SU600265A1

SU600265A1 - Hydropneumatic percussive device

Info

Publication number: SU600265A1
Application number: SU762313463A
Authority: SU
Inventors: Виктор Григорьевич Кузнецов; Виктор Иванович Клок; Борис Михайлович Тутов; Станислав Иванович Сабинин
Original assignee: Институт горного дела; Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горного и обогатительного машиностроения
Priority date: 1976-01-07
Filing date: 1976-01-07
Publication date: 1978-03-30

Description

1one

Изобретение касаетс гидропневматического устройства ударного действи и может быть использовано, в частности, дл дроблени негабаритов горных пород.The invention relates to a hydropneumatic percussion device and can be used, in particular, for crushing oversized rock.

Известно гидроппевматическое устройство ударного действи дл разрушени пегабарнтов горных пород, включающее поступательно перемещаемый в цилиндре ударный поршень , воздействуюш,ий на рабочий инструмент , в котором выполнена заполн ема жидкостью полость с ВХОДЯШ.ИМ в нее золотником-плунжером , передающим удары от по1)шн жидкости и нерекрываюш,им при этом каналы дл подвода жидкости, выход щие в полость рабочего инструмента 1.A hydropeelectric percussion device is known for destroying rock pegards, including a percussion piston moving progressively in a cylinder, acting on a working tool in which a cavity filled with fluid is supplied with an IMPORTANT valve filled with a spool from the piston) and non-closing, thereby the channels for the supply of fluid, going into the cavity of the working tool 1.

Конструкци такого устройства предусматривает уменьшение динамических нагрузок на пего в момент удара. Однако передача усилий от газового аккумул тора к ударной массе осуществл етс механическим путем и сопровождаетс ударами металлических деталей одна о другую, что снижает надежность в работе зстройства.The design of such a device provides for the reduction of dynamic loads on it at the moment of impact. However, the transmission of forces from the gas accumulator to the impact mass is carried out mechanically and is accompanied by the impacts of the metal parts against each other, which reduces the reliability of the device.

Более близким техническим решением к изобретению вл етс гидропневматическое устройство ударного действи , содержащее размещенный в цилиндре боек, несущий рабочий и тормозной поршни, образующие с разделительной перегородкой цилиндра папор ую и сливную полости, периодически соедин емые между собой с помощью расположенного в бойке золотника, и воздействующий на боек гидропневматический аккумул тор с двум порщн ми, полость мелгду которыми заполнена сжатым газом, а полости перед порщн ми - жидкостью 2.A closer technical solution to the invention is a hydropneumatic percussion device containing a firing pin located in a cylinder, carrying working and brake pistons, forming a spring and a drain cavity intermittently interconnected by means of a slide located in the striker, and acting to a face a hydropneumatic accumulator with two pulses, the cavity of which is filled with compressed gas, and the cavity before the pulses - with liquid 2.

В указанном устройстве поршень гидропневматического аккумул тора своим штоком жестко соединен с траверсой штока гидроцилиндра взвода и снабл ен упорами, взаимодействующими с тормозными порщн мп аккумул тора . Таким образом, и в этом случае аккумул тор имеет жесткую механическую св зь с подвижными ударными массами, чтоIn this device, the piston of the hydropneumatic accumulator is rigidly connected with the crosshead of the platoon hydraulic cylinder rod with its rod and equipped with stops interacting with the brake piston. Thus, in this case, the battery also has a rigid mechanical connection with moving shock masses, which

оказывает значительное вли ние на надежность в работе устройства.has a significant impact on the reliability of the device.

Кроме того, в устройстве из-за того, что щток проходит через полость газового аккумул тора , приходитс увеличивать объемIn addition, in the device due to the fact that the brush passes through the cavity of the gas accumulator, it is necessary to increase the volume

его цилиндра, что создает трудности в получении надежного уплотнени поверхности аккумул тора .its cylinder, which creates difficulties in obtaining reliable sealing of the surface of the battery.

Целью изобретени вл етс повышение надежности в работе уетройства.The aim of the invention is to improve the reliability of the work of the device.

Это достигаетс тем, что предлагаемое устройство снабжено гидропневматическим порщневым компенсатором, а в цилиндре соответственно со стороны рабочего и тормозного поршней выполнены рабоча и тормозна камеры, посто нно сообщенные с гидравлическими полост ми аккумул тора и гидравлическими полост ми компенсатора, газовые полости которого сообщены с атмосферой.This is achieved by the fact that the proposed device is equipped with a hydropneumatic piston compensator, and in the cylinder, respectively, from the working and brake pistons, there are working and brake chambers, which are permanently connected to the hydraulic cavities of the accumulator and the hydraulic cavities of the compensator, whose gaps communicate with the atmosphere.

Такое конструктивное решение позвол ет полностью заменить жесткую механическую св зь газового аккумул тора с бойком гидравлической , сохран нри этом статистическую разгрузку подвижных масс; исключить соударение деталей при работе и увеличить таким образом надежность запирани газа в цилиндре аккумул тора.Such a constructive solution makes it possible to completely replace the rigid mechanical coupling of the gas accumulator with a briskly hydraulic one, while maintaining the statistical unloading of moving masses; eliminate the collision of parts during operation and thus increase the reliability of locking the gas in the cylinder of the battery.

На фиг. 1 показано описываемое устройство в положении, соответствующем моменту начала взвода бойка; на фиг. 2 - то же в положении , соответствующем началу рабочего хода бойка; на фиг. 3 - то же в положении, соответствующем концу торможени бойка.FIG. 1 shows the described device in the position corresponding to the moment of the start of the hammer strike; in fig. 2 - the same in the position corresponding to the beginning of the working stroke of the striker; in fig. 3 - the same in the position corresponding to the end of the braking of the striker.

Устройство имеет цилиндр 1, в котором расположен боек 2 с наконечником 3, несущий тормозной 4 и рабочий 5 поршни, золотник 6 с нружиной 7, гидропневматический аккумул тор 8 с рабочим 9 и тормозным 10 поршн ми , переднюю 11 и заднюю 12 крепежные обоймы, разделительную перегородку 13, переднюю 14 и заднюю 15 уплотнительные крышки, корпус гидропневматического поршневого компенсатора 16 с упорной перегородкой 17 и поршн ми 18. В цилиндре 1 выполнены отверсти 19 и 20 соответственно дл подвода и дл слива рабочей жидкости, а в теле бойка 2 - перепускные 21 и управл ющие 22 каналы. Взаимное расположение деталей устройства образует сливную 23, напорную 24, рабочую 25 и тормозную 26 камеры, гидравлическую нолость 27 гидропневматического поршневого компенсатора 16, газовую полость 28 гидроиневматического поршневого компенсатора 16, гидравлические полости 29 и 30 аккумул тора 8, полость 31 газового аккумул тора 8. Тормозна 26 и рабоча 25 камеры соединены с гидравлическими полост ми 29 и 30 газового аккумул тора 8 и гидропневматического поршневого компенсатора 16 соответственно каналами 32 и 33.The device has a cylinder 1, in which there is a head 2 with a tip 3, supporting brake 4 and working 5 pistons, spool 6 with a spring 7, hydro-pneumatic accumulator 8 with working 9 and brake 10 pistons, front 11 and rear 12 fastening clips, separating the partition 13, the front 14 and the rear 15 sealing covers, the housing of the hydropneumatic piston compensator 16 with the support partition 17 and the pistons 18. In the cylinder 1 there are holes 19 and 20, respectively, for supplying and for draining the working fluid, and in the body of the striker 2 - bypass 21 and control 22 channels. The mutual arrangement of parts of the device forms a drain 23, a pressure head 24, a work 25 and a brake chamber 26, a hydraulic floor 27 of a hydropneumatic piston compensator 16, a gas cavity 28 of a hydro-pneumatic piston compensator 16, a hydraulic cavity 29 and 30 of the accumulator 8, a cavity 31 of the gas accumulator 8. The brake 26 and the working chamber 25 are connected to the hydraulic cavities 29 and 30 of the gas accumulator 8 and the hydropneumatic piston compensator 16, respectively, by channels 32 and 33.

В исходном положении детали устройства занимают положение, показанное на фиг. 1, причем золотник 6 находитс в нижнем положении . Полость 31 аккумул тора 8 заполнена сжатым газом, например азотом, под давлением , обеспечивающим получение расчетной величины энергии единичного удара. Камеры 23-26 и полости 27, 29 и 30 заполнены рабочей жидкостью.In the initial position, the parts of the device occupy the position shown in FIG. 1, with the spool 6 in the lower position. The cavity 31 of the accumulator 8 is filled with compressed gas, such as nitrogen, under pressure, which provides the calculated value of the energy of a single blow. Chambers 23-26 and cavities 27, 29 and 30 are filled with working fluid.

При подаче от гидропривода рабочей жидкости в напорную камеру 24 нроисходит перемещение бойка 2 с тормозным 4 и рабочим 5 поршн ми вверх, при этом рабочий поршень 5 через каналы 33 вытесн ет жидкость из рабочей камеры 25 цилиндра 1 в иолости 27 и 30. Так как на рабочий поршень 9 аккумул тора 8 со стороны полости 31 воздействует усилие сжатого газа, а газова полость 28 гидроиневматического поршневого компенсатора 16 соединена с атмосферой, происходит перемещение поршн 18 вниз. При этом выбираетс «свободный выбег подвижных масс. После того как поршень 18 дой.з,ет до упорной перегородки 17, начинаетс непосредственно взвод подвижных масс, при этом рабочий поршень 9 перемещаетс вниз, производ дополнительное сжатие газа в аккумул торе 8 и повыша его потенциальную энергию . В это врем за счет разр жени в тормозной камере 26 цилиндра 1 происходит неремещение иоршн 18 вниз, и разрыва столба жидкости в тормозной камере 26 не происходит . Взвод осуществл етс до момента выхода управл ющих каналов 22 в напорную камеру 24, при котором золотник 6 перемещаетс в крайнее верхнее положение и соедин ет камеры 23 и 24 через перепускные каналы 21 и кольцевую проточку золотника 6, как цоказано «а фиг. 2. Под действием быстрорасшир ющего газа аккумул тора 8 подвижна When the working fluid is supplied from the hydraulic drive to the pressure chamber 24, the striker 2 moves with the brake 4 and the working piston 5 upwards, while the working piston 5 pushes the liquid out of the working chamber 25 of cylinder 1 through channels 33 in iolost 27 and 30. Since The working piston 9 of the accumulator 8 from the side of the cavity 31 acts on the force of the compressed gas, and the gas cavity 28 of the hydro-pneumatic piston compensator 16 is connected to the atmosphere, and the piston 18 moves downward. In this case, "free run-out of moving masses is chosen. After the piston 18 is do3, it rises to the stop partition 17, the mobile masses begin to be charged directly, while the working piston 9 moves down, producing additional compression of gas in the accumulator 8 and increasing its potential energy. At this time, due to the discharge in the brake chamber 26 of the cylinder 1, non-movement of the spray 18 down occurs, and no rupture of the liquid column occurs in the brake chamber 26. The arming takes place until the control channels 22 exit into the pressure chamber 24, in which the spool 6 moves to its highest position and connects the chambers 23 and 24 through the overflow channels 21 and the annular groove of the spool 6, as shown in FIG. 2. Under the action of the rapidly expanding gas of the battery 8, the

масса устройства (детали 2, 3, 4, 5, 6, 7) перемещаетс ускоренно вниз и потенциальна энерги сжатого газа переходит в кинетическую энергию подвижных масс. Золотник 6 удерживаетс в крайнем верхнем положенииthe mass of the device (parts 2, 3, 4, 5, 6, 7) moves rapidly downwards and the potential energy of the compressed gas transforms into the kinetic energy of moving masses. The spool 6 is held in its highest position.

за счет сил инерции, возникающих в момент разгона подвижных масс, а жидкость по каналам 21 переливаетс из наиорной камеры 24 в сливную камеру 23. В момент удара происходит резка остановка подвижных масс иdue to the inertial forces arising at the time of acceleration of moving masses, and the fluid through the channels 21 is poured from the naive chamber 24 into the discharge chamber 23. At the moment of impact, the moving masses stop and

золотник 6 за счет сил инерции перебрасываетс в крайнее нижнее положение, перекрыва перепускные каналы 21 и разобща камеры 23 и 24. Затем цикл повтор етс . Конструкци устройства предусматриваетthe spool 6 is shifted to the lowest position by inertia forces, blocking the bypass channels 21 and the separate chambers 23 and 24. Then the cycle is repeated. The design of the device provides

статистическую разгрузку подвижных масс в MOMCFiT удара, т. е. в это врем подвижные массы движутс по инерции и на них не действуют ускор ющие и тормозные усили . При свободном перемещении подвижных масс также не происходит разрыв столба жидкости в рабочей 25 и тормозной 26 камерах, так как поршни 18 гидропневматических поршневых компенсаторов перемещаютс , сохран посто нство объема жидкости в указанных камерах .the statistical unloading of moving masses in MOMCFiT of an impact, i.e., at this time, the moving masses are moving by inertia and are not affected by accelerating and braking forces. With the free movement of moving masses, there is also no rupture of the liquid column in the working 25 and brake 26 chambers, since the pistons 18 of the hydropneumatic piston compensators move, maintaining the same volume of fluid in these chambers.

Если после выбора «свободного выбега боек 2 не встретит преграды, начинаетс процесс торможени . Положение деталей устройства в этот момент представлено на фиг. 3. ВIf, after selecting the free run, the hammer 2 does not encounter any obstacles, the braking process begins. The position of the parts of the device at this moment is shown in FIG. 3. In

этом случае нижний поршень 18 компенсатора 16 доходит до упорной перегородки 17, а тормозной поршень 4 цилиндра 1 вытесн ет жидкость из тормозной камеры 26 через каналы 32 в гидравлическую полость 29 аккумул тора 8. При перемещении поршн 10 происходит сжатие газа в полости 31 аккумул тора 8 и гашение кинетической энергии подвижных масс до их полной остановки. Выполнение в цилиндре 1 устройства тормозной 26 и рабочей 25 камер, соединенных с гидравлическими полост ми 27 гидропневматического компенсатора 16 и гидравлическими полост ми 29 и 30 гидропневматического аккумул тора 8, полностью устран ет егоIn this case, the lower piston 18 of the compensator 16 reaches the stop partition 17, and the brake piston 4 of cylinder 1 displaces fluid from the brake chamber 26 through channels 32 into the hydraulic cavity 29 of the accumulator 8. When the piston 10 is moved, gas is compressed in the cavity 31 of the accumulator 8 and quenching the kinetic energy of moving masses to their complete stop. A brake 26 and a working 25 chambers in cylinder 1, connected to hydraulic cavities 27 of a hydropneumatic compensator 16 and hydraulic cavities 29 and 30 of a hydropneumatic accumulator 8, completely eliminate it

жесткую механическую св зь с бойком 2, замен ее гидравлической, при этом исключаютс удары отдельных деталей устройства под большими ударными нагрузками, повышаетс технологичность изготовлени , надежность в работе и уменьшаютс динамические нагрузки на корпус устройства в момеит удара .rigid mechanical connection with the striker 2, replacing it with a hydraulic one, thus eliminating the blows of individual parts of the device under large shock loads, improving manufacturability, reliability and reducing the dynamic loads on the device body in a time hit.

Claims

1. USSR author's certificate No. 393402, cl. E 21 C 3/20, 1970.

2. USSR author's certificate LL 420738, cl. E 21 C 3/20, 1971.

thirty

12

32

Ipl 1

32

JJ fsj /

n

27