Гидравлическое устройство ударного действия Советский патент 1989 года по МПК E21B1/26 E21C37/00 

4а а о ISD

со

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в качестве устройства Б бурильных машинах ударного действия.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения влияния утечек рабочей жидкости на работу распределителя.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

нал 10 в перемычке 8, камеру 9 и канал 23 в камеру управления 21. Через напорную камеру 12, магистраль 25, камеру 3 прямого хода, канал 6 в перегородке 7 и канал 22 рабочая жидкость также поступает в камеру 15 управления, так как площадь клапана 13 со стороны камеры 15 управления больше, чем со стороны дополнительной камеры 2l управления. Клапан 13 перемещается вправо

Гидравл-„ческое-у-стройство ударного лей- ,0 „ еГГГи жилГс гГ ствия включав, ударный „еханнз™, в „орпу-„HBH J камеруТ4 канал °24 «агнстраГь б

20

25

30

се 1 которого размещен поршень-боек 2, образующий с корпусом камеры рабочего 3 и обратного 4 хода. Камера 3 рабочего хода связана со сливной камерой 5 каналом 6 и отделена перегородкой 7. Корпус 1 ударно- го механизма со стороны камеры 4 обратного хода выполнен с дополнительной перемычкой 8 и образует с торцом бойка 2 дополнительную сливную камеру 9, сообщенную с камерой обратного хода 4 каналом 10, выполненным с площадью проходного сечения меньшей, чем рабочая площадь поршня- бойка 2. Камера 4 обратного хода связана каналом II с напорной камерой 12 распределителя, размещенного в корпусе гидравлического устройства Ударного действия и состоящего из клапана 13, образующего с корпусом сливную камеру 14, связанную с камерой 15 управления посредством канала образованного перемычкой 16. Напорная камера 12 распределителя соединена с напорной магистралью 17. Сливная камера 14 связана со сливной магистралью 18. Корпус распределителя со стороны напорной камеры 12 выполнен с дополнительной перемычкой 19, а клапан 13 с дополнительной ступенью 20, образующими дополнительную камеру 21 управления, сообщенную с допол- нительной камерой 9 ударного механизма. Камера 15 управления связана каналом 22 со сливной камерой 5. Дополнительная камера 21 управления сообщена каналом 23 с дополнительной камерой 9. Сливная камера 14 клапанного распределителя соединена с камерой 3 прямого хода каналом 24 и с напорной камерой 12 магистралью 25. В корпусе 1 расположен рабочий инструмент 26. Поршневая площадь поршня-бойка 2 со стороны камеры 3 прямого хода больше его штоковой площади (со стороны камеры 4 обратного хода), а площадь поршневой поверхности клапана 13 со стороны камеры 15 управления больше суммы площадей поршневых поверхностей со стороны камер 12 и 21 распределителя.

Устройство работает следующим образом. Пусть в исходном состо,янии поршень- боек 2 находится в крайнем правом (по схеме) положении, а клапан 13 распределителя - в крайнем левом.

При подаче жидкости по напорной магистрали 17 она по каналу И поступает в камеру 4 обратного хода и далее через каиз камеры 3 рабочего хода в сливную магистраль 18. Таким образом, под действием рабочей жидкости со стороны камеры 4 обратного хода поршень-боек 2 начинает перемещаться в корпусе 1. При этом давление в камере 9 меньше подводимого, так как площадь порщневой поверхности поршня- бойка 2 в этой камере намного больше площади канала 10 в перемычке 8. Давление в камере 5 в это время больше, чем давление в камере 9, так как жидкость из камеры 5 выдавливается порщнем-бойком 2 через канал 6, имеющий значительно меньщую площадь, чем площадь поршневой поверхности поршня-бойка 2, расположенной в этой камере. Так как камеры 5 и 9 гидравлически связаны с камерами 15 и 21 управления, то давление в камере 15 управления больше, чем в камере 21, и клапан 13 надежно удерживается в крайнем правом положении. В конце обратного хода поршень-боек 2 упирается в корпус 1 и останавливается. При этом расход жидкости через канал 6 становится равным нулю, а давление в камере 5 - равным атмосферному. В камере 9 наоборот снижение расхода через канал 10 до нуля приводит к увеличению давления до величины подводимого. Эта разность давлений передается по каналам 22 и 23 в камеры 2 и 15 управления, и клапан 13 под действием давления со стороны камеры 21 перемещается влево, закрывая сброс жидкости из камеры 3 рабочего хода.

Таким образом, переключение клапанного распределителя на прямой ход поршня- бойка 2 произойдет при любом времени срабатывания клапана 13, что повышает на- 2 дежность работы гидравлического ударного механизма. После переключения распреде- лителя рабочая жидкость начинает поступать из напорной камеры 12 через магистраль 25 в камеру 3 прямого хода и поршень- боек 2 совершает прямой ход. При этом жидкость из камеры 4 обратного хода вь1- тесняется поршнем-бойком 2 в напорную камеру 12 по каналу 11. Во время движения поршня-бойка 2 давление в камере 9 выше чем давление в камере 5, за счет того, что рабочая жидкость соответственно вытесняется и поступает в следующие камеры 9 и 5 через каналы 10 и 6, имеющие значительные гидравлические сопротивления. За счет этого перепада давлений клапан 13 надежно удер40

50

55

- ,0 „ еГГГи жилГс гГ камеруТ4 канал °24 «агнстраГь б

20

25

30

из камеры 3 рабочего хода в сливную магистраль 18. Таким образом, под действием рабочей жидкости со стороны камеры 4 обратного хода поршень-боек 2 начинает перемещаться в корпусе 1. При этом давление в камере 9 меньше подводимого, так как площадь порщневой поверхности поршня- бойка 2 в этой камере намного больше площади канала 10 в перемычке 8. Давление в камере 5 в это время больше, чем давление в камере 9, так как жидкость из камеры 5 выдавливается порщнем-бойком 2 через канал 6, имеющий значительно меньщую площадь, чем площадь поршневой поверхности поршня-бойка 2, расположенной в этой камере. Так как камеры 5 и 9 гидравлически связаны с камерами 15 и 21 управления, то давление в камере 15 управления больше, чем в камере 21, и клапан 13 надежно удерживается в крайнем правом положении. В конце обратного хода поршень-боек 2 упирается в корпус 1 и останавливается. При этом расход жидкости через канал 6 становится равным нулю, а давление в камере 5 - равным атмосферному. В камере 9 наоборот снижение расхода через канал 10 до нуля приводит к увеличению давления до величины подводимого. Эта разность давлений передается по каналам 22 и 23 в камеры 2 и 15 управления, и клапан 13 под действием давления со стороны камеры 21 перемещается влево, закрывая сброс жидкости из камеры 3 рабочего хода.

Таким образом, переключение клапанного распределителя на прямой ход поршня- бойка 2 произойдет при любом времени срабатывания клапана 13, что повышает на- 2 дежность работы гидравлического ударного механизма. После переключения распреде- лителя рабочая жидкость начинает поступать из напорной камеры 12 через магистраль 25 в камеру 3 прямого хода и поршень- боек 2 совершает прямой ход. При этом жидкость из камеры 4 обратного хода вь1- тесняется поршнем-бойком 2 в напорную камеру 12 по каналу 11. Во время движения поршня-бойка 2 давление в камере 9 выше чем давление в камере 5, за счет того, что рабочая жидкость соответственно вытесняется и поступает в следующие камеры 9 и 5 через каналы 10 и 6, имеющие значительные гидравлические сопротивления. За счет этого перепада давлений клапан 13 надежно удер40

50

5

живается в крайнем левом положении, закрывая сброс жидкости в линию 18. В конце прямого хода поршень-боек 2 наносит удар по инструменту 26 и останавливается. При этом давления в камерах 9 и 5 становятся равными подводимому. За счет того, что площадь поршневой поверхности клапана 13 со стороны камеры 15 управления больше, чем со стороны камеры 21 управления, возникает сила, действующая на клапан 13 и направленная на открытие сливной магистрали 18. После переброса клапана 13 давление в камере 3 рабочего хода 3 резко падает, и поршень-боек 2 начинает совершать обратный ход, и цикл повторяется. Гидравлический механизм ударного действия работает в автоколебательном режиме.

Формула изобретения

Гидравлическое устройство ударного действия, включающее ударный механизм, корпус которого образует с бойком, имеющим поршень, камеру обратного хода и сооб;

0

г

0

5

щенные между собой посредством канала в перемычке камеры рабочего хода и сливную, связанный с напорной и сливной магистралями распределитель, ступенчатый клапан которого образует с корпусом напорную и сливную камеры и сообщенную со сливной камерой камеру управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет исключения влияния утечек рабочей жидкости на работу распределителя, корпус ударного механизма со стороны камеры обратного хода выполнен с дополнительной перемычкой и образует с торцом бойка дополнительную камеру, сообщенную с камерой обратного хода каналом, выполненным с площадью проходного сечения меньшей, чем рабочая площадь поршня, причем корпус распределителя со стороны напорной камеры выполнен с перемычкой, а клапан - с дополнительной ступенью, образующими дополнительную камеру управления, сообщенную с дополнительной камерой ударного механизма.

Изобретение относится к горному делу и м. б. использовано в бурильных машинах ударного действия. Цель - повышение надежности работы за счет исключения влияния утечек рабочей жидкости на работу распределителя. Гидравлическое устр-во удар- ног о действия включает ударный механизм. в корпусе 1 которого размещен поршень- боек (ПБ) 2, образующий с корпусом камеры (К) 3 и 4 рабочего и обратного хода. Каналом 6 К 3 связана со сливной К 5. Со стороны К 4 корпус I выполнен с перемычкой 8 и образует с торцом ПБ 2 дополнительную сливную К 9, сообщенную каналом 10 с К 4. Площадь проходного сечения канала 10 меньше, чем рабочая площадь ПБ 2. В корпусе 1 размещен распределитель, напорная К 12 которого каналом II связана с К 4. Со стороны напорной К 12 корпус распределителя выполнен с дополнительной перемычкой 19, а клапан 13 - с дополнительной ступенью 20, образующими дополнительную К 21 управления, сообщенную с К 9 ударного механизма. Переключение клапанного распределителя на прямой ход ПБ 2 произойдет при любом времени срабатывания клапана 13, что повышает надежность работы устр-ва. 1 ил. с сл