ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК E21C37/00 E02F5/30 E01C23/12 

Изобретение относится к горнорудной промышленности и строительно-дорожной технике, а именно к устройствам ударного действия для разрушения грунта.

Известно гидропневматическое ударное устройство (Патент SU №1102926, Бюл. №27, 17.07.84). Устройство включает корпус, поршень-боек, имеющий пояски и кольцевую проточку и образующий с корпусом полости взвода, слива и газовую, золотник управления, напорную и сливную магистрали. Устройство снабжено ступенчатым поршнем, который размещен в газовой полости, причем камера, образованная корпусом и цилиндрической поверхностью ступенчатого поршня, гидравлически связана через обратный клапан с полостью возврата, через дроссель - со сливной магистралью.

Основным недостатком устройства является ненадежность работы из-за нетехнологичности узлов.

Наиболее близким является гидропневматическое устройство ударного действия (АС SU №1634780, Бюл. №10, 15.03.91). Устройство содержит корпус со штоком, боек и блок управления. Корпус и боек образуют рабочую камеру, аккумулирующую и вспомогательные полости. Блок управления имеет цилиндрический подпружиненный золотник, распределительная зона которого выполнена по крайней мере с двумя лысками, расположенными равномерно по диаметру золотника. Блок управления имеет полости управления, напора, слива и взвода. Полости напора и слива сообщены соответственно с напорной и сливной магистралями. В аккумулирующей полости выполнена расточка. Шток выполнен с клапаном, который расположен с возможностью периодического сообщения с расточкой в аккумулирующей полости и сообщен с полостью управления. На торце золотника выполнен скос. При взводе бойка пружина удерживает золотник. В конце взвода канал, выполненный в штоке, соединяется через расточку полости управления и нагнетания и золотник переключается. Затем боек совершает рабочий ход. В это время золотник удерживается гидродинамическим напором жидкости поступающей из подштоковой полости в сливную магистраль через полости взвода и слива.

Основным недостатком является довольно сложная система управления ударным устройством.

Задача изобретения - повышение надежности работы устройства. Поставленная задача достигается тем, что гидропневматическое ударное устройство содержит корпус, поршень со штоком и крышку с пазом, в который перемещается шток поршня с цилиндрической расточкой, образующего с торцем бойка камеру, заполненную жидкостью, с крышкой жестко связан промежуточный корпус, в котором расположена втулка золотника. В корпусе выполнены подводящий и отводящий каналы, связанные с магистралями подвода и отвода жидкости. Подводящий и отводящий каналы могут связываться через отверстия в золотниковой втулке и отверстия в крышке с камерой взвода. С корпусом связан корпус с подпружиненным наголовником. Причем в штоке поршня установлен палец, перемещающийся в осевом пазе крышки и наклонном пазе втулки золотника. В нагнетательной и сливной магистралях установлены динамические накопители энергии.

На фиг.1 представлено гидропневматическое ударное устройство; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - вид Б; на фиг.4 - схема движения поршня и бойка.

Устройство состоит из корпуса цилиндра 1, поршня 2, который перемещается в цилиндре 1 и крышке 3. В цилиндрической расточке штока поршня 2 расположен боек 4, который образует с торцем расточки промежуточную камеру 5, заполненную жидкостью. С крышкой 3 связан промежуточный корпус 6, в котором расположена золотниковая втулка 7, имеющая наклонный паз 8 (фиг.2), в которой перемещается в осевом направлении палец 9, жестко связанный с поршнем 2. Палец 9 перемещается в осевом пазе 10 крышки 3. Крышка 3 с другой стороны соприкасается с корпусом 11, которая образует совместно с бойком 4 камеру взвода 12. В корпусе 11 расположен наголовник 13 и пружина 14.

В золотниковой втулке 7 выполнены подводящие 15 и отводящие 16 каналы (фиг.3), которые связаны с подводящей 17 и сливной 18 магистралями. Канал 17 соединен с динамическим накопителем энергии 19, а канал 18 - с динамическим накопителем слива 20. В штоковой полости корпуса цилиндра 1 выполнен дренажный канал 21.

Устройство работает следующим образом.

Вначале пространство между поршнем и штоком заряжается газом на давление Р и образует аккумулирующую полость. Втулка золотника находится в положении, как показано на фиг.1 и фиг.2. При включении гидравлического источника Q₀ жидкость поступает в динамический накопитель 19 и канал 17, а также через канал 15 в золотниковой втулке 7 и канал в крышке 3 поступает в камеру взвода 12. Боек 4 начинает перемещаться и через промежуточную камеру, заполненную жидкостью, воздействует на поршень 2, перемещая его справа налево. Газ в корпусе 1 сжимается до тех пор, пока палец 9, жестко связанный со штоком поршня 2 и перемещающейся в парах крышки 2 и золотниковой втулки 7, не повернет последнюю вокруг оси на определенный угол, при котором камера взвода 12 не соединится через канал 16 в золотниковой втулке со сливной магистралью 18 и динамическим накопителем 20. Давление в камере взвода резко падает и поршень 2 с бойком 4 совершают рабочий ход до ударения с наголовником 13 под действием давления газа в аккумулирующей полости корпуса 1. При этом поршень 2 со штоком также перемещаются и палец 9 поворачивает золотниковую втулку в обратном направлении. Тем самым отсекает сливную магистраль 18 от камеры взвода, соединяя последнюю с магистралью нагнетания. Цикл повторяется. Дренажный канал 21 служит для отвода газа из дренажной камеры, образованной корпусом 1, поршнем 2 и крышкой 3. Промежуточная жидкостная камера 5 служит демпфером между бойком 4 и поршнем 3. Объем жидкости в промежуточной жидкостной камере 5 определяет энергию удара устройства.

На фиг.4 представлен цикл работы устройства.

Поршень 2 и боек 4 под давлением газа в цилиндре 1 двигаются по направлению x₁. При достижении координаты х₁₀ происходит удар бойка 4 о наголовник 13, боек 4 останавливается, а поршень 2 продолжает двигаться. В промежуточной камере 5 повышается давление, и поршень 2, достигнув координаты х₂₀, останавливается. Происходит переключение, и в камеру взвода 12 подается жидкость, которая возвращает поршень 2 и боек 4 в исходное положение. Цикл повторяется.

Управление золотниковой втулкой с помощью пальца, жестко связанного со штоком поршня, повышает надежность работы устройства. Таким образом, совмещается и блок управления с силовым механизмом, а динамические гасители поддерживают рабочее давление во время цикла работы устройства.

Изобретение относится к горнорудной промышленности и строительно-дорожной технике. Устройство содержит корпус, поршень, боек, наголовник, связанный с рабочим инструментом, аккумулирующую полость, камеру взвода, сливную магистраль и подводящую магистраль с установленным в ней динамическим накопителем. Устройство снабжено крышкой, жестко связанным с ней промежуточным корпусом с установленной в нем золотниковой втулкой и корпусом наголовника, образующим с бойком и крышкой камеру взвода. Поршень совместно с корпусом образует аккумулирующую полость и содержит шток, в цилиндрической расточке которого с образованием промежуточной жидкостной камеры установлен боек. Со штоком поршня жестко соединен палец, в крышке выполнен осевой паз, а в золотниковой втулке выполнены наклонный паз, подводящие и отводящие каналы, сообщающиеся периодически посредством ее поворота за счет перемещения жестко соединенного со штоком поршня пальца в осевом пазе крышки и наклонном пазе золотниковой втулки соответственно с подводящей и сливной магистралью, в которой установлен динамический накопитель. Обеспечивает повышение надежности работы устройства. 4 ил.

Гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус, поршень, боек, наголовник, связанный с рабочим инструментом, аккумулирующую полость, камеру взвода, сливную магистраль и подводящую магистраль с установленным в ней динамическим накопителем, отличающееся тем, что оно снабжено крышкой, жестко связанным с ней промежуточным корпусом с установленной в нем золотниковой втулкой и корпусом наголовника, образующим с бойком и крышкой камеру взвода, причем поршень совместно с корпусом образует аккумулирующую полость и содержит шток, в цилиндрической расточке которого с образованием промежуточной жидкостной камеры установлен боек, при этом со штоком поршня жестко соединен палец, в крышке выполнен осевой паз, а в золотниковой втулке выполнены наклонный паз, подводящие и отводящие каналы, сообщающиеся периодически посредством ее поворота за счет перемещения жестко соединенного со штоком поршня пальца в осевом пазе крышки и наклонном пазе золотниковой втулки соответственно с подводящей и сливной магистралью, в которой установлен динамический накопитель.