Устройство ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород Советский патент 1989 года по МПК E21C27/28 E21C27/46 

Изобретение относится к горному ;елу, в частности к гидравлическим )нь(м механизмам проходческих ком- aiiHOB.

; Цель изобретения - повьшение производительности устройства за счет фбесп чения гидравлического импульса независимой от .режима работы ударног exaнизмa длительности.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство ударного действия для кеханогидравлического разрушения горных пород с.одержит ударный механизм, Ц корпусе 1 которого соосно располо- я|ены инструмент 2 и боек 3.

Боек 3 образует с корпусом 1 каме- р1ы прямого хода 4, обратного хода 5 и следящую камеру 6. Следящая каме- р)а 6 соединена каналом.7 с камерой 4 Прямого хода, причем площадь проходного сечения канала 7 меньше поршневой Йлощади 8 бойка 3, размещенной в следящей камере 6.

Камера 4 прямого хода каналом 9 Гидравлически связана: с напорной камерой 10 распределителя, состоящего из корпуса 11 и ступенчатого клапана 12. Клапан 12 образует с корпусом 11 подпоршневую камеру 14 управления, Надпоршневую камеру 14 управления и вгамеру 15 управления, причем площадь sianopHoro клапана 12 со стороны под- г1оршневой камеры 13 управления больше, чем со сторсмы камеры 15 управления. Надпоршневая камера 14 управления связана каналом 16 со следящей камерой 6. Распределитель имеет сбросную камеру 17, а клапан 12 имеет сбросной канал 18.

Магистраль 19 служит для подачи рабочей жидкости из напорной камеры 20 гидропневмоаккумулятора в напорную камеру 10. Гидропневмоаккумулятор сос0 тоит из корпуса 21, внутри которого размещен поршень 22, образующий с корпусом 21 поршневую камеру 23, часть которой заполнена газом, ограниченным разделит.елем. В корпусе 21 вы5 полнен ограничитель 24 для торможения поршня 22 в верхнем положении. Поршень 22 с корпусом 21 образует следящую камеру 25,связанную кана- лом 26 с напорной камерой 20, причем

0 площадь поршневой поверхности 27 больше площади сечения канала 26. Следящая камера 25 связана каналом подпоршневой камерой 13 управления, а поршневая камера 23 связана каналом 29 с камерой 15 управления. Рабочая жидкость в напорную камеру 20 подается по напорной магистрали 30. Напорная камера 20 сообщена с поршневой камерой 23 каналом 31 через редук0 ционный клапан 32.

Напорная камера 20 посредством канала 33 связана с рабочей камерой 34 гидромонитора, а камера 23 - каналом 35 с камерой 36 прямого хода

5 гидромонитора. Гидромонитор состоит

из корпуса 37, внутри которого расположен запорный клапаЯ 38 с поршнем. Камера 39 обратного хода гидрр- монитора каналом 40 соединена со следящей камерой 6, а рабочая камера 34 гидромонитора - каналом 41 с камерой 5 обратного хода. Гидромонитор имеет сопло (рабочий насадок) 42. Поршневая площадь 43 клапана 38 с поршнем 38 со стороны рабочей камеры 34 больше, чем. со стороны камеры 36 прямого хода гидромонитора.

Устройство работает следующим образом.

При подаче жидкости по напорной магистрали 30 в напорную камеру 20 гидропневмоаккумулятора она по каналу 31 через редукционный клапан 32 поступает в поршневзпо камеру 23, по магистрали 19 в напорную камеру 10 и по каналу 33 в рабочую камеру 34 гидромонитора. Под действием давле20 между камерой 15 управления и подпоршневой камерой 13 управления возникнет сила, действующая на клапан 1 и направленная вверх. Клапан 12 пере мещается в корпусе 11 и закрывает до

ния жидкости поршень 22 перемещается

в корпусе 21 врерх, сжимая газ в пор-25 ступ жидкости из сбросного канала 18 шневой камере 23. Жидкость из поршне- в сбросную камеру 17. При этом жид- вой камеры 23 по каналу 29 поступает

кость из напорной камеры 10 начинает поступать по каналу 9 в камеру 4 прямого хода. Боек 3 начинает двигать 30 ся в корпусе 1, совершая прямой ход. При зтом давление в следящей камере 6 низкоб за счет дросселирования жидкости через канал 7. Поршень 22 действием давления сжатого газа в

в камеру 15 управления, перемещая запорный клапан 12 в. нижнее положение, при котором доступ жидкости в камеру 4 прямого хода из напорной камеры 10 закрыт. Жидкость из рабочей камеры 34 гидромонитора по каналу 41 поступает в камеру 5 обратлу 18 клапана 12 поступает в сбросную камеру 17 и далее в атмосферу.

В конце обратного хода боек 3 остановится и давление в следящей камере 6 и, следовательно, надпоршне- вой камере 14 управления становится равным атмосферному. В этом случае запорный клапан 12 удерживается под

действием давления со стороны камеры 15 управления, так как в ней давление-значительно больше, чем в подпоршневой камере 13 управления. После того, как поршень 22 достигнет

ограничителя 24 и остановится, давление в камере 25 станет равным подводимому и соответственно возрастет давление в подпоршневой камере 13 управления. За счет разности площадей

между камерой 15 управления и подпоршневой камерой 13 управления возникнет сила, действующая на клапан 12 и направленная вверх. Клапан 12 перемещается в корпусе 11 и закрывает до25 ступ жидкости из сбросного канала 18 в сбросную камеру 17. При этом жид-

кость из напорной камеры 10 начинает поступать по каналу 9 в камеру 4 прямого хода. Боек 3 начинает двигать- 0 ся в корпусе 1, совершая прямой ход. При зтом давление в следящей камере 6 низкоб за счет дросселирования жидкости через канал 7. Поршень 22 действием давления сжатого газа в

ного хода. Под действием жидкости бо- г поршневой 23 перемещается ек совершает обратный ход. При этом

в следящей камере 6 поддерживается высокое давление за счет дросселирования жидкости в канале 7, вытесняемой поршневой площадью 8 бойка 3. Это высокое давление посредством канала 16 передается в надпоршне- вую камеру управления 14.

При движении поршня 22 вверх рабочая жидкость из напорной камеры 20 через канал 26 поступает в следящую камеру 25. Так как площадь поршневой поверхности 27 поршня 22 больше площади сечения канала 26, то давление в камере 25 меньше давления подводимого потока жидкости. Это давление по каналу 28 передается в подпоршне- вую камеру 13 управления. Таким образом запорньй клапан 12 удерживается в нижнем положении за счет больших gg вательно,возрастает в камере 39.Под давлений жидкости в подпоршневой ка- действием разности сил запорный клапан

38 с поршнем перемещается влево, открывая доступ жидкости к рабочему насадку. Таким образом работа насад-.

мере 14 управления и камере 15 управления. Жидкость из камеры 4 прямого хода по каналу 9 и сбросному кана0

(равное подводимому) в магистрали 19 и камере 4.прямого хода, а также рабочей камере 34 гидромонитора. При этом за счет дросселирования жидкости через канал 26 давление в камере 25 и подпоршневой камере 13 управления поддерживается вьшге подводимого, благодаря чему запорный клапан 12 удер- 5 живается в верхнем положении.

При движении бойка 3 жидкость из камеры 5 обратного хода будет вытесняться в рабочую камеру 34 гидромонитора и через канал 33, магистраль 19 и канал 9 будет поступать в камеру 4 прямого хода. В конце прямого хода боек 3 наносит удар по инструменту 2 и останавливается. При этом Давление в следящей камере 6 возрастает и,следо0

ria синхронизирована с работой ударного механизма. Истечение жидкости из | асадка начинается одновременно с Занесением бойком удара по инстру- .

Далее запорный клапан, 1-2 под дей- йтвием сил со стороны надпоршневой 1 амеры 14 управления и камеры 15 уп- 1 авления перемещается вниз, закрьгаая ;;оступ жидкости в канал 9 и открывая сброс из камеры 4 прямого хода через сбросный канал 18 и сбросную камеру 17 в атмосферу. Рабочая жидкость, истекая из насадка 42, воздействует на разрушаемый объект, завершая отделение от массива породы, предварительно ослабленной энергией механи- ческого удара. В этот период, под действием давления жидкости со стороны камеры 5 обратного Хода, боек 3 возвращается в исходное положение. Е момент времени, когда гидропнев- моакк5 4улятор полностью разрядится к поршень 22 остановится в крайнем нижнем положении, расход через наса Док 42 резко уменьшится, это приведе | снижению давления в рабочей камере 34 гидромонитора.Сила, действую- Цая на зайорный клапан 38с поршнем CJO стороны камеры 36 прямого хода dтaнoвитcя больше, чем со стороны камеры 34 гидромонитора и клапан перемещается, закрывая доступ жидкости к насадку 42. После этого цикл повторяется.

0

5

0

5

е т е н и я

Формула изобр

Устройство ударного действия для механогидравлического разрушения гор- ных пород, включаклцее ударный механизм, боек которого образует с корпусом камеры прямого, обратного ходов и следящую, распределитель со ступенчатым клапаном и гидропневмоаккумуля- тор, поршень которого образует с корпусом поршневую, следящую и сообщенную с напорной магистралью напорную камеры, отличающееся тем, что, с целью повьппения производительности путем обеспечения гидравлического импульса независимой от режима работы ударного механизма длительности, оно снабжено гидрймонитором с соплом, выполненным в виде запорного клапана с поршнем, расположенного в корпусе гидромонитора и образующего с ним камеры прямого хода, обратного хода и рабочую, сообщенные соответственно с поршневой камерой гидро- 0 пневмоаккумулятора, следящей камерой ударного механизма и напорной камерой гидропневмоаккумулятора.