SU1668559A1 - Ударный механизм - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при буровых работах дл  погружени  свай, шпунтов, а также при бурении скважин. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД механизма. В ударном механизме, содержащем корпус, поршень с бойком, наковальню с хвостовиком, возвратную камеру, соединенную с окружающей средой через выпускной клапан, и распределитель, выпускной клапан 11 выполнен с осевым каналом, св зан с поршнем 5 и подпружинен относительно его, в наковальне 8 установлен дифференциальный клапан 13, шток 14 которого размещен в камере 15, периодически сообщаемой посредством распределител  с окружающе срежой и с напорной магистралью. При этом возвратна  камера 26 соединена с напорной магистралью через дифференциальный клапан 13 и осевые каналы 28 и 27 в хвостовике 9 наковальни 8 и выпускном клапане 11. Полости 22 и 23 распределител  св заны между собой через осевой канал 24 поршн  20, а шток 21 имеет возможность взаимодействи  с бойком 6. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при буровых работах дл  погружени  свай, шпунтов, а также при бурении скважин.

Цель изобретени  - повышение КПД механизма.

На фиг. 1 изображен ударный механизм , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

В состав ударного механизма вход т корпус 1 с переходником 2 и упорами 3. К корпусу 1 крепитс  цилиндр 4, в котором установлен поршень 5, св занный с брйком 6, имеющий меньшие ступени 7. В корпусе 1 установлена наковальн  8 с хвостовиком 9, который размещен в осевом канале 10 бойка 6. Выпускной клапан 11 св зан с поршнем 5 и подпружинен относительно него пружиной 12. В наковальне 8 установлен дифференциальный клапан 13, хвостовик 14 которого установлен в камере 15, выполне н- ной с возможностью соединени  с напорной магистралью каналами 16 и 17, а с окружающей средой - каналами 16, 18 и 19. В наковальне 8 установлен также распределитель , выполненный в виде камеры, в которой установлен поршень 20 со штоком 21. При этом полости 22 и 23 соединены между собой каналом 24 в поршне 20 и штоке 21. В полости 23 под поршнем 20 установлена пружина 25. Возвратна  камера 26, размещенна  в цилиндре 4, св зана с напорной магистралью осевыми каналами 27 и 28 соответственно в выпускном клапане 11 и хвостовике 9 через дифференциальный клапан 13 и канал 29. Полость 30 под меньшими ступен ми 7 поршн  5 св зана с окружающей средой каналами 31, а дифференциальный клапан 13 подпружинен пружиной 32.

Ударный механизм работает следующим образом.

В начальный момент времени боек 6 находитс  в крайнем нижнем положении и, взаимодейству  со штоком 21, удерживает поршень 20 также в крайнем нижнем положении , сжима  пружину 25. Выпускной клапан 11 открыт, а дифференциальный 13 закрыт. Корпус 1, опира сь упорами 3 на

наковальню 8, передает на нее осевую нагрузку .

Жидкость подаетс  через канал в переходнике 2 и по кольцевому зазору между

корпусом 1 и цилиндром 4 под поршень 5, вызыва  его подъем. При движении поршн  5 вверх жидкость из вогзратной камеры 26 через каналы в переходнике 2 вытесн етс  в скважину.

При ходе поршн  5 вверх поршень 20 занимает под действием пружины крайнее верхнее положение, перекрыва  канал 17 и соедин   полость 15 через каналы 16, 18 и 19с окружающей средой.

Ход поршн  5 выбираетс  таким, что

при достижении им максимальной скорости выпускной клапан 11 закроетс  (перекроет каналы в переходнике 2), гидравлически замыка  возвратную камеру 26, в которой распростран етс  волна ударного давлени . При этом пружина 12 служит дл  снижени  динамических нагрузок, действующих на выпускной клапан 11 при закрывании.

Волна ударного давлени , распростран  сь через осевые каналы 27 и 10, подходит к торцу хвостовика 9 наковальни 8 и передает ему свою энергию. Кроме того, ударное давление, продолжа  распростран тьс  по осевому каналу 28 хвостовика 9,

доходит до дифференциального клапана 13 и открывает его. Открывание клапана 13 облегчаетс  тем, что на его шток 14 действует давление, равное давлению в окружающей среде, с которой в этот момент соединена

камера 15.

Следует отметить, что поскольку рассто ние от возвратной камеры 26 до торца хвостовика 9 намного меньше, чем дифференциального клапана 13, то движение жидкости , необходимое дл  открывани  последнего, не окажет значительного вли ни  на КПД передачи удара, так как длительность передачи импульса повышенного давлени  от возвратной камеры 26 до

торца хвостовика 9 значительно меньше времени распространени  волны повышенного давлени  от возвратной камеры 26 до дифференциального клапана 13 и затем волны пониженного давлени  от клапана 13 до камеры 26 (кроме того, сюда же следует приплюсовать и врем  приогкрывани  дифференциального клапана 13).

Клапан 13, открывшись, удерживаетс  в этом положении за счет давлени  на него рабочей жидкости, котора  по каналам 29, 28, 10 и 27 начинает поступать в возвратную камеру 26. Поскольку площадь поршн  5 сверху больше, чем снизу, на величину суммы площадей меньших ступеней 7, то он начинает перемещатьс  вниз. В это врем  клапан 11 удерживаетс  на каналах переходника 2 за счет давлени  жидкости.

Боек 6, подход  к наковальне 8, взаимодействует со штоком 21 распределител , перемеща  поршень 20 в крайнее нижнее положение, и наносит удар по наковальне 8. Одновременно поршень 5, удар   по хвостовику выпускного клапана 11,срывает его с каналов переходника 2. Клапан 11 за счет силы удара и действи  собственного веса возвращаетс  в исходное положение.

В этот же момент времени, поскольку камера 15 соединена каналами 16 и 17 и полостью 22 с напорной магистралью, а канал 18 перекрыт поршнем 20, то давление, действующее на дифференциальный клапан 13 сверху и снизу, уравновешиваетс  и клапан 13 закрываетс  под действием пружины 32.

Далее цикл работы повтор етс ,

Следует отметить, что поскольку полости 22 и 23 св заны одна с другой каналом 24, то давлени  в них в процессе работы

механизма равны, что позвол ет свести к минимуму затраты энергии на перемещение поршн  20.

В процессе работы механизма каналы

31 преп тствуют возникновению гидравлической подушки в камерах 30 под меньшими ступен ми 7 поршн  5.

Использование описываемой конструкции механизма позвол ет повысить его КПД

и упростить эксплуатацию.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Ударный механизм, содержащий корпус , поршень с бойком, наковальню с хвостовиком , возвратную камеру, соединенную с окружающей средой через выпускной клапан , распределитель в виде камеры с размещенным в ней поршнем со штоком, напорную магистраль отличающийс 

   тем, что, с целью повышени  КПД механизма , выпускной клапан выполнен с осевым каналом, подвижно соединен с поршнем и подпружинен относительно него, в хвостовике наковальни выполнен осевой канал, а

   наковальн  снабжена дифференциальным клапаном и камерой, сообщенной через распределитель с окружающей средой и напорной магистралью, причем возвратна  камера соединена с последней через дифференциальный клапан и осевые каналы в выпускном клапане и хвостовике наковальни, а полости распределител  св заны одна с другой через канал, выполненный в его поршне , который подпружинен, а его шток имеет возможность взаимодействи  с бойком.

   -А

   23

   Редактор С.Пекарь

   18 16

   Ј/s s / //Л

   Фаг. г

   Составитель Н.Заболоцка 

   Техред М.МоргенталКорректор М. Кучер ва