Гидравлическое устройство ударного действия Советский патент 1986 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород и искусственных материалов. Цель изобретения - повышение производительности устройства за счет увеличения его ударной мощности, На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, . Гидравлическое устройство ударного з ействия состоит из корпуса 1 , внутри которого соосно расположены инструмент 2 и боек 3, Боек 3 образует с корпусом 1 камеру прямого хода 4, обратного хода 5 и управляющую камеру 6. Управляющая камера 6 соединена каналом 7 с камерой прямого хода 4, причем площадь проходного се чения канала 7 меньше поршневой площади 8 бойка 3« размещенной в управ ляющей камере 6,Камера прямого хода 4 каналом 9 гидравлически связана с напорной камерой 10 распределитель ного механизма, состоящего из корпуса 1 1 и запорного клапана 2. Запорный клапан 12 имеет поршень и образует с корпусом 1I подпорщневую камеру управления 13, надпоршневую камеру управления 14 и камеру управления 15, связанную каналом 1€ с управляющей камерой 6. Камера прямого хода 4 каналом 17 соединена со сбро ной камерой 18 распределительного механизма. Магистраль 19 служит для подачи рабочей жидкости из камеры подвода 20 гидропневматического аккумулятора в напорную камеру 10, Гидропневматический аккумулятор выполнен в виде корпуса 21, внутри которого размещен поршень 22, образую щий с корпусом 21 поршневую камеру 23, разделенную диафрагмой 24 на воздушную полость 25 и гидравлическую полость 26, В корпусе 21 выполнен ограничитель 27 для торможения поршня 22 в верхнем положении. Поршень 22 с корпусом 21 образует дополнительную камеру 28, связанную каналом 29 с камерой подвода 20, пр чем площадь поршневой поверхности 30 больше площади сечения канала 29 Дополнительная камера 28 связана ка налом 31 с подпоршневой камерой 13, а поршневая камера 23 каналом 32с надпоршневой камерой 14 распредел тельного механизма,.напорная магист раль 33 служит для подачи рабочей 342 в камеру подвода 20, а трубопровод 34 -- в камеру обратного хода 5 гидроударного механизма. Запорный клапан 12 выполнен с рабочей площадью поршня со стороны подпоршневой камеры 13 по величине большей рабочей площади поршня со стороны надпоршневой камеры 14. Гидравлическое устройство ударного действия работает следующим образом. При подаче рабочей жидкости по магистрали 33 в камеру подвода 20 гидропневмоаккумулятора она по трубопроводу 34 поступает в камеру обратного хода 5, по магистрали 19 .в напорную камеру 10. Под действием давления жидкости боек 3 совершает обратный ход, а поршень 22 перемещается в корпусе 21 вверх, сжимая газ в воздушной полости 25, ограниченный эластичной диафрагмой 24. Жидкость из гидравлической полости 26 по каналу 32 поступает в надпорщневую управления 14, перемещая запорный клапан 12 в нижнее положение, при котором доступ жидкости в камеру прямого хода 4 из напорной .камеры 10 закрыт. . Из камеры прямого хода 4 жидкость по каналу 17 поступает в сбросную камеру 18 и далее - в атмосферу при обратном ходе бойка 3. При этом в управляющей камере 6 поддерживается высокое давление за счет дросселирования жидкости в канапе 7, вытесняемой поршневой поверхностью 8 бойка 3, При движении поршня 22 вверх под действием давления жидкости со стороны камеры подвода 20 жидкость из камеры подвода 20 через канал 29 поступает в дополнительную камеру 28. Так как площадь поршневой поверхности 30 поршня 22 больше площади се чения канала 29, то давление в дополнительной камере 28 меньше давления подводимого потока жидкости. Это давление по каналу 31 передается в подпоршневую камеру управления 13, Таким образом запорный клапан 12 удерживается в нижнем положении за счет больших давлений жидкости в надпоршневой камере управления 14 и ка.мере управления 15, в которую жидкость поступает по каналу 16 из управляющей камеры 6, В конце обратного хода боек 3 останавливается и давление в управляющей камере 6 и камере управления 15 становится равным

атмосферному, В этом случае запорный клапан 12 удерживается под действием давления со стороны надпоршневой камеры управления 14, так как в ней давление значительно больше, чем в подпоршневой камере управления 13. После того, как поршень 22 достигнет ограничителя 27 и остановится, давление в дополнительной камере 28 станет равным подводимому и соответственно возрастет давление в подпоршневой камере управления 13. За счет разности площадей между надпоршневой камерой управления 14,и подпоршневой камерой 13 возникает сила, действующая на запорный клапан 12 и направленная вверх. Запорный клапан 12 перемещается в корпусе и закрывает доступ из сбросной камеры 18 в атмосферу. При этом жидкость из напорной камеры 10 начинает поступать по каналу 9 в камеру прямого хода 4. Боек 3 начинает двигаться в корпусе 1 вниз, совершая прямой ход. При этом давление в управляющей камере 6 низкое за счет дросселирования жидкости через канал 7. Поршень 22 под действием давления сжатого газа в воздушной полости 25 перемещаете; вниз, поддерживая постоянное давление (равное подводимому) в магистрали 19 и камере прямого хода 4. За счет дросселирования жидкости через канал 29 давление в дополнительной камере 28 и подпоршневой камере 13 поддерживается выше подводимого, благодаря чему запорный клапан 12 удерживается в верхнем положении. При движении бойка 3 вниз из камеры обратного хода жидкость по трубопроводу 34 вытесняется в напорную магистраль 33. В конце прямого хода боек 3 наносит удар по инструменту 2 и останавливается. Давление в управляющей камере 6 и камере управления 15 становится равным подводимому, так как в магистрали 19 расход жидкости становится равным нулю, но поршень 22 останавливается и давление в дополнительной камере 28, а следовательно, подпоршневой камере управления 13 снижается до подводимого, В результате этого запорный клапан 12 под действием силы со стороны надпорщневой камеры управления 14 и камеры управления 15 перемещается вниз, закрывая доступ жидкости в канал 9 и открывая сброс из камеры прямого хода 4 через сбросную камеру 18 в атмосферу.

Таким образом, в период прямого хода бойка 3 давление в камере прямого хода 4 поддерживается постоянны за счет подачи жидкости из гидропневмоаккумулятора, боек 3 разгоняется до максимальной скорости и наносит удар по инструменту с большой эПер ги.ей.

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ;УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающее корпус с инструментом, боек, образующий с корпусом камеру прямого и обратного ходов и управляющую камеру, связанную каналом с камерой прямого хода, распределительный механизм, имеквций запорный клапан с поршнем, образующим с корпусом механизма подпоршневую и надпоршневую камеры управления, и напорную магистраль, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства за счет увеличения его ударной мощности, устройство снабжено гидропневматическим аккумулятором, выполненным в виде корпуса с камерой подвода, эластичной диафрагмой и поршнем, образующим с диафрагмой поршневую камеру, а с корпусом аккумулятора дополнительную камеру, причем камера подвода сообщена с напорной магистралью, дополнительная камера сообщена с подпоршневой камерой управления распределительного механизма, а порщ(Л невая камера сообщена с надпоршневой камерой управления распределительноС го механизма, при зтом запорный клапан выполнен с рабочей площадью поршня со стороны подпоршневой камеры по величине большей рабочей площади поршня со стороны надпоршневой камеры.