RU1838602C - Устройство ударного действи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам ударного действи  и предназначено дл  раскалывани , дроблени , отбойки горных пород, железобетона и т.п. Сущность изобретени : устройство включает корпус, в расточке которого установлены коаксиаль- но управл ющий ступенчатый клапан и ударник с поршнем, образующие аккумул торную , взвод щую, сообщенную со сливной магистралью переливную и сообщенную с напорной магистралью напорной полости. На линии источник давлени  - полость взвода ударника установлен гидроаккумул тор, в крайнем верхнем положении управл ющего клапана напорна  полость устройства изолирована от напорной магистрали наружным диаметром большей ступени указанного клапана, а в продольных расточках корпуса, коаксиально ударнику , установлены ступенчатые толкатели, штоки которых контактируют с торцом управл ющего ступенчатого клапана, поршневые полости указанных толкателей посто нно сообщены с напорной, а штоко- вые -со сливной магистрал ми, что обеспечивает повышение эффективности работы устройства. 1 ил. у Ё

Description

Устройство ударного действи  - высокоэнергетический гидравлический молот, предназначенный дл  раскалывани , дроблени , отбойки горных пород, породоподоб- ных материалов, железобетона, отходов металлургического производства, ферросплавов и др. материалов высокой прочности .

В данном изобретении предложено решение технической задачи, заключающеес  в повышении объемного КПД устройства и эффективности его работы за счет увеличени  частоты ударов, снижени  гидравлических потерь и уменьшени  пульсации потока рабочей жидкости.

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства ударного действи .

Устройство состоит из корпуса 1, в направл ющих 2 и 3 которого подвижно установлен ударник 4, имеющий снизу закрепленный в нем инструмент 5, а в средней части - поршень 6. Поршень 6 своей цилиндрической поверхностью контактирует с внутренней поверхностью гильзы 7, расположенной внутри корпуса 1. Внутренн   полость гильзы 7 посредством поршн  6 разделена на нижнюю - взвод щую 8 полость и верхнюю - переливную 9 полость.

00

со оо о о

кэ

СА)

Взвод ща  8 полость посредством отверстий 10 сообщаетс  с кольцевой промежуточной полостью 11, образованной внутренней поверхностью корпуса 1.и наружной поверхностью гильзы 7. 8 цилиндрической расточке корпуса 1 с возможностью продольного перемещени  установлен управл ющий ступенчатый клапан 12, контактирующий своей рабочей кромкой 13 с торцевой конической поверхностью 14 гильзы 7. При этом диаметр D1 направл ющей поверхности управл ющего ступенчатого клапана 12 меньше, чем диаметр D2 его рабочей кромки 13. Клапан 12 . ниже своей рабочей кромки 13 снабжен цилиндрическим по ском 15.

Больша  ступень 16 клапана 12 с каналами 17 сопр жена по наружному диаметру с поверхностью расточки корпуса 1. Кроме того, в теле клапана 12 выполнена кольцева  расточка 18 с диаметром, равным диаметру поршн  6 ударника 4. Напйрна  полость 19, образованна  внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью клапана 12, через отверстие 20 периодически сообщаетс  с напорной магистралью 21, присоединенной к источнику давлени  22 и гидроаккумул тору 23, а через каналы 17 в теле клапана 12, кольцевую щель 24, образованную расточкой клапана 12 и наружной поверхностью гильзы 7 корпуса 1, промежуточную полость 11 отверсти  10 со взвод щей полостью 8.

Переливна  полость 9 через расточку 18, кольцевую щель 25, образованную внутренней поверхностью клапана 12 и наружной поверхностью ударника 4, сообщена со сливной полостью 26, котора  через отверстие 27 присоедин етс  к сливной магистрали 28. В задней части корпуса 1 выполнена аккумул торна  полость 29, заполненна  сжатым газом, в которую входит верхний конец ударника 4. Ступенчата  расточка клапана 12 выполнена открытой во взвод щую полость 8.

В корпусе 1 коаксиально управл ющему клапану 12 выполнены продольные расточки с расположенными в них с возможностью продольного перемещени  толкател ми 30, штоки;31 которых контактируют с торцом клапана 12. Поршневые 32 полости толкателей 30 посредством каналов 33 сообщены с напорной магистралью 21, а штоковые 34 полости посредством каналов 35 посто нно сообщены со сливной полостью 26.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом работы аккумул торную полость 29 заполн ют сжатым газом под давлением, соответствующим заданной

энергии удара. В исходном состо нии ударник 4 находитс  в крайнем нижнем положении , опира сь инструментом-бойком 5 в обрабатываемый материал или поршнем 6 в

нижнюю торцевую стенку взвод щей полости 8.

Толкатели 30 под действием давлени  в поршневой полости 32, сообщенной с напорной магистралью 21, перемещают кла0 пан 12 в его нижнее крайнее (по чертежу) положение. Клапан 12 своей рабочей кромкой 13 контактирует с конической поверхностью 14 гильзы 7. При этом напорна  полость 19 и сообщающиес  с ней полости

5 11 и 8 изолированы от переливной 9 и сливной 26 полостей.

Рабоча  жидкость от источника 22 давлени  по напорной магистрали 21 через отверстие 20 поступает в напорную полость

0 19, откуда через каналы 17, щель 24, промежуточную полость 11 и отверсти  10 поступает во взвод щую полость 8. При повышении давлени  жидкости во взвод щей полости 8 ударник 4 начинает переме5 щатьс  вверх (по чертежу). В этот момент клапан 12 помимо усили  штоков 31 дополнительно прижимаетс  к поверхности 14 силой давлени  жидкости в напорной полости 19. Жидкость из переливной полости 9 через

0 кольцевую щель 25 поступает в сливную полость 26, откуда через отверстие 27 в сливную магистраль 28. Задний конец ударника 4 производит дополнительное сжатие газа в полости 29.

5 Перемещение ударника 4 вверх продолжаетс  до тех пор, пока верхний торец поршн  6 ударника 4 не соприкоснетс  с торцом кольцевой расточки 18 в теле клапана 12. При взаимодействии поршн  6 с кла0 паном 12 между рабочей кромкой 13 клапана 12 и конической поверхностью 14 гильзы 7 образуетс  щель, через которую напорна  полость 19 и соединенна  с ней взвод ща  полость 8 сообщаютс  с поло5 стыо, образованной внутренней поверхностью клапана 12, конической поверхностью 14 гильзы 7 и наружной поверхностью поршн  б ударника 4. В результате давление жидкости в этих полост х становитс  одина0 ковым, а на клапане 12.возникает осева 

сила, направленна  вверх (по чертежу), под

действием которой клапан 12 перемещаетv с  вверх„увеличива  кольцевую щель между

кромкой 13 и конической поверхностью 14

5 гильзы 7. Эта сила будет действовать на клапан 12 до тех пор, пока поршень 6 ударника 4 не выйдет из кольцевой расточки 8 клапана 12. В результате клапан 12 займет саое крайнее верхнее положение, перекрыв наружной поверхностью ступени 16 входнов отверстие 20 и тем самым разобщив взвод щую полость 8 от напорной магист- рали 21. Давление жидкости в напорной 19, взвод щей 8 и переливной 9 полост х становитс  равным нулю.

Под действием силы давлени  газа в погости 29 на верхний торец ударника 4 последний затормаживаетс  в крайнем верхнем положении, а затем, разгон  сь, вытесн ет жидкость из взвод щей полости 8 через промежуточную полость 11, щель 24, кольцевую щель на клапане 12 в переливную полость 9. В первый момент после остановки ударника 4 клапан 12 под действием силы, действующей со стороны толкателей 30, начинает двигатьс  вниз, уменьша  проходное сечение кольцевой щели на клапане 12.

Однако при разгоне ударника 4 во взвод щей полости 8 создаетс  перепад давле- ни , определ емый сопротивлением истечению жидкости из этой полости через кольцевую щель. Благодар  тому, что величина указанного перепада давлени  пропорциональна квадрату скорости ударника 4, уже на пути перемещени  последнего (10 мм) сила давлени  жидкости на клапан 12 со стороны взвод щей полости 8 будет превос- ходить силы, действующие со стороны толкателей 30, клапан 12 начнет двигатьс  вверх, увеличива  проходное сечение щели между ним и конической поверхностью гильзы 7, Кроме того, при дальнейшем движении клапана 12 расточка 15 большей ступени 16 клапана 12 сходит с цилиндрического конца гильзы 7, и ширина щели 24 будет увеличиватьс  пропорционально перемещению клапана 12.

Клапан 12 будет находитьс  в открытом состо нии на всем пути разгона ударника 4вг)лоть до остановки его в результате удара бойка 5 в обрабатываемый материал или входа профилированной поверхности поршни 6 ударника 4 в тормозную камеру В гильзы 7. Во врем  разгона ударника 4 жид- кость от источника давлени  22 поступает в гидроаккумул тор 23. Давление жидкости в напорной магистрали 21 остаетс , практически посто нным.

В момент остановки ударника 4 прекра- щаетс  поток жидкости из взвод щей полости 8, соответственно, исчезает и перепад давлени  перед клапаном 12. Клапан 12 под действием усили  толкателей 30 перемещаетс  вниз до упора его рабочей кромки 13 в коническую поверхность 14 гильзы 7. Одновременно происходит открытие отверсти  20 и тем самым сообщение источника давлени  22, гидроаккумул тора 23 через напорную магистраль 21 с напорной 19 и взвод щей 8 полост ми. Во взвод щей полости 8 снова возрастает давление жидкости и начнетс  взвод ударника 4. Далее цикл повтор етс .

Таким образом, благодар  разобщению во врем  рабочего хода ударника 4 напорной полости 19 от источника давлени  22 и установки гидроаккумул тора 23 на напорной магистрали 21, давление в напорной магистрали и источнике давлени  22 колеблетс  в небольших пределах. Кроме того, накопленна  за это врем  в гидроаккумул торе 23 жидкость поступает в полость взвода 8 во врем  взвода ударника 4, тем самым увеличиваетс  скорость взвода, а следовательно и частота ударов (приблизительно на 20-30%).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство ударного действи , включающее корпус, в расточке которого установлены коаксиально управл ющий ступенчатый клапан и ударник с поршнем, образующие аккумул торную, взвод щую, сообщенную со сливной магистралью переливную и сообщенную с напорной магистралью напорную полости, отличающеес  тем, что управл ющий ступенчатый клапан выполнен с расточкой и большей ступенью , сопр женной по наружному диаметр с поверхностью расточки корпуса и образующей с ней напорную и взвод щую полости, сообщенные между собой через выполненные в управл ющем ступенчатом клапане каналы и открытую во взвод щую полость расточку управл ющего ступенчатого клапана, при этом напорна .полость выполнена с возможностью изол ции от напорной магистрали наружным диаметром большей ступени управл ющего ступенчатого клапана при его крайнем верхнем положении , а устройство выполнено.с гидроаккумул тором, установленным в напорной магистрали, причем в корпусе выполнены продольные расточки, в которых коаксиально ударнику установлены ступенчатые толкатели с возможностью периодического взаимодействи  их штоков с торцом управл ющего ступенчатого клапана со стороны аккумул торной полости, а поршневые и штоковые полости толкателей соответственно посто нно сообщены с напорной и сливной магистрал ми.

   2J

   is