SU953203A1

SU953203A1 - Hydraulic percussive mechanism

Info

Publication number: SU953203A1
Application number: SU802978939A
Authority: SU
Inventors: Женишбек Усубалиев; Мамасабыр Жоробеков; Калдыгул Жунусбаевна Шахатаева
Original assignee: Фрунзенский политехнический институт
Priority date: 1980-08-20
Filing date: 1980-08-20
Publication date: 1982-08-23

Description

Изобретение относитс к горному делу, а именно к гидравлическому ударному механизму, который может быть .испо.пьзован дл разрушени гор ных пород, бетона и рьлхлени мерзлы грунтов. Известно гидравлическое ударное устройство, содержащее боек .с поршнем , размещенные в цилиндре, снабже ное пневмоаккумул тором и вспомогательным поршнем, установленным в пе ремычке корпуса полым штоком, внутри которого размещен подпружиненный инерционный золотник., а также снабженное . напорными и сливными каналами 1 . . Недостатки этого устройства сложность и малонадежность ввиду того, что оно имеет большое число сочлененных исполните.пьнь1Х элементо Кроме того, упругие пружины, которые имеютс в механизме,при бо.пь ших частотах не выдерживают циклических нагрузок и быстро выход т из стро ., Наиболее близким по технической сущности Иодостигаемому результату к изобретению вл етс гидравлический ударный механизм, включающий гидроаккумул тор, внутри которого размещен цилиндр и боек, полость разгона которого посто нно св зана с гидроаккумул тором и периодически со сливной магистралью, а полость возврата посто нно сообщена с напорной магистралью 2. Однако в таком механизме дл совершени автоколебательного движени бойку необходимо иметь такую действующую силу, котора могла бы всегда возвращать боек в исходное положение. В полости взвода бойка имеетс посто нна действующа сила, она вл етс в одном случае полезной (когда боек совершает холостой хрд) , а в другом случае .отрицательной (когда боек совершает рабочий ход дл нанесени удара по инструменту ) . .Следовательно, эта сила уменьшает предударную скорость, энергию и частоту удара, тем caMto-i снижает энергетические характеристики , а также КПД гидравлического ударного механизма, т.е. часть кинематической энергии бойка, полу ченной в процессе разгона, тер ет- , с на преодоление гидравлического сопротивлени и действующей посто нной силы в полости возврата бойка.The invention relates to mining, in particular to a hydraulic percussion mechanism, which can be used to destroy rocks, concrete and relieve frost ground. A hydraulic percussion device is known, containing a firing pin with a piston, placed in a cylinder, supplied with a pneumatic accumulator and an auxiliary piston installed in the jumper of the housing with a hollow rod, inside which a spring-loaded inertia spool is located, as well as equipped. pressure and drain channels 1. . The disadvantages of this device are complexity and unreliability due to the fact that it has a large number of articulated performers. In addition, the elastic springs that exist in the mechanism, at high frequency, do not withstand cyclic loads and quickly go out of order. In its technical essence, the inventive result of the invention is a hydraulic percussion mechanism including a hydraulic accumulator, inside of which a cylinder and a firing pin are placed, the acceleration cavity of which is permanently connected to the hydraulic accumulator and Periodically with the drain line and the return chamber permanently communicates with the pressure line 2. However, in such a mechanism for self-oscillation of the striker absolutely necessary to have the acting force, which would always return the striker to its initial position. There is a constant force in the die of the striker, which is useful in one case (when the striker makes a blank disc), and in another case it is negative (when the striker makes a working stroke for striking the tool). . Consequently, this force reduces the pre-impact speed, energy and frequency of impact, the caMto-i reduces the energy characteristics as well as the efficiency of the hydraulic shock mechanism, i.e. part of the kinematic energy of the striker received in the process of acceleration loses em-, c to overcome the hydraulic resistance and the effective force in the return cavity of the striker.

Цель изобретени - увеличение частоты и энергии ударов гидравлического ударного механизма.The purpose of the invention is to increase the frequency and energy of impacts of the hydraulic shock mechanism.

Поставленна цель достигаетс тем,.что гидравлический ударный механизм , включающий гидроаккумул тор , внутри которого размещен цилиндр и боек, полость разгона которого посто нно св зана с гидроаккумул тором и периодически со сливной магистралью, а полость возврата посто нно сообщена с напорной магистралью , механизм снабжен ступенчатым поршнем, одна из торцовых поверхностей которого .размещена в полости в.озврата бойка, а друга - в полости гидроаккумул тора, при этом в бойке выполнен осевой канал, сообщенный с напорной магистралью и полостью возвра.та бойка.The goal is achieved by the fact that a hydraulic percussion mechanism, including a hydraulic accumulator, inside which is placed a cylinder and a firing pin, the acceleration cavity of which is permanently connected to the hydraulic accumulator and periodically with a drain line, and the return cavity is permanently connected to the pressure main, the mechanism is equipped with a stepped piston, one of the end surfaces of which is located in the cavity of the return valve of the striker and the other in the cavity of the hydroaccumulator, while the axial channel in the hammer is connected to the pressure line and vozvra.ta striker cavity.

На чертеже изображен предлагаемый гидравлический ударный механизм.The drawing shows the proposed hydraulic shock mechanism.

Внутри гидроаккумул тора 1 размещен цилиндр 2 и наход щийс в нем боекЗ.. Внутри бойка 3 имеетс канал 4, непосредственно св занный с напорной магистралью. Канал 4 через канал 5 .соединен с полостью 6 возврата бойка 3. Inside the accumulator tank 1 there is a cylinder 2 and a gun located in it. Inside the striker 3 there is a channel 4 directly connected to the pressure line. Channel 4 through channel 5 is connected to cavity 6 of the return of the striker 3.

Механизм снабжен ступенчатым поршнем 7, образующим с цилиндром полости 8 и 9, которые соответственно соедин ютс с полостью б возврата бойка через канал .10 и с полостью гидроаккумул тора 1. Канал 4 имеет возможность периодически соедин тьс с полостью гидроаккумул тора 1 через р д проточек 11 -и 12, выполненных на бойке и цилиндре. Полость 13 разгона бойка посто нно соединена с полостью гидроаккумул тора через отверсти 14 и периодически соедин етс .со сливной магистралью через проточки 15.The mechanism is equipped with a stepped piston 7, which form cavities 8 and 9 with the cylinder, which respectively are connected to the return cavity b of the striker through the channel .10 and the hydroaccumulator 1 cavity. Channel 4 has the ability to periodically connect to the hydroaccumulator 1 cavity through a series of grooves 11 - and 12, made on the striker and the cylinder. The acceleration cavity 13 of the striker is permanently connected to the hydroaccumulator cavity through the holes 14 and periodically connects to the drain line through the grooves 15.

Гидравлический ударный механизм работает следующим образом.В указанном на чертеже положении механизма боек 3 совершает рабочий ход. При этом полости гидроаккумул тора 1 и разгона 13 бойка 3 соединены со сливной магистралью. Ступенчатый поршень 7 находитс в левом крайнем,положении, так как полость б посто нно соединена с напорной магистралью, то давление в ней повышаетс и начинаетс холостой ход бойка.The hydraulic impact mechanism works as follows. In the position of the mechanism indicated in the drawing, the hammer head 3 makes a working stroke. At the same time, the cavities of the hydroaccumulator 1 and the acceleration 13 of the striker 3 are connected to a drain line. The stepped piston 7 is in the leftmost position, since the cavity b is permanently connected to the pressure line, the pressure in it rises and the idle stroke of the striker begins.

По мере движени бойка, проточка 15 перекрываетс и дальнейшее его движение сопровождаетс сжатием жидкости наход щейс в гидроаккумул торе . При дальнейшем движении с.овмещаютс проточки 11 и 12 и полость гидроаккумул тора соедин етс с напорной магистралью. Объем гидроаккумул тора ра.ссчитан так, что в период холостого хода бойка 3, сжатием в нем жидкости, равновеси силAs the striker moves, the bore 15 closes and its further movement is accompanied by the compression of the fluid in the hydraulic accumulator. Upon further movement, the grooves 11 and 12 are joined and the reservoir of the hydraulic accumulator is connected to the pressure line. The volume of the hydroaccumulator of the torus is designed so that during the period of idling of the striker 3, by the compression of fluid in it, the balance of forces

не наступает. Давление начинает рости до значени напорного. При достижении определенного уровн значени давлени в гидроаккумул торе, поршень 7 за счет разницы площадей перемещаетс вправо. Так как площадь бойка, на которую действует жидкость , со стороны полости разгона 13 бойка больше, чем со стороны полости возврата бойка, то он плавноdoes not come. The pressure starts to grow to the pressure value. When a certain level of pressure in the accumulator is reached, the piston 7 moves to the right due to the difference in area. Since the area of the striker, on which the fluid acts, from the side of the acceleration cavity, 13 of the striker is larger than on the side of the return cavity of the striker, it is smooth

останавливаетс и перемещаетс впра во, соверша рабочий ход.stops and moves to the right, making a working stroke.

После некоторого времени проточки 12 пере.крываютс и движение бойка осуществл етс за счет энергии жидкости , сжатой при холостом ходе. Перед соударением бойка об инструмент 16 полость 9 соедин етс со сливной магистралью и давление в ней падает. Понижение давлени приводитAfter some time, the grooves 12 cross the cover and the movement of the striker is carried out by the energy of the liquid compressed during idling. Before the impact of the tool 16 collides, the cavity 9 is connected to the drain line and the pressure in it drops. Pressure reduction results

к перемещению ступенчатого поршн 7 в левую сторону за счет значительг ной силы со стороны его полости 8.to move the stepped piston 7 to the left side due to significant force from its cavity 8.

Соотношение площадей бойка со стороны полости б и ступенчатого поршн 7 подобраны так, что движение последнего приводит к резкому понижению давлени в этих полост х. Тем самым посто нна действующа сила на боек от момента соединени . полости рабочего хода со сливной магистралью до соударени с инструментом двигаетс по инерции почти fie3 наличи противодействующей силы.The ratio of the striking areas on the side of the cavity b and the stepped piston 7 is chosen so that the movement of the latter leads to a sharp decrease in pressure in these cavities. Thereby a constant force on the firing pin from the moment of connection. The cavity of the working stroke with the drain line before the collision with the tool moves by inertia almost fie3 the presence of an opposing force.

Таким образом, в результате перемещени ступенчатого поршн , соединенного с одной стороны с полостью возврата бойка, а с другой стороны - с гидроаккумул тором, позвол етThus, as a result of the movement of the stepped piston, which is connected on the one hand to the return cavity of the striker, and on the other hand, to the hydraulic accumulator, it allows

существенно уменьшить противодействующую силу во врем движени бойка по инерции до соударени . При -этом скорость соударени будет несколько выше, чем в обычных механизмах , следовательно, увеличитс энерги и частота ударов, а также КПД.substantially reduce the opposing force during the inertial movement of the striker before the impact. In this case, the impact velocity will be somewhat higher than in conventional mechanisms, therefore, the energy and frequency of impacts, as well as efficiency, will increase.

Claims

Invention Formula

The hydraulic shock mechanism, which includes a hydroaccumulator, inside of which is placed a cylinder and a firing pin, the acceleration cavity of which is constantly

associated with the hydraulic accumulator and periodically with the drain line, and the return cavity is permanently connected to the pressure line, which is associated with

the purpose of increasing the frequency and energy of impacts, the mechanism is equipped with a stepped piston, one of the end surfaces of which is located in the return cavity of the striker, and the other in the cavity

hydroaccumor of torus

an axial channel is made, connected with the pressure pipe and the cavity of the striker return ..

Sources of information taken into account in the examination

certificate of the USSR 21 C 3/20, 1972.

Certificate of the USSR 21 C 3/20, 1975