ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2024 года по МПК B25D9/20 E21C37/24 

Изобретение относится к гидропневматическим устройствам ударного действия предназначенным для ударного разрушения горных пород и искусственных материалов.

Известны различные технические решения в данной области техники. Например, известен патент на изобретение RU № 2580112 «Гидравлическое устройство ударного действия». Известное устройство содержит корпус, в котором установлены центрирующие и уплотнительные втулки, гильза и поршень-боек, образующие в корпусе камеры рабочего и холостого ходов, а также гидроаккумуляторы высокого и низкого давления. Камера рабочего хода сообщена периодически через золотниковый распределитель с напорной магистралью или с гидроаккумулятором низкого давления, который, в свою очередь, сообщен со сливной магистралью. Камера холостого хода постоянно сообщена с гидроаккумулятором высокого давления и напорной магистралью. На поршне бойка установлено компрессионное кольцо. Между центрирующими и уплотнительными втулками выполнены дренажные камеры и каналы. В стенке гильзы выполнен пусковой канал, сообщающий через распределитель камеру рабочего хода с напорной магистралью. К недостаткам данного ударного механизма относится низкая производительность и сложность конструкции, что значительно увеличивает его стоимость и усложняет производство данного ударного механизма.

Также известен патент на изобретение ЕР №1722932 «Гидравлический молот». Известное устройство состоит из корпуса с продольным отверстием, гильзы цилиндра, закрепленной в отверстии, задней поверхности и крышки, закрывающих отверстие, поршня ударного молота, приводимого в возвратно-поступательное движение в гильзе цилиндра для нанесения ударов по рабочему инструменту, встроенному в направляющую гильзу, установленную на переднем конце отверстия. Гидравлический молот также имеет распределительный клапан для направления рабочей жидкости к поршню ударного молота, соединяющего источник рабочей жидкости с гильзой цилиндра. Клапан состоит как из элементов уплотнения зазора, так и уплотнения седла клапана для улучшения герметичности.

К недостаткам данного ударного механизма относится сложность конструкции и малый КПД ударного действия.

Также известен патент на изобретение RU №2396428 «Пневматический отбойный молоток». Молоток содержит рукоятку, ствол, снабженный отверстиями, промежуточное звено, клапан, крышку клапана, ударник, камеру рабочего хода, расположенную вдоль продольной оси ствола, образованную крышкой клапана и внутренней поверхностью ствола, в которой установлен с возможностью перемещения ударник, и камеру холостого хода, расположенную внутри ствола коаксиально камере рабочего хода, кольцевую камеру, кожух с отверстиями. Промежуточное звено выполнено из рубашки и втулки, составляя одно целое, механизм газораспределения выполнен из деталей, выполняющих функции коробки и седла, а также из крышки и из клапана, внутри кожуха выполнена расширительная камера, образованная внутренней поверхностью кожуха, наружной поверхностью ствола и уплотнением кожуха, прилегающим к наружной поверхности ствола. Камера рабочего хода сообщена с камерой холостого хода первым осевым отверстием, выполненным во внутренней части ствола, а камера холостого хода сообщена с расширительной камерой вторым осевым отверстием, выполненным в наружной части ствола, коробка и седло механизма газораспределения функционально объединены и выполнены в виде корпуса клапана, а промежуточное звено выполнено с кольцевой камерой, исполненной в виде кольцевой проточки на торце промежуточного звена, обращенного к рукоятке. Промежуточное звено выполнено с кольцевой камерой, исполненной в виде кольцевой проточки на торце промежуточного звена, обращенного к рукоятке. Кольцевая проточка также выполнена между наружной поверхностью промежуточного звена и внутренней поверхностью ствола и сообщена с наружной внешней поверхностью корпуса клапана. Корпус клапана снабжен втулкой, закрепленной на его наружной поверхности. В корпусе клапана выполнено центральное отверстие и выполнены радиальные отверстия. Между обращенными друг к другу торцами корпуса клапана и крышки клапана выполнены пазы, накрест лежащие и сообщенные с кольцевой камерой кольцевой проточкой. Клапан установлен в области перекрестия пазов с возможностью открывания-перекрывания центрального отверстия. Радиальные отверстия сообщены с камерой рабочего хода посредством совмещенных отверстий, выполненных в корпусе клапана, в крышке, в расточке ствола и расположенных вдоль продольной оси между пазами. Расточка ствола сообщена с камерой рабочего хода посредством отверстия, выполненного внутри ствола между расточкой и частью камеры рабочего хода, наиболее удаленной от крышки клапана. Кожух выполнен из эластичного материала и снабжен наружными выступами. В уплотнении кожуха выполнены отверстия для вывода отработанного воздуха, расположенные продольно между наружной поверхностью ствола и уплотнением кожуха и обращенные от рукоятки.

К недостаткам данного пневматического отбойного молотка относятся низкая надежность эксплуатации молотка при низких температурах, низкая стабильность работы.

Также известно Авторское свидетельство SU №765503A1 «Гидропневматическое устройство ударного действия», содержащее инструмент, корпус, в рабочих камерах которого расположен с возможностью перемещения ступенчатый ударник, золотник управления, каналы постоянного давления, управления и слива и отверстие подвода рабочей жидкости. При определенном положении ударника его кольцевая проточка сообщает канал постоянного давления с каналом управления, обуславливает перемещение золотника в правое положение, при котором камера обратного хода соединяется с напорной магистралью. В правом положении ударника другая его кольцевая проточка соединяет канал управления с каналом слива, что приводит к сливу жидкости из полости управления золотника и возврату его в исходное положение, а следовательно, соединению камеры обратного хода со сливной магистралью, происходит рабочий ход ударника. Известное устройство имеет ряд недостатков: трехсоставной гидроцилиндр, что является технологически сложным процессом в изготовлении данного гидропневматического устройства ударного действия. Также известное устройство имеет сложное переключение хода работы за счет использования сигнала рабочей жидкости для перемещения золотника с пружиной. Данные факторы снижают надежность устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является гидропневматическое устройство ударного действия, известное из источника SU 765503 A1, B25D 9/04, 23.09.1980. Известное устройство содержит инструмент, корпус, в рабочих камерах которого расположен с возможностью перемещения ступенчатый ударник, золотник управления и слива и отверстие подвода рабочей жидкости. При этом в корпусе выполнена кольцевая расточка, с которой по хорде пересечено отверстие для подвода рабочей жидкости. Каналы постоянного давления, управления и слива расположены в указанном порядке от кольцевой расточки к инструменту, а на меньшей ступени ударника выполнены кольцевые проточки. Данное устройство не достаточно надежно в использовании, а также имеет сложную конструкцию.

Задачей предлагаемого изобретения является создание гидропневматического ударного инструмента с упрощенной конструкцией и повышенной надежностью в использовании

Техническим результатом является упрощение конструкции за счет использования целостного, а не составного, гидроцилиндра, а также за счет применения передних и задних опор. При этом также повышается надежность инструмента за счет того, что переключение движения поршня-бойка осуществляется механическим способом, в связи с этим уменьшается количество необходимых деталей.

Технический результат достигается за счет того, что в гидропневматическом устройстве ударного действия, включающем пику, рукоятку с пневмоаккумулятором, корпус, в рабочих камерах которого расположен с возможностью перемещения поршень боек, напорную магистраль и сливную магистраль, корпус имеет переднюю опору с проставкой, закрепленную на корпусе со стороны пики винтами, и заднюю опору, закрепленную на корпусе со стороны рукоятки крепежной шайбой, в качестве элемента управления применяют гильзу управления, размещенную внутри корпуса и имеющую отверстия подвода рабочей жидкости, дополнительно введен клапан, размещенный внутри гильзы управления и имеющий гидравлическую пружину, кольцевые проточки и отверстия для подвода рабочей жидкости, при этом гайка регулировочная размещена в клапане для регулировки хода клапана

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой изображен предлагаемый ударный инструмент в разрезе, и фиг. 2, на которой изображена схема подключения ударного инструмента к гидравлической системе, где:

1 - корпус

2 – пневмоаккумулятор

3 - поршень-боек

4 - проставка

5 - клапан

6 - гильза управления

7 - задняя опора

8 - промежуточная шайба

9 - винт

10 - пика

11 - гайка-регулировочная

12 - передняя опора

13 - напорная магистраль

14 - сливная магистраль

15 - камера обратного хода

16 - камера рабочего хода

17 - гидравлическая пружина

18 - торец «А» поршня-бойка

19 - торец «Б» поршня-бойка

20 - торец "А" клапана

21 - торец "Б" клапана

22 - гидравлическая система

Данное гидропневматическое устройство ударного действия состоит из корпуса 1, содержащего гильзу управления 6, имеющую кольцевые расточки и каналы слива и напора, а также содержащую клапан 5, имеющий внутренние выступы, именуемые торец "А" 20 клапана 5 и торец "Б" 21 клапана 5, имеющий гидравлическую пружину 17 и отверстия для соединения с камерой рабочего хода 16 поршень-бойка 3. Причем поршень-боек 3 имеет выступ, стороны которого обозначены, как торец "А" 18 поршня-бойка 3 и торец "Б" 19 поршня-бойка 3, ход которого ограничен гайкой регулировочной 11 с одной стороны и проставкой 4 с другой стороны. Проставка 4 в свою очередь закреплена в корпусе 1 и опирается на переднюю опору 12. Корпус 1 также имеет отверстия для сливной 14 и напорной 13 магистралей, а также герметично соединен резьбой с корпусом пневмоаккумулятора 2 и соединен с передней опорой 12 винтами 9. Герметичность корпуса 1 обеспечивается промежуточной шайбой 8, на которую опирается задняя опора 7. Поршень - боек 3 в ходе работы бьет по пике 10 для передачи ударного действия на разрушаемый материал.

Работает устройство следующим образом. Поршень-боек 3 под силой давления сжатого газа в камере рабочего хода 16 в корпусе аккумулятора 2 находится в крайнем левом положении. Торец "А" 18 поршень-бойка 3 воздействуя на торец "А" 20 клапана 5 прижимает клапан 5 в крайнее левое положение.

При подключении к гидросистеме 22 клапан 5 находится в крайнем левом положении и открывает напорную магистраль 13, соединяя ее с камерой обратного хода 15, клапан 5 перекрывает сливную магистраль 14 и начинается цикл обратного хода. При подаче рабочей жидкости через напорную магистраль 13 в камеру обратного хода 15 поршень-боек 3 начинает движение вправо под силой давления рабочей жидкости. Воздействуя на торец "Б" 21 клапана 5 торцом "Б" 19 поршня-бойка 3, поршень-боек 3 двигается вправо, до тех пор пока клапан 5 не перекроет напор. Клапан 5 под действием гидравлической пружины 17 продолжает движение вправо до упора. Цикл обратного хода завершен. Клапан 5 находится в крайнем правом положении, сливная магистраль 14 открыта и начинается рабочий ход.

Таким образом, при применении предлагаемой конструкции ударного инструмента удается достичь указанного технического результата.

Изобретение относится к гидропневматическим устройствам ударного действия, предназначенным для ударного разрушения горных пород и искусственных материалов. Гидропневматическое устройство ударного действия содержит пику, рукоятку с пневмоаккумулятором, корпус, в камерах которого расположен с возможностью перемещения поршень-боек, напорную магистраль и сливную магистраль, причем корпус снабжен передней опорой с проставкой, закрепленной на корпусе со стороны пики винтами, и задней опорой, закрепленной на корпусе со стороны рукоятки крепежной шайбой, устройство снабжено элементом управления, выполненным в виде гильзы управления, размещенной внутри корпуса и имеющей отверстия подвода рабочей жидкости, и клапаном, выполненным с кольцевыми проточками и отверстиями для подвода рабочей жидкости, размещенным внутри гильзы управления и снабженным гидравлической пружиной, при этом в клапане размещена гайка регулировочная для регулировки хода клапана. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение надежности инструмента. 2 ил.

Гидропневматическое устройство ударного действия, содержащее пику, рукоятку с пневмоаккумулятором, корпус, в камерах которого расположен с возможностью перемещения поршень-боек, напорную магистраль и сливную магистраль, отличающееся тем, что корпус снабжен передней опорой с проставкой, закрепленной на корпусе со стороны пики винтами, и задней опорой, закрепленной на корпусе со стороны рукоятки крепежной шайбой, устройство снабжено элементом управления, выполненным в виде гильзы управления, размещенной внутри корпуса и имеющей отверстия подвода рабочей жидкости, и клапаном, выполненным с кольцевыми проточками и отверстиями для подвода рабочей жидкости, размещенным внутри гильзы управления и снабженным гидравлической пружиной, при этом в клапане размещена гайка регулировочная для регулировки хода клапана.