Гидравлическое устройство ударного действия Советский патент 1990 года по МПК E21C37/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород.

Цель изобретения - повышение энергии удара за счет уменьшения затрат гидравлической мощности на фиксацию распределительного клапана в период прямого хода поршня - бойка .

На чертеже представлено устройство.

Гидравлическое устройство ударного действия состоит из корпуса 1, внутри которого размещены поршень- боек 2, инструмент 3, распределителный клапан 4 и кольцевой поршень- клапан 5. Поршень-боек 2 образует с корпусом 1 камеры прямого 6, обратного 7 ходов и следящую камеру 8

Поршень-клапан 5 установлен в камере прямого хода 6 концентрично поршню-бойку 2 и образует с ним дросселирующий зазор 9, а перемычкой 10 корпуса 1 - сбросную камеру 1 1 . Перемычка 10 является седлом поршня-клапана 5.

Поршневая поверхность поршня- клапана 5 со стороны камеры прямого хода 6 больше его поршневой поверхности со стороны следящей камеры 8. Клапан k образует с корпусом 1 напорную 12, сливную 13 камеры, а также подпоршневую 14 и надпоршне- вую 15 камеры. Причем площадь поршневой поверхности клапана k со стороны подпоршневой камеры 14 больше, чем со стороны надпоршневой камеры 15.

Сбросная камера 11 сообщена с линией 16 сброса.

Камера обратного хода 7 каналом 17 через отверстие в седле клапана 4 соединена с напорной камерой 12,

5

а каналом 18 - со сливной камерой 13. В камере 6 прямого хода расположен аккумулятор 19. Следящая камера 8 каналом 20 соединена с под- 0 поршневой камерой 14 распределителя, а камера прямого хода 6 каналом 21 соединена с надпоршневой камерой 15. Поршневая поверхность поршня-бойка 2 со стороны камеры обратного 5 хода 7 больше суммы площадей поршневых поверхностей поршня-бойка 2 и поршня-клапана 5 со стороны камеры прямого хода 6.

Надпоршневая камера 15 связана 0 через обратный клапан 22 с линией 23 нагнетания. Поршень-боек 2 выполнен с упором 24 для поршня-клапана 5. Упор 24 является также седлом поршня-клапана 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости она поступает через обратный клапан 22, надпоршневую камеру 15, канал 21 Q в камеру 6 прямого хода, где происходит зарядка аккумулятора 19.

Пусть в исходный момент времени поршень-боек 2 находится в крайнем нижнем положении. Так как поршень- 5 боек 2 неподвижен, то давления жидкости в камере прямого хода 6 и следящей камере 8 равны, а следовательно, равны давления жидкости в подпоршневой 14 и надпоршневой 15 камерах. Из-за разности поршне- вы площадей возникает сила, перебрасывающая клапан 4 в крайнее верхнее положение и рабочая жидкость из магистрали через напорную камеру 12, канал 17 поступает в камеру 7 обратного хода. Поршень-боек 2 начинает совершать обратный ход, в течение которого хвостовик поршня- бойка 2 вытесняет жидкость из сле0

5

дящей камеры 8 через зазор 9 в камеру 6 прямого хода. При этом давле ние в следящей камере 8 выше, чем давление в камере 6 прямого хода. Соответственно давление в подпорш- невой камере 1 выше давления в над поршневой камере 15, что надежно удерживает клапан k в верхнем положении. Поршень-клапан 5 в этот период находится в крайнем нижнем положении, так как его поршневая площадь со стороны камеры 6 прямого хода больше, чем со стороны следящей камеры 8. В конце обратного хода хвостовик поршня-бойка 2 взаимодействует с поршнем-клапаном 5, перекрывая зазор 9. Так как поршневая площадь поршня-бойка 2 со стороны камеры обратного хода 7 больше, чем сумма поршневых площадей хвостовика поршня-бойка 2 и поршня- клапана 5 со стороны камеры 6 прямого хода, то поршень-боек 2 начинает перемещать вверх поршень-клапан 5. В результате этого открывается доступ жидкости из следяющей камеры 8 в сбросную камеру 11 и далее в линию сброса 16. Так как зазор 9 надежно закрыт упором 2k поршня-бойка 2, то в следящей камере и подпоршневой камере резко снижается давление. Клапан k под действием давления жидкости со стороны надпоршневой камеры 15 перебрасывается в нижнее положение, перекрывая доступ рабочей жидкости в камеру 7 обратного хода и открывая сброс жидкости из этой камеры в линию 16 сброса через канал 18, сливную камеру 13 и отверстие в седле клапана. Под действием давления жидкости со стороны камеры 6 прямого хода поршень-клапан 5 и поршень- боек 2 останавливаются и начинают перемещаться вниз. Их совместное движение продолжается до тех пор, пока поршень-клапан 5 не сядет на седло 10 в корпусе 1. При этом прекращается сброс жидкости из следящей камеры 8 в сбросную линию 16 и появляется доступ жидкости из камеры 6 прямого хода через зазор 9 в следящую камеру. Так как к моменту начала поступления жидкости из камеры 6 прямого хода в следящую камеру 8 поршень-боек 2 имеет определенную скорость движения, то по55012 6

вышение давления до,величины подводимого не произойдет, что обеспечит надежное удержание клапана в нижнем положении. Поршень-боек 2 совершает прямой ход под действием давления жидкости со стороны аккумулятора 19 до тех пор, пока не нанесет удар по инструменту 3« ПриЮ чем в период прямого хода поршня- бойка 2 сопротивление его движению оказывают только силы трения и незначительная сила, возникающая от вытеснения жидкости из камеры 7

15 обратного хода в линию 16 сброса. Таким образом, поршень-боек 2 к моменту удара по инструменту 3 имеет максимально возможную скорость, что позволяет значительно повысить

2о энергию удара. После нанесения

удара поршень-боек 2 останавливается. Так как расход жидкости через зазор 9 исчезает, то давление в следящей камере 8 становится равным

25 давлению в камере 6 прямого хода, а следовательно, выравниваются давление в надпоршневой 15 и под- поршневой 14 камерах, соединенных с указанными выше камерами, соот30 ветственно, каналами 21 и 20. Под действием силы, возникающей из-за разности площадей поршневых поверхностей клапана , последний перемещается в крайнее верхнее положение. Далее цикл повторяется.

35

Формула изобретение

Гидравлическое устройство ударного действия, включащее корпус с перегородкой, образующий с поршнем- бойком камеры прямого хода, следящую и обратного хода,.связанную с линиями сброса или нагнетания через распределительный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения энергии удара за счет уменьшения затрат гидравлической мощности на фиксацию распределительного клапана в период прямого хода поршня-бойка, устройство снабжено 50 кольцевым поршнем-клапаном, установленным в камере прямого хода кон- центрично выполненному с упором для него поршню-бойку и образующим с поршнем-бойком дросселирующий

45

55

зазор, а с перегородкой корпуса - сбросную камеру, сообщенную с линией сброса.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород. В устройстве обеспечено повышение энергии удара за счет уменьшения затрат гидравлической мощности на фиксацию распределительного клапана (К) 4 в период прямого хода поршня-бойка (ПБ) 2. Устройство содержит корпус 1, образующий с ПБ 2 камеры прямого хода 6, следящую 8 и обратного хода 7, клапан 4, кольцевой поршень-клапан (ПК) 5. При этом К 4 образует с корпусом 1 камеры 12 - 15. На ПБ 2 выполнен упор для ПК 5. В камере 6 установлен ПК 5, образующий с ПБ 2 дросселирующий зазор 9, а с упором 10 - сбросную камеру 11. Камера 11 сообщена с линией сброса 16. В конце взвода ПБ 2 перемещает ПК 5 вверх. При этом разгоняется ПБ 2 на удар вместе с ПК 5. Камера 8 сообщена с линией 16. При посадке ПК 5 на упор ПБ 2 уже имеет определенную скорость. Повышения в камере 8, а следовательно, и в камере 4 давления, способного переключить К 4 до удара, не происходит. 1 ил.