Гидроударник Советский патент 1985 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в устройствах ударного действия для разработки горных пород и грунтов, устанавливаемых на базов машине. Цель изобретения - повышение долговечности базовой машины путем виброизоляции узла подвески в момен запуска бойка и ускорения стабилизации переходного процесса. На фиг. 1 изображен гидроударник общий вид, разрез, на фиг. 2 - диаг рамма изменения отклонения X, отсчи тываемая от равновесного положения рукоятки относительно корпуса. Гидроударник содержит ударный механизм, в корпусе 1 которого расположен клапан 2, поджатьй упругим элементом (газом аккумулятора 3). В нижней части клапана 2 выполнены глухая ступенчатая полость 4 и уступ 5 большего диаметра дли входа головки 6 бойка 7 и образования при этом с уступом 8 меньшего диаметра замкнутого пространства. Площадь поперечногосечения полости 4 выпол нена большей рабочей площади, равной разности площадей поперечных сечений поршня 9, аккумулятора 3 и штока 10 бойка 7. Полость 4 сообщается с отводящей магистралью 11 аксиальным 12 и радиальным 13 канал ми бойка 7 через его кольцевую проточку 14. Клапан 2 соединен с поршнем 9 аккумулятора 2 и отделяет его от гидравлической камеры 15 в корпусе 1. Узел 16 подвески поджимает через амортизатор 17 и корпус 1 ударника рабочий инструмент 18. В корпусе ударника имеются рабочие отверстия 19 и 20. БЛОК 21 коррекции запуска бойка выполнен в виде закрепленного на корпусе 1 клапана непрямого действия, имеющего золотник 22, подпружиненный жесткостью 23, расположенный в полости, постоянно соединенной со сливной магистралью На золотнике 22 имеется цилиндричес кая проточка 24. Напорная магистраль подсоединена к входному отверс тию 25 клапана. Выходное отверстие 26 клапана подсоединено к отверстию 20.Шарик 2,подпружиненньШ жесткостью 28, расположен в полости 29. Над шариком 27 находится отверстие 30, соединяющее полость 29 с полостью 31 низкого давления, соединенную со 022 сливной магистралью. Полость 29 соединена с напорной магистралью через отверстие 32 и с полостью, расположенной над золотником 22, через отверстие 33. На шарик 27 воздей-, ствует управляющий толкатель 34, соединенный с направляющей втулкой 35, которая находится во фрикционной связи со штоком 36. Шток 36 закреплен посредством кронштейна 37 неподвижно относительно узла 16 подвески ударника. Отверстие 38 на корпусе ударника соединено с нагнетательной магистралью через дроссель 39. . Для запуска бойка со взведенного положения при отсутствии колебаний рукоятки ударника жидкость под высоким давлением через дроссель 39, отверстие 38, каналы 13 и 12 в бойке поступает в полость 4 и, действуя на боек 7 и клапан 2, разъединяет их, так как рабочая площадь полости 4 больше рабочей поло.сти взвода. Боек 7 начинает ускоренно перемещаться вниз под действием давления жидкости в камере 15, определяемого давлением аккумулятора 3. В момент запуска бойка 7 в результате отдачи происходит отрыв корпуса 1 ударника от рабочего инструмента 18. Начальный запуск ударника происходит при-нулевых начальных условиях переменной X, т.е. Х О, Хо О (фиг. 2). После нанесения бойком 7 удара по инструменту 18 (момент t ) камера 15 сообщается с отводящей магистралью 11 аксиальным 12 и радиальным 13 каналами бойка 7 через его кольцевую проточку 14 (фиг. 1). Под действием давления в газовом аккумуляторе 3 клапан 2 набегает на головку бойка 7 и сопрягается с ней, после чего начинается взвод бойка. После этого сила, действующая на корпус ударника со стороны внутренних полостей, меняет знак и корпус начинает посадку на рабочий инструмент. В момент tj изменяется знак скорости X, после чего расстояние между узлом 16 подвески и корпусом 1 ударника начинает увеличиваться. При этом шток 36 оттягивает толкатель 34 с втулкой 35, которые находятся в ним во фрикционной связи, в крайнее верхнее положение. Из-за малой величины свободного хода направляющей втулки 35 с толкате лем 34 относительно jcopnyca клапана 21 процесс оттяжки втулки 35 происходит практически мгновенно. При верхнем положении толкателя 34 шарик 27 перекрывает отверстие 30 и давление в полости 29 и полости над золотником 22 увеличивается. После золотник 22 перемещается в . крайнее нижнее положение, ежимая пружину 23. В момент t, корпус удар ника совершает посадку на рабочий инструмент, после чего узел 16 подвески совершает свободные колебания на амортизаторе. В момент t скорость X изменяет свой знак на - и рукоятка начинае прибл1гааться к корпусу ударника. При этом шток 36, воздействуя на втулку 35, переводит ее в крайнее нижнее положение. Толкатель 34, воз действуя на шарик 27, открывает отверстие 30. Давление жидкости в полости 29 и полости над золотником 22 падает и золотник 22 начинает дв жение вверх. В момент t,. боек 7- взв дится. Однако в этот момент проточка 24 на золотнике 22 еще не соединяет входное отверстие 25 клапана с выходным 26 и управляющий сигнал на разрыв клапана 2 и бойка 7 не поступает в камеру 4. В камере 4 со раняется давление сливной магистра02ли, а в камере 15 - напорной. В ре- . зультате этого боек 7 остается неподвижным относительно корпуса 1 ударника. В момент, когда проточка 24 (Соединяет отверстия 25 и 26 и жидкость под высоким давлением поступает в полость 4, происходит рассоединение бойка и клапана. Далее цикл повторяется. Время от момента качала движения золотника 22 вверх до момента, когда проточка 24 соединяет отверстия 25 и 26, выбираются из условия подачи знергоносителя в камеру 4 в момент, при котором фаза колебаний рукоятки равна Uj, т. е. Uv - н/2 где m - масса рукоятки в сумме с приведенной к ней массой базовой машины; с - жесткость амортизатора. Дроссель 39 выбирают таким, чтобы рассоединение бойка и клапана при подаче жидкости через него происходило за два-три цийла ударника, в результате поток через него не оказывает заметного влияния при рассоединении бойка и клапана потоком, поступающим из двухкаскадного клапана. О {(Jti

ПЩРОУДАРНИК,- включающий рабочий инструмент, узел подвески к базовой машине, связанный через 37 . Зв амортизатор с .корпусом ударного механизма, боек и аксиально подвижный клапан, которые периодически образуют полость, попеременно связанную с подводящей или сливной магист раляки, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности базовой маппшы путем виброизоляции узлй подвески в момент запуска бойка и ускорения стабилизации переходного процесса, он снабжен блоком коррекции запуска бойка,-выполненным в виде закрепленного на корпусе шарнирного механизма клапаi на непрямого действия, управляющий толкатель которого фрикционно. свя(Л зан с узлом подвески. 1C о :л К

Фиг,2