SU1051259A1

SU1051259A1 - Percussive assembly of drilling machine with hydraulic drive

Info

Publication number: SU1051259A1
Application number: SU823443946A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Федосеевич Пономарчук; Борис Григорьевич Бовдуй; Иван Васильевич Коц; Евгений Андреевич Шаповалов; Александр Антонович Гуливец
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Рудничного Машиностроения; Винницкий политехнический институт
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1983-10-30

Abstract

1. УДАРНЫЙ УЗЕЛ БУРИЛЬНОЙ МАШИНЫ С ГИДРОПРИВОДОМ, включающий корпус, боек, штоковую полость , рабочую пружину, взвод щие плунжеры и гидрораспределитель, отличающийс тем, что, с целью повышени эксплуатационной надежности, упрощени конструкции и стабилизации рабочего режима, гидрораспределитель выполнен в виде дифференциального ступенчатого клапана с радиальной перегородкой, а боек снабжен стержнем с буртиками, который установлен с возможностью взаимодействи с клапаном посредством пружин, которые размещены между радиальной перегородкой и буртиками, при этом один из буртиков установлен на стержне с возможностью осевого перемещени , а на в-нешней поверхности, клапана выполнена фасонна протока дл взаимодействи с фиксатором, установленным в корпусе. 2. Узел по п. 1, отличающийс тем, что подвижный буртик со стороны конца стержн поджат дополнительной пружиной, а в ю щтоковой полости бойка выполнен газовый (Л амортизатор.1. SHOCK ASSEMBLY OF A DRILLING MACHINE WITH A HYDRAULIC DRIVE, including a housing, a hammer, a rod cavity, a working spring, cocking plungers and a hydraulic distributor, characterized in that in order to improve operational reliability, simplify the design and stabilize the operating mode, the hydraulic distributor valve with a radial septum, and the head is equipped with a rod with collar, which is installed with the ability to interact with the valve by means of springs that are placed between the radial n regorodkoy and shoulders, wherein one of the flanges is mounted on the rod with the possibility of axial movement, and in-External Expansion surface, the valve is formed a shaped duct for cooperating with the retainer mounted in the housing. 2. An assembly according to claim 1, characterized in that the movable shoulder on the side of the rod end is compressed by an additional spring, and a gas (L shock absorber) is made in the thrust shaft of the striker.

Description

27 S32 т 2S 2S 9 23 ,2 1127 S32 t 2S 2S 9 23, 2 11

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано в бурильных установках, отбойных молотках и других технологических машинах, в которых примен ютс ударники, совершаюш.ие возвратно-поступательное движение дл сообщени ударов хвостовику рабочего инструмента .The invention relates to the mining industry and can be used in drilling equipment, jackhammers and other technological machines in which percussion tools are used, making a reciprocating motion to communicate the tool shank.

Известно гидравлическое устройство ударного действи , включающее корпус, боек и взаимодействующий с ним золотник 1.A hydraulic percussion device is known, comprising a body, a face, and a spool 1 interacting with it.

Недостатком указанного устройства вл етс отсутствие стабильности рабочего процесса, происход щее из-за неопределенности точек переключени распределительного золотника перед ударом.The disadvantage of this device is the lack of stability of the workflow, which is due to the uncertainty of the switching points of the distribution valve before impact.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс ударный узел бурильной машины с гй-дро при водом, включающий корпус, боек, штоковую полость, рабочую пружину, взвод щие плунжеры и гидрораспределитель 2 .Closest to the present invention, there is an impact unit of a drilling machine with a gy-core with water, comprising a housing, a face, a rod cavity, a operating spring, cock-plungers and a hydraulic distributor 2.

Недостатки гидравлического ударного узла заключаютс в сложности конструкции, требующей точной обработки р да золотниковых поверхностей, при этом золотник перемещаетс буртиками бойка, что снижает на,.ежность работы и нарущает стабильность цикла из-за отсутстви фиксированных точек его переключени .The drawbacks of the hydraulic impact unit are the complexity of the design, which requires precise machining of a number of spool surfaces, while the spool is moved by the strikers of the striker, which reduces the working reliability and impairs the stability of the cycle due to the absence of fixed switching points.

Цель изобретени - повыщение эксплуатационной надежности, упрощение конструкции и стабилизаци рабочего режима.The purpose of the invention is to increase operational reliability, simplify the design and stabilize the operating mode.

Поставленна цель достигаетс тем, что в ударном узле бурильной мащины с гидроприводом , включающем корпус, боек, щтоковую полость, рабочую пружину, взвод щие плунжеры и гидрораспределитель, гидрораспределитель выполнен в виде дифференциального ступенчатого клапана с радиальной перегородкой, а боек снабжен стержнем с буртиками, который установлен с возможностью взаимодействи с клапаном посредством пружин, которые размещены между радиальной перегородкой и буртиками, при этом один из буртиков установлен на стержне с возможностью осевого перемещени , а на внешней поверхности клапана выполнена фасонна проточка дл взаимодействи с фиксатором, который установлен в корпусе .The goal is achieved by the fact that, in a hydraulic hammer drill unit, including a body, a head, a pinhole, a working spring, cocking plungers and a hydraulic distributor, the hydraulic distributor is designed as a differential stepped valve with a radial septum, and installed with the possibility of interaction with the valve by means of springs, which are placed between the radial partition and the shoulders, with one of the shoulders mounted on the rod with the possibility of sowing movement, and on the outer surface of the valve there is a shaped groove for interaction with a retainer, which is installed in the housing.

Кроме того, подвижный буртик со стороны конца стержн поджат дополнительной пружиной, а в штоковой полости бойка выполнен газовый амортизатор.In addition, the movable shoulder from the end of the rod is compressed by an additional spring, and a gas shock absorber is made in the rod cavity of the striker.

На чертеже приведена схема ударного узла.The drawing shows a diagram of the impact node.

Ударный узел бурильной машины с гидроприводом содержит основной корпус 1, размещенный внутри него боек - ударную массу 2, рабочий инструмент 3, взвод щие рабочие плунжеры 4 и 5, боек-ударна масса 2 подпружинена относительно корпуса рабочей пружиной 6. К основному корпусу 1 прикреплен корпус блока 7 управлени , внутри которого расположен гидрораспределитель - дифференциальный клапан 8, контактирующий конической фаской, выполненной на передней части наружной поверхности с седлом в корпусе блока 7 управлени , отсекающей св зь полости 9 высокого давлени со сливной полостью 10. Цилиндрическа наружна поверхность меньшего диаметра дифференциального клапана 8, выполненна на задней его части, входит в направл ющее отверстие крышки И. На передней части наружной поверхности клапана выполнена фасонна проточка, с которой при переключении контактируют фиксаторы 12, поджатые пружинами 13 и расположенные в радиальных отверсти х корпуса блока 7 управлени . Во внутренней полости дифференциального клапана 8 выполнена радиальна перегородка, через осевое отверстие которой со стороны сливной полости 10 пропущен стержень 14. На наружной поверхности стержн 14 выполнен упор, который при помощи пружины 15 под5 жат к перегородке клапана 8, с другой стороны перегородка подпружинена пружиной 16 относительно подвижного буртика 17, насаженного на стержень 14. Подвиж:ный буртик 17 поджат к шайбе 18, котора в свою очередь прижата пружиной 19 когра0 ничительному бурту на стержне 14. Пружина 19 стопоритс в поджатом состо нии при помощи гайки 20 со шплинтом 21. На конце стержн 14, соединенного с бойком 2, расположена направл юща щайба 22, котора удерживает пружину 6. Полость 9 высокогоThe hydraulically driven boring machine impact assembly contains the main body 1, the firing pin located inside it - impact weight 2, the working tool 3, cocking working plungers 4 and 5, the firing impact weight 2 is spring-loaded relative to the working spring 6. A body is attached to the main body 1 control unit 7, inside of which there is a hydraulic distributor - differential valve 8, which is in contact with a conical chamfer, made on the front part of the outer surface with a saddle in the body of the control unit 7, which cuts off the communication of cavity 9 is high The pressure has a drain cavity 10. The cylindrical outer surface of the smaller diameter of the differential valve 8, made on its rear part, enters the guide opening of the cap I. On the front part of the outer surface of the valve, a shaped groove is made, with which the retainers 12 are in contact with the springs 13 and located in the radial openings of the casing of the control unit 7. A radial partition is made in the inner cavity of the differential valve 8, through the axial opening of which a rod 14 is passed from the side of the drain cavity 10. On the outer surface of the rod 14 there is an abutment, which with the help of a spring 15 is pressed to the valve partition 8, on the other side the partition is spring loaded relative to the movable shoulder 17 mounted on the rod 14. The movable shoulder 17 is pressed against the washer 18, which in turn is pressed against the spring 19 of the limiting shoulder on the rod 14. The spring 19 stops in the pressed state when the nut 20 with a cotter pin 21. At the end of the rod 14 connected to the striker 2 situated schayba guide 22 which holds the spring 6. The cavity 9 High

5 давлени св зана каналом 23 с напорной и рабочей магистрал ми, соответственно 24 и 25. Рабоча магистраль 25 св зана с рабочими камерами 26 и 27 взвод щих плунжеров 4 и 5. Сливна полость 10 каналом 285 pressure is connected by channel 23 to the pressure and working lines, respectively 24 and 25. The working line 25 is connected to working chambers 26 and 27 of the charging plungers 4 and 5. Drain cavity 10 by channel 28

Q св зана со сливной магистралью 29. Подторцова полость 30 дифференциального клапана 8 посредством зазоров в осевом отверстии радиальной перегородки и отверстий 31 в ней св зана со сливной полостью 10, что предотвращает возникновение противо5 давлени при переключении. На внутренней поверхности тела корпуса 1, направл ющей боек-ударную массу 2, выполнен канал 32, св зывающий межДу собой штоковую полость 33 и полость 34, причем канал 32 выполнен на такую длину, что при нанесении удара боек 2 в конце рабочего хода может, перекрыва своей наружной поверхностью канал 32, сжимать образовавшуюс воздушную подушку и предотвращать возможные удары по корпусу 1 в результате отходаThe Q is connected to the drain line 29. The sub-cavity 30 of the differential valve 8 is connected with the drain cavity 10 by gaps in the axial bore of the radial partition and the holes 31 in it, which prevents the occurrence of counter pressure during switching. A channel 32 is made on the inner surface of the body of the housing 1, which directs the firing-impact mass 2, connecting the rod cavity 33 and the cavity 34 between itself, and the channel 32 is made so long that when striking the striker head 2 it can blocking the outer surface of the channel 32, compress the resulting air cushion and prevent possible blows to the housing 1 as a result of the departure

5 рабочего инструмента 3, например, при отсутствии или недостаточном поджатии корпуса бурильной машины к забою. Ударный узел бурильной машины с гидроприводом работает следующим образом. На чертеже устройство изображено в момент начала взвода - холостого хода ударной массы-бойка 2. В этом положении рабоча жидкость под давлением поступает в полость 9 высокого давлени и в рабочие камеры 26 и.27, осуществл силовое воздействие на перемещающиес взвод щие плунжеры 4 и 5, кбторые перемещают ударкую массу-боек 2 и сжимают пружину 6. При этом дифференциальный клапан 8 находитс в крайнем переднем положении. т. е. прижат конической фаской к седлу, отсека св зь полости 9 высокого давлени от сливной полости 10. Поджатие клапана 8 к седлу осуществл етс благодар перепаду давлени рабочей жидкости, воздействующей на конструктивно образованную ступень т. е. на кольцевую площадь между диаметром герметизации по седлу и диаметром цилиндрической направл ющей клапана, 20 котора входит в крыщку 11. По мере перемещени бойка 2 происходит сжатие пружины 6, а также осевое перемещение стержн 14. При перемещении стержн 14 осуществл етс сжатие пружины 15, которое 5 продолжаетс до тех пор, пока выступ на стержне 14 не соприкоснетс с радиальной перегородкой дифференциального клапана 8. Далее перемещающийс стержень 14 отрывает дифференциальный клапан 8 от седла и пружина 15, воздейству на радиаль- зо ную перегородку, перемещает клапан до упора в торец крыщки 1. При этом из радиальных отверстий в корпусе блока 7 управлени выход т в фасонную проточку под действием сжатых пружин 13 фиксаторы 12, которые фиксируют дифференциальный кла- 35 пан в открытом положении. В этом положении рабочие камеры 26 и 27 посредством рабочей магистрали 25, а также напорна магистраль 24 соедин ютс со сливной полостью 10. Давление в рабочих камерах 26 д и 27 падает до сливного и ударна массабоек 2, разгон сь под действием сжатой рабочей пружины 6, совершает рабочий ход т. е. перемещаетс в исходное положение и наносит уДар по рабочему инструменту 3. Взвод щие плунжеры 4 и 5 вытесн ют рабочую жидкость из камер 26 и 27 на слив, Стержень 14, отслежива движение бойка 2, перемещаетс в исходное положение. При перемещении стержн 14 во врем рабочего хода бойка 2 осуществл етс сжатие пружины 16 относительно радиальной перегородки, которое продолжаетс до тех пор, пока усилие пружины 16 не преодолеет осевую составл ю1цую от общего усили отжима пружин 13, удерживающих фиксаторы 12 в фасонной проточке. После выхода из зацеплени с фиксаторами 12 дифференциальный клапан 8, наход щийс под осевым силовым воздействием пружины 16, опускаетс на седло и осуществл ет отсечку св зи полости 9 высокого давлени и сливной полости 10. Это происходит в момент заверщени рабочего хода. Далее рабочий процесс повтор етс в автоматическом режиме. Регулиру производительность насоса приводной гидросистемы, можно управл ть частотой ударов бойка 2 по рабочему инструменту 3, обеспечива таким образом оптимальный режим бурени конкретной горной породы, Дл устранени ударов по дифференциальцому клапану 8, в результате отхода рабочего инструмента 3, когда боек 2 может сместитьс на больщее рассто ние, чем расчетна длина хода, предусмотрена пружина 19 больщей жесткости, котора , воспринима нагрузку на себ , см гчает ударные нагрузки. При нормальном режиме работы пружина 19 посредством щайбы 18, поджатой к выступу на стержне 14, образует опорную площадку, с которой контактирует подвижный бортик 17, и участи в переклю ении дифференциального клапана не принимает . Применение изобретени позволит повысить эксплуатационную надежность, упростить конструкцию, стабилизировать рабочий режим за счет автономности работы распределительного золотника.5 working tool 3, for example, in the absence or insufficient preload of the housing of the boring machine to the face. Impact site drilling machine with hydraulic actuator works as follows. In the drawing, the device is depicted at the moment of starting the platoon - idling of the shock mass-striker 2. In this position, the working fluid under pressure enters the high-pressure cavity 9 and into the working chambers 26 and 27, exerting a force on the moving plunger 4 and 5 In addition, the shock valve 8 is in its extreme forward position. i.e., the conical chamfer is pressed against the seat, the communication compartment of the high pressure cavity 9 from the drain cavity 10. The valve 8 is pressed against the saddle due to the differential pressure of the working fluid acting on the structurally formed step, i.e. the annular area between the sealing diameter the seat and the diameter of the cylindrical valve guide 20, which enters the lid 11. As the striker 2 moves, the spring 6 is compressed and the rod 14 is axially moved. When the rod 14 moves, the spring 15 is compressed, which Section 5 continues until the protrusion on the rod 14 is in contact with the radial partition of the differential valve 8. Next, the moving rod 14 separates the differential valve 8 from the seat and the spring 15, acting on the radial partition, moves the valve all the way to the end of the flap 1. At the same time, from the radial holes in the housing of the control unit 7, under the action of compressed springs 13, clamps 12, which secure the differential valve 35 in the open position, enter the shaped groove. In this position, the working chambers 26 and 27 through the working line 25, as well as the pressure line 24 are connected to the drain cavity 10. The pressure in the working chambers 26 d and 27 drops to the drain and shock punch 2, accelerated under the action of the compressed working spring 6, makes a working stroke, i.e., moves to the initial position and strikes the working tool 3. The charging plungers 4 and 5 displace the working fluid from the chambers 26 and 27 to the drain, Rod 14, tracing the movement of the striker 2, moves to the initial position. When the rod 14 is moved during the working stroke of the striker 2, the spring 16 is compressed relative to the radial partition, which continues until the force of the spring 16 overcomes the axial component of the total spring force of the springs 13, which retain the clamps 12 in the shaped groove. After disengagement from the clamps 12, the differential valve 8, which is under the axial force of the spring 16, is lowered onto the seat and cuts off the connection of the high-pressure cavity 9 and the drain-cavity 10. This occurs at the moment of completion of the stroke. Next, the workflow is repeated automatically. By adjusting the performance of the hydraulic drive pump, it is possible to control the frequency of strikes of the striker 2 on the working tool 3, thus providing an optimal drilling mode for a particular rock. To eliminate impacts on the differential valve 8, as a result of the withdrawal of the working tool 3, when the striker 2 can be displaced by more a distance than the calculated stroke length, a spring 19 of greater rigidity is provided, which, perceiving the load on itself, relieves shock loads. In normal operation, the spring 19 by means of a clamp 18, pressed against the protrusion on the rod 14, forms the bearing pad with which the movable rim 17 contacts, and does not take part in the switching of the differential valve. The application of the invention will improve operational reliability, simplify the design, stabilize the operating mode due to the autonomy of the distribution valve.

Claims

1. SHOCK ASSEMBLY OF A HYDRAULIC DRILLING MACHINE, comprising a housing, a hammer, a rod cavity, a working spring, cocking plungers and a hydraulic valve, characterized in that, in order to increase operational reliability, simplify the design and stabilize the operating mode, the hydraulic valve is made in the form of a differential step valve , with a radial baffle, and the firing pin is equipped with a flange rod, which is installed with the possibility of interaction with the valve by means of springs that are placed between the radial burnout with a flange and flanges, one of the flanges being mounted on the rod with the possibility of axial movement, and on the external surface of the valve a shaped duct is made for interaction with a latch mounted in the housing.

2. A knot by π. 1, characterized in that. that the movable flange from the side of the end of the rod is preloaded by an additional spring, and a gas shock absorber is made in the rod cavity of the hammer.

(L