RU2689101C1 - Double action compression-vacuum impact machine - Google Patents
Double action compression-vacuum impact machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689101C1 RU2689101C1 RU2018123635A RU2018123635A RU2689101C1 RU 2689101 C1 RU2689101 C1 RU 2689101C1 RU 2018123635 A RU2018123635 A RU 2018123635A RU 2018123635 A RU2018123635 A RU 2018123635A RU 2689101 C1 RU2689101 C1 RU 2689101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- friction
- valve
- spool
- upper chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/06—Means for driving the impulse member
- B25D9/08—Means for driving the impulse member comprising a built-in air compressor, i.e. the tool being driven by air pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
- B25D9/26—Control devices for adjusting the stroke of the piston or the force or frequency of impact thereof
Abstract
Description
Техническое решение относится к горному делу и строительству, а именно к машинам ударного действия, и может найти применение при отбойке монолитов, для разрушения устаревших фундаментов при реконструкции зданий и забивке свай, а также в сейсморазведке как источник возбуждения сейсмических волн на малых глубинах.The technical solution relates to mining and construction, in particular to percussion machines, and can be used in breaking monoliths, for destroying obsolete foundations in the reconstruction of buildings and pile driving, as well as in seismic prospecting as a source of excitation of seismic waves at shallow depths.
Известна компрессионно-вакуумная машина ударного действия по патенту РФ №2455444, Е21В 1/00, B25D 11/00, опубл. 10.07.2012, Бюл. №19, первый вариант, содержащая корпус и размещенный в нем ударник, образующие нижнюю и верхнюю камеры, вакуум-компрессор, соединенный с верхней камерой, фиксатор для ударника, установленный в верхней части корпуса, и рабочий инструмент. Машина оснащена блоком управления, соединенным с вакуум-компрессором, а фиксатор для ударника выполнен в виде магнита с управляющей катушкой, соединенной с блоком управления, при этом рабочий инструмент машины снабжен по меньшей мере одним магнитом с управляющей катушкой, которая соединена с блоком управления.Known compression-vacuum percussion machine for the patent of the Russian Federation No. 2455444, Е21В 1/00, B25D 11/00, publ. 10.07.2012, Byul. No. 19, the first version, comprising a housing and a drummer placed in it, forming the lower and upper chambers, a vacuum compressor connected to the upper chamber, a clamp for the drummer installed in the upper part of the housing, and a working tool. The machine is equipped with a control unit connected to a vacuum compressor, and the lock for the hammer is made in the form of a magnet with a control coil connected to the control unit, while the working tool of the machine is equipped with at least one magnet with a control coil that is connected to the control unit.
Общими признаками аналога и предлагаемого технического решения являются: корпус, размещенный в нем ударник, образующие верхнюю камеру и нижнюю камеру, соединенную с атмосферой, фиксатор для ударника в виде магнита, установленный в верхней части корпуса, вакуум-компрессор, соединенный с верхней камерой, рабочий инструмент.Common features of the analogue and the proposed technical solution are: a housing, a drummer placed in it, forming an upper chamber and a lower chamber connected to the atmosphere, a lock for a drummer in the form of a magnet mounted in the upper part of the housing, a vacuum compressor connected to the upper chamber, a working tool.
Недостатком такой машины является сложность ее исполнения из-за использования электронного (блока управления) и магнитного (фиксатор с электрической катушкой) оборудования, что неизбежно ведет к повышению стоимости машины и вероятности поломок электрической катушки из-за постоянных динамических нагрузок при работе машины.The disadvantage of such a machine is the complexity of its execution due to the use of electronic (control unit) and magnetic (lock with electric coil) equipment, which inevitably leads to an increase in the cost of the machine and the probability of breakdowns of the electric coil due to constant dynamic loads during operation of the machine.
Кроме того, как показывают экспериментальные исследования, даже оснащение ее рабочего инструмента магнитом с управляющей катушкой не только повышает сложность конструкции, ее стоимость и вероятность поломок, но также не устраняет основной недостаток - повторный удар (отскок) ударника, который неприемлем в таких областях использования как сейсморазведка.In addition, as shown by experimental studies, even equipping her working tool with a magnet with a control coil not only increases the complexity of the design, its cost and the likelihood of damage, but also does not eliminate the main drawback - a re-strike (rebound) of the impactor, which is unacceptable in such areas as seismic exploration.
Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является вакуумная машина ударного действия по патенту РФ на полезную модель №163465, Е21В 1/12, опубл. 20.07.2016, Бюл. №20, содержащая корпус и размещенный в нем ударник, образующие нижнюю и верхнюю камеры, вакуум-компрессор, соединенный с верхней камерой, рабочий инструмент, при этом нижняя камера соединена с атмосферой. Машина снабжена гравитационным переключателем и инерционно-фрикционным клапаном, размещенным в верхней части корпуса и содержащим подпружиненный золотник с фрикционной втулкой-седлом, при этом подпружиненный золотник в нижней части соединен с верхней частью элемента, выполненного гибким и связанного нижней частью с гравитационным переключателем, установленным с возможностью периодического взаимодействия с ударником. Упомянутый элемент выполнен в виде тросиков или веревок, а гравитационный переключатель - в виде груза.The closest in technical essence and essential features is a vacuum percussion machine for the RF patent for utility model No. 163465, Е21В 1/12, publ. 07/20/2016, Byul. No. 20, comprising a housing and a drummer placed in it, forming the lower and upper chambers, a vacuum compressor connected to the upper chamber, a working tool, while the lower chamber is connected to the atmosphere. The machine is equipped with a gravity switch and an inertial-friction valve placed in the upper part of the body and containing a spring-loaded slide valve with a friction bushing saddle, while the spring-loaded slide valve in the lower part is connected to the upper part of the element made flexible and connected to the lower part with a gravity switch installed with the possibility of periodic interaction with the drummer. The mentioned element is made in the form of cables or ropes, and the gravity switch is in the form of cargo.
Общими признаками прототипа и предлагаемого технического решения являются: корпус и размещенный в нем ударник, образующие нижнюю и верхнюю камеры, вакуум-компрессор, соединенный с верхней камерой, рабочий инструмент, инерционно-фрикционный клапан в верхней части корпуса, содержащий золотник с фрикционной втулкой-седлом, при этом нижняя камера соединена с атмосферой.Common features of the prototype and the proposed technical solution are: the body and the drummer placed in it, forming the lower and upper chambers, a vacuum compressor connected to the upper chamber, a working tool, an inertial-friction valve in the upper part of the body, containing a spool with a friction bushing-saddle while the lower chamber is connected to the atmosphere.
Недостатками известной машины являются: ограничение ее возможностей работы, т.к. удар по рабочему инструменту наносится под действием силы тяжести ударника, а следовательно, машина может работать только вертикально. Энергия удара машины ограничена ее геометрическими параметрами (высотой), что существенно снижает ее энергетические показатели (частоту и энергию удара), и как следствие, эффективность работы. Кроме того, связь между гравитационным переключателем и золотником инерционно-фрикционного клапана (тросик, веревка, телескопическая трубка) является ненадежной.The disadvantages of the famous machine are: limiting its work opportunities, because the blow to the working tool is applied by the force of gravity of the impactor, and therefore, the machine can only work vertically. The impact energy of a machine is limited by its geometrical parameters (height), which significantly reduces its energy performance (frequency and impact energy), and as a result, work efficiency. In addition, the connection between the gravity switch and the inertial-friction valve spool (cable, rope, telescopic tube) is unreliable.
Проблемы заключаются в повышении эффективности работы ударной компрессионно-вакуумной машины двойного действия за счет возможности реализации ее работы в любом направлении и повышении энергии и частоты ударов путем накопления давления рабочей среды в верхней камере, воздействия на ударник давлением рабочей среды при прямом ходе и использования рабочей среды вакуум-компрессора как на всасывании рабочей среды при вакууме, так и на ее выхлопе при компрессии, а также в повышении надежности работы машины за счет устранения недолговечных гибких связей.The problems lie in increasing the efficiency of the double-action shock compression-vacuum machine due to the possibility of implementing its work in any direction and increasing the energy and frequency of impacts by accumulating the pressure of the working medium in the upper chamber, affecting the impactor with the pressure of the working medium during the forward stroke and using the working environment vacuum compressor both on the suction of the working environment under vacuum and on its exhaust during compression, as well as in improving the reliability of the machine by eliminating short-lived g ibkih connections.
Проблемы решаются тем, что в ударной компрессионно-вакуумной машине двойного действия, содержащей корпус и размещенный в нем ударник, образующие нижнюю камеру и верхнюю камеру, соединенную с вакуум-компрессором, рабочий инструмент, инерционно-фрикционный клапан в верхней части корпуса, содержащий золотник с фрикционной втулкой-седлом, при этом нижняя камера соединена с атмосферой, согласно техническому решению верхняя камера соединена с вакуумной и напорной линиями вакуум-компрессора попеременно через упомянутый инерционно-фрикционный клапан, золотник которого оснащен в нижней части магнитным фиксатором, в верхней - распределителем рабочей среды, выполненным с возможностью попеременного соединения посредством ударника вакуумной и напорной линий вакуум-компрессора с верхней камерой и атмосферой, а упомянутая фрикционная втулка-седло золотника выполнена из упругого материала с защелкой с возможностью фиксации золотника в его верхнем положении в крышке корпуса, при этом защелка состоит из регулируемой пружины и фиксирующих золотник элементов, расположенных на его внешней стороне.The problems are solved by the fact that in a shock double-action vacuum compression machine comprising a body and a drummer placed in it, forming a lower chamber and an upper chamber connected to a vacuum compressor, a working tool, an inertial-friction valve in the upper part of the body containing a valve with friction sleeve saddle, while the lower chamber is connected to the atmosphere, according to the technical solution, the upper chamber is connected to the vacuum and pressure lines of the vacuum compressor alternately through the mentioned inertial-friction The second valve, the spool of which is equipped with a magnetic retainer in the lower part, at the top - a working medium dispenser, made with alternate connection by means of a drummer of the vacuum and pressure lines of the vacuum compressor with the upper chamber and the atmosphere, and the mentioned friction bushing-seat of the spool is made of an elastic material with a latch with the possibility of fixing the spool in its upper position in the housing cover, while the latch consists of an adjustable spring and elements fixing the spool located on its to the outside.
Совокупность указанных признаков предлагаемого технического решения повышает эффективность работы ударной компрессионно-вакуумной машины двойного действия за счет возможности реализации ее работы в любом направлении посредством подачи рабочей среды в любом положении машины и создания давления в верхней камере в каждом цикле работы ударной машины, а также за счет увеличения энергии и частоты ударов путем накопления давления рабочей среды в верхней камере, воздействия на ударник давлением рабочей среды при прямом ходе и использования рабочей среды вакуум-компрессора как на всасывании рабочей среды при вакууме, так и на выхлопе ее при компрессии. Отказ от недолговечных гибких связей при этом упрощает конструкцию, повышая надежность работы машины.The combination of these features of the proposed technical solution increases the efficiency of the double-action shock-compression vacuum machine due to the possibility of its work in any direction by supplying the working medium in any position of the machine and creating pressure in the upper chamber in each cycle of the impact machine, as well as increasing the energy and frequency of impacts by accumulating the pressure of the working medium in the upper chamber, exposing the impactor to the pressure of the working medium during the direct course and using working medium of the compressor as a vacuum suction working medium under a vacuum and in the exhaust it under compression. The refusal of short-lived flexible connections at the same time simplifies the design, increasing the reliability of the machine.
Целесообразно, чтобы фрикционная втулка-седло золотника была выполнена конусообразной формы, что обеспечивает устойчивую и надежную его фиксацию в верхнем положении.It is advisable that the friction bushing-saddle of the spool be made cone-shaped, which ensures its stable and reliable fixation in the upper position.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения ударной компрессионно-вакуумной машины двойного действия и чертежами фиг. 1, 2, где на фиг. 1 показана машина в исходном положении при фрикционно-механической фиксации золотника, на фиг. 2 - то же, при взведенном ударнике. Стрелками на чертежах обозначено направление движения рабочей среды.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific embodiment of a double-acting shock compression-vacuum machine and the drawings of FIG. 1, 2, where in FIG. 1 shows the machine in the initial position during the friction-mechanical fixation of the spool; FIG. 2 - the same, with a cocked drummer. The arrows in the drawings indicate the direction of movement of the working environment.
Машина содержит корпус 1 (фиг. 1, 2) и размещенный в нем ударник 2, образующие нижнюю 3 и верхнюю 4 камеры, вакуум-компрессор 5, соединенный с верхней камерой 4 напорной 6 и вакуумной 7 линиями через инерционно-фрикционный клапан 8 (далее - клапан 8), рабочий инструмент 9. Нижняя камера 3 соединена каналом 10 с атмосферой. Клапан 8 содержит золотник 11 с фрикционной втулкой-седлом 12, выполненной конусообразной формы из упругого материала (например, резины), и распределитель 13 рабочей среды. В нижней части (по чертежу) золотник 11 клапана 8 оснащен магнитным фиксатором 14. Распределитель 13 рабочей среды клапана 8 через каналы 15, 16 соединен напорной 6 или вакуумной 7 линиями вакуум-компрессора 5 с верхней камерой 4 каналами 17 или 18 соответственно ступенчатого поршня 19 распределителя 13 рабочей среды, или с атмосферой каналами 20 и 21. На ступенчатом поршне 19 имеется упор 22, ограничивающий ход золотника 11. Защелка (фиг. 1, 2) состоит из регулируемой пружины 23 и фиксирующих элементов 24 (например, шариков), расположенных на ее наружной поверхности. В крышке 25 корпуса 1 с внутренней поверхности выполнена проточка 26 для фиксации фрикционной втулки-седла 12 и проточка 27 для фиксации упомянутых элементов 24.The machine includes a housing 1 (Fig. 1, 2) and a
Машина работает следующим образом. В исходном положении ударник 2 находится на рабочем инструменте 9, клапан 8 - в нижнем положении (фиг. 1, 2), напорная линия 6 вакуум-компрессора 5 через канал 15, правую (по чертежу) проточку ступенчатого поршня 19 и канал 20 соединена с атмосферой, а вакуумная линия 7 через канал 16, левую (по чертежу) проточку ступенчатого поршня 19 и канал 18 - с верхней камерой 4 машины. Включают вакуум-компрессор 5. Сжатый воздух через напорную линию 6, канал 15, правую проточку ступенчатого поршня 19, канал 20 выхлопывается в атмосферу. В верхней камере 4 образуется разрежение, поскольку в нижнем положении золотника 11 вакуумная линия 7 вакуум-компрессора 5 соединена через канал 16, левую проточку ступенчатого поршня 19 и канал 18 с верхней камерой 4. Начинается движение ударника 2 в верхнее положение (фиг. 2). Ударник 2 сцепляется с магнитным фиксатором 14 и продолжает движение вверх, смещая при этом золотник 11 в верхнее положение. Фиксирующие элементы 24, сжимая регулируемую пружину 23, входят в проточку 27 крышки 25 корпуса 1. В конце движения фрикционная втулка-седло 12 упирается в конец проточки 26 на крышке 25 корпуса 1. Фиксирующие элементы 24 фиксируют вместе с фрикционной втулкой-седлом 12 золотник 11 в верхнем положении (фиг. 2). При этом, кроме фрикционной фиксации золотника 11, фрикционная втулка-седло 12 выполняет роль амортизатора энергии обратного хода ударника 2. Ступенчатый поршень 19 смещается вверх и соединяет вакуумную линию 7 через канал 16, правую проточку ступенчатого поршня 19 и канал 21 распределителя 13 рабочей среды с атмосферой. Одновременно напорная линия 6 вакуум-компрессора 5 через канал 15, левую проточку ступенчатого поршня 19 и канал 17 соединяется с верхней камерой 4 машины. В верхней камере 4 образуется повышенное давление, однако золотник 11 за счет фрикционных свойств втулки-седла 12 и упругих свойств регулируемой пружины 23, воздействующей на фиксирующие элементы 24, остается в верхнем положении (фиг. 2). При достижении давлением в верхней камере 4 заданного значения и соответственно заданным фрикционным сопротивлением фрикционной втулки-седла 12 и механическим сопротивлением регулируемой пружины 23 происходит резкое смещение вниз золотника 11. Золотник 11 - магнитный фиксатор 14 - ударник 2 устремляются вниз. В момент удара ступенчатого поршня 19 упором 22 распределителя 13 рабочей среды золотник 11 прекращает свое движение, при этом ударник 2, благодаря инерционным силам, отрывается от магнитного фиксатора 14 золотника 11 клапана 8 и продолжает движение вниз, ускоряемый давлением, образованным в верхней камере 4. В конце своего движения ударник 2 наносит удар по рабочему инструменту 9. Переместившийся вниз ступенчатый поршень 19 золотника 11 вновь соединяет вакуумную линию 7 через левую проточку ступенчатого поршня 19 с верхней камерой 4 машины, а напорную линию 6 через правую проточку ступенчатого поршня 19 - с атмосферой. Цикл повторяется.The machine works as follows. In the initial position, the
Предлагаемая машина является машиной двойного действия, поскольку на ударник 2 производится двойное воздействие рабочей среды от вакуум-компрессора 5: при взводе ударника 2 - разрежение рабочей среды в верхней камере 4 машины; при ударе ударника 2 - избыточное давление рабочей среды в упомянутой камере 4.The proposed machine is a double action machine, since the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123635A RU2689101C1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Double action compression-vacuum impact machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123635A RU2689101C1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Double action compression-vacuum impact machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2689101C1 true RU2689101C1 (en) | 2019-05-23 |
Family
ID=66636522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123635A RU2689101C1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Double action compression-vacuum impact machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2689101C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4932479A (en) * | 1988-05-05 | 1990-06-12 | Vladimir Pyatov | Vacuum-compression type percussion power tool with a pumping chamber |
RU163465U1 (en) * | 2016-02-10 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | VACUUM PUNCHING MACHINE |
RU2630931C1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-09-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Adjustable compression-vacuum shock machine of double action |
RU2634537C1 (en) * | 2016-12-07 | 2017-10-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Double-action compression-vacuum impact machine |
-
2018
- 2018-06-28 RU RU2018123635A patent/RU2689101C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4932479A (en) * | 1988-05-05 | 1990-06-12 | Vladimir Pyatov | Vacuum-compression type percussion power tool with a pumping chamber |
RU163465U1 (en) * | 2016-02-10 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | VACUUM PUNCHING MACHINE |
RU2630931C1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-09-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Adjustable compression-vacuum shock machine of double action |
RU2634537C1 (en) * | 2016-12-07 | 2017-10-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Double-action compression-vacuum impact machine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RU 2634537 C1 C1, 31.10.2017. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1662832A1 (en) | Percussive machine | |
US4991685A (en) | Downhole seismic source | |
RU156306U1 (en) | DOUBLE ACTION COMPRESSION VACUUM SHOCK MACHINE | |
RU163465U1 (en) | VACUUM PUNCHING MACHINE | |
US4569412A (en) | Seismic source | |
RU2630931C1 (en) | Adjustable compression-vacuum shock machine of double action | |
RU2689101C1 (en) | Double action compression-vacuum impact machine | |
US20050199405A1 (en) | Device producing hammering | |
RU194536U1 (en) | Adjustable Vacuum Impact Machine | |
RU2701006C1 (en) | Double action compression-vacuum impact machine | |
RU161441U1 (en) | VACUUM PUNCHING MACHINE | |
US3096831A (en) | Power hammer | |
RU2634537C1 (en) | Double-action compression-vacuum impact machine | |
RU2762655C1 (en) | Double action vacuum impact machine | |
RU2455444C1 (en) | Compression-vacuum machine of impact action (versions) | |
US3326303A (en) | Percussion hammer drill | |
RU2244621C1 (en) | Percussion-action machine | |
WO2007036721A2 (en) | Apparatus and method for generating a seismic signal for use in downhole surveying | |
RU2802537C1 (en) | Borehole seismic vibrator | |
CN116973971B (en) | Vibration hammer and earthquake wave excitation device | |
RU2324031C2 (en) | Impact action device | |
US3439755A (en) | Power percussion tool | |
RU2381330C1 (en) | Electro-hammer | |
SU897974A1 (en) | Device for trenchless laying of utility lines | |
SU1652463A1 (en) | Stand for testing impact devices |