SU1670075A1 - Hydraulic hammer - Google Patents
Hydraulic hammer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1670075A1 SU1670075A1 SU894644895A SU4644895A SU1670075A1 SU 1670075 A1 SU1670075 A1 SU 1670075A1 SU 894644895 A SU894644895 A SU 894644895A SU 4644895 A SU4644895 A SU 4644895A SU 1670075 A1 SU1670075 A1 SU 1670075A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- piston
- striker
- shank
- exhaust valve
- cavity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к бурению и м.б. использовано в строительных работах дл погружени и извлечени свай, шпунта и т.п. Цель - повышение эффективности работы устройства путем снижени потерь скорости бойка и повышени надежности работы клапанной группы. Гидроударник содержит корпус 1 с цилиндром 8, в котором размещен поршень 9 бойка 10, крышку цилиндра 5 с каналами 6 и 7, выпускной клапан 13, хвостовик 12 которого подпружинен относительно бойка 10, а также впускной клапан 19, св занный с выпускным клапаном 13 посредством толкател 21, хвостовик 12 выпускного клапана 13 уплотнен относительно цилиндрической полости 14 бойка 10, котора св зана с надпоршневой полостью цилиндра 8 гидроударника сверлени ми 23, а кольцева проточка 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 соединена с его осевым каналом 17 и выполнена с возможностью сообщени с надпоршневой полостью цилиндра 8 гидроударника посредством верхних отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10. Рассто ние от кольцевой проточки 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 до отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10 при крайнем нижнем положении поршн 9 определ етс из соотношени S2/2≤A*98S2, где S2 - ход клапанов 13 и 19 гидроударника, A - рассто ние от кольцевой проточки 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 до верхних отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10 при крайнем нижнем положении его поршн 9. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to drilling and m. used in construction work for the immersion and extraction of piles, sheet piling, etc. The goal is to increase the efficiency of the device by reducing the speed loss of the striker and increasing the reliability of the valve group. The hydraulic hammer comprises a housing 1 with a cylinder 8 in which the piston 9 of the striker 10 is located, a cover of the cylinder 5 with channels 6 and 7, an exhaust valve 13, the shank 12 of which is spring-loaded relative to the striker 10, and an inlet valve 19 connected to the exhaust valve 13 by means of the pusher 21, the shank 12 of the exhaust valve 13 is sealed relative to the cylindrical cavity 14 of the striker 10, which is connected to the overpiston cavity of the hydraulic hammer 8 by drilling 23, and the annular groove 16 of the shank 12 of the exhaust valve 13 is connected to its axial passage 17 and the ability to communicate with the over piston cavity of the cylinder 8 of the hydraulic hammer through the upper holes 22 in the walls of the cylindrical cavity 14 of the hammer 10. The distance from the annular groove 16 of the shank 12 of the exhaust valve 13 to the holes 22 in the walls of the cylindrical cavity 14 of the hammer 10 at the lowest position of the piston 9 is determined from ratio of S 2 / 2≤A * 98S 2, wherein S 2 - stroke valve 13 and the hammers 19, a - distance from the annular groove 16 of the shank 12 of the exhaust valve 13 to the upper opening 22 in the wall of the cylindrical cavity 14 of the striker 10 at the extreme lower n the decomposition of its piston 9. 1 ZP f-ly, 4 ill.
Description
; «,; “,
аbut
v|v |
VрVр
v| СЛv | SL
ФигFig
посредством толкател 21, хвостовик 12 выпускного клапана 13 уплотнен относительно цилиндрической полости 14 бойка 10, котора св зана с надпоршневои полостью цилиндра 8 гидроударника сверлени ми 23, а кольцева прогочка 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 соединена с его осевым каналом 17 и выполнена с возможностью сообщени с надпоршневои полостью цилиндра 8 гидроударника посредством верхних отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10. Рассто ние от кольцевой проИзобретение относитс к устройствам, примен емым при бурении скважин и может быть использовано дл погружени и извлечени свай, шпунта и т.п.through the pusher 21, the shank 12 of the exhaust valve 13 is sealed relative to the cylindrical cavity 14 of the striker 10, which is connected to the over piston cavity of the hydraulic hammer 8 by drilling 23, and the annular passage 16 of the shank 12 of the exhaust valve 13 is connected to its axial channel 17 and is configured to communicate with the over-piston cavity of the cylinder 8 of the hydraulic hammer through the upper holes 22 in the walls of the cylindrical cavity 14 of the hammer 10. The distance from the annular production refers to devices used in drilling Azhinov and can be used for driving and extracting piles, sheet piles, etc.
Цель изобретени - повышение эффек- тивности работы устройства п.ем снижени потерь скорости бойка и повышени надежности работы клапанной группы.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device operation in order to reduce the speed loss of the striker and increase the reliability of the valve group.
На фиг.1 изображен гидроудариик в исходном положении; на фиг.2 - гидроудар- ник в конце рабочего хода поршн бойка вверх; на фиг.З - гидроударник в момент удара бойка по верхней наковальне; на фиг.4 - гидроударник в конце рабочего хода поршн бойка вниз.Figure 1 shows the hydraulic shock in the initial position; 2 shows a hydraulic hammer at the end of the stroke of the piston of the striker upwards; on fig.Z - hydraulic hammer at the time of striking the striker on the upper anvil; figure 4 - hydraulic hammer at the end of the stroke of the piston striker down.
Гидроударник состоит из корпуса 1, жестко св занного с верхним переходником 2, верхней 3 и нижней 4 наковальней. С верхним переходником 2 соединена крышка цилиндра 5, оборудованна впускными 6 и выпускными 7 каналами, В цилиндре 8 установлен поршень 9 бойка 10. Шток 11 бойка 10 установлен в нижней наковальне 4 гидроударника и имеет диаметр меньший, чем диаметр поршн 9. Хвостовик 12 выпу- скного клапана 13 установлен в цилиндрической полости 14 бойка 10 и уплотнен относительно нее манжетами 15, При этом хвостовик 12 выпускного клапана 13 снабжен кольцевой проточкой 16, котора св - зана с осевым каналом 17, выполненным в выпускном клапане 13, и подпружинен относительно бойка 10 пружиной 18. Впускной клапан 19 подпружинен относительно верхнего переходника 2 пружиной 20 и св зан с выпускным клапаном 13 толкател ми 21. Стенки цилиндрической полости 14 бойка 10 снабжены верхними отверсти ми 22, выполненными с возможностью взаимодействи с кольцевой проточкой 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 и сверлени ми 23, соедин ющими надпоршточки 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 до отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10 при крайнем нижнем положении поршн 9 определ етс из соотношени S2/2 а $2. где S2 ход клапанов 13 и 19 гидроударника, а - рассто ние от кольцевой проточки 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 до верхних отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10 при крайнем нижнем положении его поршн 9. 1 з,п, ф- лы, 4 ил.The hydraulic hammer consists of a housing 1 rigidly connected with the upper adapter 2, the upper 3 and the lower 4 anvil. A cylinder head 5 connected to the upper adapter 2 is equipped with inlet 6 and exhaust 7 channels. In cylinder 8, piston 9 of striker 10 is installed. Stem 11 of striker 10 is installed in the lower anvil 4 of the hydraulic hammer and has a diameter smaller than the diameter of the piston 9. The valve 13 is installed in the cylindrical cavity 14 of the striker 10 and sealed relative to it by cuffs 15. In this case, the shank 12 of the exhaust valve 13 is provided with an annular groove 16, which is connected to an axial channel 17, which is made in the exhaust valve 13, and is spring-loaded relative to but the striker 10 is spring 18. The inlet valve 19 is spring-loaded relative to the upper adapter 2 by the spring 20 and is connected to the exhaust valve 13 by pushers 21. The walls of the cylindrical cavity 14 of the striker 10 are provided with upper openings 22, which are interoperable with the annular groove 16 of the end shank 12 of the outlet valve 13 and drills 23 connecting the piston plates 16 of the shank 12 of the exhaust valve 13 to the holes 22 in the walls of the cylindrical cavity 14 of the die 10 at the extreme lower position of the piston 9 is determined from the ratio S2 / 2 and $ 2. where S2 is the stroke of the valves 13 and 19 of the hydraulic hammer, and is the distance from the annular groove 16 of the shank 12 of the exhaust valve 13 to the upper orifices 22 in the walls of the cylindrical cavity 14 of the striker 10 at the lowest position of its piston 9. 1 з, п, фла, 4 il.
невую полость цилиндра 8 с цилиндрической полостью 14 бойка 10.Neva cavity of the cylinder 8 with a cylindrical cavity 14 of the striker 10.
Гидроударник работает следующим образом .Hydraulic hammer works as follows.
В исходном положении боек 10 под действием собственного веса находитс в крайнем нижнем положении, выпускной клапан 13 открыт, а впускной клапан 19 перекрывает впускные каналы 6 в крышке цилиндра 5 под действием собственного веса и усили сжатой пружины 20. Жесткость пружины 20 подбираетс таким образом , чтобы преодолеть силу трени манжет 15 хвостовика 12 выпускного клапана 13, но не вызывать сжати пружины 18, котора при крайнем нижнем положении бойка 10 гидроударника не имеет предварительного нат га, т е находитс в свободном состо нии . Дл запуска гидроударника в механизм по каналам в верхнем переходнике 2 подаетс рабоча жидкость, котора попадает под поршень 9 бойка 10 и вызывает подъем последнего.In the initial position, the hammer 10 under its own weight is in the lowest position, the exhaust valve 13 is open, and the inlet valve 19 closes the inlet channels 6 in the cylinder head 5 under the action of its own weight and the force of the compressed spring 20. The rigidity of the spring 20 is chosen so that overcome the friction force of the cuff 15 of the shank 12 of the exhaust valve 13, but do not cause compression of the spring 18, which, when the extreme lower position of the striker 10 of the hydraulic hammer does not have a preload, is not in a free state. To start the hydraulic hammer, the working fluid is fed through the channels in the upper adapter 2, which gets under the piston 9 of the hammer 10 and causes the latter to rise.
По мере подъема бойка 10 вверх жидкость , наход ща с в надпоршневои полости цилиндра 8, через выпускной канал 7 в крышке цилиндра 5 вытесн етс в окружающую среду, а пружина 18 сжимаетс , так как св занные между собой толкател ми 21 впускной 19 и выпускной 13 клапаны удерживаютс в исходном положении давлением рабочей жидкости на площадь поверхности прилегани впускного клапана 19 к впускным каналам 6 в крышке цилиндра 5. Благодар тому, что хвостовик 12 выпускного клапана 13 уплотнен относительно цилиндрической полости 14 бойка 10, котора св зана с надпоршневои полостью цилиндра 8 сверлени ми 23, обеспечиваетс вытеснение жидкости из-под хвостовика 12 в надпоршневую полость цилиндра 8 и далее в окружающую среду Пройд рассто ние, равное рабочему ходуAs the striker 10 rises upward, the fluid in the piston cavity of the cylinder 8 through the outlet channel 7 in the cylinder head 5 is displaced into the environment, and the spring 18 is compressed because the interconnected pushers 21 of the inlet 19 and the outlet 13 the valves are kept in the initial position by the pressure of the working fluid on the surface area of the adjoining inlet valve 19 to the inlet channels 6 in the cylinder head 5. Due to the fact that the shank 12 of the exhaust valve 13 is sealed relative to the cylindrical cavity 14 of the head 10, which nadporshnevoi and from cylinder space 8 mi drill 23 is provided fluid displacement from the shank 12 above the piston in the cylinder space 8 and further into the environment After passing distance equal to the working stroke
SB и определ емое как разность полного хода Si и половины хода клапанов $2, боек 10 своим верхним торцом наносит удар по тарелке выпускного клапана 13, вызыва тем самым перестановку клапанов 13 и 19 в верхнее положение. При этом оставшийс до верхней наковальни 3 путь, равный половине хода клапанов S2, боек 10 проходит совместно с клапанами 13 и 19 за счет накопленной во врем рабочего хода вверх SB кинетической энергии, испытыва при этом некоторое гидроторможение, так как через уменьшающийс зазор между выпускными клапаном 13 и его седлом в крышке цилиндра 5 вытесн етс возрос- ший за счет притока через впускные отверсти б обьем рабочей жидкости. Эта фаза рабочего цикла механизма заканчиваетс ударом 10 по верхней наковальне 3 который в виде волны напр жени переда- етс корпусу 1.SB and defined as the difference between the full stroke Si and the half stroke of the valves $ 2, the firing pin 10 with its upper end strikes the plate of the exhaust valve 13, thereby causing the valves 13 and 19 to be moved to the upper position. At the same time, the path remaining to the upper anvil 3, which is equal to half the stroke of the valves S2, is passed along with the valves 13 and 19 due to the kinetic energy accumulated during the upward stroke SB, experiencing some hydraulic retardation, because through the decreasing gap between the exhaust valve 13 and its seat in the lid of the cylinder 5 is displaced by the volume of working fluid that has increased due to the inflow through the inlets b. This phase of the working cycle of the mechanism ends with a strike 10 on the upper anvil 3, which is transmitted in the form of a voltage wave to the housing 1.
Оставшуюс половину своего хода $2 клапаны 13 и 19 проход т за счет инерционных сил и усили сжатой пружины 18. В верхнем положении впускной клапан 19 от- крывает впускные каналы 6, выпускной клапан 13 перекрывает выпускные каналы 7 и удерживаетс на своем посадочном месте давлением рабочей жидкости со стороны надпоршневой полости цилиндра 8. На этой фазе рабочего цикла механизма рабоча жидкость получает доступ как в подпоршне- вую полость цилиндра 8, так и в его надпор- шневую полость. Благодар тому, что рабоча площадь поршн 9 со стороны над- поршневой полости цилиндра 8 больше его рабочей площади со стороны лодпоршне- вой полости на величину площади поперечного сечени уплотненной части штока 11 бойка 10, последний начинает двигатьс вниз.The remaining half of its stroke, $ 2, valves 13 and 19 are passed due to inertial forces and the force of the compressed spring 18. In the upper position, the inlet valve 19 opens the inlet channels 6, the exhaust valve 13 closes the exhaust channels 7 and is held in its seat by the pressure of the working fluid from the side of the piston 8 over-piston cavity. At this phase of the working cycle of the mechanism, the working fluid gets access both to the under-piston cavity of the cylinder 8 and to its above-piston cavity. Due to the fact that the working area of the piston 9 on the side of the supra-piston cavity of the cylinder 8 is larger than its working area on the side of the piston cavity by the amount of the cross-sectional area of the compacted part of the rod 11 of the striker 10, the latter begins to move downwards.
В это врем происходит переток рабочей жидкости, вытесн емой из-под поршн 9 в надпоршневую полость цилиндра 8 через открытые впускные каналы 6 в крышке цилиндра 5, а пружина 18 разжимаетс до своего исходного положени . Пройд рассто ние , равное рабочему ходу вниз SH и определ емое как разность полного хода Si и размера А, боек 10 начинает переста- новку клапанов 13 и 19 в нижнее положение . Благодар тому, что кольцева проточка 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 соединена с ото осевым каналом 17 и выполнена с возможностью сообще- ни с надпоршневой полостью цилиндра 8 гидроударника посредством отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10, происходит совмещение отверстий 22 с кольцевой проточкой 16 хвост овика 12, надпоршнева полость через осевой канал 17 выпускного клапана 13 соедин етс с окружающей средой, давление в механизме выравниваетс , впускной клапан 19 под действием собственного веса, скоростного напора поступающей из каналов в верхнем переходнике 2 жидкости и усили пружины 20 движетс вниз совместно с выпускным клапаном 13, который увлекаетс вниз силами трени манжет 15 о стенки цилиндрической полости 14 бойка 10. Поскольку пружина 18 в исходном положении была установлена без предварительного нат га, она не оказывает сопротивлени перемещению клапанов 13 и 19 вниз. При этом полностью отсутствует механическое соударение хвостовика 12 выпускного клапана 13 и бойка 10 что снижает затраты энергии бойка 10 на перестановку клапанной группы и не вызывает напр жений раст жени в теле выпускного клапана 13.At this time, the working fluid flows out from under the piston 9 into the over-piston cavity of the cylinder 8 through the open intake ports 6 in the cylinder head 5, and the spring 18 expands to its original position. Having traveled a distance equal to the working stroke down SH and defined as the difference between the full stroke Si and size A, the head 10 begins to move the valves 13 and 19 to the lower position. Due to the fact that the annular groove 16 of the stem 12 of the exhaust valve 13 is connected to the axial channel 17 and is arranged to communicate with the piston cylinder 8 of the hydraulic hammer through the holes 22 in the walls of the cylindrical cavity 14 of the striker 10, the holes 22 are aligned with the annular groove 16 the tail of the horn 12, the overpiston cavity through the axial channel 17 of the exhaust valve 13 is connected to the environment, the pressure in the mechanism is equalized, the inlet valve 19 under the action of its own weight, velocity pressure p The fluid flowing out of the channels in the upper adapter 2 and the force of the spring 20 moves downwardly together with the exhaust valve 13, which is carried down by the friction forces of the cuff 15 against the walls of the cylindrical cavity 14 of the striker 10. Since the spring 18 was in the initial position without prior tensioning it, Resists the movement of valves 13 and 19 downwards. In this case, the mechanical impact of the shank 12 of the exhaust valve 13 and the striker 10 is completely absent, which reduces the energy costs of the striker 10 for the valve group permutation and does not cause tensile stresses in the body of the exhaust valve 13.
В св зи с тем, что рассто ние А от кольцевой проточки 16 хвостовика 12 выпускного клапана 13 до отверстий 22 в стенках цилиндрической полости 14 бойка 10 при крайнем нижнем положении его поршн 9 определ етс из соотношени S2/2 А $2, где $2 ход клапанов 13 и 19, свободный ход бойка 10 вниз SHC не превышает половины хода клапанов S2 и может быть сведен до минимума. Выполнение неравенства SH 5 S2/2 обуславливает уменьшение пути, проходимого бойком 10 до нижней наковальни 4 по инерции, сокращение времени действи на его поршень 9 тормоз щей силы, вызванной гидравлическими сопротивлени ми перетоку рабочей жидкости в крышке цилиндра 5, и снижение потерь скорости бойка 10 перед соударением с нижней наковальней 4.Due to the fact that the distance A from the annular groove 16 of the shank 12 of the exhaust valve 13 to the holes 22 in the walls of the cylindrical cavity 14 of the striker 10 at the extreme lower position of its piston 9 is determined from the ratio S2 / 2A $ 2, where $ 2 valves 13 and 19, the free motion of the striker 10 down SHC does not exceed half the stroke of the valves S2 and can be minimized. The fulfillment of the inequality SH 5 S2 / 2 causes a decrease in the path traveled by the striker 10 to the lower anvil 4 by inertia, a reduction in the time to its piston 9 of braking force caused by hydraulic resistance to the flow of working fluid in the cylinder head 5, and a decrease in the speed of the striker 10 before impact with lower anvil 4.
В конце своего перемещени вниз боек 10 наносит удар по нижней наковальне 4, а клапаны 13 и 19 занимают исходное положение . Жидкость вновь поступает под поршень 9 цилиндра 8, выбыва повторение рабочего цикла гидроударника.At the end of its downward movement, the striker 10 strikes the lower anvil 4, and the valves 13 and 19 occupy the initial position. The fluid re-enters the piston 9 of the cylinder 8, leaving the repetition of the working cycle of the hydraulic hammer.
Ударные импульсы, передающиес на корпус 1 от наковальни 3 и 4 в виде волн упругой деформации, используютс дл совершени работы по погружению в грунт или извлечению из него различных элементов .Impulse impulses transmitted to housing 1 from anvils 3 and 4 in the form of elastic waves are used to carry out the work of diving into the ground or extracting various elements from it.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894644895A SU1670075A1 (en) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | Hydraulic hammer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894644895A SU1670075A1 (en) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | Hydraulic hammer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1670075A1 true SU1670075A1 (en) | 1991-08-15 |
Family
ID=21426187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894644895A SU1670075A1 (en) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | Hydraulic hammer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1670075A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102052056A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | Hydraulic jet type impactor |
| RU2818266C1 (en) * | 2019-12-16 | 2024-04-26 | Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн | Well drilling tool and method of determining parameters thereof |
-
1989
- 1989-02-01 SU SU894644895A patent/SU1670075A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Неудачин Г.И., Фоменко B.C., Чаленко А.А. и др. Разработка гидроударников дл бурени инженерно-геологических скважин с буровых судов. В. сб.: Бурение морских инженерно-геологических скважин на нефть и газ. Рига ВНИИморгео, 1987, с 21- 26, рис.2. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102052056A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | Hydraulic jet type impactor |
| RU2818266C1 (en) * | 2019-12-16 | 2024-04-26 | Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн | Well drilling tool and method of determining parameters thereof |
| US12031410B2 (en) | 2019-12-16 | 2024-07-09 | China Petroleum & Chemical Corporation | Well drilling tool and method for determining parameter thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1670075A1 (en) | Hydraulic hammer | |
| US5647445A (en) | Double piston in-the-hole hydraulic hammer drill | |
| SU1760067A1 (en) | Hydraulic percussion unit | |
| SU1539303A1 (en) | Hydraulic percussive tool | |
| SU1668559A1 (en) | Hammer | |
| NO325972B1 (en) | Device for hammer hammer valve for use in coiled drilling | |
| SU1747599A1 (en) | Hydraulic hammer | |
| SU1399393A1 (en) | Pipe cap | |
| SU987069A1 (en) | Percussive hole-bottom mechanism | |
| SU597777A1 (en) | Hydraulic vibrating hammer | |
| SU617573A1 (en) | Hydraulic percussion device | |
| SU757677A1 (en) | Hydraulic impact device for eliminating tool stalling | |
| SU1749439A1 (en) | Hydraulic hammer | |
| SU1059111A1 (en) | Hydraulic percussive machine | |
| SU411901A1 (en) | ||
| SU1051261A1 (en) | Percussive hydraulic mechanism | |
| SU962457A1 (en) | Hydraulic hammer | |
| SU1017795A1 (en) | Hydropneumatic percussive mechanism | |
| RU2011779C1 (en) | Hydraulic hammer | |
| SU1649041A1 (en) | Hydraulic vibration hammer | |
| SU1446240A1 (en) | Hidraulic vibration hammer | |
| RU1788158C (en) | Equipment for drilling holes in ground | |
| SU1657584A1 (en) | Hydraulic hammer | |
| SU1745849A1 (en) | Hydraulic percussion machine | |
| SU163128A1 (en) |