Гидравлический ударный механизм Советский патент 1988 года по МПК E21C37/00 

золотника 8. При этом Р 5 перебрасывается влево, а 11У 2 совершает рабочий ход. При простреле НУ 2 соединяются М 25, 26 и жидкость сливается

в бак. Инструмент 3 и ПУ 2 находятся в левом положении. Перед запуском механизма его возвращают в исходное положение. 1 ил.

Изобретение относится к горной и Позволяет повысить КПД ударного механизма за счет использования кинетической энергии бойка для зарядки аккумулятора. Механизм включает корпус 1 со сливными каналами (к) 17, 18 и К 21-23, шток с проточками 27, поршень-ударник (ПУ) 2, инструмент 3 и три обратных клапана и 12-14. Корпус ры рабочего хо да 16. Последн ралью (М) 24 и распределителя основной канал ми аккумулятор или сливной 26 нал 20 камеры пан 12 с канал 13 - с М 25. Ш ше расстояния налом 18. В М лены клапан 14 8. При передви жидкости ПУ 2 вается давлени навливается, а влево. При это рументу 3 удар В момент удара вправо, а ПУ 2 ние в М 25 пов / ГГ И 31 t П J / llJ / 12-14. Корпус 1 и ПУ 2 образуют камеры рабочего хода 15 и холостого хода 16. Последняя связана с магистралью (М) 24 и полостью управления распределителя (Р) 5, связывающего основной канал 19 камеры 15 с имеющими аккумуляторы 10 и II напорной 25 или сливной 26 М. Дополнительный канал 20 камеры 15 сообщен через клапан 12 с каналом 19 и через клапан 13 - с М 25. Ширина проточки 27 больше расстояния между камерой 15 и каналом 18. В М 24 параллельно установлены клапан 14 и напорный золотник 8. При передвижении вправо давлением жидкости ПУ 2 в камере 15 устанавливается давление напора и ПУ 2 останавливается, а Р 5 перебрасывается влево. При этом ПУ 2 наносит по инструменту 3 удар, совершая рабочий ход. В момент удара Р 5 перебрасывается вправо, а ПУ 2 - тормозится. Давление в М 25 повьшается до открытия / ГГ И 31 t П llJ (Л 00 -а со 00

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в конструкции устройств ударного действия для разрушения горных пород и искусственных материалов.

Цель изобретения - повьшение КПД ударного механизма за счет использования кинетической энергии бойка

для зарядки аккумулятора.

На чертеже представлена гидрокине- матическая схема ударного механизма.

Гидравлический ударный механизм содержит корпус 1, поршень-ударник 2 шток которого имеет проточку, рабочий инструмент 3, палец 4, распреде- литель 5 с плунжерами 6 и 7, имеющими различные площадки поперечного сечения, напорный золотник 8 с возвратной пружиной 9, напорный 10 и сливной 11 гидропневмоаккумуляторы, пер- вый 12, второй 13 и третий 14 обратные клапана. Корпус I со ступенчатым поршнем-ударником 2 образуют камеру 15 рабочего хода и камеру 16 холостого хода.. Площадь поперечного сечения поршня-ударника 2 со стороны камеры 15 рабочего хода выполнена большей, чем со стороны камеры 16 холостого хода. Корпус 1 выполнен со сливным каналом 17, дополнительным сливным каналом 18, расположенным со стороны инструмента 3, основным каналом 19 кгшеры рабочего хода, дополнительным каналом 20 рабочего хода и каналами 21 - 23. Камера 16 связана маг гистралью 24 управления с полостью управления распределителя 5, связывающего основной канал 19 камеры рабочего хода с напорной 25 или сливной 26 магистралями.

Шток поршня-ударника 2 со стороны инструмента 3 выполнен с дополнительной проточкой 27, причем ширина до-- полнительной проточки 27 выполнена по величине больше расстояния между камерой 16 холостого хода и дополни

5

О

5

5

тельным сливным каналом 18. Дополнительный канал 20 камеры рабочего хода сообщен через первый обратный клапан 12 с основным каналом 19 камеры рабочего хода и через второй обратный клапан 13 с напорной магистралью 25. Напорный золотник 8 и третий обратный клапан 14 установлены параллельно в магистрали 24 управления распределителя 5.

Подача жидкости в напорную магистраль 25 осуществляется от насоса 28 через сетевой распределитель 29. Между насосом 28 и сетевым распределителем 29 установлен переливной клапан 30. Для обеспечения герметичности рабочих камер механизма на пояске поршня-ударника 2 установлено уплотнение 31.

Гидравлический ударный механизм работает следуюшим образом.

В исходном положении механизма, показанном на чертеже, жидкость, подаваемая насосом 28 по напорной магистрали 25, поступает в напорный аккумулятор 10, под торец плунжера 7 и далее по каналу 21 в камеру 16 холостого хода. Из последней по каналу 23, далее по магистрали 24 управления и через обратный клапан 14 жидкость подается под торец плунжера 6, который имеет большую, чем плунжер 7, площадь поперечного сечения. Благодаря разности площадей поперечного сечения плунжеров 6 и 7 распределитель 5 находится в крайнем правом положении. В этом положении распределителя 5 камера 15 рабочего хода через основной канал 19 и распределитель 5 соединена со сливной магистралью 26.

Под действием давления жидкости в камере 16 холостого хода поршень- ударник 2 перемещается вправо, вытесняя жидкость из камеры 15 рабочего хода по основному каналу 19 и распределитель 5. При движении вправо поршень-ударник 2 сначала перекрывает канал 23, соединенный с магистралью 24, а затем и канал 19. После перек- рытия основного канала 19 в камере 16 рабочего хода остается замкнутый объем жидкости, который вытесняется из нее по дополнительному каналу 20 через обратный клапан 13 в напорную магистраль 25. При вытеснении жидкости из камеры 15 рабочего хода через обратный клапан 13 в этой камере устанавливается давление напора.Под действием давления жидкости в каме- ре 15 поршень-ударник 2 останавливается в крайнем правом положении. В этом положении поршня-ударника 2 канал 22 через кольцевую проточку на штоке поршня-ударника 2 соединяется со сливным каналом 17, тем соединяя магистраль 24 со сливной магистралью 26.

Ксли при соединении магистрали со сливной магистралью 26 давление жид- кости в напорной магистрали 25 равно или больше давления срабатывания напорного золотника 8, то он открывается. При этом на торце плунжера 6

устанавливается давление слива. Расп- 30 5 под действием давления жидкости.

ределитель 5 перебрасывается в крайнее левое положение, соединяя камеру 15 рабочего хода с напорной магистралью 25 через обратный клапан 12 и дополнительный канал 20. Поэтому после остановки в крайнем правом положении поршень-ударник 2, под действием давления жидкости гв камере 15 рабочего хода начинает перемещаться в сторону рабочего инструмента З.При этом в начале движения поршня-ударника 2 жидкость из напорной магистрали 25 в камеру 15 рабочего хода поступает через распределитель 5,обратный клапан 12 и дополнительный канал 20. По мере движения поршня- ударника 2 влево открывается основной канал 19 и жидкость в камеру 15 рабочего хода из напорной магистрали 25 поступает по двум каналам 19 и 20. Совершается рабочий ход, который заканчивается соударением поршня ударника 2 и рабочего инструмента 3. В момент удара полностью открывается канал 23 и через проточку 27 штока поршня-ударника 2 и канал 21 соединяется с напорной магистралью 25. При этом по магистрали 24 и через обратный клапан 14 под торец

плунжера б подается жидкость под давлением напора. Распределитель 5 перебрасывается в крайнее правое положение, показанное на чертеже.

Если в момент соединения магистрали 24 со сливной магистралью 26 давление жидкости в напорной магистрали 25 меньше, чем давление срабатывания напорного золотника 8, то он остается в закрытом положении. Замкнутый объем жидкости, находящийся в канале между напорным золотником 8 и Плунжером 6 препятствует переклкг- чению распределителя 5 в крайнее левое положение, и он остается в исходном положении.

В процессе торможения поршня-ударника 2 энергия, накопленная им во время холостого хода, преобразуется в энергию сжатого газа в напорном аккумуляторе 10. Давление жидкости в напорной магистрали повьш1ается.

При повьш1ении давления жидкости в напорной магистрали 25 до давления срабатывания напорного золотника В последний открывается, после чего под торцом плунжера 6 устанавливается давление слива. Распределитель

постоянно подаваемой под торец плунжера 7, перебрасывается в крайнее левое положение, соеданяя камеру 15 рабочего хода с напорной магистралью

которого поршень-ударник 2 наносит

удар по торцу рабочего инструмента

При простреле поршня-ударника 2

из-за разрушения внешней среды перед рабочим инструментом 3 сливной канал 18 открывается и через камеру 16 холостого хода соединяется с каналом 21. Происходит прямое соединение на-

порной 25 и сливной 26 магистралей через камеру 16 холостого хода. При дальнейшем движении влево поршень- ударник 2 своим пояском перекрывает канал 21, а сливной канал 18 через

проточку 27 остается соединенным с магистралью 24. В этом положении механизма жидкость из напорной магистрали 25 поступает только в напорный аккумулятор 10. Давление жидкости в

напорной магистрали 25 повьшается и достигнет значения, достаточного для открытия переливного клапана 30.После открытия переливного клапана 30 жидкость, закачиваемая насосом 28, переливается в бак, В напорной магистрали 25 устанавливается давление жидкости, равное давлению срабатывания переливного клапана 30. Поршень- ударник 2 остановлен в крайнем левом положении. Рабочий инструмент 3 также выдвинут в крайнее левое положение и удерживается в корпусе пальцем 4.

В этом положении ударный механизм при включении насоса 28 не запускается. Для запуска ударного механизма необходимо прижать рабочий инстру- мент 3 к внешней среде. При этом рабочий инструмент 3, а вместе с ним и поршень-ударник 2 перемещается вправо (относительно корпуса) и механизм занимает исходное положение,по- казанное на чертеже.

Формула изобретения

Гидравлический ударный механизм, включающий корпус с каналами, имеющий шток с проточкой, поршень-ударник, образующий с корпусом камеру рабочего хода и камеру холостого хода, связанную с магистралью управления с полостью управления распределителя, связывающего основной канал камеры рабочего хода с имеющими аккумуляторы напорной или сливной магистралями, напорный золотник и инструмент, отличающий ся тем что, с целью повышения К1Щ ударного механизма за счет использования кинетической энергии бойка для зарядки аккумулятора, ударный механизм снабжен тремя обратными клапанами, шток поршня ударника со стороны инструмента выполнен с дополнительной проточкой, а корпус выполнен с дополнительным сливным каналом, расположенным со стороны инструмента, и дополнительным каналом камеры рабочего хода сообщенным через первый обратный клапан с основным каналом камеры рабочего хода и через второй обратный клапан с напорной магистралью,причем ширина дополнительной проточки штока выполнена по величине больше расстояния между камерой холостого хода и дополнительным сливным каналом корпуса, при этом напорный золотник и третий обратный клапан установлены параллельно в магистрали управления.