SK18442001A3 - Oil-dynamic percussion machine and a modulator slide valve - Google Patents
Oil-dynamic percussion machine and a modulator slide valve Download PDFInfo
- Publication number
- SK18442001A3 SK18442001A3 SK1844-2001A SK18442001A SK18442001A3 SK 18442001 A3 SK18442001 A3 SK 18442001A3 SK 18442001 A SK18442001 A SK 18442001A SK 18442001 A3 SK18442001 A3 SK 18442001A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- oil
- pressure
- modulator
- piston
- hydraulic
- Prior art date
Links
- 238000009527 percussion Methods 0.000 title abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000008846 dynamic interplay Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
- B25D9/145—Control devices for the reciprocating piston for hydraulically actuated hammers having an accumulator
-
- 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
- B25D9/12—Means for driving the impulse member comprising a built-in liquid motor, i.e. the tool being driven by hydraulic 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
- B25D9/16—Valve arrangements therefor
- B25D9/20—Valve arrangements therefor involving a tubular-type slide valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2209/00—Details of portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D2209/002—Pressure accumulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2209/00—Details of portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D2209/005—Details of portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously having a tubular-slide valve, which is coaxial with the piston
Abstract
Description
Olejovo-dynamický nárazový stroj a modulátorový klzný ventilOil-dynamic impact machine and modulator slide valve
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka olejovo-dynamického nárazového stroja, ktorého základnou charakteristikou je neprítomnosť akéhokoľvek hydraulického regulačného zariadenia, kontrolných alebo nastavovacích ventilov.The invention relates to an oil-dynamic impact machine, the basic characteristic of which is the absence of any hydraulic control device, control or adjustment valves.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Väčšina alternatívnych nárazových olejovo-dynamických strojov, známych v doterajšom stave techniky, pracuje na tom istom základnom princípe: piest, ovládaný vysokotlakovou nestlačiteľnou kvapalinou, sa zrýchli na vysokú rýchlosť a narazí na nástroj, ktorý uskutočňuje demoláciu. Nárazová energia vo forme tlakovej energie sa akumuluje v náplni dusíka (alebo iného ekvivalentného plynu). Vysoký tlak v zadnej komore je priamo spojený s vysokotlakovým vedením (obvodom), pôsobiacim na strednú oblasť piesta, pomáhajúc zdvihu piesta.Most alternative oil-dynamic impact machines known in the art operate on the same basic principle: the piston, driven by a high-pressure incompressible fluid, accelerates to a high speed and encounters a tool that performs demolition. Impact energy in the form of compressed energy is stored in a charge of nitrogen (or other equivalent gas). The high pressure in the rear chamber is directly connected to the high pressure line (circumference) acting on the central region of the piston, assisting the stroke of the piston.
Iné mechanizmy spájajú alternatívne vysokotlakové a nízkotlakové vedenia s hlavou piesta. V týchto mechanizmoch sa piest pohybuje alternatívne do extrémnych polôh, ktoré sa nazývajú horný úvrat a dolný úvrat. Nárazová energia je priamo úmerná zdvihu piesta a súčtu dynamických síl, ktoré naň pôsobia.Other mechanisms connect alternatively high and low pressure lines to the piston head. In these mechanisms, the piston moves alternately to extreme positions, called upper dead center and lower dead center. The impact energy is directly proportional to the piston stroke and the sum of the dynamic forces acting on it.
Tlak oleja v zadnej komore by sa mal udržiavať pri konštantnej hodnote olejovo-dynamického tlaku v akumulátore, keďže hodnota nárazovej energie od neho závisí, špeciálne ventily, kontrolované tlakom v akumulátore, regulujú výtlačný otvor tak, aby sa menil v dôsledku poklesu tlaku medzi dynamickým tlakom, ktorý je vytvorený pri hlave piesta, a tlakom v spätnom vedení. To znamená, že hodnota dynamického tlaku v akumulátore je nepriamo úmerná rýchlosti zdvihu piesta.Oil pressure in the rear chamber should be maintained at a constant oil-dynamic pressure in the battery as the impact energy value depends on it, special valves controlled by the battery pressure regulate the discharge port to vary due to pressure drop between dynamic pressure which is created at the piston head and by the pressure in the return line. This means that the dynamic pressure value in the battery is inversely proportional to the piston stroke speed.
Ventil tohto typu je opísaný v Európskom patente č. 0085279 a je celý súčasťou zariadenia, opísaného v US patente č. 4 380 901.A valve of this type is described in European patent no. 0085279 and is a complete part of the device described in U.S. Pat. 4,380,901.
Nevýhodou týchto riešení je regulácia tlakového kontrolného ventilu. Tento je silne nestabilným prvkom v dôsledku veľmi krátkych časových konštánt a rozdieluThe disadvantage of these solutions is the control of the pressure control valve. This is a highly unstable element due to very short time constants and difference
-2medzi jeho kontrolnými charakteristikami a charakteristikami prevádzkových podmienok.-2between its control characteristics and operating conditions characteristics.
Táto nestabilita vedie k vysokotlakovým rázom na hlavu piesta, ktoré vyvolávajú vibrácie a odskakovanie nárazového stroja. Preto je nevyhnutné regulovať hydraulický systém pracujúceho stroja alebo kontrolných ventilov, špeciálne počas inštalácie. V dôsledku toho nesprávna regulácia vedie k poškodeniu konštrukcie stroja v dôsledku vysokého mechanického napätia alebo nadmerne silných úderov, čo podstatne skracuje životnosť čerpadiel, potrubí, rozvádzačov a tak ďalej. Nakoniec je ďalšou nevýhodou hydraulické tesnenie, ktoré obyčajne ovplyvňuje systém stroj/vedenie pri prevádzkových podmienkach v dôsledku ľubovoľného typu laminácie, čo spôsobuje tepelné napätia, ktoré zmenšujú spoľahlivosť vedení a výkony. Toto dynamické tesnenie sa dá realizovať len s použitím špeciálnych typov materiálov.This instability leads to high-pressure impacts on the piston head, which cause the vibration and bouncing of the percussion machine. It is therefore necessary to regulate the hydraulic system of the working machine or check valves, especially during installation. As a result, incorrect regulation results in damage to the machine structure due to high mechanical stress or excessive impact, which significantly shortens the life of pumps, pipes, switchgear and so on. Finally, another disadvantage is the hydraulic seal, which usually affects the machine / line system under operating conditions due to any type of lamination, causing thermal stresses that reduce line reliability and performance. This dynamic seal can only be realized using special types of materials.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené technické problémy rieši olejovo-dynamický nárazový stroj, ktorý nemá žiadny vonkajší kontrolný prvok a v dôsledku toho žiadne vysokotlakové dynamické tesnenie. Výhodou je, že horný úvrat piesta sa dá meniť automaticky bez akéhokoľvek kontrolného, regulačného alebo ovládacieho zariadenia, a teda sa dá meniť v reálnom čase aktívny posun tlačnej komory a nárazová energia na nástroj hydraulického zariadenia; toto všetko sa uskutoční s použitím olejovo-dynamickej autokontroly prvku, ktorý sa nazýva modulátorom. Týmto spôsobom sa hodnota tlaku v olejovo-plynovom akumulátore udržiava konštantnou. To znamená, že pracovný tlak a preto aktívna sila na piest sa udržiavajú konštantnými, čo zlepšuje spoľahlivosť nárazového systému a tiež rámu telesa a hydraulického prevádzkového vedenia.These technical problems are solved by an oil-dynamic impact machine which has no external control element and consequently no high-pressure dynamic seal. The advantage is that the top dead center of the piston can be changed automatically without any control, regulating or control device, and thus the active displacement of the pusher chamber and the impact energy on the hydraulic tool can be changed in real time; all of this is done using an oil-dynamic auto-control of an element called a modulator. In this way, the pressure value in the oil-gas accumulator is kept constant. This means that the working pressure and therefore the active force on the piston are kept constant, which improves the reliability of the impact system as well as the body frame and hydraulic service lines.
Je nevyhnutné zdôrazniť rozdiel medzi novým modulátorom podľa tohto vynálezu a normálnym a známym klzným ventilom. Vo všeobecnosti tak pneumatické, ako aj hydraulické zariadenia zahrnujú rozvádzač alebo klzný ventil, aby sa vytvoril tlak. Tento rozvádzač alebo klzný ventil má ovládanie ZAPNUTÉVYPNUTÉ a pohybuje sa kvapalinou do extrémnych polôh. Podobné zariadenie je uvedené v patentoch č. 368/15 a č. 0085279, v ktorých sa uvádza, že je súčasťou systému, ktorý obmedzuje zdvih nahor rozvádzača predbiehaním fázy začiatku pohybu piesta nadol vzhľadom na horný úvrat. Tieto zariadenia sa kombinujú s inými, ktoré umožňujú odčerpať stlačenú kvapalinu rôznymi rýchlosťami z výčnelku rozvádzača vo 2C prstencovej komore tým, že ten istý výčnelok sa vytvorí v hornej časti drážky 2. Podobné zariadenie je opísané v US patente č. 4 380 901 s ventilom, spojeným s vysokotlakovým vedením, ktoré určuje pohybový zákon. V zariadení, opísanom vo Francúzskom patente č. 8114043, vyvoláva jednocestný ventil alternatívny pohyb piesta. Preto je z literatúry a z doterajšieho stavu techniky zrejmé, že ani zdvih rozvádzača, ani jeho rýchlosť sa nedajú regulovať bez vonkajšieho zariadenia alebo iných prostriedkov. S hydraulickým klzným modulátorom podľa tohto vynálezu sa výstupný otvor hydraulického vedenia automaticky ovláda polohou modulátora. To je nový vývoj tradičného rozvádzača vinutého typu.It is necessary to emphasize the difference between the novel modulator according to the invention and the normal and known sliding valve. Generally, both pneumatic and hydraulic devices include a distributor or a sliding valve to generate pressure. This distributor or slide valve has ON control and moves fluid to extreme positions. A similar device is disclosed in U.S. Pat. 368/15 and no. 0085279, which is said to be part of a system that limits the upward travel of the distributor by overtaking the start-up phase of the piston downward relative to the top dead center. These devices are combined with others that allow the pressurized liquid to be pumped out at different speeds from the manifold protrusion in the 2C annular chamber by forming the same protrusion at the top of the groove 2. A similar device is described in U.S. Pat. No. 4,380,901 with a valve connected to a high-pressure line which is determined by the Law of Motion. In the device described in French Patent No. 5,958,549, 8114043, the one-way valve causes an alternative movement of the piston. Therefore, it is clear from the literature and the prior art that neither the stroke of the distributor nor its speed can be controlled without an external device or other means. With the hydraulic sliding modulator according to the invention, the outlet of the hydraulic line is automatically controlled by the position of the modulator. This is a new development of the traditional winding type switchgear.
Ďalším cieľom vynálezu je ľahká inštalácia v prevádzke v dôsledku neprítomnosti nastavovacích procedúr a kontroly prietokov a pracovného tlaku. Preto vynález rieši špecifický problém prenajímania kladív tam, kde denná obsluha a údržba sú ťažkými úlohami, pretože olejovo-dynamický nárazový stroj sa môže použiť na rozličných strojoch a vedeniach podľa potreby.Another object of the invention is easy installation in operation due to the absence of adjustment procedures and flow and operating pressure control. Therefore, the invention solves the specific problem of hiring hammers where daily operation and maintenance are difficult tasks, since an oil-dynamic impact machine can be used on a variety of machines and lines as needed.
Tieto a iné výhody podrobnejšie opíšeme v podrobnom opise vynálezu s odkazom na obrázky 1/7, 2/7, 3/7, 4/7, 5/7, 6/7 a 7/7, ktoré znázorňujú niektoré možné schémy ako neobmedzujúce príklady a to, ako vynález pracuje.These and other advantages will be described in more detail in the detailed description of the invention with reference to Figures 1/7, 2/7, 3/7, 4/7, 5/7, 6/7 and 7/7, which illustrate some possible schemes as non-limiting examples and how the invention works.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Obr. 1 znázorňuje vynález vo zvislom pohľade v reze;Fig. 1 shows a vertical sectional view of the invention;
Obr. 2 a obr. 3 znázorňujú tú istú schému vo dvoch rôznych pracovných polohách;Fig. 2 and FIG. 3 show the same diagram in two different operating positions;
Obr. 4 znázorňuje zväčšený detail hlavy piesta a vnútornej základne modulátora;Fig. 4 shows an enlarged detail of the piston head and the inner base of the modulator;
Obr. 5 a obr. 6 znázorňujú geometriu a výslednú regulačnú charakteristiku dolného a horného výtlačného otvoru;Fig. 5 and FIG. 6 illustrate the geometry and resulting control characteristic of the lower and upper discharge orifices;
-4Obr. 7 znázorňuje detail vnútorného ochranného systému;-4Obr. 7 shows a detail of the internal protection system;
Obr. 8 a obr. 9 reprezentujú možné zmeny v geometrii piesta.Fig. 8 and FIG. 9 represent possible changes in piston geometry.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
S odkazom na obr. 1 zahrnuje olejovo-dynamický nárazový stroj podľa tohto vynálezu nasledujúce základné komponenty: teleso 1, dusíkom naplnený vysokotlakový hydraulický akumulátor 2, piest 3, modulátorový ventil 4 klzného typu, nástroj 5, vysokotlakové prívodné vedenie 6, nahor dvíhajúci priestor 7 s vedením 7a nahor dvíhajúceho priestoru, nízkotlakové výtlačné vedenie 8, nízkotlakový objemový modulátor 9, modulátor 10 tlmiča hydraulických rázov, otvory 11 ovládania tlačného objemu, spojovací prstencový objem 12. dolné výtlačné vedenie 13 modulátora a dolné výtlačné vedenie 13a modulátora, objemový zdvihový modulátor 14, ovládacie otvory objemového modulátora 15, tlačný objem 16, tlmič 18 hydraulických rázov piesta, vysokotlakové výstupné otvory 19, akumulátorové prívodné vedenie 20, akumulátorové priechodné otvory 21, prepúšťací ventil 22, znázornený na obr. 7, predotváracia zóna A piesta, predotváracia zóna modulátorového klzného ventilu 3, priechod horného dynamického tesnenia modulátora C, priechod dolného dynamického tesnenia modulátora D, horné dynamické tesnenie telesa E, vnútorné dynamické tesnenie telesa F, hydraulický priechod tlmiča G rázov, vnútorná kalibrovaná zóna modulátora H.Referring to FIG. 1, the oil-dynamic impact machine according to the invention comprises the following basic components: body 1, nitrogen-filled high-pressure hydraulic accumulator 2, piston 3, slider-type modulator valve 4, tool 5, high-pressure supply line 6, upward lift 7 with upward lift guide 7a space, low pressure discharge line 8, low pressure volume modulator 9, hydraulic shock absorber modulator 10, pusher volume control openings 11, annular volume connection 12, lower modulator discharge line 13 and modulator lower discharge line 13a, volume lift modulator 14, volume modulator control openings 15, the pressure volume 16, the piston hydraulic shock absorber 18, the high-pressure outlet ports 19, the accumulator supply line 20, the accumulator through-holes 21, the overflow valve 22 shown in FIG. 7, piston pre-opening zone A, modulator sliding valve pre-opening zone 3, modulator upper dynamic seal passage C, modulator lower dynamic seal passage D, body upper dynamic seal E, body dynamic internal seal F, hydraulic shock absorber passage G, modulator internal calibrated zone H.
Vynález zahrnuje podstatný komponent: dvojkomorový akumulátor, vybavený natlakovaným olejom a dusíkovým plynom, oddelenými gumovou membránou, ktorá drží dusík. Olejom naplnená komora je spojená s vysokotlakovým vedením hydraulického obvodu a so stredovou časťou piesta, aby tlačila piest nahor. Olejom naplnená komora je tiež spojená s tlačnou komorou, kam modulátorový klzný ventil dodáva natlakovaný olej.The invention comprises an essential component: a dual-chamber accumulator, equipped with pressurized oil and nitrogen gas, separated by a rubber membrane holding nitrogen. The oil-filled chamber is connected to the high pressure line of the hydraulic circuit and to the central part of the piston to push the piston up. The oil-filled chamber is also connected to the pressure chamber to which the modulator sliding valve supplies pressurized oil.
Tlak v olejovej komore závisí od pomeru vstupného prietoku a impulzového výstupného prietoku. Výtlačný prietok je funkciou nasledujúcich parametrov:The pressure in the oil chamber depends on the ratio of the inlet flow rate and the pulse outlet flow rate. The discharge flow is a function of the following parameters:
a) rýchlosti pohybu piesta nahor, ktorá určuje čas vytlačenia oleja cez výtlačné vedenie ako funkciu poklesu tlaku, ktorý nastal. Výstupné otvory sú automaticky kontrolované horným úvratom modulátorového klzného ventilu, ktorý moduluje otvor;(a) the speed of the piston upward movement, which determines the time of oil being discharged through the discharge line as a function of the pressure drop that has occurred. The outlet orifices are automatically controlled by the top dead center of the modulator sliding valve that modulates the orifice;
b) zmeny zdvihu piesta nahor, ktorý určuje množstvo oleja pasívneho cyklu alebo návrat;(b) variations in the upward stroke of the piston which determines the amount of passive cycle oil or return;
c) zmeny zdvihu modulátorového klzného ventilu, ktorý určuje postupne polohu horného úvratu piesta a tiež jeho zdvih;c) varying the stroke of the modulator sliding valve, which determines the position of the top dead center of the piston as well as its stroke;
d) tlakových rázov v tlačnej komore v dôsledku spätných nárazových vín od piesta. Vynález eliminuje tieto tlakové rázy otvorením výstupného otvoru pred nárazom.(d) pressure surges in the compression chamber due to kickbacks from the piston. The invention eliminates these pressure surges by opening the outlet opening before impact.
e) charakteristiky hydraulického spomalenia počas poslednej časti pohybu modulátora nahor;e) hydraulic deceleration characteristics during the last part of the modulator upward movement;
f) celkového trvania aktívneho/pasívneho pracovného cyklu.(f) the total duration of the active / passive duty cycle.
Modulátorový ventil interaguje s piestom, pričom automaticky určuje postupnú kontrolu vyššie uvedených parametrov.The modulator valve interacts with the piston to automatically determine the sequential control of the above parameters.
PríkladExample
S odkazom na obr. 1 je modulátorový cievkový ventil 4 v pokojovej polohe a piest 3 je v dolnom úvrate. Dolné výtlačné vedenia 13 a 13a modulátora sú zatvorené. Z vedenia 6 vysokotlakového prívodného obvodu olej tečie do nahor tlačiaceho objemu 7 cez vedenie 7a a do tlačnej komory 16 cez vysokotlakový olejový vstupný otvor 9. Olej v sekundárnom prívodnom vedení 20 cez otvory 21 stlačí dusík vo vysokotlakovom olejovo-plynovom akumulátore 2. Hydraulické tesnenie vysokého tlaku voči nízkemu tlaku je zabezpečené spojením medzi modulátorom a telesom. Pri týchto podmienkach vysokotlakový prívod pôsobí na hlavu piesta 3 a na nahor tlačiaci objem 7. Ak vezmeme do úvahy rozdiel v plochách, vysoký tlak tlačí piest nadol na rozdiel od pohybu z reakcie nástroja.Referring to FIG. 1, the modulator coil valve 4 is in the rest position and the piston 3 is at the bottom dead center. The modulator lower discharge lines 13 and 13a are closed. From line 6 of the high pressure supply circuit, the oil flows to the top of the printing volume 7 via line 7a and to the press chamber 16 via the high pressure oil inlet 9. The oil in the secondary supply line 20 through holes 21 compresses nitrogen in the high pressure oil-gas accumulator. pressure to low pressure is provided by the connection between the modulator and the housing. Under these conditions, the high pressure feed acts on the piston head 3 and on the upward pushing volume 7. Taking into account the difference in area, the high pressure pushes the piston downwards as opposed to movement from the tool response.
Súčasne vysoký tlak prívodu pôsobí na odkrytý povrch modulátorového klzného ventilu 4, ktorý má objem 9 spojený s nízkotlakovým vedením 8 cez otvory v tlačnom objeme 11 a výtlačné vedenie 8 modulátorového cievkového ventilu. Rozdiel v tlačných plochách spolu s tlakovým rozdielom statického tlaku medzi prívodným tlakom a výtlačným tlakom určujú silu v smere nahor, ktorá dvíha modulátorový cievkový ventil 4 nahor do maxima povoleného zdvihu; týmtoAt the same time, the high supply pressure acts on the exposed surface of the modulator slide valve 4, which has a volume 9 connected to the low pressure line 8 through the holes in the pressure volume 11 and the discharge line 8 of the modulator coil valve. The difference in pressure areas together with the static pressure difference between the inlet pressure and the discharge pressure determine the upward force that lifts the modulator coil valve 4 up to the maximum allowable stroke; this
-6spôsobom sa dosiahne uzavretie vstupu 19 a otvorenie otvoru 11 tlačného objemu. Na konci svojho zdvihu sa modulátorový cievkový ventil 4 spomalí modulátorom 10 hydraulického tlmiča a olej, ktorý sa nachádza v objeme 14, sa vytlačí cez otvor 15.In this way, the inlet 19 is closed and the pressure volume opening 11 is opened. At the end of its stroke, the modulator coil valve 4 is slowed by the hydraulic damper modulator 10 and the oil contained in the volume 14 is forced through the opening 15.
Týmto spôsobom sa hodnota statického tlaku v objeme 16 zníži, čím umožní, aby sila nahor v tlačnom objeme 7 prevládla a začala pohyb piesta 3 nahor, čo vyvolá vytlačenie zvyškového oleja do objemu 16 v nízkotlakovom výtlačnom vedení 8 cez kontrolný otvor 11.In this way, the static pressure value in the volume 16 is reduced, thereby allowing the upward force in the pressure volume 7 to prevail and to begin the upward movement of the piston 3, causing the residual oil to be displaced into the volume 16 in the low pressure discharge line 8 through the inspection port 11.
V tejto fáze je vysokotlakový olejový vstupný otvor 19 zatvorený a olej zo vstupného olejového prívodného vysokotlakového vedenia naplní olejovo-plynový akumulátor 2 cez vedenie 20 obvodu a otvory 21 až po dynamický tlak prívodného okruhu.At this stage, the high-pressure oil inlet 19 is closed and the oil from the high-pressure oil feed line feeds the oil-gas accumulator 2 through the circuit line 20 and the openings 21 up to the dynamic supply circuit pressure.
Piest 3, ktorý môže voľne stúpať (obr. 2), vstúpi do modulátorového cievkového ventilu 4 a tlačí proti rastúcemu objemu modulátorového klzného ventilu 14 cez otvory 15, určujúce silu modulátora 4 nadol, ktorá tlačí piest nadol, pričom dolné výtlačné vedenie modulátora 13,13a je otvorené.The piston 3, which can rise freely (FIG. 2), enters the modulator coil valve 4 and pushes against the increasing volume of the modulator sliding valve 14 through the apertures 15 determining the force of the modulator 4 downwardly pushing the piston down, the lower discharge line of the modulator 13 13a is open.
Dynamická interakcia medzi pohybom piesta 3 sem a tam a opačným pohybom modulátorového klzného ventilu 4 skončí, keď modulátorový klzný ventil otvorí vysokotlakový olejový vstupný otvor 19 (dosahujúci maximálne naklonenú polohu) a keď uzavretie otvoru 11 opätovne vytvorí dynamické priechodové tesnenie D. Z vysokotlakového prívodného obvodu 6 olej vstúpi tak do tlačného objemu 16, ako aj do nahor tlačiaceho objemu 7 vďaka objemu oleja, stlačeného dusíkom, nachádzajúcim sa v akumulátore 2. Preto tá istá hodnota tlaku pôsobí tak na hornú časť piesta 3, ako aj na dolnú časť objemu 7, vyvolávajúc silu nadol, úmernú rozdielu týchto dvoch plôch. Výsledná sila sa rovná náhlemu tlaku nadol, ktorý pôsobí na piest 3, udeľujúc mu rovnomerne zrýchlený pohyb.The dynamic interaction between the movement of the piston 3 back and forth and the opposite movement of the modulator sliding valve 4 ends when the modulator sliding valve opens the high pressure oil inlet 19 (reaching the maximum inclined position) and when closing the opening 11 recreates the dynamic passage seal D. 6 the oil enters both the pressure volume 16 and the upward pressure volume 7 due to the volume of nitrogen compressed oil contained in the accumulator 2. Therefore, the same pressure value acts on both the upper part of the piston 3 and the lower part of the volume 7, exerting a downward force proportional to the difference between the two surfaces. The resulting force is equal to the sudden downward pressure exerted on the piston 3, giving it a uniformly accelerated movement.
Ak plocha A piesta 3 dosiahne polohu B modulátorového cievkového ventilu 4 skôr, než by mala (vzhľadom na nárazovú polohu na nástroj, ktorý predtým uzavrela obvod 13,13a), eliminuje sa tým dynamický priechod A/B a umožní sa, aby vysokotlakový aktívny olej úplne natlakoval modulátorový cievkový ventil 4, ktorý vytvára objem 9 pri nízkom tlaku. Nízkotlakový objem 9 modulátorového klzného ventilu 4, vynásobený rozdielom v tlaku medzi tým, ktorý vznikol v akumulátore 2, a tým vo výstupe, existujúcim predtým v objeme 9, určuje silu,If the surface A of the piston 3 reaches position B of the modulator coil valve 4 before it should (due to the impact position on the tool that previously closed the circuit 13, 13a), this eliminates the dynamic A / B passage and allows high pressure active oil fully pressurized the modulator coil valve 4, which generates a volume 9 at low pressure. The low pressure volume 9 of the modulator slide valve 4, multiplied by the difference in pressure between that generated in the accumulator 2 and that in the outlet existing in the volume 9, determines the force,
-7úmernú dynamickému tlaku, vytvorenému v objeme 16. Táto sila vyhodí modulátor nahor, uzatvoriac vysokotlakový olejový vstupný otvor 19 v smere kontroly 14 modulátorového tlačného objemu nahor.This force propels the modulator up, closing the high pressure oil inlet 19 in the direction of the control 14 of the modulator printing volume up.
Modulátorový klzný ventil 4 transformuje kinetickú energiu tým, že vysokou rýchlosťou vstúpi do horného modulátorového kontrolného objemu 14, vytvorí dynamický priechod E, F, uvedie pod tlak modulátorový kontrolný objem 14 a čiastočným otvorením otvorov 11 tlačného objemu prinúti olej (zachytený v objemeThe modulator sliding valve 4 transforms the kinetic energy by entering the upper modulator control volume 14 at high speed, creating a dynamic passage E, F, pressurizing the modulator control volume 14, and partially opening the pressurization orifices 11 to force oil (trapped in volume).
14), aby tiekol cez otvory 15, pričom má exponenciálny typ regulačnej charakteristiky.14) to flow through the apertures 15, having an exponential type of control characteristic.
Ak je dynamický tlak v objeme 16 veľmi vysoký, pričom je olej z objemu 14 úplne vytlačený, modulátorový klzný ventil 4 sa zastaví v hornom úvrate. Na rozdiel od toho, ak je vytvorený dynamický tlak veľmi nízky, modulátorový klzný ventil 4 skončí svoj zdvih, keď vstúpi do objemu 14 a začne ho tlakovať. Podobne, ak je modulátorový klzný ventil 4 viac zaťažený, otvorí vyššiu časť kontrolného otvoru 11 tlačného objemu, určujúc malý hydraulický odpor na vypustenie; piest 3 sa zrýchli vďaka malému tlakovému rozdielu pri vypúšťaní oleja bez energie cez nižšie otvory 11 tlačného objemu. Preto skrátením času vytláčania má tlak v akumulátore 2 tendenciu klesať.If the dynamic pressure in the volume 16 is very high and the oil is completely pushed out of the volume 14, the modulator sliding valve 4 stops at the top dead center. In contrast, if the dynamic pressure generated is very low, the modulator sliding valve 4 ends its stroke when it enters volume 14 and begins to pressurize it. Similarly, if the modulator sliding valve 4 is heavier loaded, it opens a higher portion of the pusher volume inspection opening 11, determining a low hydraulic resistance to be drained; the piston 3 is accelerated due to the small pressure difference when discharging oil without energy through the lower orifices 11 of the pressure volume. Therefore, by shortening the extrusion time, the pressure in the accumulator 2 tends to decrease.
Piest 3 udrie na nástroj 5 a bude sa pohybovať nahor rýchlosťou, ktorá je funkciou rozdielu medzi tlakom nahor a výtlačným tlakom, existujúcim v komore 16, násobenému tlačnou plochou piesta 3. Počas zdvihu nahor piest vstúpi do modulátorového klzného ventilu 4 v jeho premenlivom hornom úvrate, tlakujúc jeho hornú časť v objeme 14. Dolná časť piesta je spojená s otvoreným výtlačným vedením 12, 13, 13a, pohybuje sa nadol, otvárajúc otvory 19 a obnovujúc prevádzkový cyklus. To umožňuje konštantné udržiavať stredné hodnoty vopred určeného prevádzkového tlaku.The piston 3 strikes the tool 5 and moves upward at a rate that is a function of the difference between the upward pressure and the discharge pressure existing in the chamber 16 multiplied by the pressure surface of the piston 3. During the upward stroke the piston enters the modulator slide 4 at its variable top dead center. The lower part of the piston is connected to the open discharge line 12, 13, 13a, moves downward, opening the apertures 19 and restoring the operating cycle. This makes it possible to maintain a constant value of the predetermined operating pressure.
Stupeň presnosti definovania geometrie kvapalinovo-dynamického priechodu na optimalizovanie jemného nastavovania a časovania modulátorového klzného ventilu 4 je veľmi dôležité. Cieľom je nemať plochy s rôznymi rýchlosťami: výsledné tlakové zmeny môžu ovplyvniť časovú konštantu modulačného systému. Preto sa dráha, ktorú musí olej prekonať cez prstencový otvor a potom v definovanom tlačnom objeme 16, musí optimalizovať. Hlava piesta 3 tvaru obráteného kužeľaThe degree of accuracy of defining the geometry of the fluid-dynamic passage to optimize the fine adjustment and timing of the modulator slide valve 4 is very important. The aim is not to have surfaces with different velocities: the resulting pressure changes can affect the time constant of the modulation system. Therefore, the path by which the oil must cross the annular opening and then in the defined pressure volume 16 must be optimized. Piston head 3 of inverted cone shape
-8vytvára vstupný priechod s vnútornou krivkou a kužeľovou základňou modulátorového klzného ventilu 4 (obr. 4). Cieľom tejto špeciálnej geometrie je, aby sa kinetická energia kvapaliny v reálnom čase transformovala na okamžitú tlakovú energiu, ktorá okamžite pohybuje modulátorovým klzným ventilom 4. Potom kvapalina prejde cez kontrolné otvory 11 objemu, modulujúc pokojovú polohu modulátora. Tieto otvory 11 môžu mať rozličný tvar, ako je opísané na obr. 5: kruhový prierez, pravouhlý alebo lichobežníkový tvar podľa zákona, ktorý sa má použiť.-8 creates an inlet passage with an inner curve and a conical base of the modulator slide valve 4 (Fig. 4). The purpose of this special geometry is to transform the kinetic energy of the liquid in real time into an instantaneous pressure energy that immediately moves the modulator slide valve 4. The liquid then passes through the volume control openings 11, modulating the modulator rest position. These openings 11 may have a different shape as described in FIG. 5: a circular cross-section, rectangular or trapezoidal in accordance with the law to be used.
Podobne výtlačné otvory 15 (obr. 6), ktoré určujú premenlivú polohu horného úvratu modulátorového klzného ventilu 4, majú rôzne tvary. Vo všeobecnosti majú otvory regulačnú charakteristiku exponenciálneho typu ako funkciu zdvihu. Pre krátke zdvihy sa môžu použiť regulácie (nastavenia) lineárneho typu so značným zjednodušením konštrukcie a nízkou presnosťou kontrolnej polohy horného úvratu modulátora.Similarly, the discharge openings 15 (FIG. 6), which determine the varying top dead center position of the modulator slide valve 4, have different shapes. In general, the apertures have an exponential type control characteristic as a function of the stroke. For short strokes, linear type controls can be used with considerable simplification of construction and low accuracy of the top dead center control position of the modulator.
Nárazový stroj podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia sa vyznačuje tým, že stroj má hydraulický tlmič 10, ktorý chráni pred mechanickým namáhaním modulátorový klzný ventil 4. Bráni modulátorovému klznému ventilu 4 udrieť náhodne proti. Po tom, čo modulátorový klzný ventil 4 stúpol do svojej hornej polohy, objem 10, vytvorený medzi maximálnym horným úvratom modulátora 4 a priechodom C a G, umožní transformáciu inerciálnej energie modulátora na tepelnú energiu.The impactor according to a further preferred embodiment is characterized in that the machine has a hydraulic damper 10 which protects the modulator sliding valve 4 from mechanical stress. It prevents the modulator sliding valve 4 from accidentally against. After the modulator slide valve 4 has risen to its upper position, the volume 10 formed between the maximum top dead center of the modulator 4 and the passages C and G will allow the inertial energy of the modulator to be transformed into thermal energy.
Nárazový stroj podľa iného uskutočnenia sa vyznačuje tým, že stroj má vnútorný ochranný systém (obr. 7) na udržanie úrovne vnútorného prevádzkového tlaku a v dôsledku toho nárazovej energie piesta na nástroj v rámci mechanického namáhania, predpokladaného v konštrukčnej fáze.The impactor according to another embodiment is characterized in that the machine has an internal protective system (Fig. 7) to maintain the level of the internal operating pressure and consequently the impact energy of the piston on the tool within the mechanical stresses envisaged in the design phase.
Vnútorný ochranný systém sa uvedie do činnosti v prípade anomálneho fungovania hydraulického obvodu, ktoré znamená problémy s nadmerným prietokom alebo neočakávanými fluktuáciami.The internal protection system shall be actuated in the event of an abnormal operation of the hydraulic circuit, which entails problems of excessive flow or unexpected fluctuations.
Ako sme už opísali, regulačný zákon objemových kontrolných otvorov 14 voči objemu 16 má regulačnú charakteristiku exponenciálneho typu, preto by sa konštantný čas mal skrátiť tak, aby modulátorový klzný ventil 4 dosiahol maximálny zdvih v najkratšom možnom čase, podporujúc prevádzkové podmienky pre maximálny posun (maximálna spotreba pracovného oleja). Na tento účel je zdvihový kontrolný objem 14 modulátorového klzného ventilu vybavený druhým obvodom typu regulácií ZAPNUTÉ-VYPNUTÉ, ktorý môže pracovať v tomto extrémnom prípade. Tento druhý obvod má jednoduchý BY-PASS priamo spojený s akumulátorom a nevratný ventil 22, ktorý má funkciu priority, ako sme predtým opísali a znázornili na obr. 7.As described above, the volume control apertures 14 relative to volume 16 have an exponential type control characteristic, so the constant time should be shortened so that the modulator sliding valve 4 reaches the maximum stroke in the shortest possible time, supporting operating conditions for maximum displacement (maximum). working oil consumption). For this purpose, the stroke control volume 14 of the modulator slide valve is equipped with a second ON-OFF control circuit which can operate in this extreme case. This second circuit has a simple BY-PASS directly connected to the accumulator and a non-return valve 22, which has a priority function as previously described and shown in FIG. 7th
Nakoniec by sa mali zdôrazniť dva dôležité aspekty na správne dimenzovanie vynálezu: prvým je to, že nárazová účinnosť vzrastá so vzrastom rýchlosti nárazu, a druhým je to, že rýchlosť nárazu, keď je zrýchlenie piesta konštantné, sa zvyšuje so zväčšujúcim sa zdvihom piesta. Tiež je známe, že nárazová energia je úmerná štvorcu rýchlosti nárazu, preto sa v konštrukčnej fáze, ak chceme vziať do úvahy, čo sme uviedli, hodnoty zdvihu piesta musia udržiavať v rámci určitých, vopred stanovených kritérií.Finally, two important aspects to properly dimension the invention should be emphasized: the first is that the impact efficiency increases with the impact velocity increase, and the second is that the impact velocity when the piston acceleration is constant increases with the piston stroke increasing. It is also known that the impact energy is proportional to the square of the impact velocity, therefore, in the design phase, to take account of what has been said, the stroke values of the piston must be maintained within certain predetermined criteria.
Dôsledkom toho je, že tlačný aktívny priemer (DV16) piesta, na ktorý priamo pôsobí vysoký tlak, sa musí úmerne zmenšiť.As a result, the compression active diameter (DV16) of the piston, which is directly subjected to high pressure, must be reduced proportionately.
Nárazový stroj sa dá modifikovať podľa rôznych modelov alebo veľkostí, pričom sa však zachováva ten istý princíp činnosti. Obr. 8 a obr. 9 znázorňujú dva varianty geometrie piesta 3, v ktorých je aktívny tlačný priemer zmenšený.The impactor can be modified according to different models or sizes, while maintaining the same principle of operation. Fig. 8 and FIG. 9 show two variants of the geometry of the piston 3 in which the active pressure diameter is reduced.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT1999BA000024A IT1312140B1 (en) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | PERCUSSION HYDRAULIC MACHINE OF INNOVATIVE CONCEPTION WORKING WITH CONSTANT HYDRAULIC PRESSURE. |
PCT/IB2000/000812 WO2000078510A2 (en) | 1999-06-22 | 2000-06-19 | Innovative oil-dynamic percussion machine working at constant hydraulic pressure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK18442001A3 true SK18442001A3 (en) | 2002-04-04 |
Family
ID=11335985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1844-2001A SK18442001A3 (en) | 1999-06-22 | 2000-06-19 | Oil-dynamic percussion machine and a modulator slide valve |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1196266B1 (en) |
AT (1) | ATE285873T1 (en) |
CZ (1) | CZ20014630A3 (en) |
DE (1) | DE60017138T2 (en) |
ES (1) | ES2234615T3 (en) |
HU (1) | HUP0201028A2 (en) |
IT (1) | IT1312140B1 (en) |
PL (1) | PL352315A1 (en) |
SK (1) | SK18442001A3 (en) |
TR (1) | TR200103689T2 (en) |
WO (1) | WO2000078510A2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2863671B1 (en) * | 2003-12-11 | 2006-01-13 | Montabert Roger | PRESSURE REGULATING DEVICE FOR PERCUSSION HYDRAULIC DEVICE |
EP1697089B1 (en) * | 2003-12-19 | 2007-11-14 | Clark Equipment Company | Impact tool |
ITBA20050012A1 (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-17 | Eutecna S R L Soc | HYDRAULIC PERCUSSION MACHINE WITH ON-OFF TYPE DRAWER AND PILOT PISTON |
CN100457398C (en) * | 2006-05-25 | 2009-02-04 | 马鞍山市惊天液压机械制造有限公司 | Split type intelligent type hydraulic hammer |
SE542526C2 (en) | 2015-10-19 | 2020-06-02 | Husqvarna Ab | Energy buffer arrangement and method for remote controlled demolition robot |
SE542525C2 (en) | 2015-10-19 | 2020-06-02 | Husqvarna Ab | Automatic tuning of valve for remote controlled demolition robot |
SE539241C2 (en) | 2015-10-19 | 2017-05-23 | Husqvarna Ab | Adaptive control of hydraulic tool on remote demolition robot |
EP4204197A1 (en) * | 2020-12-31 | 2023-07-05 | Inan Makina Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | Hydraulic rock breaker with anti-blank firing system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI72908C (en) * | 1979-06-29 | 1987-08-10 | Rammer Oy | Hydraulic percussion machine. |
FR2509217A1 (en) * | 1981-07-10 | 1983-01-14 | Montabert Ets | MU-PERCUSSION APPARATUS USING PRESSURIZED FLUID |
ATE20647T1 (en) * | 1982-01-22 | 1986-07-15 | Mauro Vitulano | CONTROL VALVE FOR THE RECIPROCATING PISTON OF A HYDRAULIC IMPACT DEVICE, ESPECIALLY FOR A HYDRAULIC HAMMER. |
ES2103711T3 (en) * | 1989-10-18 | 1997-10-01 | Mauro Vitulano | METHOD FOR AUTOMATICALLY ADJUSTING THE FUNCTIONAL PARAMETERS OF A PERCUSSION HYDRAULIC DEVICE. |
-
1999
- 1999-06-22 IT IT1999BA000024A patent/IT1312140B1/en active
-
2000
- 2000-06-19 HU HU0201028A patent/HUP0201028A2/en unknown
- 2000-06-19 ES ES00937116T patent/ES2234615T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-19 DE DE60017138T patent/DE60017138T2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-19 PL PL00352315A patent/PL352315A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-06-19 WO PCT/IB2000/000812 patent/WO2000078510A2/en not_active Application Discontinuation
- 2000-06-19 SK SK1844-2001A patent/SK18442001A3/en unknown
- 2000-06-19 EP EP00937116A patent/EP1196266B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-19 CZ CZ20014630A patent/CZ20014630A3/en unknown
- 2000-06-19 AT AT00937116T patent/ATE285873T1/en not_active IP Right Cessation
- 2000-06-19 TR TR2001/03689T patent/TR200103689T2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60017138D1 (en) | 2005-02-03 |
EP1196266B1 (en) | 2004-12-29 |
EP1196266A2 (en) | 2002-04-17 |
HUP0201028A2 (en) | 2002-08-28 |
TR200103689T2 (en) | 2002-05-21 |
PL352315A1 (en) | 2003-08-11 |
WO2000078510A3 (en) | 2001-07-19 |
ATE285873T1 (en) | 2005-01-15 |
CZ20014630A3 (en) | 2003-04-16 |
DE60017138T2 (en) | 2006-01-12 |
IT1312140B1 (en) | 2002-04-09 |
ITBA990024A1 (en) | 2000-12-22 |
ES2234615T3 (en) | 2005-07-01 |
WO2000078510A2 (en) | 2000-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2515206B2 (en) | Beating device | |
JPH0513509Y2 (en) | ||
CA1162142A (en) | Shock dampening system for presses | |
SK18442001A3 (en) | Oil-dynamic percussion machine and a modulator slide valve | |
JP3378029B2 (en) | Hydraulic breaker | |
JP3607339B2 (en) | Overload prevention device | |
US4945998A (en) | Hydraulic impact tool | |
US4256187A (en) | Impact tool with hydraulic cocking mechanism | |
US3298447A (en) | Control of variable-stroke power hammers | |
JP2007513786A (en) | Pressure regulating device for impact hydraulic equipment | |
KR101395622B1 (en) | piston type accumulator for shock absorber | |
US20040012132A1 (en) | Soft-start, soft-return gas spring | |
RU2104740C1 (en) | Device for degassing of hydraulic system liquid | |
JPS5837569Y2 (en) | striking device | |
KR102562121B1 (en) | Time delay valves and flow controllers | |
JP4641674B2 (en) | Hydraulic cylinder | |
RU2013541C1 (en) | Hydraulic valveless impact device | |
JPH0710086Y2 (en) | Single-acting hydraulic cylinder device | |
JPS5837568Y2 (en) | striking device | |
CN100503074C (en) | Absorber of active tool | |
JPS5823587Y2 (en) | Hydraulically operated striking device | |
JPH0220261Y2 (en) | ||
SU1125568A1 (en) | Source of seismic signals of impact type | |
DE610265C (en) | Compressed air control valve for slip forming machines | |
JPH1133930A (en) | Driving machine |