SU738501A3 - Ударна гидравлическа машина - Google Patents

Description

(54) УДАРНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МАШИНА

1

Изобретение относитс  к ударным инструментам , таким как ударные буровые головки дл  бурени  по породе, долбежные станки, и касаетс  устройства демпфировани  отдачи ударного рабочего инструмента в механизмах указанного типа.

Известен ударный механизм, содержащий цилиндрический ствол, в котором размещен ударный порщень, воздействующий на рабочий инструмент под действием гидравлической жесткости, в напорную магистраль включен пневмоаккумул тор 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  его низка  виброзащищенность.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности  вл етс  ударна  гидравлическа  машина, содержаща  цилиндрический корпус с кольцевыми проточками в передней и задней част х , размещенный в нем ударник с кольцевыми проточками, образующий с кольцевыми проточками корпуса переднюю и заднюю компрессионные камеры, аккумул тор, сообщенный с компрессионными камерами 2.

К недостаткам известной машины относитс  ее недостаточна  виброзащита.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности виброизол ции.

Указанна  цель достигаетс  тем, что известна  машина снабжена амортизирующим поршнем, а корпус и поршень выполнены с г дополнительными кольцевыми проточками, размещенными со стороны рабочего инструмента и образующими амортизационную камеру , котора  зыпо.чн ет роль гидравлического подшипника и сообщаетс  с аккумул тором .

10 На фиг. 1 показана передн   часть ударной машины, продольный разрез; на фиг. 2 - задн   часть машины, продольный разрез; на фиг. 3 - принципиальна  схема ударной гидравлической мащины.

Ударна  гидравлическа  машина состо15 ит из передней головки 1 с крышкой 2, кожу .ка 3, промежуточной части 4 кожуха, цилиндрического корпуса 5 и задней головки 6.

Внутри корпуса 5 расположен ударник 7 с возможностью возвратно-поступатапьного 20 перемещени  вдоль продольной оси корпуса Ь.

Ударник 7 состоит из цилиндрического стержн  с двум  поршн ми 8 и 9, имеющими торцовые поверхности 10 и 1. Кроме того, ударник 7 имеет кольцевые проточки 12 и 13, расположенные по обе стороны относительно поршней 8 и 9, а между поршн ми 8 и 9 расположена кольцева  проточка 14. Поршень 8 ударника создает на рабочем инструменте 15 ударные нагрузки. В кож} хе 3 в роликовых подшипниках 16, 17 устгновлен вращающийс  патрон 18. Врашак, щийс  патрон 18 снабжен зубчатым венцом 19, который взаимодействует с зубчатым колесом 20. Вращение от патрона 18 передаетс  рабочему инстру.менту 15 через поводковый элемент 21, Рабочий инструмент 15 пере.мещаетс  в осевом направлении относительно поводкового элемента 21. Передний конец рабочего инстру.мента смонтирован в передней головке 1 в направл ющей 22 и шарикоподщипнике 23. Промывочна  жидкость поступает в осевое отверстие рабочего инструмента 15 через промывочную головку 24. Между головкой 24 и поводковым элементом 21 с.монтировано упорное кольцо 25. В задней части вращающегос  патрона 18 имеетс  втулка 26. Втулка 26 снабжена выступом, в который упираетс  задний конец патрона 18. Шестеренчатое колесо 20 посажено на щлицах на вал 27, который смонтирован во втулках 28 к 29, имеющихс  в кожухе 3. Вал 27 приводитс  во вращение гидравлическим двигателем 30, установленным на корпусе 5. Корпус 5, кольцева  проточка 13 ударника 7, торцова  поверхность 11 и кольцева  проточка 31 корпуса 5 образуют заднюю кольцевую компрессионную камеру 32. Аналогичным образом кольцевой проточкой 12 ударника ,7, торцовой поверхностью 10 и кольцевой проточкой 33 корпуса 5 образована передн   кольцева  компрессионна  ка.мера 34. Расход гидравлической среды, поступающей из питающей магистрали 35, регулируетс  распределительным золотником 36. С питающей магистралью 35 посто нно св зан аккумул тор 37. Питающа  магистраль 3 сообщаетс  с кольцевой впускной камерон 38, имеющейс  в цилиндре распределительного клапана. Пилиндр этого клапаиа имеет , кроме того, две кольцевые выпускные камеры 39, 40, с которыми св заны выпускные каналы 41, 42. Эти выпускные каналы идут к, отстойнику (на чертеже не показа :), откуда гидравлическа  жидкость откачиваетс  порщневой помпой (пе показана) таким образом, чтобы в питающей магистрали 35 поддерживалось посто нное давление гидравлической жидкости, задаваемое управл ющим клапаном (не показан). Аккумул тор 43 посто нно св зан с выпускными .магистрал ми 41, 42 и предупреждает по вление ударных волн в гидравлической системе. Аккумул торы 37, 43 сглаживают пиковые давлени  в системе и на ударнике. Компрессионные камеры 32, 34 сообщаютс  с аккумул тором 43 по соответствующим каналам 44 и 45. Золотник 36 имеет торцовые выступы 46, 47, торцовые поверхности 48, 49 которых наход тс  под давление.м, создаваемы.м в Ч1равл ющих каналах 50, 51, отход щих от L: ударника 7. Торцовый выступ 46 имеет кольцеву.ю ци.чиндрическую поверхность 32, на которую воздействует давление в канале 45, который сообщаетс  через канал 53, имеющийс  в золотнике 36. Торцовый выступ 47 имеет аналогичную цилиндрическую поверхность 54, на которую воздействует давление в канале 44, сообщающемс  с каналом .55, имеющимс  в золотнике 36. Цилиндрические поверхности 52, 54 образуют вспомогательный упор, в св зи с этим они имеют меньщую площадь, чем торцовые поверхности 48, 49, которые представл ют собой основные с.мещающие поверхности, воспринимающие гидравлическое давление. Канал 56 св зан с резервуаром и обеспечивает в нужные .моменты времени дренаж гидравлической жидкости из объема между цилиндрическими част ми 8, 9. В результате этого один из управл ющих каналов 50, 5 всегда будет дренироватьс  через указанный канал 56, когда по другому из этих каналов нагнетаетс  пол; давлением гидравлическа  жидкость. Управл ющий канал 51 и.мее четыре ответвлени  или рукава 57, которые оканчиваютс  на стенке ударника 7. Одно или несколько таких ответвлений могут быть перекрыты перемещаемой регулировочной заглущкой 58. Такое конструктивное решение позвол ет регулировать максимальный ход ударника 7, что означает возможность получени  различного количества проходов и энергии удара на каждый удар. В про.межуточной части 4 находитс  тормозной или амортизирующий поршень 59, который может перемещатьс  в осевом направлении и поворачиватьс  вокруг оси. Тыльна  поверхность 60 этого порщн  образует подвижную торцовую степху амортизап .ионной ка.меры 61, котора  ограничена кольцевой проточкой 62 корпуса 5 и сообщаетс  с питающей магистралью 35 и аккумул тором 37 через канал 63. Кроме того . амортизирующа  ка.мера 61 выполн ет роль гидравлическо о гюдщипника. Ударна  машина работает следующим образом. Золотник 36 находитс  в положении, показанном иа фиг. 3, когда в заднюю компресионную камеру 32 повышенного давлени  подаетс  под соответствующим давлением гидравлическа  жидкость, а из передней ко.мпрессионной камеры 34 гидравлическё;-: жидкость выпускаетс . Ударник 7 перемещаетс  вперед. Регулировочна  заглушка 5й перекрывает два правых ко..ена правл ющего канаста 51. В положении дарника 7, показанном на фиг. 3, управл ющий канал

50 дренируетс  через-дренажный канал об. Золотник 36 находитс  в одном и том же положении, поскольку давление в питающей магистрали 35 передаетс  к упорной поверхности 52 золотника. При смещении ударника 7 вперед (на фиг. 3 влево) управл ющий канал 51 повторно открываетс . В это.м случае слив гидравлической жидкости происходит в дренажный канал 56. Далее, при прохождении порщн  9 ударника 7 мимо отверсти  управл ющего канала 50, он открывает это отверстие в заднюю компрессионную камеру 32, из которой давление передаетс  через управл ющий канал 50 к торцовой поверхности 48 золотника. В результате этого золотник смещаетс  во второе (не показано) рабочее положение (вправо на фиг. 3), при этом давление гидравлической жидкости в передней комперссионной камере 34 возрастает, а давление в задней компрессионной камере 32 падает. Это происходит непосредственно перед соударением ударника 7 с рабочим инструментом 15. Золотник удерживаетс  в правом положении, так как давление гидравлической жидкости из питающей магистрали передаетс  к упорной поверхности 54 золотника 36. Управл ющий канал 50 св зываетс  с дренажны.м каналом 56, когда поверхность 10 порщн  8 проходит рукав 57 управл ющего канала. В резу.льтате этого давление гидравлической жидкости из передней компрессионной камеры 34 передаетс  через управл ющий канал 51 к торцовой поверхности 49 золотника . По этой причине золотник смещаетс  в левое положение, показанное на фиг. 3, в котором он остаетс , так как на поверхность 52 воздействует соответствующее давление

гидравлической жидкости. Гидравлическа  жидкость под давлением теперь поступает в заднюю камеру 32 повыщенного давлени , при этом ударник 7 тормозитс  в результате воздействи  гидравлического давлени  на его поверхность 11. Одновременно с этим гидравлическа  жидкость вытесн етс  ударником 7 из задней камеры 32, который уменьщает в процессе перемещени  объем. указанной камеры. Вытесн ема  таким образом из камеры 32 жидкость поступает в аккумул тор 43 в процессе первой части рабочего хода ударника 7. Однако, как только ударник 7 достигает скорости, соответствующей расходу подаваемой жидкости, аккумул тор 43 начинает подавать гидравлическую жидкость в камеру 32, увеличива  таким образом скорость перемещени  ударника 7.

При рабочий инструмент 15 смещаетс  к втулке 26 вращающегос  патрона, котора  удерживаетс  в положении, показанном на фиг. 1, так как направленное в положительном направлении усилие на поверхность 54 превосходит усилие смещени  ударника .

При отскоке рабочего инструмента 15 от породы в процессе ударного бурени  он удар ет во втулку 26. Импульсные нагрузки отдачи передаютс  на амортизирующий порщень 59 и далее поглощаютс  гидравлической жидкостью, наход щейс  в амортизационной камере 61. Таким образом, гидравлическа  жидкость в амортизаторе работает как звено передающее импульсы отдачи. С гидравлическим амортизатором посто нно

св зан аккумул тор 37. Эта св зь осущестат етс  через столб гидравлической жидкости в канале 63. Если усилие отдачи инструмента превосходит определенное значение , втулка 26 и, следовательно, амортизирующий порщень 59 смещаютс  относительно вращающегос  патрона 18. Такое конструктивное рещение позвол ет демпфировать отдачу ударной мащины. При подъеме бура аккумул тор 37 уравнивает пики давлени  гидравлической жидкости, которые создаютс  в амортизаторе. Затем рабочий инструмент 15 возвращаетс  под действием давлени  в амортизационной камере 61 в исходное положение.

Вращение патрона 18 передаетс  амортизирующему порщню 59 через втулку 26.

Таким образом, гидравлическа  жидкость, наход ща с  в амортизационной камере 61, служит в качестве своеобразного гидравлического подщипника дл  рабочего инструмента 15.

Перепады давлени , которые возникают в амортизационной камере 61 при подъеме амортизирующего порщн  59 относительно вращающегос  патрона 18, компенсируютс  аккумул тором 37.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР

№ 340775, кл. Е 21 С 3/20, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 365435, кл. Е 21 С 3/22, 1970 (прототип). / 313ii 17 2S IS .Ai/ 23 / f „ // - /Л /7///////и. ss f

Фиг.2.