RU2342530C1

RU2342530C1 - Hydro-pneumatic hammering device

Info

Publication number: RU2342530C1
Application number: RU2007120780/03A
Authority: RU
Inventors: Петр Янович Крауиньш (RU); Петр Янович Крауиньш; Садык Арифович Смайлов (RU); Садык Арифович Смайлов; Валентина Николаевна Дерюшева (RU); Валентина Николаевна Дерюшева; Кирилл Александрович Кувшинов (RU); Кирилл Александрович Кувшинов
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to mining and road construction. The device consists of a case, a piston, a head, a cap connected with a working tool, an accumulating cavity, a cocking chamber, a drain pipeline and supply pipeline with a dynamic accumulator installed thereon. The device is equipped with a cover, an intermediary case rigidly connected to the latter and with a spool-type bushing installed in the intermediary case; the device is also equipped with a cap body forming the cocking chamber together with a head and a cover. The piston together with the case forms the accumulating cavity and contains a rod in a cylinder boring of which the head is installed creating the intermediary fluid chamber. A pin is rigidly connected to the rod of the piston; an axial slot is made in the cover, while in the spool-type bushing there are made an inclined groove, supplying and draining channels periodically communicating during spool-type bushing turning owing to travel of the rigidly connected to the piston rod pin in the axial slot of the cover and in the inclined slot of the spool-type bushing correspondingly and also connected with supply and drain pipeline wherein the dynamic accumulator is installed.

EFFECT: upgraded reliability of device operation.

4 dwg

Description

Изобретение относится к горнорудной промышленности и строительно-дорожной технике, а именно к устройствам ударного действия для разрушения грунта.The invention relates to the mining industry and road construction equipment, and in particular to impact devices for destroying soil.

Известно гидропневматическое ударное устройство (Патент SU №1102926, Бюл. №27, 17.07.84). Устройство включает корпус, поршень-боек, имеющий пояски и кольцевую проточку и образующий с корпусом полости взвода, слива и газовую, золотник управления, напорную и сливную магистрали. Устройство снабжено ступенчатым поршнем, который размещен в газовой полости, причем камера, образованная корпусом и цилиндрической поверхностью ступенчатого поршня, гидравлически связана через обратный клапан с полостью возврата, через дроссель - со сливной магистралью.A hydropneumatic impact device is known (Patent SU No. 1102926, Bull. No. 27, 07.17.84). The device includes a housing, a piston-hammer, having belts and an annular groove and forming a platoon, drain and gas cavity with a housing, a control valve, pressure and drain lines. The device is equipped with a stepped piston, which is located in the gas cavity, and the chamber formed by the housing and the cylindrical surface of the stepped piston is hydraulically connected through a non-return valve to the return cavity, and through a throttle to a drain line.

Основным недостатком устройства является ненадежность работы из-за нетехнологичности узлов.The main disadvantage of the device is the unreliability of work due to low-tech nodes.

Наиболее близким является гидропневматическое устройство ударного действия (АС SU №1634780, Бюл. №10, 15.03.91). Устройство содержит корпус со штоком, боек и блок управления. Корпус и боек образуют рабочую камеру, аккумулирующую и вспомогательные полости. Блок управления имеет цилиндрический подпружиненный золотник, распределительная зона которого выполнена по крайней мере с двумя лысками, расположенными равномерно по диаметру золотника. Блок управления имеет полости управления, напора, слива и взвода. Полости напора и слива сообщены соответственно с напорной и сливной магистралями. В аккумулирующей полости выполнена расточка. Шток выполнен с клапаном, который расположен с возможностью периодического сообщения с расточкой в аккумулирующей полости и сообщен с полостью управления. На торце золотника выполнен скос. При взводе бойка пружина удерживает золотник. В конце взвода канал, выполненный в штоке, соединяется через расточку полости управления и нагнетания и золотник переключается. Затем боек совершает рабочий ход. В это время золотник удерживается гидродинамическим напором жидкости поступающей из подштоковой полости в сливную магистраль через полости взвода и слива.The closest is a hydropneumatic shock device (AC SU No. 1634780, Bull. No. 10, 03/15/91). The device comprises a housing with a rod, a striker and a control unit. The body and the firing pin form a working chamber, accumulating and auxiliary cavities. The control unit has a cylindrical spring-loaded spool, the distribution zone of which is made with at least two flats located uniformly along the diameter of the spool. The control unit has a cavity control, pressure, discharge and cocking. The pressure and drain cavities are in communication with the pressure and drain lines, respectively. A bore is made in the storage cavity. The stem is made with a valve, which is located with the possibility of periodic communication with the bore in the accumulating cavity and communicated with the control cavity. A bevel is made at the end of the spool. When the striker is cocked, the spring holds the spool. At the end of the platoon, the channel made in the rod is connected through the bore of the control and discharge cavities and the spool is switched. Then the striker makes a working move. At this time, the spool is held by the hydrodynamic pressure of the fluid coming from the sub-rod cavity into the drain line through the platoon and drain cavities.

Основным недостатком является довольно сложная система управления ударным устройством.The main disadvantage is the rather sophisticated drum control system.

Задача изобретения - повышение надежности работы устройства. Поставленная задача достигается тем, что гидропневматическое ударное устройство содержит корпус, поршень со штоком и крышку с пазом, в который перемещается шток поршня с цилиндрической расточкой, образующего с торцем бойка камеру, заполненную жидкостью, с крышкой жестко связан промежуточный корпус, в котором расположена втулка золотника. В корпусе выполнены подводящий и отводящий каналы, связанные с магистралями подвода и отвода жидкости. Подводящий и отводящий каналы могут связываться через отверстия в золотниковой втулке и отверстия в крышке с камерой взвода. С корпусом связан корпус с подпружиненным наголовником. Причем в штоке поршня установлен палец, перемещающийся в осевом пазе крышки и наклонном пазе втулки золотника. В нагнетательной и сливной магистралях установлены динамические накопители энергии.The objective of the invention is to increase the reliability of the device. This object is achieved in that the hydropneumatic impact device comprises a housing, a piston with a rod and a cover with a groove into which the piston rod with a cylindrical bore moves, forming a chamber filled with liquid at the end of the hammer, and an intermediate case with a spool sleeve is rigidly connected to the cover . In the housing made inlet and outlet channels associated with the lines of supply and removal of fluid. The inlet and outlet channels can communicate through openings in the spool sleeve and openings in the cover with the cocking chamber. A body is connected to the body with a spring-loaded headgear. Moreover, a finger is installed in the piston rod, which moves in the axial groove of the cover and the inclined groove of the spool sleeve. In the discharge and drain lines, dynamic energy storage devices are installed.

На фиг.1 представлено гидропневматическое ударное устройство; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - вид Б; на фиг.4 - схема движения поршня и бойка.Figure 1 presents a hydropneumatic impact device; figure 2 is a section along aa; figure 3 is a view of B; figure 4 is a diagram of the movement of the piston and hammer.

Устройство состоит из корпуса цилиндра 1, поршня 2, который перемещается в цилиндре 1 и крышке 3. В цилиндрической расточке штока поршня 2 расположен боек 4, который образует с торцем расточки промежуточную камеру 5, заполненную жидкостью. С крышкой 3 связан промежуточный корпус 6, в котором расположена золотниковая втулка 7, имеющая наклонный паз 8 (фиг.2), в которой перемещается в осевом направлении палец 9, жестко связанный с поршнем 2. Палец 9 перемещается в осевом пазе 10 крышки 3. Крышка 3 с другой стороны соприкасается с корпусом 11, которая образует совместно с бойком 4 камеру взвода 12. В корпусе 11 расположен наголовник 13 и пружина 14.The device consists of a cylinder body 1, a piston 2, which moves in the cylinder 1 and the cover 3. In the cylindrical bore of the piston rod 2 there is a hammer 4, which forms an intermediate chamber 5 filled with liquid with the end face of the bore. An intermediate case 6 is connected to the cover 3, in which a spool sleeve 7 is located, having an inclined groove 8 (Fig. 2), in which an axle 9 moves rigidly connected to the piston 2. The finger 9 moves in the axial groove 10 of the cover 3. The cover 3 on the other hand is in contact with the housing 11, which forms, together with the striker 4, a platoon chamber 12. In the housing 11 is a headgear 13 and a spring 14.

В золотниковой втулке 7 выполнены подводящие 15 и отводящие 16 каналы (фиг.3), которые связаны с подводящей 17 и сливной 18 магистралями. Канал 17 соединен с динамическим накопителем энергии 19, а канал 18 - с динамическим накопителем слива 20. В штоковой полости корпуса цилиндра 1 выполнен дренажный канал 21.In the spool sleeve 7 made inlet 15 and outlet 16 channels (figure 3), which are connected with the inlet 17 and drain 18 highways. Channel 17 is connected to a dynamic energy storage device 19, and channel 18 is connected to a dynamic drain storage device 20. A drainage channel 21 is made in the rod cavity of the cylinder body 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Вначале пространство между поршнем и штоком заряжается газом на давление Р и образует аккумулирующую полость. Втулка золотника находится в положении, как показано на фиг.1 и фиг.2. При включении гидравлического источника Q₀ жидкость поступает в динамический накопитель 19 и канал 17, а также через канал 15 в золотниковой втулке 7 и канал в крышке 3 поступает в камеру взвода 12. Боек 4 начинает перемещаться и через промежуточную камеру, заполненную жидкостью, воздействует на поршень 2, перемещая его справа налево. Газ в корпусе 1 сжимается до тех пор, пока палец 9, жестко связанный со штоком поршня 2 и перемещающейся в парах крышки 2 и золотниковой втулки 7, не повернет последнюю вокруг оси на определенный угол, при котором камера взвода 12 не соединится через канал 16 в золотниковой втулке со сливной магистралью 18 и динамическим накопителем 20. Давление в камере взвода резко падает и поршень 2 с бойком 4 совершают рабочий ход до ударения с наголовником 13 под действием давления газа в аккумулирующей полости корпуса 1. При этом поршень 2 со штоком также перемещаются и палец 9 поворачивает золотниковую втулку в обратном направлении. Тем самым отсекает сливную магистраль 18 от камеры взвода, соединяя последнюю с магистралью нагнетания. Цикл повторяется. Дренажный канал 21 служит для отвода газа из дренажной камеры, образованной корпусом 1, поршнем 2 и крышкой 3. Промежуточная жидкостная камера 5 служит демпфером между бойком 4 и поршнем 3. Объем жидкости в промежуточной жидкостной камере 5 определяет энергию удара устройства.Initially, the space between the piston and the rod is charged with gas at a pressure P and forms an accumulating cavity. The spool sleeve is in the position as shown in FIG. 1 and FIG. 2. When the hydraulic source Q ₀ is turned on, the liquid enters the dynamic accumulator 19 and channel 17, and also through the channel 15 in the spool sleeve 7 and the channel in the cover 3 enters the platoon chamber 12. The firing pin 4 begins to move and acts through the intermediate chamber filled with liquid piston 2, moving it from right to left. The gas in the housing 1 is compressed until the pin 9, rigidly connected to the piston rod 2 and moving in the pairs of the cover 2 and the spool sleeve 7, rotates the latter around the axis by a certain angle at which the platoon chamber 12 does not connect through the channel 16 the spool sleeve with a drain line 18 and a dynamic storage device 20. The pressure in the platoon chamber drops sharply and the piston 2 with the striker 4 make a working stroke until they hit the headgear 13 under the action of gas pressure in the storage cavity of the housing 1. At the same time, the piston 2 with the rod are the finger sleeve 9 rotates the spool in the opposite direction. This cuts off the drain line 18 from the platoon chamber, connecting the latter with the discharge line. The cycle repeats. The drainage channel 21 serves to exhaust gas from the drainage chamber formed by the housing 1, the piston 2 and the cover 3. The intermediate fluid chamber 5 serves as a damper between the striker 4 and the piston 3. The volume of fluid in the intermediate fluid chamber 5 determines the impact energy of the device.

На фиг.4 представлен цикл работы устройства.Figure 4 presents the cycle of the device.

Поршень 2 и боек 4 под давлением газа в цилиндре 1 двигаются по направлению x₁. При достижении координаты х₁₀ происходит удар бойка 4 о наголовник 13, боек 4 останавливается, а поршень 2 продолжает двигаться. В промежуточной камере 5 повышается давление, и поршень 2, достигнув координаты х₂₀, останавливается. Происходит переключение, и в камеру взвода 12 подается жидкость, которая возвращает поршень 2 и боек 4 в исходное положение. Цикл повторяется.Piston 2 and hammer 4 under gas pressure in cylinder 1 move in the x ₁ direction. When the coordinate x ₁₀ is reached, the striker 4 hits the headgear 13, the striker 4 stops, and the piston 2 continues to move. In the intermediate chamber 5, the pressure rises, and the piston 2, having reached the coordinate x ₂₀ , stops. Switching occurs, and liquid is supplied to the platoon chamber 12, which returns the piston 2 and the firing pin 4 to their original position. The cycle repeats.

Управление золотниковой втулкой с помощью пальца, жестко связанного со штоком поршня, повышает надежность работы устройства. Таким образом, совмещается и блок управления с силовым механизмом, а динамические гасители поддерживают рабочее давление во время цикла работы устройства.Controlling the spool sleeve with a finger rigidly connected to the piston rod increases the reliability of the device. Thus, the control unit is combined with the power mechanism, and dynamic dampers maintain the working pressure during the operation cycle of the device.

Claims

Hydropneumatic shock device containing a housing, a piston, a striker, a headgear associated with a working tool, an accumulating cavity, a cocking chamber, a drain line and a supply line with a dynamic drive installed in it, characterized in that it is provided with a cover rigidly connected to it by an intermediate body with a spool sleeve installed therein and a headgear body forming a platoon chamber with the striker and cover, the piston together with the body forming an accumulating cavity and containing a rod, in a cylindrical bore of which, with the formation of an intermediate fluid chamber, a firing pin is installed, while a finger is rigidly connected to the piston rod, an axial groove is made in the cap, and an inclined groove is made in the spool sleeve, the supply and exhaust channels communicating periodically by rotating it by moving the rigidly connected the piston rod of the finger in the axial groove of the cover and the inclined groove of the spool sleeve, respectively, with the supply and drain line, in which the dynamic drive is installed.