Гидропневматическое устройство ударного действия Советский патент 1983 года по МПК E21C37/00 B21J7/28 

1

Изобретение относится к горному делу, а именно к ударным машинам для разрушения горш.1х пород.

Известно гидропневматическое устройство ударного действия, включающее корпус с гидро- и пневмоаккумуляторами, поршнем, клапаном и распределителем

Недостатком устройства является большое количество посадочных поверхностей, оси которых необходимо совместить, сложность конструкпии, а следовательно ненадежность в работе.

Наиболее близким к предлагаемому по конструктивному исполнению и достигаемой цели является устройство, содержащее гидрораспределитель, корпус, внутри которого смонтирован боек со штоксм, поршень, рабочий цилиндр с- двумя полостями - гидравлической и газовой. В верхней части корпуса выполнена камера, в которой размещен толкатель. Толкатель создает разряжение между поршнем и торцовым уплотнением, а .также производит отрыв поршня в момент

разрыва подвижной ударной массы - рабочего штока с поршнем и бойком Г ЗНедостатком данного устройства является низкая эксплуатационная надежность, вызванная сложностью управления устройством.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что гидропневматическое устройство уда1 ного действия, включающее гидрораспределитель, корпус, внутри которого размещен боек со штоком и поршнем, а рабочий .цилиндр, разделенный поршнем на гидравлическую и газовую попооти, снабжено втулкой, установленной в корпусе коаксиально штоку, при этом между корпусом и втулкой образована буферная камера, которая посредством канала сообщена с газовой полостью рабочего цилиндра.

Кроме того, на обоих концах поршня . выполнены конусные участки для дросселирования рабочего агента. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - часть корпуса с поршнем. Гидропневматическое ударное устройс во содержит корпус 1, KOTojSjift снабжен подвижной втулкой 2, установленной на штоке 3 бойка, и буферной камерой 4, расположенной между подвижной втулкой и корпусом. Корпус имеет клапан 5 с окнами 6 и рабочий йилиндр 7 с окнами 8 - 10. Рабочий цилиндр делится поршнем 11 на гидравлическую 12 и газовую 13 полости. Конечные участки порш ня имеют конусность для дросселирования. Буферная камера 4 соединена через канал 14 трубопроводом 15с газовой полостью 13. Клапан 5 в корпусе 1 об разует полости 16 и 17. Устройство управляется распределителем 18, имеющим золотник 19с установленным в нем подпружиненным шариковым клапаном 20, проходы 21 и полость 22. Уст ройство имеет трубопроводы: Hanoptaie 23 - 25, сливные 26 - 29 и управлеЕшя 30 и 31. В корпусе 1 выполнены каналы: напорные 32 - 34 и управления 35 и 36. Гидропневматический ударник работает следующим образом. В исходном положении газ полости 13 прижимает поршень 11 к корпусу 1, а подвижную втулку 2 отодвигает вниз, так как полость 13 соединена с буферной камерой 4 через канал 14 и трубопровод 15. Жидкость из магистрали по трубопроводу 23 поступает в распределитель 18, далее через проходы 21 заполняет полость 22 и прижимает золотник 19 ввер Одновременно исидкость отжимает шариковь1й клапан 20 вниз и затем она поступает по трубопроводу 31, каналу 35 в полость 12, а по трубопроводу 25, каналу 33 - в полость 16 и смещает клапан 5 вверх до упора, окна 6 и 10 совмещаются с каналом 32, Клапан 5 закрывает окна 9, что предотвращает утечку жидкости из гидравлической полости 13. Жидкость, поступая по канапам 32 и 35 в полость 12, производит перемещение поршня 11 и бойка с штоком 3 ввер до тех пор, пока хвостовик поршня 11 не пройдет окна 8. При этом газ пере метается из рабочего цилиндра 7 в гааовую полость 13. Амортизационный ход осуществляется путем дросселирования газа между конуа ностью поршня 11 и рабочим цилиндром | 7. Газ после дросселирования уходит в окна 8. Боек 3 двигается вверх до соприкосновения с корпусом 1, йодвижная втулка 2 также перемещается вверх и соединяет напорный канал 34 с каналом управления 36. Жидкость из трубопровода 24 поступает в трубопровод 30 и п ребрасывает золотник 19 распределителя вниз. Полость 16 через канал 33, трубопровод 25 и распределитель 18 соединяется со сливом 27, клапан 5 перемешается вниз под действием разности давлений, открываются окна 9 и гидравлические полости 12 и 17 соединяются со сливом 29. Поршень 11 начинает замедленное движение вниз, на которое действует только газ, проходящий через дроссельную конусность. Этот ход закан чивается в тот момент, когда хвостовик поршня 11 открывает окна 8. После этого на поршень 11 действует вся сила газа полости 13, в результате чего боек со штоком 3 и поршнем 11 совершает рабочий ход. Жидкость из полости 12 истекает через отверстия 9 в гидрополость ; 17, объем которой значительно больше полости 12, поэтому поршень 11 в про- цессе рабочего хода испытывает незначительное сопротивление жидкости. Подвижная втулка 2 освобождается от бойка 3 и перемещается вниз под действием газовой полости 13 по трубопроводу 15, каналу 14 в буферную камеру 4. Втулка 2 перекрывает поступление жидкости в трубопровод управления 30, а оставшаяся жидкость в распределителе сбрасывается по трубопроводу 28 на слив. Удар бойка по горной породе происходит в конце рабочего хода. Амортизационный ход осуществляется за счет дросселирования жидкости между конусностью поршЕЯ 11 и рабочим цилиндром 7. Жидкость после дросселирования уходит в окна 9, а оставшаяся в полости 12 образует гидроамортизатор. Повышенное гидравлическое давление, полученное в амортизаторе, поступает по каналу 35 трубопроводу 31 , закрывает шариковым клапаном 20 проход 21 взолотнике 19 и пеоебрасывает последний вверх. Далее цикл повторяется. Предлагаемое устройство обеспечивает, повышение эксплуатационной надежности, что достигается отсутствием в устройстве разделительной диафрагмы, пускового

пневмоивляндра с поршнем. Введение в устройсгво подвижной втулки и поршня с конусностямн для дросселирования позволяет повысить частоту ударов, так как переброс золотввка распределителя осутцествляется автоматически.

Отсутствие в устройстве раэделитепыной диафрагмы позволяет увеличить объем газовой камерь, повысить степень сжатия, а следовательно увеличить энергию удара. Формула изобретения 1. Гидропневматическое устройство ударного действия, включающее гИдрораспределитель, корпус, внутри которого размещен боек со штоком и поршнем, а также рабочий цилиндр, разделенный пор- 20 шнем на гидравлическую и газовую полости, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства, оно снабжено втуа. кой, установленной в корпусе коаксиально штоку, при этом между корпусом н втулкой образована буферная камера, которая посредством канала сообщена с газовой полостью рабочего цилиндра. 2. Устройсгво по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью дросселирования рабочего агента, на обоих ковнах поршня выполнены конусные участки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР № 682146, кл. Е 21 С 3/20, 1975. 2.Авторское свиде ельство СССР МЬ 55О212, кл.-Е 21 J 7/28, 1974 (прототип).;