Гидропневматическое устройство ударного действия Советский патент 1991 года по МПК E21C3/20 

-19

о

4 О -N О ГО

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

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности плавной регулировки энергии удара.

На чертеже представлено устройство.

Устройство ударного действия содержит корпус 1, в котором размещен аккумулятор энергии 2, с газовой полостью, поршень-боек 3, образующий с корпусом V камеру 4 прямого хода, взводящую камеру 5, связанную распределителем 6 с напорной 7 и сливной 8 магистралями. Камера 4 прямого хода гидравлически соединена с поршневой камерой 9. В корпусе 1 образующей с ним поршневую камеру 9 установлен управляющий поршень-клапан - 10, связанный пружиной 11с устройством 12 регулировки. Запорный поршень-клапан 13 образует с корпусом камеру 14 управления. Поршневая камера 9 соединена со сливной магистралью с помощью вентиля 15, который механической тягой 16 соединен с пор- шнем 10, Камеры 9 и 14 каналом 17 соединены с камерой 4, а камера 18 канапом 19 соединена с напорной магистралью 7. Канал 20 с дросселем 21 соединяет камеру 22 с каналом 19. Камера 23 связана со сливной линией 8.

Устройство работает следующим образом.

8 исходном положении распределительное устройство 6 соединяет камеру 5 обратного хода со сливной магистралью. При подаче рабочей жидкости под давлением в напорную магистраль 7 она по каналу 19 поступает в камеру 18, и воздействуя .на клапан-поршень 13, перемещает его вправо (по чертежу). При этом жидкость из канала 19 по каналу 20 поступает также в камеру 22 и, воздействуя на управляющий клапан- поршень 10, также перемещает его вправо. Из камеры 22 жидкость через клапан поступает в камеру 23 и далее в сливную магистраль 8, так как в канале 20 установлен дроссель 21, то при открытом управляющем клапан-поршне 10 (правое положение) давление s камере 22 ниже давления в камере 18 и клапан-поршень 13 удерживается в правом положении. Это обеспечивает поступление жидкости из камеры 18 в камеру 14 и далее по каналу 17 в камеру 4 прямого хода. Жидкость, поступающая в камеру 4 прямого хода, постепенно сжимает газ в аккумуляторе 2 и давление в камере прямого хода 4 возрастает, а следовательно, возрастает давление в поршневой камере 9.

Управляющий клапан-поршень 10 на,чи- нает перемещаться вправо, сжимая пружину 11 до тех пор, пока не сядет на седло, перекрывая доступ жидкости из камеры 22

в камеру 23. При этом сброс жидкости из камеры 22 в сливную магистраль прекращается, что приводит к росту давления в камере 22 до давления в напорной линии 7. В результате того, что площадь поршневой по0 верхности клапана-поршня 13 со стороны камеры 22 больше, чем со стороны камеры 18, клапан-поршень 13 перемещается влево и садится на седло, тем самым перекрывая доступ жидкости из камеры 18 в камеру 14

5 управления и далее в камеру 4 прямого хода. Гидропневматическое устройство ударного действия готово к работе.

Рабочий цикл устройства начинается при включении распределителя 6, При этом

0 рабочая жидкость начинает поступать в камеру 5 обратного хода и поршень-боек 3 совершает обратный ход. В конце обратного хода поршень-боек 3 останавливается, при этом распределитель 6 соединяет ка5 меру 5 обратного хода со сливной магистралью 8. В этот момент сила, действующая на поршень-боек 3 в камере 4 со стороны аккумулятора 2 энергии, станет больше силы, действующей со стороны камеры 5. Под

0 действием давления со стороны камеры 4 прямого хода поршень-боек 3 начинает совершать прямой ход. Так как поршень-боек 3 начинает двигаться, то давление в камере 4 снижается и аккумулятор 2 начинает

5 вытеснять жидкость из гидравлической полости, обеспечивая прямой ход поршень- бойка 3. В конце прямого хода поршень-боек 3 наносит удар и останавливается. В этот момент распределитель б пе0 реключается и рабочая жидкость 5 начинает поступать в камеру прямого хода. Рабочий цикл повторяется. При встрече с участками породы большей крепости появляется необходимость увеличения энергии удара. Это

5 достигается следующим. Устройством 12 регулировки производится дополнительное сжатие пружины 11, что приводит к перемещению управляющего поршня-клапана 10 и сброса жидкости из камеры 22 через каме0 ру 23 и сливную магистраль 8. Сила, действующая на запорный поршень-клапан 13 со стороны камеры 22, становится меньше, чем со стороны камеры 18, и он перемещается, обеспечивая подачу жидкости из камеры 18

5 в камеру 14 и далее по каналу 17 в камеру 4 прямого хода.

Жидкость, поступающая в камеру 4 прямого хода, постепенно сжимает газ в аккумуляторе 2 и давление в камере 4 прямого хода возрастает, а следовательно, возрастет и давление в поршневой камере 9. Управляющий клапан-поршень 10 начинает перемещаться влево, отжимая пружину 11 до тех пор, пока не сядет на седло и доступ жидкости из камеры 22 в камеру 23 прекра- тится. Так как площадь поверхности запорного гюршня-клапана 13 со стороны камеры 22 больше поршневой 11 площади со стороны камеры 18, то запорный поршень-клапан 13 перемещается влево, перекрывая доступ жидкости из камеры 18 в камеру 14 управления, и далее по каналу 17 в камеру 4 прямого хода. Гидропневматическое устройство ударного действия готово к работе по более прочным породам.

При встрече с более мягкими породами необходимо регулировочным устройством 12 уменьшить сжатие пружины 11 и, открыв вентиль 15, уменьшить давление в камерах 9 и 4, сообщив их временно со сливною магистралью 8. Тогда управляющий поршень-клапан 10 движется вправо, закрывая при этом вентиль 15, Перемещение управляющего поршня-клапана 10 приводит к соединению камеры 22 со сливной магистралью 8, снижению давления в камере 22 и перемещению запорного поршеня- клапана 13 вправо. Жидкость из камеры 18 начинает поступать через канал 17 в камеру 4 прямого хода и давление в ней начинает возрастать. Повышение давления приводит к перемещению управляющего поршня-клапана 10 влево и сжатию пружины 11. Поскольку предварительное сжатие пружины 11 за счет регулировки устройства 12 умень- шено, то посадка управляющего клапана 10 на седло происходит при более низком давлении в поршневой камере 9, а следовательно, и в камере 4 прямого хода.

При посадке поршня-клапана 10 на сед- ло сброс жидкости из камеры 22 прекращается и давление в ней возрастет, так как в камеру 22 поступает жидкость по канапу 20 через дроссель 21. Запорный клапан 13 перемещается влево и садится на седло, прекращая доступ жидкости из камеры 18 в камеру 4 прямого хода. Устройство готово к работе для разрушения более слабых пород. Снижение энергии удара обеспечивается за счет снижения скорости поршня-бойка 3, которая определяется величиной.хода и силой, осуществляющей его разгон, так как ход поршня-бойка 3 не изменяется, а сила, осуществляющая его разгон и зависящая от давления в камере 4 прямого хода снижается, то энергия удара гидропневматического устройства снижается. Это предотвращает соударение поршень-бойка 3 с корпусными деталями устройства при разрушении пород любой крепости, при одновременном поддержании высокой производительности работ.

Формула изобретения

Гидропневматическое устройство ударного действия, включающее корпус, образующий с поршнем-байком камеру обратного хода, связанную через распределитель с напорной или сливной магистралями, и камеру прямого хода, имеющую аккумулятор энергии и сообщенную с камерой управления запорного поршня-клапана, и вентиль, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройс вз за счет обеспечения возможности плавной- регулировки энергии удара, устройство снабжено управляющим поршнем-клапаном, установленным в корпусе и образующим с ним поршневую камеру, сообщенную с камерой прямого хода и связанную через вентиль со сливной магистралью.

Изобретение относится к горной промети,, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород. Цель изобретения - повышение надежности работы устр-ва за счет обеспечения возможности плавной регулировки энергии удара. В корпусе (К) 1 устр-ва размещены поршень- боек 3, управляющий 10 и запорный 13 поршни-клапаны и распределитель 6. Управляющий поршень-клапан 10 подпружинен относительно К 1 пружиной 11, Поршень-боек 3 образует с К1 камеру 4 прямого хода с аккумулятором 2 и камеру 5 обратного хода. Запорный поршень-клапан 13 образует с К 1 камеру 14 управления. Управляющий поршень-клапан 10 образуете К 1 поршневую камеру 9. Камера 5 обратного хода связана через распределитель 6 с напорной 7 или сливной 8 магистралями. Камера 4 прямого хода сообщена с камерой 14 и камерой 9, связанной через вентиль 15 со сливной магистралью 8. Перерегулировка устройства в сторону увеличения энергии удара осуществляется поджатием пружины 11, а в сторону уменьшения энергии удара-уменьшением поджатия пружины 11 и уменьше-. нием давления в камерах 4 и 9 за счет сообщения их через вентиль 15 со сливной магистралью 8. 1 ил. со с