Устройство ударного действия Советский патент 1985 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

Изобретение относится к горным и строительно-дорожным машинам и предназначено для использования в рабочих органах ударного действия применяемых при разрушении прочных сред.

Известно гидропневматическое устройство ударного действия, включающее корпус, боек, аккумулятор, золотниковый блок управления с возвратной пружиной fl.

Недостаток устройства заключаетс в низкой надежности, что обусловлен наличием возвратной тгружины, котора в процессе работы меняет свои параметры, что в конечном счете понижает КПД механизма.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту являе1 ся устройство ударного деистВИЯ, включающее корпус, боек, блок управления с золотником и полостями управления рабочим и холостым ходами, напорную и сливную магистрали, взводящую, управляющую и рабочую

полости 2j.

: ...

Недостатками устройства являются необходимость уплотнения газа в полости управления холостым ходом бойка и в рабочей полости, что приводит к снижению КПД устройства и не обеспечивает длительной работы его без подзарядки газа, что отрицательно сказывается на эффективности и надежности работы.

В период разгона бойка рабочая жидкость, поступаемая от насоса, проходит через взводящую полость, блок управления и сбрасывается В сливную магистраль, что приводит к неэффективному использованию мощности привода.

Кроме того, перемещение золотника вверх происходит за счет жВДкости, вытесняемой при движении бойка вверх. Боек при этом обладает большой инерционностью и, с учетом упругости гидропривода, его движение носит колебательный характер, что отрицательно сказывается на точноети и надежности работы блока управления.

Цель изобретения - повьщ1ение эффективности и надежности работы.

ПЬставленнаядель достигается тем, что устройство ударного действия, включающее корпус, боек, блок управления с золотником и полос тяни

управления рабочим и холостым ходами, напорную и сливную магистрали, взводящую, управляющую и рабочую полости, снабжено регулируемым подпорным клапаном, посредством которого рабочая полость сообщена со сливной магистралью, при этом полость управления рабочим ходом постоянно сообщена с управляющей полостью, а рабочая полость сообщена с напорной магистралью через блок управления. ,

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство ударного действия состоит из корпуса 1, в котором размещен боек 2, на поверхности которого выполнены пояски 3 и 4, блока 5 управления с золотником 6, обратного клапана 7, дросселя 8, газогидрав.лического аккумулятора 9, регулируемого подпорного клапана 10, напорной 11 и сливных 12, 13 магистралей трубопроводов 14, 15 и 16. Боек 2 с поясками 3,4 образует с корпусом 1 полости: взводящую 17, управляющую 18 и рабочую 19. Золотник 6 своими торцами и кольцевой проточкой образует с блоком 5 управления полость управления рабочим ходом бойка 20, полость 21 и полость управления холостым ходом бойка 22. В корпусе t имеются постоянно открытые отверстия 23- 26 и отверстия 27 и 28 периодически перекрываемые поясками 3, 4 бойка 2.

В блоке 5 управления имеются радиальные отверстия 29 и 30, перекрываемые золотником. 6. Полость 20 блока управления постоянно соединена, с трубопроводом 15, а полость 22с трубопроводом 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы боек 2 находится в нижнем положении.

При этом отверстие 27 закрыто пояском 4, а отверстие 28 открыто и сообщает управлякшогю полость 18 со сливной магистралью 12. Золотник 6 находится в нижнем положении, перекрывая отверстия 29 и 30.

При включемии устройства рабочая жидкость поступает пе нацорной магистрали fi через отверстие 26 в полОсть В1звода 17 и, воздействуя на торцовую поверхность пояска 3, начи нает перемещать вверх боек 2, вытес311

яя рабочую жидкость из рабочей поости 19 в гидравлическую полость газогидравлического аккумулятора 9, сжимая при этом газ, находящийся в газовой полости, и накапливая энергию (взвод бойка). При этом боек 2 перекрывает своим пояском 3 отверстие 28, а в конце взвода поясок 4 открывает отверстие 27, сообщая напорную магистраль 11с управляюей полостью 18, и через .отверстие 24, обратный клапан 7 и трубопровод 15 - с полостью управления рабочим ходом бойка 20. При этом давление рабочей жидкости в рабочей полости 19, полости управления холостым ходом бойка 22 и гидравлической полости газогидравлического аккумулятора 9 во столько раз меньше, чем давление в полостях взвода 17, переивной 18 и управления рабочим ходом бойка 20, во сколько раз площадь поперечного сечения рабочей полости 19 больше площади поперечного сечения полости взвода 17. За счет разности давления в полостях управления рабочим 20 и холостым ходом бойка 22 золотник 6 перемещается вверх, открывая отверстия 29 и 30. При этом давление рабочей жидкости во всех полостях и Трубопроводах за исключением сливных магистралей 12, 13 выравнивается, максимальное значение его обусловлено настройкой давления срабатывания подпорного клапана 10.

За счет разности площадей бойка 2 со стороны полостей взводЯщей 17 и рабочей 19 возникает неуравновешеная сила со стороны рабочей полости 19, которая тормозит боек 2 в конце взвода, реверсирует его и разгоняет вниз (рабочий ход). При этом поясок 4 перекрывает отверстие 27. В полости управления рабочим ходом бойка 20, трубопроводе 15

и управляющей полости 18 образуется замкнутый объем жидкости, который удерживает золотник 6 в верхнем положении. Рабочий код бойка 2 осуществляется за счет йпздкости, вытесняемой из газогидравлического аккумулятора 9, и жидкости, поступающей из напорной магистрали 11 через взводящую полость 17, трубопровод 14, полость 21, трубопровод 16 в рабочую полость 19.

Taki образом в период рабочего хода бойка 2 рабочая жидкойть, по1701

ступающая из напорной магистрали, не сбрасывается в сливную магистраль, как в известном устройстве, а совершает полезную работу по разгону бойка. Это приводит к более полной загрузке привода, повьипает КГЩ и эффективность работы устройства.

В конце рабочего хода бойка 2 поясок 3 открьшает отверстие 28, со-

О общая полость управления рабочим ходом бойка 20 через трубопровод 15 и управляющую полость 18 со сл даной магистралью 12, и наносится удар бойком 2 по рабочему инструменту.

Давление в полостях управления рабочим.ходом бойка 20 падает и золотник, за счет рабочего давления жидкости, находящийся в полости

0 управления холостым ходом ойка 22, перемещается вниз, перекрывая отверстия 29 и 30, Скоррсть перемещения золотника 6 зависит от гидравлического сопротивления дросселя 8 и жидкости в полости управления холостьм ходом бойка 22, а следовательно, и от внедрения в забой бойка с инструментом, от величины которого зависит это давление. При малых величинах внедрения давление падает незначительно и время закрытия золотником 6 отверстий 29 и 30 будет меньше, чем при больших величинах внедрения, когда давление рабочей жидкости упадет до меньшего значения. Таким образом происходит настройка времени срабатывания блока управления, обеспечивающая полную передачу энергии бойка 2 забою и минимальные

0 йотери времени на управление. После внедрения бойка 2 он останавливается и под действием рабочей жидкости, поступак)щей из напорной магистрали 11 через отверстие 26 во воэводя5 ЩУю полость 17, начинается его вЗвод.

Далее цикл работы устройства повторяется.

Энергия удара бойка 2 зависит 0 от энергии отдаваемой ему рабочей жидкостью, поступающей из напорной магистрали 11 и вытесняемой из газогидравлического аккз мулятора 9 а . следовательно, от максимального давления, развиваемого в период взвода в полостях управления холостым ходом бойка 22, рабочей 19,. трубопроводе 16 и газогидравлическом ахкумуляS11617016

торе 9. Величина этого максимального . Применение изобретения позволит

давления, при котором начинаетсяповысить эффективность и надежность

разгон бойка 2 и от которого в конеч-работы за счет исключения утечек газа

ном итоге зависит энергия удара,при переключении золотника и возможноопределяется давлением настройки 5сти управлять режимом работы устройстподпорного клапана 10.ва в зависимости от прочности среды.

УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДОЙСТВИЯ, включающее корпус, боек, блок управления с золотником и полостями управления рабочим и холостьм ходами, напорную и сливную магистрали, взводящую, управляющую и рабочую полости, отличающее ся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы, устройство снабжено регулируемым подпорным клапаном, посредством которого рабочая полость сообщена со сливной магистралью, при зтом ПОЛОСТИ} управления рабочим ходом постоянно сообщена с управляющей полостью, а рабочая полость сообщена с напорной магистралью через блок управления.