SU1747599A1 - Hydraulic hammer - Google Patents

Hydraulic hammer Download PDF

Info

Publication number
SU1747599A1
SU1747599A1 SU904806577A SU4806577A SU1747599A1 SU 1747599 A1 SU1747599 A1 SU 1747599A1 SU 904806577 A SU904806577 A SU 904806577A SU 4806577 A SU4806577 A SU 4806577A SU 1747599 A1 SU1747599 A1 SU 1747599A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
piston
striker
cavity
valve
cylinder
Prior art date
Application number
SU904806577A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Игоревич Блинов
Исмаил Викторович Равилов
Олег Якубович Тодер
Владимир Иванович Сахно
Сергей Юрьевич Преображенский
Original Assignee
Донецкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Донецкий политехнический институт filed Critical Донецкий политехнический институт
Priority to SU904806577A priority Critical patent/SU1747599A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1747599A1 publication Critical patent/SU1747599A1/en

Links

Landscapes

  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

Использование: при бурении скважин различного назначени  дл  выполнени  основных и вспомогательных операций технологического процесса проходки выработки и дл  погружени  и извлечени  свай, шпунта . Гидроударник содержит корпус 1 с наковальн ми 3 и 4 и цилиндром 6, в котором размещен ступенчатый поршень 9, соединенный с ним боек 10, крышку 5, выпускной клапан 13. Хвостовик клапана 13 подпружинен относительно бойка 10 и заведен в его полость. Впускной клапан 15 св зан с выпускным клапаном 13 посредством толкател  17. Поршень 9 выполнен со сквозной полостью и соединен с бойком с возможностью ограниченного осевого перемещени  на величину , соответствующую ходу клапанов 13 и, 15. Верхн   часть бойка 10 снабжена уплотнением 12 и заведена в полость поршн  концентрично ему. 3 ил. /VUse: when drilling wells for various purposes to perform basic and auxiliary operations of the process of excavation of production and for immersion and extraction of piles, tongue and groove. The hydraulic hammer comprises a housing 1 with anvils 3 and 4 and a cylinder 6, in which a stepped piston 9 is placed, a striker 10 connected to it, a cover 5, an exhaust valve 13. The valve 13 tail is spring-loaded relative to the striker 10 and wound into its cavity. The inlet valve 15 is connected to the exhaust valve 13 by means of the pusher 17. The piston 9 is made with a through cavity and is connected to the striker with the possibility of limited axial movement by an amount corresponding to the valve 13 and 15. The upper part of the striker 10 is provided with a seal 12 and is introduced into the cavity the piston is concentric to it. 3 il. / V

Description

Изобретение относитс  к технике горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного назначени , погружении и извлечении свай, шпунта и т.д.The invention relates to mining equipment and can be used in drilling wells for various purposes, diving and removing piles, dowels, etc.

Известен гидроударник конструкции Донецкого политехнического института, включающий корпус с цилиндром, в котором размещен поршень бойка, крышку цилиндра с каналами, впускной и выпускной клапаны, св занные толкателем, а также верхнюю и нижнюю наковальни.The hydraulic hammer of the construction of the Donetsk Polytechnic Institute is known, which includes a housing with a cylinder that houses the piston of the striker, a cylinder cover with channels, inlet and exhaust valves associated with the pusher, as well as the upper and lower anvils.

Рабоча  жидкость, подаваема  в гидроударник насосом, поступает под поршень бойка и перемещает его вверх. В конце хода вверх поршень наносит удар по выпускному клапану, вызыва  перестановку клапанов в верхнее положение, а,боек наносит удар поThe working fluid supplied to the hydraulic hammer by the pump enters the striker piston and moves it upwards. At the end of the upward stroke, the piston strikes the exhaust valve, causing the valves to shift to the upper position, while the striker strikes the

верхней наковальне. При новом положении клапанов рабоча  жидкость поступает как под поршень бойка, так и в надпоршневую полость цилиндра. Благодар  тому, что рабоча  площадь поршн  гидроударника со стороны надпоршневой полости цилиндра больше, чем его рабоча  площадь со стороны подпоршневой полости, боек совершает ход вниз, производ  при этом перестановку клапанов в исходное положение и нанос  удар по нижней наковальне. Рабоча  жидкость вновь поступает только в подпоршне- вую полость цилиндра и цикл работы устройства повтор етс .upper anvil. With the new valve position, the working fluid enters both under the piston of the striker and in the over-piston cavity of the cylinder. Due to the fact that the working area of the hydraulic hammer piston on the side of the cylinder's overpiston cavity is larger than its working area on the side of the piston cavity, the striker moves down, making the valves rearrange to the initial position and deal a blow to the lower anvil. The working fluid re-enters only into the cylinder piston cavity and the cycle of operation of the device is repeated.

Недостаток описанного гидроударника - мала  энерги  единичного удара по наковальн м, обусловленна  большими потер ми скорости на участке свободного хо2The disadvantage of the described hydraulic hammer is that the energy of a single impact on the anvil is low, due to the large speed losses in the free ho2 section.

VIVI

СЛ Ю Ч)СЛ Ю Ч)

да, когда он движетс  по инерции, а впускной и выпускной клапаны открыты.yes, when it is moving by inertia, and the intake and exhaust valves are open.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству  вл етс  гидроударник, включающий корпус с наковальн ми и цилиндром с крышкой, выполненной с каналами , боек, соединенный с ним ступенчатый поршень, имеющий полость, выпускной клапан с подпружиненным относительно бойка хвостовиком, заведенным в полость поршн , и впускной клапан, св занный с выпускным посредством толкател .The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a hydraulic hammer, including a housing with an anvil and a cylinder with a lid made with channels, a firing pin, a stepped piston connected to it, having a cavity, an exhaust valve with a spring loaded relatively to the hammer. the piston cavity, and the inlet valve associated with the exhaust through the pusher.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Рабоча  жидкость от насоса поступает под поршень бойка и перемещает его вверх. В конце хода вверх поршень удар ет по выпускному клапану, вызыва  перестановку клапанов в верхнее положение, а боек наносит удар по верхней наковальне. При новом положении клапанов рабоча  жидкость поступает как в подпоршневую, так и в надпоршневую полости цилиндра, а поршень , благодар  своей ступенчатой конструкции , движетс  вниз, переставл   в конце хода клапаны в исходное положение и нанос  удар по нижней наковальне нижним торцом бойка. Жидкость вновь поступает только в подпоршневую полость цилиндра и цикл работы устройства повтор етс .The working fluid from the pump goes under the piston of the hammer and moves it upwards. At the end of the up stroke, the piston hits the exhaust valve, causing the valves to shift to the upper position, and the striker strikes the upper anvil. With the new valve position, the working fluid enters both the piston and the cylinder piston cavities, and the piston, due to its stepped design, moves down, at the end of the stroke, the valves are moved to the initial position and the blow to the lower anvil is lowered by the bottom end. The fluid re-enters only into the cylinder piston cavity and the cycle of operation of the device is repeated.

Недостаток описанного гидроударника - мала  энерги  единичного удара по нижней наковальне, обусловленна  большими потер ми его скорости на участке свободного хода, когда оба клапана открыты, а боек движетс  вниз по инерции, преодолева  тормоз щую силу, вызванную гидравли- ческими сопротивлени ми перетоку рабочей жидкости в механизме.The disadvantage of the described hydraulic hammer is that the energy of a single blow on the lower anvil is low, due to the large losses of its speed in the free wheel area when both valves are open and the impactor moves down by inertia, overcoming the braking force caused by the hydraulic resistance of the working fluid in the mechanism.

Целью изобретени   вл етс  увеличение энергии единичного удара бойка по нижней наковальне путем устранени  его свободного хода.The aim of the invention is to increase the energy of a single impact of the striker on the lower anvil by eliminating its free running.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном гидроударнике, включающем корпус с наковальн ми и цилиндром с крышкой, выполненной с каналами, боек, соединенный с ним ступенчатый поршень, имеющий полость, выпускной клапан с подпружиненным относительно бойка хвостовиком , заведенным в полость поршн , эпускной клапан, св занный с выпускным посредством толкател , боек соединен с поршнем, полость которого выполнена сквозной, с возможностью осевого перемещени  на величину, соответствующую ходу клапанов, при этом верхн   часть бойка снабжена уплотнением и заведена в полость поршн  концентрично ему,This goal is achieved by the fact that, in a well-known hydraulic hammer, including a housing with anvils and a cylinder with a lid made with channels, there is a firing pin, a stepped piston connected to it, having a cavity, an exhaust valve with a spring loaded relatively to the striker, inserted into the piston cavity, an ejector valve connected to the outlet by means of a pusher, the head is connected to the piston, the cavity of which is made through, with the possibility of axial movement by an amount corresponding to the valve travel, while the upper part of the head is provided with seal and wound up in the cavity of the piston concentric him

На фиг. 1 изображен гидроударник в исходном положении; на фиг. 2 - то же, в моментудара бойка по верхней наковальне; на фиг. 3 - то же, в момент удара бойка поFIG. 1 shows a hydraulic hammer in the initial position; in fig. 2 - the same, in the moment of a striker on the upper anvil; in fig. 3 - the same at the moment of striking the firing pin

нижней наковальне.lower anvil.

Гидроударник (фиг. 1) состоит из корпуса 1, жестко св занного с верхним переходником 2, верхней 3 и нижней 4 наковальн ми. С верхним переходником 2The hydraulic hammer (Fig. 1) consists of body 1, rigidly connected to the upper adapter 2, upper 3 and lower 4 by the anvil. With upper adapter 2

0 соединена крышка 5 цилиндра 6, оборудованна  впускными 7 и выпускными 8 каналами . В цилиндре 6 установлен ступенчатый поршень 9. Верхн   часть оойкэ 10, шток 11 которого установлен манжетой 12 и заведе5 на в полость поршн  9 концентрично ему. Хвостовик выпускного клапана 13 подпружинен относительно бойка 10 пружиной 14, а впускной клапан 15 подпружинен относительно верхнего переходника 2 пружиной0 is connected to the cover 5 of the cylinder 6, equipped with inlet 7 and outlet 8 channels. A cylinder piston 9 is installed in the cylinder 6. The upper part of the oyke 10, the rod 11 of which is installed by the cuff 12 and is mounted 5 into the cavity of the piston 9 is concentric to it. The tail of the exhaust valve 13 is spring-loaded relative to the striker 10 by the spring 14, and the inlet valve 15 is spring-loaded relative to the upper adapter 2 by the spring

0 16 и св зан с выпускным клапаном 13 толкател ми 17.0 16 and connected to the exhaust valve 13 pushers 17.

Гидроударник работает следующим образом , В исходном положении (фиг. 1) боек 10 под действием собственного веса нахо5 дитс  в крайнем нижнем положении, выпускной клапан 13 открыт, а впускной клапан 15 перекрывает впускные каналы 7 в крышке 5 цилиндра 6 под действием собственного веса и усили  пружины 16. Поршень 9The hydraulic hammer works as follows. In the initial position (Fig. 1), the hammer 10 under the action of its own weight is in its lowest position, the exhaust valve 13 is open, and the inlet valve 15 closes the inlet channels 7 in the cover 5 of the cylinder 6 under the action of its own weight and force springs 16. Piston 9

0 также находитс  в крайнем нижнем положении под действием собственного веса и опираетс  своим нижним торцом на боек 10.0 is also in its lowest position under its own weight and rests with its lower end on the striker 10.

Дл  запуска гидроударника в механизм по каналам в верхнем переходнике 2 пода5 етс  рабоча  жидкость, котора , попада  под поршень 9,.вызывает его перемещение вверх. Вследствие того, что боек 10 соединен с поршнем 9 с возможностью осевого перемещени  на величину, соответствую0 щую ходу клапанов 13 и 15 - S2, а верхн   часть бойка 10 снабжена уплотнительной манжетой 12 и заведена в полость поршн  9 концентрично ему, происходит следую- щее.чТоршень 9 движетс  вверх до момента,To launch the hydraulic hammer into the mechanism, a working fluid is supplied through the channels in the upper adapter 2, which, falling under the piston 9, causes it to move upwards. Due to the fact that the hammer 10 is connected to the piston 9 with the possibility of axial movement by an amount corresponding to the valve 13 and 15 - S2, and the upper part of the hammer 10 is equipped with a sealing sleeve 12 and is inserted into the cavity of the piston 9 concentric to it, the following occurs. The piston 9 moves up to the moment

5 пока не будет пройдено рассто ние, равное ходу клапанов 13 и 15 - S2, а затем продолжает разгон совместно с бойком 10, захватив его верхнюю часть. Во врем  совместного движени  поршн  9 с бойком Южидкость через выпускной канал 8 вытес0 н етс  в окружающую среду, а пружина 14 сжимаетс , поскольку выпускной клапан 13 удерживаетс  в исходном положении толкател ми 17, упирающимис  во впускной клапан 15, на который действует давление5 until a distance equal to that of the valves 13 and 15 - S2 has been covered, and then continues to accelerate together with the striker 10, capturing its upper part. During the joint movement of the piston 9 with briskly Yidzhidkost through the exhaust channel 8 is extruded into the environment, and the spring 14 is compressed, as the exhaust valve 13 is held in the initial position by the pushers 17, abutting the inlet valve 15, which is under pressure

5 рабочейжидкости. Пройд  совместно с бойком 10 рассто ние, равное рабочему ходу бойка 10 вверх SB и-определ емое как разность полного хода бойка 10 Si, и половины хода клапанов 13 и 15 - $2, поршень 9 своим5 working fluid. Together with striker 10, a distance equal to the stroke of the striker 10 upwards SB and determined as the difference of the full stroke of the striker 10 Si and half the stroke of the valves 13 and 15– $ 2, piston 9 with its

верхним торцом наносит удар по тарелке выпускного клапана 13, вызыва  тем самым перестановку клапанов 13 и 15 в верхнее положение. При этом оставшийс  до верхней наковальни 3 путь, равный половине хода клапанов 13 и 15 - 82, боек 10с поршнем 9 проход т за счет накопленной во врем  рабочего хода вверх SB кинетической энергии совместно с клапанами 13 и 15. Эта фаза рабочего цикла механизма заканчиваетс  ударом бойка 10 по верхней наковальне 3, который в виде волны упругой деформации передаетс  на корпус 1 гидроударника .the upper end strikes the plate of the exhaust valve 13, thereby causing the valves 13 and 15 to be moved to the upper position. At the same time, the path remaining to the upper anvil 3, equal to half the stroke of the valves 13 and 15–82, by the piston 9 with the piston 9 is due to the kinetic energy accumulated during the upward stroke SB together with the valves 13 and 15. This phase of the operating cycle of the mechanism ends with a blow the striker 10 along the upper anvil 3, which is transmitted in the form of a wave of elastic deformation to the body 1 of the hydraulic hammer.

Оставшуюс  половину своего хода S2 клапаны 13 и 15 проход т за счет инерционных сил и под действием сжатой пружины 14 (фиг. 2). В верхнем положении впускной клапан 15 открывает впускные каналы 7 в крышке 5 цилиндра 6, а выпускной клапан 13 перекрывает выпускной канал 8 и удерживаетс  на своем посадочном месте давле- нием рабочей жидкости со стороны надпоршневой полости цилиндра 6. На этой фазе рабочего цикла механизма рабоча  жидкость получает доступ как в подпоршне- вую полость цилиндра 6, так и в его надпор- шневую полость. Благодар  тому, что верхн   часть бойка 10 снабжена уплотни- тельной манжетой 12 и заведена в полость поршн  9 концентрично ему, боек 10 под действием давлени  рабочей жидкости на его верхний торец (в этом случае рабоча  площадь равна площади уплотненной относительно нижней наковальни 4 части штока 11) начинает движение вниз, увлека  за собой ступенчэтый поршень 9.The remaining half of its stroke S2 valves 13 and 15 are passed due to inertial forces and under the action of the compressed spring 14 (Fig. 2). In the upper position, the inlet valve 15 opens the inlet channels 7 in the lid 5 of the cylinder 6, and the exhaust valve 13 closes the outlet channel 8 and is held in its seat by the pressure of the working fluid from the side of the piston cylinder 6. At this phase of the working cycle of the mechanism, the working fluid It gains access both to the piston cavity of cylinder 6 and to its supra piston cavity. Due to the fact that the upper part of the striker 10 is equipped with a sealing cuff 12 and inserted into the cavity of the piston 9 concentric to it, the firing pin 10 under the pressure of working fluid on its upper end (in this case, the working area is equal to the area of the sealed 11 relative to the lower anvil ) starts to move down, carried away by the step piston 9.

В это врем  происходит переток рабочей жидкости, вытесн емой из-под поршн  9 в надпоршневую полость цилиндра 6 через открытые впускные каналы 7 в крышке 5 цилиндра 6. Пройд  рассто ние, равное рабочему ходу вниз SH (в предлагаемом гидроударнике рабочий ход вниз SH, и полный ход Si бойка 10 равны), боек 10 наносит удар по нижней наковальне 4 (фиг. 3).At this time, the working fluid is displaced from under the piston 9 into the overpiston cavity of the cylinder 6 through the open inlet channels 7 in the cover 5 of the cylinder 6. Pass a distance equal to the downward stroke SH (in the proposed hydraulic hammer, the down stroke SH, and the full stroke Si of the striker 10 is equal), the striker 10 strikes the lower anvil 4 (Fig. 3).

Таким образом, благодар  тому, что боек 10 соединен с поршнем 9, полость которого выполнена сквозной, с возможностью осевого перемещени  на величину, соответствующую ходу клапанов 13 и 15 - S2, а верхн   часть бойка 10 снабжена уплотнительной манжетой 12 и заведена в полость поршн  9 концентрично ему, боек 10 наносит удар по нижней наковальне 4 в конце рабочего хода вниз SH. не затрачива  энергию на преодоление гидротормржени , возпикающего после открыти  выпускного клапана 13.Thus, due to the fact that the striker 10 is connected to the piston 9, the cavity of which is made through, with the possibility of axial movement by an amount corresponding to the movement of the valves 13 and 15 - S2, and the upper part of the striker 10 is equipped with a sealing sleeve 12 and is inserted into the cavity of the piston 9 concentric to it, the striker 10 strikes the lower anvil 4 at the end of the working stroke down SH. no energy is expended on overcoming the hydraulic shock that occurs after opening the exhaust valve 13.

В момент удара бойка 10 по нижней наковальне 4 поршень 9, который во врем  совместного движени  с бойком 10 приобрел скорость, равную предударной скорости последнего, продолжает двигатьс  по инерции вниз, нанос  удар по хвостовику выпускного клапана 13 срыва  последний с его посадочного места в крышке 5 цилиндраAt the moment of impact of the striker 10 on the lower anvil 4, the piston 9, which, during joint movement with the striker 10, acquired a speed equal to the pre-impact speed of the latter, continues to move down by inertia, striking the tail of the exhaust valve 13 stall, the latter with its seat in the cover 5 cylinder

6. Клапаны 13 и 15 с поршнем 9 совершают ход вниз на величину их хода до упора поршн  9 в боек 10 (фиг. 1), Жесткость пружины 16 подбираетс  таким образом, чтобы компенсировать усилие пружины 14, направленное на удержание выпускного клапана 13 и верхнем положении. В момент соударени  поршн  9 с бойком 10 впускной клапан 15 закрываетс , а выпускной клапан 13 открываетс .6. Valves 13 and 15 with piston 9 make a stroke downward by the magnitude of their stroke until the piston 9 stops in the striker 10 (Fig. 1). The stiffness of the spring 16 is adjusted so as to compensate for the force of the spring 14 aimed at holding the exhaust valve 13 and the upper position At the time of the collision of the piston 9 with the striker 10, the intake valve 15 closes and the exhaust valve 13 opens.

Рабоча  жидкость вновь поступает в подпоршневую полость цилиндра 6 (фиг. 1), и цикл работы механизма повтор етс .The working fluid re-enters the sub-piston cavity of cylinder 6 (Fig. 1), and the cycle of operation of the mechanism is repeated.

Ударные импульсы, передающиес  на корпус 1 от наковален 3 и 4, используютс Shock pulses transmitted to housing 1 from anvils 3 and 4 are used

дл  совершени  работы по погружению в грунт или извлечению из него обсадных труб, свай, шпунта и других элементов.for the work of diving into the ground or removing casing, piles, tongue and other elements from it.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Гидроударник, включающий корпус с наковальн ми и цилиндром с крышкой, выполненной с каналами, боек, соединенный с ним ступенчатый поршень, имеющий полость , выпускной клапан с подпружиненным относительно бойка хвостовиком, заведенным в полость поршн , впускной клапан, св занный с выпускным посредством толкател , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  энергии единичногоThe hydraulic hammer, including a housing with anvils and a cylinder with a lid made with channels, a firing pin, a stepped piston connected to it, having a cavity, an exhaust valve with a spring-loaded shank inserted into the piston cavity, an inlet valve connected to an exhaust by means of a pusher, characterized in that, in order to increase the energy of a single удара бойка по нижней наковальне, боек соединен с поршнем, полость которого выполнена сквозной, с возможностью осевого перемещени  на величину, соответствующую ходу клапанов, при этом верхн   частьimpact of the striker on the lower anvil, the striker is connected to the piston, the cavity of which is made through, with the possibility of axial movement by an amount corresponding to the valve travel, while the upper part бойка снабжена уплотнением и заведена в полость поршн  концентрично ему.the striker is equipped with a seal and is inserted into the piston cavity concentric to it.
SU904806577A 1990-02-19 1990-02-19 Hydraulic hammer SU1747599A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904806577A SU1747599A1 (en) 1990-02-19 1990-02-19 Hydraulic hammer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904806577A SU1747599A1 (en) 1990-02-19 1990-02-19 Hydraulic hammer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1747599A1 true SU1747599A1 (en) 1992-07-15

Family

ID=21504123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904806577A SU1747599A1 (en) 1990-02-19 1990-02-19 Hydraulic hammer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1747599A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Разработка гидроударников дл бурени инженерно-геологических скважин с буровых судов Неудачин Г. И. и др. Сборник Бурение морских инженерно-геологических и глубоких разведочных скважин на нефть и газ. Рига, ВНИИМОРГЕО, 1987, с. 21-26. Авторское свидетельство СССР N; 1446239, кл. Е 02 D 7/10, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU945412A2 (en) Percussive device
SU1747599A1 (en) Hydraulic hammer
SU1760067A1 (en) Hydraulic percussion unit
SU1435709A2 (en) Hydraulic vibrator pile hammer
SU1668559A1 (en) Hammer
SU1649041A1 (en) Hydraulic vibration hammer
SU1017795A1 (en) Hydropneumatic percussive mechanism
SU1406363A1 (en) Percussive device
RU2011779C1 (en) Hydraulic hammer
SU870694A1 (en) Percussive hydraulic device
SU1749439A1 (en) Hydraulic hammer
SU1406362A1 (en) Percussive hydropneumatic device
RU2014931C1 (en) Pulse type pneumatic machine
SU600265A1 (en) Hydropneumatic percussive device
SU1543062A1 (en) Hydropneumatic percussive device
SU953203A1 (en) Hydraulic percussive mechanism
SU467999A1 (en) Hydraulic impact device
SU1092273A1 (en) Percussion apparatus
SU964054A2 (en) Hydraulic vibrated hammer
SU1694881A1 (en) Percussive device
SU1627662A1 (en) Hydraulic vibratory dredge
SU866162A1 (en) Percussive action device
SU1081340A1 (en) Submersible pneumatic percussive tool
SU1060459A1 (en) Percussive machine
SU520438A1 (en) Double piston hydropneumatic drummer