Гидравлическое ударное устройство Советский патент 1992 года по МПК E21C3/20 

Изобретение относится к горной промышленности, строительному и коммунальному машиностроению, в частности к гидравлическим ударным устройствам для разрушения пород, мерзлых грунтов, снежно-ледяных образований и т.п.

Известно гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус, боек, блок управления рабочим циклом, камеры

обратного и рабочего ходов, пневмоаккуму- лятор, напорную и сливную магистрали.

Его недостатком является использование в блоке управления золотникового распределителя, i имеющего ограниченное быстродействие и недостаточную надежность, что уменьшает эффективность работы гидроударного устройства.

Наиболее близким к изобретению является гидроударное устройство, включающее

ударный механизм, в корпусе которого имеются боек с проточкой управления, рабочая полость и полость обратного хода, каналы управления, блок управления с каналами подвода и отвода рабочей жидкости, разде- лителем потока с эластичным запорно-регу- лирующим элементом в виде кольца и полостью управления. При этом полость управления связана постоянно с напорной магистралью через регулируемый дроссель и периодически сообщается со сливной магистралью посредством каналов управления в корпусе гидроударного устройства и проточки на бойке.

Однако наличие двух энергоносителей (жидкости и газа) для обеспечения работы устройства не дает возможности использовать энергию рабочей жидкости при рабочем ходе бойка и снижает КПД устройства.

Цель изобретения - повышение КПД ус- тройства за счет использования энергии рабочей жидкости для разгона бойка в период рабочего хода.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом ударном устройстве, включающем ударный механизм, в корпусе которого расположен имеющий проточку управления боек, делящий полость корпуса на рабочую полость и полость обратного хода, постоянно сообщенную с напорной магистралью, и блокуправления с каналами подвода и отвода рабочей жидкости, разделителем потока и эластичным запорно-регу- лирующим элементом в виде кольца, образующего с корпусом полость управления, связанную постоянно с напорной магистралью через регулируемый дроссель и периодически со сливной магистралью посредством каналов управления в корпусе ударного механизма и проточки управления на бойке, блок управления выполнен с установленной в его корпусе полой втулкой и имеет дополнительный разделитель потока с дополнительным запорно-регулирующим элементом, который с корпусом образует дополнительную полость управления. При этом дополнительный разделитель потока установлен симметрично относительно основного по торцам втулки, а в корпусе удар- ного механизма с возможностью выхода в полость обратного хода выполнен дополнительный канал управления, посредством которого, проточки управления и одного из основных каналов дополнительная полость управления имеет возможность периодического сообщения со сливной магистралью, при этом полость втулки постоянно сообщена с рабочей полостью и периодически посредством основного и дополнительного

запорно-регулирующих элементов - с каналами подвода и отвода блока управления.

Применение блока управления, имеющего дополнительный разделитель потока с дополнительным запорно-регулирующим элементом и полостью управления, обеспечивает возможность периодического сообщения полости втулки и рабочей камеры ударного механизма со сливной магистралью. Причем во время рабочего хода бойка напорная и сливная магистрали посредством дополнительного запорно-ре- гулирующего элемента не соединяются между собой, а рабочая жидкость из напорной магистрали через канал подвода и полость втулки поступает в рабочую камеру, разгоняя боек. Тем самым используется энергия рабочей жидкости в период рабочего хода бойка, уменьшается сопротивление со стороны рабочей полости при взводе бойка, повышается КПД и эффективность работы гидроударного устройства.

На фиг.1 изображено предложенное устройство, исходное положение; на фиг.2 - то же, при движении вверх (промежуточное положение).

Устройство состоит из корпуса 1 с каналами 2-6, бойка 7 с проточкой 8 управления, образующего с корпусом полости рабочего хода 9 и обратного хода 10, инструмента 11, блока 12 управления, в котором расположены дополнительный запорно-регулирующий элемент 13 и основной запорно-регулирующий элемент 14, имеющие возможность радиального перемещения между дополнительной 15 и основной 16 полостями управления и кольцевыми выступами 17,18 дополнительного и основного разделителей потоков. В линии 19 управления основного запорно-регули- рующего элемента 14 установлен регулируемый дроссель 20. Каналы 2 и 4 сообщаются с напорной 21 и сливной 22 магистралями, а каналы управления 3 и 5 - с управляющими полостями 15 и 16 соответственно. Канал 6 соединяет рабочую полость ударного механизма с полостью втулки 23 блока 12 управления. Канал 24 подвода блока 12 управления соединяется с напорной магистралью 21, а канал 25 отвода - со сливной магистралью 22.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении боек 7 находится в нижнем (фиг.1) положении.

Проточка 8 бойка 7 через каналы 3, 4 соединяет сливную магистраль 22 с полостью 15 управления дополнительного за- порно-регулирующего элемента 13, При этом дополнительный запорно-регулирующий элемент 13 находится в открытом (т.е. в крайнем радиальном положении) состоянии, образуя кольцевое проходное сечение, соединяет канал отвода 25 и полость втулки 23 блока 12 управления. Основной запорно- регулирующий элемент 14 находится в закрытом состоянии, своей внутренней поверхностью опираясь на кольцевой выступ 18 разделителя потока, разъединяя полость втулки 23 с каналом 24 подвода блока 12 управления.

Рабочая жидкость из напорной магистрали 21 подается в канал 24 подвода и управляющую полость 16 основного упругого запорно-регулирующего элемента 14 по каналу 2, в полость обратного хода 10, взводя боек 7. При этом рабочая жидкость из рабочей полости 9 по каналу 6, полости втулки 23, через открытый дополнительный запор- но-регулирующий элемент 13, канал 25 отвода вытесняется в сливную магистраль 22. При движении вверх боек 7 разъединяет канал 3 и сливную магистраль 22, а затем соединяет дополнительный канал 3 управления с полостью обратного хода 10 (фиг.2). Рабочая жидкость из напорной магистрали 21 через канал 2, полость 10 обратного хода, дополнительный канал 3 управления поступает в дополнительную полость 15 управления. При этом дополнительный запорно-регулирующий элемент 13 деформируется, обжимая кольцевой выступ 17 дополнительного разделителя потока, и перекрывает кольцевое проходное сечение, разъединяя канал 25 подвода и полость втулки 23 блока 12 управления. Одновременно с этим проточка 8 управления соединяет через каналы 4 и 5 управления, выполненные в корпусе 1, сливную магистраль 22 с полостью 16 управления. Давление над основным запорно-регулирующим элементом 14 падает, он деформируется, отжимается от кольцевого выступа 18 основного разделителя потока, образуя проходное сечение, соединяет канал 24 подвода с полостью втулки 23 блока 12 управления (фиг.2). Жидкость из напорной магистрали 21 через канал 24 подвода, полость втулки 23, канал 6 подается в рабочую полость 9, происходит торможение бойка 7 в верхней точке и его разгон вниз. При этом рабочая жидкость из полости холостого хода, вытесняясь в напорную магистраль 21, через канал 24 подвода, полость втулки 23, канал 6 подается в рабочую камеру 9, поддерживая постоянным расход жидкости и предотвращая резкое падение давления в процессе разгона бойка 7.

Для предотвращения преждевременного закрытия основного запорно-регулирующего элемента 14 во время рабочего хода бойка 7, а также с целью регулирования частоты ударов в линию 19 управления основного запорно-регулирующего элемента

14 установлен дроссель 20, регулирующий нарастание давления в управляющей полости 16 основного запорно-регулирующего элемента 14, не давая ему отсекать напорную магистраль 21 от рабочей полости 9 до

0 соударения бойка 7 с инструментом 11. В момент удара бойка 7 по рабочему инструменту 11 за счет давления рабочей жидкости со стороны управляющей полости 16 основной запорно-регулмрующий элемент 14 де5 формируется, обжимая кольцевой выступ 18 основного разделителя потока, перекрывает проходное сечение, разъединяя канал 24 подвода с полостью втулки 23 блока 12 управления и не давая рабочей жидкости из

0 напорной магистрали 21 поступать в рабочую камеру 9.

Одновременно с закрытием основного запорно-регулирующего элемента 14 проточка 8 бойка 7 соединяет через до5 полнительный и основной каналы 3 и 4 управления сливную магистраль 23 с дополнительной полостью 15 управления, давление над дополнительным запорно-регулирующим элементом 13

0 падает, он отжимается от кольцевого выступа 17 дополнительного разделителя потока, образует кольцевое проходное сечение, соединяет канал 25 отвода с полостью втулки 23 блока 12 управления.

5 Далее цикл повторяется.

Изобретение позволяет более полно использовать мощность привода, повысить КПД и эффективность работы устройства ударного действия.

0 Формула изобретения

Гидравлическое ударное устройство, включающее ударный механизм, в корпусе которого расположен имеющий проточку управления боек, делящий полость корпуса

5 на рабочую полость и полость обратного хода, постоянно сообщенную с напорной магистралью, и блок управления с каналами подвода и отвода, в полом корпусе которого установлен разделитель потока с эластич0 ным запорно-регулирующим элементом в виде кольца, образующего с корпусом полость управления, связанную постоянно с напорной магистралью через регулируемый дроссель и периодически со сливной магист5 ралью посредством каналов управления в корпусе ударного механизма и проточки управления на бойке, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства за счет использования энергии рабочей жидкости для разгона бойка, блок управления выполней с установленной в его корпусе полой втулкой и имеет дополнительный разделитель потока с дополнительным запорно-ре- гулирующим элементом, образующим с корпусом блока управления дополнительную полость управления, при этом дополнительный разделитель потока установлен симметрично относительно основного по торцам втулки, а в корпусе ударного механизма с возможностью выхода в полость обратного хода выполнен дополнительный

2С i9

2

канал управления, посредством которого проточки управления на бойке и одного из основных каналов управления дополнительная полость управления имеет возможность периодического сообщения со сливной магистралью, при этом полость втулки постоянно сообщена с рабочей полостью и периодически посредством основного и дополнительного запорно-регулирующих элементов-с каналами подвода и отвода блока управления.

1J)

Изобретение относится к горной промышленности, строительному и коммунальному машиностроению, а именно к конструкциям гидравлических ударных устройств для разрушения горных пород. Гидравлическое ударное устройство содержит ударный механизм и блок управления. Ударный механизм имеет корпус и боек, образующие рабочую полость и полость обратного хода. Полость обратного хода сообщена с напорной магистралью. Блок управления имеет корпус, в котором установлен разделитель потока с запорно-регулирующим элементом в виде кольца, полая втулка и дополнительный разделитель потока с дополнительным запорно-регулирующим элементом. Дополнительный запорно-ре- гулирующий элемент образует с корпусом блока управления дополнительную полость управления. Дополнительный разделитель потока установлен симметрично относительно основного по торцам втулки. В корпусе ударного механизма с возможностью выхода в полость обратного хода выполнен дополнительный канал управления. Посредством этого канала, проточки управления на бойке и основного канала управления дополнительная полость управления имеет возможность периодического сообщения со сливной магистралью. Полость втулки постоянно сообщена с рабочей полостью и периодически посредством основного и дополнительного запорно-регулирующих элементов - с каналами подвода и отвода блока управления. При разгоне бойка рабочая жидкость из напорной магистрали через блок управления подается в камеру рабочего хода.2 ил. СП С i со со о hO 00

Фиг

JH ii Jl Q3 11

/

/ /

24