Гидравлическое устройство ударного действия Советский патент 1990 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

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

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет упрощения конструкции.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Гидравлическое устройство ударного действия содержит ударный механизм, который состоит из корпуса 1, в котором находится поршень-боек 2, образующий с корпусом камеры прямого хода 3, обратного хода 4, следящую 5 и запуска 6.

Камера 3 прямого хода отделена от камеры 6 запуска перемычкой 7 корпуса 1. Поясок 8 в верхней части поршня-бойка образует с управляющей перемычкой 9 корпу- са переменное гидравлическое сопротивление (дросселирующий зазор) между камерами 5 и 6. Перемычка 9 расположена в камера 5 и образует камеру 6 запуска.

Следящая камера 5 каналом 10 соединяется с поршневой камерой 11 клапана запуска, имеющего корпус 12 со штоком и поршень 13 со штоком. Камера 6 запуска каналом 14 гидравлически связана со што- ковой камерой 15 клапана запуска. Канал 16 соединяет поршневую камеру 11 со сливной камерой 17, а канал 18 - с управляющей камерой 19, образованной в распределителе корпусом 20 и поршнем-клапаном 21. Камера 3 прямого хода каналом 22 соединена со сливной камерой 23 распределителя. Камера 24 дренажным отверстием 25 сообщается с атмосферой. В камеру 26 распределителя и камеру 4 обратного хода по напорной магистрали 27 осуществляется подвод рабочей жидкости. Тормозная камера 28, расположенная в верхней части корпуса 1, каналом .29 связана с напорной камерой 26 распределителя. Жидкость из сливной камеры 17 устройства запуска поступает в сливную магистраль 30, а из сливной камеры 23 распределителя - в сливную магистраль 31.

В корпусе 1 расположен рабочий инструмент 32.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройства поршень-боек 2 находится в крайнем нижнем положении, при этом поясок 8 находится в перемычке 9 корпуса 1, поршень 13 - в верхнем положении, при котором сливная магистраль 30 соединена со сливной камерой 17. Рабочая жидкость под давлением по напорной магистрали 27 поступает в камеру 4

обратного хода и напорную камеру 26 распределителя. Из камеры 26 по каналу 29 жидкость поступает в камеру 3 прямого хода, откуда по каналу, образованному пере- 5 мычкой 7 корпуса 1 и поршнем-бойком 2 - в камеру 6 запуска. В штоковой камере 15, соединенной каналом 14 с камерой 6, устанавливается давление, равное давлению в камере 6 запуска. Через канал, образован0 ный пояском 8 и перемычкой 9, рабочая жидкость поступает в камеру 5, откуда по каналу 10 - в поршневую камеру 11 клапана запуска, а по каналу 16 - в сливную камеру 17, которая сообщена со сливной магист5 ралью. Вследствие дросселирования потока в канале между перемычкой 9 и пояском 8 в следящей камере 5 давление ниже, чем в камере 6 запуска. Поэтому давление в поршневой камере 11 ниже давления в камере

0 15. Поршень 13 удерживается в верхнем положении, откр ывая доступ рабочей жидкости из сливной камеры 17 в сливную магистраль. При этом управляющая камера 19 распределителя каналом 18 соединена со

5 сливной магистралью, следовательно, давление, действующее на клапан 21 распределителя со стороны напорной камеры 26, удерживает поршень-клапан 21 в крайнем нижнем положении.

0 Под действием приложенной к корпусу гидроударного механизма внешней силы в направлении забоя рабочий инструмент 32, находящийся в контакте с разрушаемым объектом, вдвигается в корпус, перемещая

5 поршень-боек 2 вверх, при этом поясок 8 выходит из перемычки 9, гидравлическое сопротивление между камерами запуска 6 и следящей 5 уменьшается и, следовательно, уменьшается разность давлений в этих ка0 мерах. Поскольку рабочая площадь клапана в поршневой камере 11 больше рабочей площади в штоковой камере 15, то, несмотря на незначительную разность давлений, создаваемую местным гидравлическим со5 противлением в виде перемычки 9, под действием равнодействующей сил, воздействующих на рабочие поверхности клапана запуска, последний перемещается в нижнее положение, перекрывая доступ ра0 бочей жидкости из сливной камеры 17 в сливную магистраль. При этом управляющая камера 19 распределителя отсоединяется от сливной магистрали 30 и давление в ней становится равным подводимому. По5 скольку рабочая площадь поршня-клапана 21 в камерз 19 бильше рабочей поверхности в напорной камере 26, то клапан 21 перемещается в верхнее положение, перекрывая доступ рабочей жидкости из напорной камеры 26 в камеру 3 прямого хода и соединяя

последнюю посредством канала 22 со сливной магистралью 31. В камере 3 прямого хода давление понижается и под действием подводимого давления, воздействующего на рабочую поверхность поршня-бойка 2 в камере 4 обратного хода, поршень-боек 2 совершает обратный ход,

Так как площадь сечения канала, образованного Перемычкой 7 и поршнем-бойком 2, меньше рабочей площади бойка в камере 5, то при вытеснении рабочей жидкости из камеры 5 давление здесь больше, чем давление в камере 3. Камера 5 каналом 10, поршневой камерой 11 и каналом 18 соединена с камерой 19, вследствие этого давление в камере 19 при холостом ходе бойка поддерживается выше, чем давление, воздействующее на рабочую поверхность клапана 21 со стороны камеры 3. Поршень-клапан 21 удерживается в крайнем верхнем положении. Поршень-боек 2 совершает обратный ход до тех пор, пока его хвостовик.не входит в камеру 28 торможения. При атом полость .камеры 28 стано- . вится гидравлически замкнутой. Давление рабочей жидкости в камере 28 резко возрастает и поршень-боек 2 тормозится. При этом давление в камере 5 понижается, поскольку уменьшается расход жидкости через перемычку 7.

Сила, действующая на клапан 21 со стороны камеры 28, становится больше силы, действующей со стороны управляющей камеры 19, и клапан 21 перемещается вниз, открывая доступ рабочей жидкости из напорной магистрали 27 в камеру прямого хода через напорную камеру 26 распределителя и канал 29. Поскольку ра- боча площадь бойка 2 со стороны камеры 3 прямого хода больше рабочей площади бойка камеры 4 обратного хода, то под действием подводимого давления боек 2 начинает совершать прямой ход. При этом, так как рабочая площадь бойка 2 в камере 5 больше площади канала, образованного перемычкой 7, давление в камере 5 при движении бойка понижается, а следовательно, давление в управляющей камере 19 ниже, чем давление в напорной камере 26. Клапан 21 распределителя удерживается в крайнем нижнем положении. При окончании хода боек 2 наносит удар по инструменту 32, прижатому к забою. Происходит резкое торможение бойка. Давления в камерах 5 и 3 выравниваются, давление в управляющей камере 19 возрастает, в результате этого клапан 21 перемещается вверх, открывая сливную магистраль 31 и отсоединяя напорную камеру 26 от канала 29, боек начинает совершать обратный ход. Цикл работы устройства повторяется.

Если при прямом ходе бойка 2 перед рабочим инструментом 32 отсутствует пре- 5 града, то ход бойка не ограничен хвостовиком рабочего инструмената и при дальнейшем перемещении поясок 8 бойка 2 входит в перемычку 9. При этом резко возрастает местное гидравлическое сопротив- 10 ление между камерами 5 и 6 и, поскольку площадь рабочей поверхности бойка в камере 5 значительно больше сечения канала, образованного перемычкой 9 и пояском 8, то давление в камере 5 понижается. В ре- 15 зультате этого понижается давление в поршневой камере 11 клапана запуска и поршень 13 перемещается вверх, при этом открывается сливная магистраль 30, с которой соединены управляющая камера 19 рас- 20 пределителя и поршневая камера 11 устройства запуска.

Давление в этих камерах понижается, поршень-клапан 21 распределителя остается в крайнем нижнем положении, а поршень 25 13 - в верхнем. Такое состояние системы сохраняется до тех пор, пока не будет осуществлен контакт рабочего инструмента 32 с разрушаемым объектом, что приведет под воздействием внешней статической силы к 30 перемещению инструмента вверх. Это вызывает поступательное движение поршня- бойка 2 вверх, в результате чего поясок 8 выходит из перемычки 9 корпуса 1. Давления в камерах 5 и 6, а следовательно, и 35 камерах 11 и 15 выравниваются, поршень 13 перемещается в нижнее положение, давление в камере 19 возрастает. Таким образом снова будет осуществлен запуск гидроуд- раного механизма в автоколебательный ре- 0 жим.

Формула изобретения Гидравлическое устройство ударного действия, включающее ударный механизм, поршень-боек которого образует камеры 5 прямого хода, следящую и обратного хода с корпусом, имеющим управляющую перемычку, образующую с пояском поршня-бойка дросселирующий зазор, распределитель, имеющий корпус и поршень-клапан, обра- 0 зующие сливную, управляющую и сообщенную с напорной магистралью и камерой прямого хода напорную камеру, клапан запуска, имеющий корпус и поршень со штоком, образующие поршневую, штоковую и 5 сообщенную с управляющей камерой сливную камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет упрощения конструкции, управляющая перемычка расположена в следящей камере ударного механизма и об716083378

разует камеру запуска, сообщенную со што- щена со следящей камерой ударного меха- ковой камерой клапана запуска, причем низма и управляющей камерой распредели- поршневая камера клапана запуска сооб- теля.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород. Надежность устройства повышена благодаря упрощению конструкции клапана запуска и уменьшению количества линий гидравлических связей. Гидравлическое устройство ударного действия содержит ударный механизм распределитель и клапан запуска. Ударный механизм имеет корпус 1 и поршень-боек 2, образующие камеры прямого хода 3, обратного хода 4 и следящую 5. Корпус 1 имеет управляющую перемычку 9, расположенную в следящей камере 5 и образующую камеру запуска 6. Поясок 8 поршня-бойка 2 образует с перемычкой 9 дросселирующий зазор. Распределитель имеет корпус 20 и поршень-клапан 21, образующие сливную 23, управляющую 19 и напорную 26 камеры. Клапан запуска имеет корпус 12 и поршень 13, образующие поршневую 11, штоковую 15 и сливную 17 камеры. Напорная камера 26 сообщена с напорной магистралью 27 и камерой прямого хода 3, сливная камера 17 - с управляющей камерой 19. Камера запуска 6 - со штоковой камерой 15, поршневая камера 11 - со следящей 5 и управляющей 19 камерами. В корпусе 1 расположен инструмент 32. При потере контакта инструмента 32 с забоем при прямом ходе поясок 8 входит в перемычку 9. Проходное сечение между камерами 5 и 6 уменьшается. Поршень 13 перемещается в верхнее положение. Поршень-боек 2 остается в нижнем положении до упора инструмента 32 в забой. 1 ил.