Гидропневматическое ударное устройство Советский патент 1990 года по МПК E01C19/30 

-5

Ј

Изобретение относится к гидропневматическим ударным устройствам и позволит повысить надежность и снизить металлоемкость. Устройство содержит кожух 1, корпус 2, рабочий инструмент 21, поршень-боек 9. На кожухе 1 выполнен паз 4. Поршень-боек 9 выполнен с участками 10 и 11 меньшего и 12 большего диаметров. В корпусе 2 выполнено три камеры 16, 17 и 18 переменного объема. Камера 16 служит пневмоаккумулятором. Камера 17 сообщена со сливной магистралью 6. Камера 18 сообщена с напорной магистралью 5. В корпусе 2 установлена втулка 36. Втулка 36 имеет участки большего 37 и меньшего 38 диаметров. Внутренняя поверхность втулки 36 сопряжена с участком 11 поршня-бойка 9. Участок 12 поршня-бойка 9 образует с корпусом 2 камеру управления.

SWffZJffJMJJJf 17 30 39 32 W IS 13

7 MI I I I I I III/ I

Яазвюпн 73 373 г6 я

СП VI VI

СП

Изобретение относится к строительст- ву,а именно к строительно-дорожным машинам, в частности к устройствам для уплотнения грунтов в стесненных условиях, разрушения асфальтобетонных и бетонных покрытий,кирпичной кладки, рыхления мерзлого и твердого грунта,пробивки отверстий. . Цель изобретения - повышение надежности и снижение металлоемкости.

На чертеже изображено гидропневматическое ударное устройство, общий вид.

Гидропневматическое ударное устройство содержит кожух 1,в полости которого с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения установлен корпус 2. На кожухе 1 выполнены рукоятка 3 и паз 4 для подвода напорной 5 и сливной 6 гидромагистралей. Корпус 2 имеет цилиндрическую форму и ступенчатую внутреннюю полость. В передней части корпуса 2 установлена втулка 7, которая заканчивается ступенью 8. В полости корпуса 2 расположен поршень-боек 9 ступенчатой формы с участками меньшего 10 и 11 и большего 12 диаметров. На участке 12 поршня-бойка 9 выполнена кольцевая проточка .расположенная между двумя поясками 14 и 15. Поршень-боек 9,корпус 2 и втулка 7 образуют три камеры 16,17 и 18 переменного объема,определяемого положением поршня- бойка 9. Камера 16 предназначена для заполнения сжатым газом и служит пневмо- аккумулятором. В камере 16 соосно с внутренней поверхностью корпуса 2 размещен участок 11 поршня-бойка 9,предназначенный для воздействия на него сжатого газа. В камеру 16 со стороны, противоположной поршню-бойку 9,введен конец штока 19,расположенный в корпусе 2 соосно с поршнем- бойком 9. Другим концом шток 19 контактирует с торцом кожуха 1. Втулка 7 выполнена с аксиальным отверстием,в которое входит с одной стороны участок 10 поршня-бойка 9,а с противоположной стороны - хвостовик 20 рабочего инструмента 21,расположенного соосно поршню-бойку 9.

Инструмент 21 выполнен с буртиком 22 и пазом 23. Буртик 22 предназначен для установки на него втулки 7 корпуса 2. Паз 23 обеспечивает перемещение кожуха 1 и инструмента 21,который фиксируется от выпадания штифтом 24.

Шток 19 выполнен с аксиальным каналом 25 для закачки сжатого газа в камеру 16 перед началом работы устройства и компенсации утечек газа в процессе работы и обратным клапаном 26,предназначенным для удержания сжатого газа в камере 16,

Камера 17 предназначена для слива жидкости. Она радиальным каналом 27,выполненным в корпусе 2,сообщается со сливной гидромагистралью 6. Камера 18

предназначена для подачи в нее жидкости через напорную гидромагистраль 5,радиальный канал 28 и паз 29 корпуса 2.

В корпусе 2 выполнены отверстия 30 - 33 и каналы 34 и 35. Отверстие 30 сообщено

0 с камерой 18 посредством канала 34 и отверстия 31.

Гидрораспределитель выполнен в виде полой втулки 36 со ступенчатой наружной поверхностью.имеющей участки большего

5 37 и меньшего 38 диаметров. Внутренней поверхностью втулка 36 перемещается по участку меньшего диаметра 11 поршня-бойка 9. Участок большего диаметра 37 ограничивает поступательное перемещение

0 втулки 36 и образует совместно с корпусом 2 камеру 39. Участок меньшего диаметра 38 предназначен для перекрытия отверстия 30 корпуса 2 и ограничивает камеру 17.

Отверстие 32 корпуса 2 расположено

5 так.что оно постоянно сообщает камеру 39 с кольцевой проточкой 13 посредством канала 35 и отверстия 33. Длина кольцевой проточки 13 поршня-бойка 9 выбирается равной максимальному расстоянию между

0 хвостовиком 20 и участком 10 поршня-бойка 9,определяющего необходимую величину рабочего хода,а расстояние между каналом 27 и пазом 29 равно удвоенному максимальному расстоянию из условия обеспечения

5 попеременного сообщения канала 27 и паза

29 с отверстием 33 гидрораспределителя в

крайних точках холостого и рабочего хода.

Участок 11 поршня-бойка 9 выполнен с

гидрозамком (не показан), предназначен0 ным для обеспечения уплотнения между камерами 16 и 39. Для предотвращения подтекания жидкости на участке 11 поршня- бойка и ступени 8 втулки 7 устанавливаются уплотняющие манжеты 40.

5

Гидропневматическое ударное устройство работает следующим образом.

Перед началом работы камера 16 заполняется сжатым газом,поступающим по

0 каналу 25 штока 19.

Под действием давления сжатого газа камеры 16 поршень-боек 9 и инструмент 21 находятся в крайнем левом положении, а кожух 1 со штоком 19 - в крайнем правом

5 положении относительно корпуса 2, При этом кожух 1 упирается в правый край паза 23 инструмента 21, поясок 14 поршня-бойка 9 находится посередине паза 29 корпуса 2, который связан с камерой 39 через кольцевую проточку 13, отверстие 33, канал 35,

отверстие 32, а поясок 15 не перекрывает канал 27.

При создании усилия на рукоятке 3 кожух 1 перемещается влево относительно инструмента 21 и паза 23. Вместе с кожухом 1 перемещается шток 19.

При включении насоса (не показан) жидкость нагнетается через напорную гидромагистраль 5 в канал 28, паз 29, камеру 18, кольцевую проточку 13, отверстие 33, канал 35 и камеру 39. Под действием давления жидкости на участок 37 втулки 36 она перемещается влево, перекрывая участком 38 отверстие 30.

Усилие, создаваемое под давлением в камере 18, передается на поршень-боек 9 и перемещает корпус 2 влево до соударения с буртиком 22 инструмента 21, создавая рабочий ход корпуса 2. Затем перемещается поршень-боек 9 вправо относительно не- подвижного корпуса 2 и инструмента 21, сжимая газ камеры 16 и создавая холостой ход поршня-бойка 9. Такое последовательное движение корпуса 2 и поршня-бойка 9 обусловлено разными по величине силами, действующими на них со стороны сжатого газа камеры 16, при равенстве усилий, действующих со стороны камер 17 и 18.

При дальнейшем перемещении поршень-боек 9 пояском 15 перекрывает канал 27 в корпусе 2, разобщая канал 27 с камерой 17 и образуя в ней замкнутый обьем. При этом камера 39 соединяется со сливной магистралью через отверстие 32, канал 35, отверстие 33 и кольцевую проточку 13.

Жидкость продолжает поступать в камеру 18, перемещая поршень-боек 9 вправо. При этдм поясок 15 передает усилие на ступень 38 втулки 36, перемещая ее вправо. При этом втулка 36 приоткрывает отверстие 30, соединенное с камерой 18 и напорным трубопроводом 5. Втулка 36,перемещаясь вправо,открывает отверстие 30,соединяя камеры 17 и 18. При перемещении втулки 36 жидкость из камеры 39 через отверстие 32,канал 35,отверстие 33,кольцевую проточку 13 и канал 27 поступает по сливной гидромагистрали 6 на слив.

При соединении камер 17 и 18 давление жидкости в них выравнивается. За счет на- копленной энергии сжатого газа в камере 16 поршень-боек 9 и корпус 2 перемещаются в противоположные стороны: поршень-боек 9 - влево,а корпус 2 - право. При этом происхо- дит рабочий ход поршня-бойка 9 и холостой ход корпуса 2. Жидкость вытесняется из камеры 18,обьем жидкости равен освобож- денному объему в камере 17.

В конце рабочего хода поршень-боек 9 наносит удар по хвостовику 20 инструмента

Под действием усилия жидкости„посту- пающей в камеру 18, корпус 2 останавливается, заканчивая холостой ход,а затем начинает совершать рабочий ход, в конце которого наносит удар по буртику 22 инструмента 21, и цикл повторяется.

При отключении насоса усилие сжатого газа через шток 19 передается на кожух 1 и он перемещается вправо до контакта с правым краем паза 23 инструмента 21, а поршень-боек 9 и инструмент 21 перемеща- юся влево относительно корпуса 2,занимая исходное положение.

Формула изобретения

Гидропневматическое ударное устройство, содержащее имеющий паз кожух,в полости которого с возможностью осевого перемещения установлен рабочий инструмент и корпус с радиальными каналами,сообщенными с напорной и сливной магистралями,установленный в корпусе поршень-боек ступенчатой формы с участками большего и меньшего диаметров,разделяющий корпус на камеры,одна из которых сообщена с напорной магистралью,другая - со сливной,а в третьей размещен пневмоаккумулятор, один конец штока введен в пневмоаккумулятор,а другим взаимодействует с кожухом, при этом поршень-боек имеет кольцевую проточку на участке большего диаметра,а отношение расстояния между радиальными каналами и максимального расстояния между хвостовиком инструмента и поршнем-бойком равно двум,о тличающееся тем,что,с целью повышения надежности и снижена металлоемкости,оно снабжено втулкой ступенчатой формы,имеющей на наружной поверхности участки большего и меньшего диаметров, внутренней поверхностью сопряженной со ступенью меньшего диаметра поршня-бойка, ограничивающей участком меньшего диаметра камеру корпуса, связанную со сливной магистралью, а участком большего диаметра образует с корпу- сом камеру управления, связанную каналами корпуса с кольцевой проточкой поршня-бойка,и канал корпуса, связанный с камерой корпуса, сообщенной с напорной магистралью,перекрываемый наружной поверхностью участка меньшего диаметра втулки.