ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1994 года по МПК E21C3/20 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах для разрушения прочных грунтов или горных пород с применением ударного действия.

Известен гидравлический механизм ударного действия, содержащий корпус, в котором образованы газовая камера аккумулятора энергии с входящим внутрь последней клапаном и соединенная с подводящей магистралью взводящая камера, внутри которой клапан со ступенчатым бойком образует замкнутую полость, имеющую попеременную гидравлическую связь с отводящей магистралью и с подводящей магистралью посредством взводящей камеры корпуса.

У известного механизма ударного действия наибольшая сила удара зависит от развиваемого компрессором давления воздуха и не может быть увеличена в случае работы на более прочных грунтах. Поэтому требуется выбор оператором более поддающихся разрушению участков и нанесение по ним нескольких ударов механизмом. В результате этого понижается производительность работы и ухудшается оперативность управления механизмом.

Цель изобретения - повышение производительности и оперативного управления механизма.

Это достигается тем, что механизм снабжен поршнем, который установлен в газовой камере аккумулятора энергии и образует с корпусом зааккумуляторную полость, имеющую возможность периодического сообщения посредством крана управления со сливной магистралью либо посредством упомянутого крана управления и подводящей магистрали с взводящей камерой. Диаметр поршня превышает диаметр клапана.

На чертеже показан предлагаемый механизм.

Гидравлический механизм ударного действия содержит корпус 1, в котором образованы газовая камера 2 аккумулятора энергии с входящим внутрь камеры 2 клапаном 3 и соединенная с подводящей магистралью 4 взводящая камера 5. Внутри камеры 5 клапан 6 со ступенчатым бойком образует замкнутую полость 7, имеющую попеременную гидравлическую связь с отводящей магистралью 8 и с подводящей магистралью 4 посредством взводящей камеры 5 корпуса 1. Механизм снабжен поршнем 9, который установлен в газовой камере 2 аккумулятора энергии и образует с корпусом 1 зааккумуляторную полость 10. Полость 10 имеет возможность периодического сообщения посредством крана 11 управления со сливной магистралью 12 либо посредством крана 11 и подводящей магистрали 4 с взводящей камерой 5. Диаметр D₂ поршня 9 больше диаметра D₁ клапана 3.

Гидравлический механизм работает следующим образом.

Для включения ударного механизма в работу боек клапана 6 поджимается, например, рабочим инструментом 13, до момента перекрытия канала 14 в корпусе 1 наружной поверхностью клапана 6. При этом подводящая магистраль 4 разъединяется с отводящей магистралью 8. Одновременно поступающая во взводящую камеру 5 рабочая среда действует на рабочую площадь взвода (D₁>d) и, преодолевая усилие сжатого воздуха в камере 2, перемещает клапан 6 совместно с клапаном 3 вверх. При этом, как только кольцевая проточка 15 соединяется со взводящей камерой 5, рабочая среда через проточку 15 и канал 16 в клапане 6 поступает в замкнутую полость 7 и, действуя на клапаны 3 и 6, разъединяет их. Поэтому клапан 6 начинает ускоренно перемещаться вниз под действием давления рабочей среды во взводящей камере 5, определяемой величиной давления воздуха в газовой камере 2. В момент удара бойка клапана 6 по инструменту 13 взводящая камера 5 вновь сообщается с отводящей магистралью 8, так что под действием давления в газовой камере 2 клапаны 3 и 6 вновь сопрягаются, образуя замкнутую полость 7. При ударе за счет упругости ударного инструмента 13 боек клапана 6 вновь поджимается, и цикл удара повторяется вновь.

Компрессором 17 при открытом кране 18 и при сообщении зааккумуляторной полости 10 через кран 11 со сливной магистралью 12 в газовой камере 2 создают максимально возможное давление, при котором клапан 3 опускается в крайне нижнее положение, а поршень 9 поднимается в крайне верхнее положение. При этом, если разрабатываемый грунт поддается разрушению, то работа механизмом ведется при давлении воздуха в газовой камере 2, определяемом возможностями компрессора 17. Если же разрабатываемый грунт не поддается разрушению, то кран 18 закрывают, а кран 11 открывают, сообщая зааккумуляторную полость 10 с подводящей магистралью 4. В этом случае после перекрытия канала 14 бойком клапана 6 рабочая среда поступает одновременно во взводящую камеру 5 и полость 10. Но так как диаметр D₂ поршня 9 больше разности диаметров D₁ и d клапанов 3 и 6, то первоначально поршень 9 перемещается в крайне нижнее положение, а затем рабочая среда начинает перемещать клапаны 3 и 6 вверх. При этом в начале ускоренного перемещения бойка клапана 6 за счет более высокого давления воздуха в газовой камере 2 возрастает его кинетическая энергия, что обеспечивает более сильный удар по инструменту 13. Чтобы повысить силу ряда последующих ударов целесообразно по достижении в газовой камере 2 более высокого давления воздуха перекрыть краном 11 слив рабочей среды из зааккумуляторной полости 10. Увеличивая диаметр D₂ и ход Н поршня 9 при установке компрессора 17 малой мощности, можно сколько угодно увеличивать давление в камере 2 и силу удара по инструменту 13.

За счет переключения работы на разные усилия ударов достигается равномерная разработка грунтов с разной прочностью его отдельных слоев. (56) Авторское свидетельство СССР N 581253, кл. Е 21 С 3/20, 1976.

Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах для разрушения прочных грунтов или горных пород. Сущность изобретения: в корпусе образована газовая камера с входящим внутрь нее клапаном и соединена с подводящей магистралью взводящая камера, внутри которой клапан со ступенчатым бойком образуют замкнутую полость, имеющую попеременную гидравлическую связь с подводящей и отводящей магистралями. С другой стороны газовой камеры установлен поршень, противоположная полость которого посредством крана управления соединена с подводящей магистралью или со сливной магистралью. Диаметр поршня больше диаметра клапана. В механизме обеспечивается получение усилия удара, обусловленного номинальным давлением воздуха, нагнетаемого компрессором, а также более высокие усилия удара, обусловленные повышением давления воздуха в газовой камере в начальный момент взвода ударника либо повышением давления воздуха как в начальный момент взвода ударника, так и в момент удара бойка по инструменту. Повышение усилий удара обусловлено выбором диаметра и хода поршня и может осуществляться в широком диапазоне. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий корпус, в котором образованы газовая камера аккумулятора энергии с входящим внутрь последней клапаном и соединенная с подводящей магистралью взводящая камера, внутри которой клапан со ступенчатым бойком образуют замкнутуго, полость, имеющую попеременную гидравлическую связь с отводящей магистралью и с подводящей магистралью посредством взводящей камеры корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и оперативного управления работой механизма, последний снабжен поршнем, который установлен в газовой камере аккумулятора энергии и образует с корпусом зааккумуляторную полость, имеющую возможность периодического сообщения посредством крана управления со сливной магистралью либо посредством упомянутого крана управления и подводящей магистрали с взводящей камерой. 2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что диаметр поршня превышает диаметр клапана.