WO2018021930A1

WO2018021930A1 - Гидромолот

Info

Publication number: WO2018021930A1
Application number: PCT/RU2016/000728
Authority: WO
Inventors: Кирилл Геннадьевич КИРИЛЛОВ
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью Управляющая Компания "Традиция"
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2018-02-01
Also published as: RU2016130196A

Abstract

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и направлено на повышение эффективности работы гидромолота и упрощение конструкции. Указанный технический результат в гидромолоте, содержащем напорную и сливную магистрали, корпус с установленным в нем бойком, соосно которому в верхней части корпуса расположен гидравлический аккумулятор энергии с гидравлической полостью с плунжером, торец плунжера в рабочем состоянии со стороны противоположной гидравлической полости выполнен с возможностью упора в верхний торец бойка.

Description

ГИДРОМОЛОТ

Изобретение относится к горной и строительной промышленности, в частности к гидравлическим ударным механизмам, и предназначено для использования в качестве сменного оборудования к строительно-дорожным машинам для разрушения прочных горных пород, дорожных покрытий, бетонных сооружений и тому подобных работ.

Из уровня техники известен ударный механизм, поршень которого выполнен с возможностью перемещения в цилиндре и выталкивания вверх гидравлическим давлением, сжимая газ в камере над поршнем. Сжатый газ перемещает вниз поршень своей отталкивающей силой, чтобы ударить по инструменту, такому как долото (US 4034817, 12.07.1977).

Недостатком данного ударного механизма является сложность конструкции и низкая эффективность работы.

Известен импульсный гидропривод машины ударного действия, содержащий рабочий цилиндр с поршнем, систему питания с импульсным клапаном и гидроаккумулятор, выполненный в виде обечайки, охватывающей рабочий цилиндр и связанной с ним обоймы, при этом штоковая полость рабочего цилиндра соединена с полостью аккумулятора выполненными в стенке цилиндра и обойме каналами, поршневая полость рабочего цилиндра связана с полостью аккумулятора посредством индивидуального канала, а импульсный клапан установлен в указанном канале, штоковая полость рабочего цилиндра соединена с поршневой выполненным в поршне каналом (SU 912386, 15.03.1982).

Однако в данной конструкции не устранены указанные выше недостатки. В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявленного изобретения можно принять гидромолот, включающий корпус с размещенным в нем поршнем-ударником, гидропневматический аккумулятор, двухпозиционный золотник управления, два цилиндрических двухпозиционных клапана с управляющими поршнями. Управляющий поршень каждого клапана выполнен в виде двухступенчатого цилиндрического стержня, который торцом меньшей ступени обращен в сторону клапана и совместно с корпусом образует ограниченную торцом меньшей ступени и штоком первую кольцевую полость, постоянно сообщенную с напорной магистралью, ограниченную торцом большей ступени и боковой поверхностью меньшей ступени вторую кольцевую полость, постоянно сообщенную со сливной магистралью, и попеременно сообщаемую с напорной и сливной магистралями управляющую поршневую полость, ограниченную корпусом и свободным торцом большей ступени. На боковой поверхности большей ступени образована кольцевая канавка, расположенная таким образом, что ограниченная упомянутой канавкой и корпусом кольцевая изолированная камера сообщается со второй полостью в случае, когда клапан «заперт», т.е. контактирует своей кромкой с кольцевым выступом расточки корпуса. Гидравлический золотник управления выполнен в виде подвижного в корпусе цилиндрического плунжера, один гладкий конец которого одинакового с плунжером диаметра постоянно размещен в торцевой полости, сообщенной с задней коаксиальной выточкой камеры рабочего хода, а противоположный ему другой конец выполнен в виде увеличивающегося по диаметру в направлении к плунжеру трехступенчатого цилиндрического стержня, наименьшая ступень которого постоянно размещена в торцевой полости, сообщенной с передней коаксиальной выточкой камеры рабочего хода. Две другие ступени совместно с корпусом образуют постоянно сообщенные со сливной и напорной магистралями соответственно меньшую и равную с плунжером по диаметру кольцевые полости (RU 2354828, 10.05.2009).

Недостатками данной конструкции гидромолота являются сложность конструкции, низкая эффективность производства и эксплуатации гидромолота.

Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании гидромолота, который устранял бы указанные выше недостатки.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении эффективности работы гидромолота и упрощении конструкции.

Указанный технический результат в гидромолоте, содержащем напорную и сливную магистрали, корпус с установленным в нём бойком, соосно которому в верхней части корпуса расположен плунжер, погруженный в полость гидравлического аккумулятора энергии, торец плунжера в рабочем состоянии со стороны противоположной гидравлической полости выполнен с возможностью упора в верхний торец бойка. Боёк с корпусом образует взводную полость и переливную полость, которая посредством золотника попеременно соединена то со сливной магистралью, то с напорной магистралью и взводной полостью.

Плунжер выполнен с головкой (расширением), за счет которой в состоянии покоя он повисает и не соприкасается с бойком.

Полость гидроаккумулятора соединена с гидросистемой базовой машины через зарядный канал с обратным клапаном.

В плоскости соприкосновения контактные поверхности плунжера и бойка имеют одинаковый профиль (это позволяет снизить нагрузку на уплотнения), например, боёк выполнен с выпуклостью, а плунжер с выемкой по центру, при этом выемка и выпуклость могут иметь любой профиль, или несколько выпуклостей и выемок.

Гидравлический аккумулятор имеет корпус, в нижней части которого выполнен канал для направления плунжера, при этом в стенках канала для направления плунжера выполнены проточки для размещения уплотнений и опорно-направляющих элементов, причем перед последним уплотнением сделан канал для отвода жидкости, обеспечивающий предохранение уплотнений от повышенного давления и износа. Уплотнения могут иметь форму кольца из полиуретана или резины.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема гидромолота в рабочем состоянии; на фиг. 2 - плунжер в состоянии покоя (гидромолот в нерабочем состоянии) и провисания над бойком.

Принятые обозначения:

1 - Корпус ударного механизма

2 Боёк

3 Золотник

4 Корпус гидроаккумулятора

5 Плунжер

6 Рабочий инструмент

7 - Напорная магистраль

8 - Сливная магистраль

9 - Взводная полость

Переливная полость 11 - Полость гидроаккумулятора

12 - Зарядный канал

13 - Обратный клапан

14 - Головка (расширение) плунжера 5

15 - Выемка в бойке 2

16 - Канал для направления плунжера 5

17 - Проточки в канале 16 канала для направления плунжера 5

18 - Канал для отвода жидкости

Гидромолот содержит корпус ударного механизма 1 , боёк 2, золотник 3, корпус гидроаккумулятора 4, плунжер 5, рабочий инструмент 6, напорную магистраль 7 и сливную магистраль 8.

Боёк 2 установлен в корпусе 1 и образует с ним взводную полость 9 и переливную полость 10.

Корпус гидроаккумулятора 4 расположен в верхней части гидромолота и с установленным в нём плунжером 5 образует полость гидроаккумулятора 11 , соединённую с напорной магистралью 7 через зарядный канал 12 с обратным клапаном 13.

На фиг. 1 гидромолот показан в рабочем состоянии, когда рабочий инструмент (пика) 6 прижата к разрушаемому материалу и долбит его. А на фиг. 2 показан гидромолот в состоянии покоя, при этом между плунжером 5 и бойком

2 образуется свободное пространство, а плунжер 5 повисает на головке 14 под давлением жидкости в полости 11 гидроаккумулятора.

Через зарядный канал 12, в котором установлен обратный клапан, гидроаккумулятор соединен с напорной магистралью 7 гидромолота, за счет этого в нем создается давление 150-200 атм, которое толкает плунжер 5 вниз.

При подъеме плунжера давление в полости гидроаккумулятора увеличивается до 600 атм.

В канале 16 для направления плунжера 5 выполнены проточки 17, в которых установлены уплотнения кольцевой формы, изготовленные из полиуретана, резины или другого материала. Цель установки уплотнений - предотвратить попадания жидкости из полости 11 гидроаккумулятора в гидромолот.

При этом количество проточек 17 с уплотнениями может варьироваться. Кроме того, в гидроаккумуляторе выполнен канал для отвода жидкости (разгрузочный канал) 18, он может быть один или несколько, главная отличительная черта, что он располагается перед последним уплотнением. Канал для отвода жидкости 18 нужен для отвода попавшей в канал 16 под давлением жидкости от верхних уплотнений.

Плунжер 5 выполнен с закруглением на конце, боёк 2 с выемкой 15 по центру, это позволяет снизить нагрузку на уплотнения в канале 16.

При отсутствии выемки 15 и закругления на конце плунжера 5, нагрузка на него распределяется неравномерно, и идет серьезный износ поверхности канала 16, сильнее всего при этом страдают уплотнения. В случае наличия выемки 15 в бойке 2 и закругления на конце плунжера 5 такая проблема отсутствует.

В процессе работы гидромолота переливная полость 10 посредством золотника 3 попеременно соединяется то со сливной магистралью 8, то с напорной магистралью 7 и взводной полостью 9. В результате боёк 2 совершает возвратно-поступательные движения, нанося удары по рабочему инструменту 6. При этом, двигаясь вверх, боёк 2 воздействует на плунжер 5, который сжимает рабочую жидкость в полости гидроаккумулятора 11.

При рабочем ходе бойка 2 вниз, сжатая в полости 11 жидкость воздействует на плунжер 5 и через него разгоняет боёк.

Далее цикл работы повторяется.

В заявленном изобретении достигается повышение эффективности и безопасности работы гидромолота.

Claims

Формула изобретения

1. Гидромолот, характеризующийся тем, что содержит напорную и сливную магистрали, корпус с установленным в нём бойком, соосно которому в верхней части корпуса расположен плунжер, погруженный в полость гидравлического аккумулятора энергии, торец плунжера в рабочем состоянии со стороны противоположной гидравлической полости выполнен с возможностью упора в верхний торец бойка.

2. Гидромолот по п. 1 , характеризующийся тем, что плунжер выполнен с головкой, за счет которой в состоянии покоя он повисает и не соприкасается с бойком.

3. Гидромолот по п. 1 , характеризующийся тем, что полость гидроаккумулятора соединена с гидросистемой базовой машины через зарядный канал с обратным клапаном.

4. Гидромолот по п. 1 , характеризующийся тем, что в плоскости соприкосновения контактные поверхности плунжера и бойка имеют одинаковый профиль.

5. Гидромолот по п. 1 , характеризующийся тем, что гидравлический аккумулятор имеет корпус, в нижней части которого выполнен канал для направления плунжера.

6. Гидромолот по п. 5, характеризующийся тем, что в стенках канала для направления плунжера выполнены проточки для размещения уплотнений и опорно-направляющих элементов.

7. Гидромолот по п. 6, характеризующийся тем, что перед последним уплотнением сделан разгрузочный канал, соединенный с напорной или сливной магистралью.