (на чертеже не показана) подаетс масло под напором. Шток-толкатель 7 с поршнем 2 поднимаетс вверх, сжима воздух в верхней камере 3, в которой давление резко возрастает. В поршневой полости силового цилиндра 13 давление воздуха возрастает незначительно вследствие перетекани его в дополнительную емкость 21. Ударник 5 под действием давлени воздуха в полости взвода 25 перемещаетс вверх вслед за поршнем 2. После посадки верхнего торца поршн гидроцилиндра 13 на седло 17 (при этом полость центрального канала 18 штока-толкател 7 отсекаетс от объема центрального канала 18 штока-толкател 7 отсекаетс от объема поршневой полости гидроцилиндра) устройство готово к производству основной фазы рабочего цикла. Дл этого открываетс клапан управлени 16 и порци воздуха из центральногоBefore operation, the upper chamber 3 is filled with air at an initial pressure P0. The piston cavity of the master cylinder 13 is also filled with air at a slightly higher pressure, which ensures that the valve 10 is seated on the seat 11. By means of the pressure regulator 23, pressure air is supplied to the cavity 25, which allows the hammer 5 to rise in the absence of compressed air between it and the piston 2, Details of the device occupy the position corresponding to figure 1. Then, under pressure is supplied to the rod cavity of the power cylinder 13 from the hydraulic system (not shown in the drawing). The rod-pusher 7 with the piston 2 rises, compressing the air in the upper chamber 3, in which the pressure increases sharply. In the piston cavity of the power cylinder 13, the air pressure increases slightly due to its flowing into the additional tank 21. The hammer 5 moves upward after the piston 2 under the action of air pressure in the platoon cavity 25. After the upper end of the piston of the hydraulic cylinder 13 is seated on the saddle 17 (the central cavity the channel 18 of the rod-pusher 7 is cut off from the volume of the central channel 18 of the rod-pusher 7 is cut off from the volume of the piston cavity of the hydraulic cylinder) the device is ready for the production of the main phase of the working cycle. To do this, the control valve 16 and a portion of air from the central

канала 18 и стакана 8 выбрасываетс в атмосферу. Клапан 10 под действием давлени воздуха в верхней камере 3 подбрасываетс вверх, открыва центральныйchannel 18 and cup 8 are discharged into the atmosphere. The valve 10 under the influence of air pressure in the upper chamber 3 is thrown up, opening the central

канал 12 в поршне 2 (см.фиг.2). Сжатый воздух перетекает из верхней камеры 3 в нижнюю камеру 4, разгон ударник 5, который наносит удар по рабочему инструменту 6. После этого масло из штоковой полости силевого цилиндра 13 сливаетс на слив и шток-толкатель 7 с поршнем под действием давлени воздуха на верхний торец поршн цилиндра 13 перемещаетс вниз. Клапан 10 вновь садитс на седло 11, так как давлениеchannel 12 in the piston 2 (see figure 2). Compressed air flows from the upper chamber 3 to the lower chamber 4, acceleration of the hammer 5, which strikes the working tool 6. After that, the oil from the rod cavity of the power cylinder 13 is discharged to the drain and the piston rod 7 with the piston under the influence of air pressure on the upper end the piston of cylinder 13 moves down. The valve 10 again sits on the seat 11, as the pressure

в верхней камере упало до Ро. При движении поршн 2 вниз воздух из камеры 4 через обратные клапаны 19 перетекаете камеру 3. Детали устройства вновь занимают положение , показанное на фиг.1 и устройство готово к повторению рабочего цикла.in the upper chamber fell to Po. When the piston 2 moves downward, the air from the chamber 4 through the check valves 19 flows over the chamber 3. The device parts again occupy the position shown in Fig. 1 and the device is ready to repeat the duty cycle.

Предложенное решение за счет центрального расположени клапана 10, а также использовани дл холостого хода ударника 5 пневмопружины и повышени динамикиThe proposed solution due to the central location of the valve 10, as well as the use of idle striker 5 air spring and increase the dynamics

срабатывани клапана 10 позвол ет повысить КПД устройства дл разрушени горных пород.actuation of the valve 10 allows to increase the efficiency of the device for the destruction of rocks.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A rock breaking apparatus comprising a body divided by a piston into two chambers, a hammer and a working tool are located in the lower chamber and a pusher rod, which is passed through the housing end face and rigidly connected to the upper one,

the piston, as well as the actuator of the rod-pusher, made in the form of a power cylinder mounted on the end of the housing, characterized in that, in order to increase the efficiency of the device, it is equipped with an installed

between the piston and the pusher rod, a cup with radial channels in its lower part and with a valve placed therein with the possibility of reciprocating movement, as well as a control valve mounted on the end of the power cylinder from the outside, the piston, the rod-pusher and the end face of the hydraulic cylinder with a through central channel, the upper edge of which in the piston is made in the form of a saddle for interaction with the valve of the cup, and the central channel in the end of the hydraulic cylinder from the side of the piston cavity has a saddle for interacting ones with the upper end of the piston cylinder.

x. {

f- i. ABOUT.

Editor N. Pigina

Compiled by A. Rovinsky

Tehred M. Morgenthal Corrector S. Pekar