Гидравлический механизм ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E02D7/10 

сл

с

Использование: уплотнение и разрыхление грунтов, разрушение покрытий. Сущность изобретения: при включении насоса ступенчатый клапан с втулкой с пазами периодически связывает камеры управления и слива. Переливные отверстия связывают камеры рабочего хода и слива. Камеры управления и рабочего хода связаны каналом, образуемым проточкой. Возвратно-поступательное движение поршня-бойка обеспечивает на рабочем ходу удар по инструменту, а на холостом - перемещение клапана. Отверстие в корпусе обеспечивает включение и отключение механизма при работающем насосе. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, а именно к гидравлическим машинам ударного действия, например молоткам, бетоноломам, трамбовкам.

Известен гидравлический механизм ударного действия, включающий корпус с камерами взвода и рабочего хода, дифференциальный поршень-боек и распределительный орган (клапан). Для реализации возвратно-поступательного движения бойка используются двухкаскадные схемы управления с гидромеханическими связями бойка и клапана.

Недостатком данного механизма является относительно большая масса, сложность изготовления и наличие непроизводительных утечек в период переключения бойка и клапана на рабочий ход.

Наиболее близким к предлагаемому является гидравлический механизм ударного действия, содержащий корпус с каналами, рабочий инструмент и управляющую подпружиненную рукоятку, установленные в корпусе с возможностью осевого перемещения, ступенчатые клапан и дифференци- альный поршень-боек, имеющие на наружной поверхности участки большего и меньшего диаметров, образующие с корпусом камеры управления, слива, напора, взвода и рабочего хода, причем камера напора посредством каналов корпуса постоянно связана с напорной гидролинией и камерой взвода и имеет периодическую связь с камерой рабочего хода, а поршень- боек выполнен с кольцевой проточкой на степени меньшего диаметра.

К недостаткам данного механизма относятся малая надежность и повышенные

м

го о

Os СЛ

сл

габариты и масса, обусловленные большим числом сопрягаемых поверхностей поршня с корпусом и бойком.

Цель изобретения - повышение надежности и удобства в эксплуатации за счет сокращения числа сопрягаемых поверхностей поршня с корпусом и оптимизации гидравлической схемы механизма.

На фиг. 1 изображен гидравлический механизм ударного действия, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вариант выполнения.

Гидравлический механизм ударного действия содержит составной корпус 1 (фиг.1 и 2) с рукояткой 2, рабочим инстру- ментом 3, поршнем-бойком 4, ступенчатым клапаном 5 с втулкой 6. Дифференциальный поршень-боек 4 имеет ступенчатую форму с участками большего 7 и меньших 8 и 9 диаметров. На участке 9 выполнена кольцевая проточка 10. Дифференциальный клапан 5 выполнен со ступенчатой поверхностью, имеющей участки большего 11 и меньших 12 и 13 диаметров. Участок 11 большего диаметра сопрягается с седлом 14, а внутрен- няя поверхность участков 12 и 13 клапана - со ступенью 15 корпуса 1 механизма, В боковой поверхности клапана 5 (участок 12) выполнены радиальные отверстия 16, расположенные между пазами 17. Участок 13 меньшего диаметра сопрягается с втулкой 6, на наружной поверхности которой выполнены пазы 18.

Корпус 1, поршень-боек 4, клапан 5 и втулка 6 образуют камеры: взвода 19, рабо- чего хода 20, напора 21, слива 22 и управления 23.

Механизм и корпус содержат напорную гидролинию 24, каналы 25 и26, дроссельное отверстие 27, сливную гидролинию 28, уп- равляющее отверстие 29. Для обеспечения виброзащиты между корпусом и рукояткой установлена пружина 30.

Гидравлический механизм ударного действия работает следующим образом.

При включении насоса (не показан) жидкость по напорной гидролинии 24 попадает в канал 25 и камеру 21 напора, обеспе- чивая гарантированное удержание клапана 5 в исходном положении, а также в камеру 19 взвода, что приводит к перемещению поршня-бойка 4 вправо (по чертежу) относительно неподвижных корпуса 1, клапана 5 и инструмента 3 (холостой ход поршня-бойка 4). Перемещение поршня-бойка 4 приводит к исчезновению зазора по кольцевой проточке 10 между поршнем-бойком 4 и степенью 15 корпуса 1, а следовательно, разобщению камер 23 управления и рабочего хода 20. Жидкость из камеры 20 рабочего

хода вытесняется в сливную гидролинию 28 через отверстия 16 клапана 5, камеру 22 слива, дроссельное отверстие 27, площадь сечения которого определяется исходя из условий обеспечения наилучшей загрузки насоса.

В конце холостого хода поршень-боек 4 участком 7 входит в контакт с участком 11 клапана 5, обуславливая его перемещение вправо (по чертежу). При этом сначала отверстия 16 перекрываются ступенью 15 корпуса 1, что приводит к разобщению камеры 20 рабочего хода от камеры 22 слива, а следовательно, от дроссельного отверстия 27 и сливной гидролинии 28 и соединению с последним через пазы 18 и 17 камеры 23 управления. Затем участок 11 клапана выходит из сопряжения с седлом 14, обеспечивая соединение камеры 20 рабочего хода с камерой 21 напора, камерой 19 взвода, напорной гидролинией 24. При соединении камер 19, 21 и 20 давление жидкости в них выравнивается, причем давление в камере 20 повышается до давления в камере 19 и 21. Разность площадей поршня-бойка 4 со стороны камер 19 и 20 обуславливает торможение и остановку поршня-бойка 4 (конец холостого хода поршня-бойка 4). Клапан 5, перемещение которого после выхода из седла 14 участка 11 осуществлялось за счет скоростного потока жидкости из камеры 21 в камеру 20, также останавливается за счет упора участка 11 в ступень корпуса 1,

Разница сил, действующих на поршень- боек 4 со стороны камер 19 и 20, обусловленная разностью площадей участков 8 и 9, приводит к началу рабочего хода поршня- бойка 4 (влево по чертежу).

При перемещении поршня-бойка 4 на всем периоде рабочего хода, камера 20 отсоединена от сливной гидролинии 28, что способствует поддержанию высокого давления в камере 20 (а, следовательно и скорости движения поршня-бойка 4), так как в нее поступает жидкость от насоса, из камеры 19, а также жидкость, запасенная в напорной гидролинии 24 на этапе взвода.

В конце рабочего хода поршень-боек 4 наносит удар по хвостовику инструмента 8. При этом кольцевая проточка 10 поршня- бойка 4 выходит из сопряжения со ступенью 15 корпуса 1, соединяя камеру 23 управления с камерой 20 рабочего хода через отверстия 29.

Под действием давления жидкости на втулку 6 и участок 13 клапана 5 последний начинает перемещаться влево до упора участка 11 клапана 5 в седло 14. Гарантированное перемещение клапана 5 на закрытие обеспечивается тем, что рабочая площадь

клапана 5 и втулки 6 со стороны камеры 23 управления больше рабочей площади клапана 5 со стороны камеры 20 рабочего хода. После того, как участок 11 клапана входит в седло 14 открываются радиальные отвер- стия 16 и камера 20 рабочего хода соединяется со сливной гидролинией 28, что приводит к падению давления в камере 20. Насос продолжает подавать жидкость в камеру 21, обеспечивая гарантированное удержание клапана 5 в крайнем левом (по чертежу) положении, и камеру 19, обуславливая начало взвода поршня-бойка 4. Далее цикл повторяется, Отключение механизма осуществляется выключением насоса.

Вариант гидравлического механизма ударного действия, схема которого представлена на фиг.2, отличается от описанного выполнением дополнительного отверстия 31 (фиг.2) в корпусе 1, которое связывает камеру 20 рабочего хода через канал 26 с камерой 19 взвода.

Для включения данного механизма при работающем насосе создают усилие нажатия на рукоятке 2. Под действием этого уси- лия сжимается пружина 31, что приводит к перемещению корпуса 1 влево (по чертежу) относительно неподвижных инструмента 3 и поршня-бойка 4. При этом поршень-боек 4 участком 7 перекрывает отверстие 30, от- соединяя напорную гидролинию 24, камеры взвода 19 и напора 21 от камеры 20 рабочего хода. Клапан 5 находится в крайнем левом положении, при котором участок 11 находится в седле 14 корпуса 1, а отверстия 16 не перекрываются ступенью 15. При этом камера 20 рабочего хода через отверстия 16, камеру 22 слива, дроссельное отверстие 27 связана со сливной гидролинией 28, а через кольцевую проточку 10 поршня-бойка 4 и отверстия 29 корпуса 1 связана с камерой 23 управления.

Далее механизм работает аналогично описанному.

Для выключения механизма при рабо- тающем насосе достаточно снять усилие нажатия с рукоятки 2. При этом уменьшается внешняя сила, действующая на корпус 1 ее стороны пружины 30 и за счет силы, обусловленной конечным давлением жидкости в камере 20 рабочего хода, корпус 1 будет перемещаться вправо относительно неподвижных поршня-бойка 4 и инструмента 3 При этом отверстие 31 открывается и соединяет напорную гидролинию 24 через кг налы 25 и 26 с камерой 20 рабочего хода и далее через отверстия 16, камеру 22 слива дроссельное отверстие 27 со сливной гицрол1/,- нией 28. Жидкость от насоса по указанко, / пути наименьшего сопротивления будет поступать на слив.

Формула изобретения

2.Механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что в корпусе на участке хода поршня-бойка выполнено отверстие для периодического соединения камер рабочего хода и взвода.