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

126 открыто, и часть РЖ поступает в

сбросную магистраль 18. За счет этого клапан 13 находится в нижнем положении, перекрывая доступ РЖ из К 14 в магистраль 18. При закрытии ЗП 21 клапан 13 перемещается вверх, и РЖ перестает поступать в К 4. Давление в К 14 падает, и по трубопроводу 22 в сторону К 4 распространяется волна низкого давления. При этом ПБ 2 начинает ускоренно двигаться вниз, наносит удар по iiHCTpyMeHTy 24 и останавливается. Давление вК7 и 15 падает. Клапан 13 перемещается вниз, и цикл повторяется. Устройство работает в автоколебательном режиме до тех пор, пока закрыто ЗП 21. 1 ил.

Изобретение относится к горной прол-ашленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород. Цель изобретения - повьшшние надежности работы устройства за счет исключения влияния износа поршня-бой ка на работу распределителя. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.. Гидравлическое устройство ударного действия содержит корпус 1, в котором размещен поршень-боек 2, образующий с корпусом камеры прямого 3и обратного 4 ходов. В камере 3 прямого хода расположен ограничитель 5 хода и пневмоаккумулятор 6. Камера 4обратного хода и следящая Kajyiepa . 7 соединены каналом 8, выполненным в перемычке 9. Площадь канала В мень ше площади поршневой поверхности 10 поршня-бойка 2. Камера 4 обратного хода связана каналом 11 с напорной камерой 12 распределителя, размещенного в корпусе 1 гидравлического устройства ударного действия и состоящего из клапана 13, образующего с корпусом I сливнуй камеру 14, подпоршневую камеру 15 управления и надпоршневую камеру 16, проти1зополож пую камере 15 управления. Напорная камера 12 соединена с напорной магистралью 17. Сливная камера 14 связана со сбросовой магистралью 18. Надпоршневая камера 16 управления связана каналом 19 с камерой 3 прямого ходяс Подпоршневая камера 15 управления сообщена каналом 20 со следящей камерой 7 и с линией 18 сброса запорным устройством 21. Слив ная камера 14 связана с лш-1иек 18 сброса и посредством ударного трубопровода 22 с камерой 4 обратного хода. В камере 4 обратного хода поршень-боек 2 имеет поршневую поверхность 23. В нижней части корпуса расположен рабочий инструмент 24; Устройство работает следующим образом. Рабочая жидкость по напорному трубопроводу 17 через напорную камеру 12 и далее по кана.пу 1 1 поступает в камеру 4 обратного хода. Через канал 8 в перемычке 9, следящую камеру 7 и канал 20 рабочая жидкость подается в подпоршневую камеру 15 управления . Из камеры 3 прямого хода через канал 19 жидкость поступает в надпоршневую камеру 16. Под действием давления жидкости на поршневую поверхность 23 поршень-боек 2 перемещается в крайнее верхнее положение до упора 5 в корпусе 1. В исходном положении запорное устройство 21 находится в открытом положеш и, и часть жидкости из подпоршневой камеры 15 управления поступает в сбросную линию 18. При этом сила, действующая со стороны напорной камеры 12 и надпоршневой камеры 16, больше си-. лы, действующей со стороны камеры 15 управления, и клапан 13 находится в крайнем нижнем (по чертежу) положении, перекрывая доступ жидкости из сливной камеры 14 в сбросную линию 18. Ударное устройство готово к работе . При закрытии запорного устройства 21 давление в подпоршневой камере .15 возрастает и сила, действующая-со стороны этой камеры на клапан 13, становится больше суммы сил, дёйств пощих со стороны камер 16 -и 12. Клапан -5 начинает перемещаться вверх, закрывая доступ жидкости из напорной камеры 12 в камеру 4 обратного хода и открывая доступ жидкости из сливной камеры 14 в сбросную магистраль 18, При этом давление в сливной камере 14 резко падает и по ударному трубопроводу 22 в сторону камеры 4 обратного хода начинает распространяться волна низкого давления. Давление в подпоршневой камере 15 управления поддерживается за счет того, что ударный поршень начинает перемещаться вниз под действием силы со стороны камеры прямого хода, определяющейся давлением закачки пневматического аккумулятора 6.

Длина ударного трубопровода выбрана таким образом, чтобы волна низкого давления подошла к камере 4 обратного кода только, после полного закрытия клапаном 13 доступа жидкости из напорной камеры 12 в канал 1 1 .

При этом на клапан 13 перестает действовать сила, определяющаяся высоким давлением рабочей жидкости в напорной камере 12, и силы, со стороны подпоршневой камеры 15 управления достаточно, чтобы удержать клапан 13 в верхнем положении. Поршеньбоек 2 под действием давления жидкости в камере 3 прямого хода начинает ускоренное перемещение вниз.

, Так как площадь поршневой поверхности 10 больше площади канала 8, то в следящей камере 7, из которой жидкость вытесняется в камеру 4 обратного хода и далее по ударному трубопроводу 22 на сброс, давление рабочей жидкости поддерживается высоким, что обеспечивает надежную фиксацию клапана 13- в крайнем верхнем положении в течение всего периода прямого хода. В конце прямого хода поршень-боек 2 наносит удар по инструменту 24 и останавливается. При этом расход жидкости через канал 8 прекращается и давление в следящей камере 7 резко падает, что приводит к снижению давления в управляющей камере 15, связанной каналом 20 со следящей камерой 7. Под действием силы со стороны надпоршневой камеры 16 клапан 13 начинает перемещаться вниз, открывая доступ жидкости из напорной камеры 12 в канал 1I и закрывая сброс жидкости из сливной камеры 14. Но, так как ударный трубопровод 22 имеет зна687214

чительную длину, повытенне давления в камере 4 обратного хода происходит только через промежуток времени, который необходим для того, чтобы волс на высокого давления, распространяющаяся по ударному трубопроводу 22 со скоростью звука в данной жидкости, отразившись от сливной камеры 14, достигла камеры 4 обратного хода. 10 Этого промежутка времени достаточно, чтобы клапан 13 переместился в крайнее нижнее положение.

В данном случае ударный трубопровод 22 задерживает повышение давле15 ния в камере 4 обратного хода, а соответственно в подпоршневой 15 управляющей камере, что необходимо для надежного и быстрого срабатывания распределительного устройства. После

20 повьшхения давления в камере 4 обратного хода поршень-боек 2 начинает перемещаться вверх, совершая холостой ход, сжимая газ в пневматическом аккумуляторе 6.

25

За счет того, что площадь поршневой поверхности Ш больше площади канала 8, давление в следящей камере 7 и подпоршневой камере 15 управления поддерживается низким, что

30 обеспечивает устойчивое закрытие сливной полости 14. При подходе поршня-бойка 2 к упору 5 он останавливается, что влечет за собой резкое по- вышение давления в следящей камере

7, которое передается по каналу 20 в подпоршневую камеру 15 управления. Сила, действующая на клапан 13 со стороны подпоршневой камеры 15 управления, становится больше сил,

40 действую1цих на него со стороны камер 12 и 16, и клапан 13 начинает перемещаться вверх, закрывая доступ жидкости из напорной камеры 12 в каме ру 4 обратного хода и открывая сброс

45 жидкости из сливной камеры 14. Благодаря наличию ударного трубопровода 22 снижение давления в камере 4 обратного хода, а следовательно, и в следящей камере 7 происходит только

5 через промежуток времени, определяющийся прохождением волны низкого давления от сливной камеры 14 по ударному трубопроводу 22 до камеры 4 обратного хода. За это время клапан 13

55 перемещается в крайнее верхнее положение. Необходимый расход жидкости в подпоршневой камере 15 управления обеспечивается за счет перемещения

поршня-бойка 2 вниз под действием давления жидкости со стороны камеры 3 прямого хода. После снижения давления в камере 4 обратного хода поршень-боек 2 начинает совершать прямой ход, и цикл повторяется.

Гидравлическое устройство ударного действия работает в автоколебательном режиме до тех пор, пока не открывается запорньй орган21. При этом в конце обратного хода поршнябойка 2вследящей камере 7 и подпоршневой камере 15 управления не происходит повьшгения давления, необходимого для переключения распределителя, и устройство останавливается в исходном положении.

Формула изобретения Гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус, образующий с поршнем-бойком камеры прямого и обратного ходов, и следящую камеру, связанную с подпоршневой камерой управления клапанного распределителя, имеющего напорную, сливную и надпорщневую камеры, отличаюЩ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет исключения влияния износа поршня-бойка на работу распределителя, следящая камера соединена каналом с

камерой обратного хода, а надпоршневая камера управления распределителя сообщена с камерой прямого хода, причем сливная камера распределителя соединена с камерой обратного хода

ударным трубопроводом.