Гидропневматическое устройство ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E21C3/20 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам удар- ного действия для разрушения горных пород и искусственных материалов.

Известно ударное устройство для разрушения горных пород, включающее корпус, боек, шток, распределительный золотник с плоской крышкой, золотник-пилот, камеры пневматического аккумулятора, обратного хода, вспомогательную, дополнительную, управляющую камеры и подпитывающий регулируемый клапан 1.

Недостаток устройства заключается в том, что подпитывающий регулируемый клапан не обеспечивает регулировку давления в аккумулирующей полости, что снижает эффективность устройства в работе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является гидропневматическое устройство ударного действия, включающее инструмент, корпус, боек, блок управления с золотником и полостями управления, напора, слива, взвода и

дренажа, напорную и сливную магистрали, рабочую, сливную и аккумуляторную полости, регулируемый подпитывающий клапан 2.

Недостаток устройства заключается в том, что между бойком и корпусом гидро- пневмоударного устройства имеются большие утечки вследствие расположения канала управления на бойке, неполного использования гидропневматического давления перетекаемой из камеры взвода жидкости, Кроме того, регулируемый подпитывающий клапан срабатывает только на постоянный перепад между давлением в напорной магистрали и аккумулирующей полости, что не обеспечивает регулировку давления в аккумулирующей полости, а вследствие этого и регулировку энергии удара. Вследствие этого снижается эффективность устройства в работе.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства в работе за

ё

V4 V4

О VI 00

со

счет расширения диапазона регулирования энергии удара.

Поставленная цель достигается тем, что гидропневматическое устройство ударного действия включающее корпус с полым штоком, боек, размещенный в корпусе с возможностью перемещения относительно штока и образующий с корпусом и штоком рабочую, аккумулирующую и вспомогательную полости, блок управления с золотником, полостями управления и каналом управления, пневмогидроаккумулятор, сообщенный с аккумулирующей полостью, средство регулирования давления в аккумулирующей полости и аккумуляторе, вход которого связан с напорной магистралью, а выход - с гидравлической полостью пневмо- аккумулятора. Средство регулирования дав- ления выполнено в виде регулятора расхода, на выходе которого установлен обратный клапан, при этом гидравлическая полость пневмогидроаккумулятора связана со сливной магистралью посредством предохранительного клапана.

Предложена новая совокупность признаков, позволяющая повысить эффективность устройства в работе за счет расширения диапазона регулирования энергии удара путем изменения давления в гидропневмоаккумуляторе. Средство регулирования давления выполнено в виде регу- лятора расхода, на выходе которого установлен обратный клапан, гидравлическая полость гидропневмоаккуМулятора связана со сливной магистралью посредством предохранительного клапана. Повышение давления в гидравлической полости аккумулятора осуществляется подачей рабочей жидкости из напорной магистрали регулятором расхода с обратным клапаном, а снижение давления - предохранительным клапаном.

Кроме того,регулятор расхода компенсирует возникающие утечки рабочей жидкости.

Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию Новизна. При проведении патентных исследований не обнаружены аналоги, содержащие отличительные признаки , что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию Существенные отличия.

На чертеже представлена схема гидропневматического устройства ударного действия.

Гидропневматическое устройство ударного действия содержит корпус 1, установленный внутри корпуса боек 2, ступень 3 которого образует с корпусом рабочую 4,

аккумулирующую 5 с расточкой б, вспомогательную 7 полости и блок управления 8. Торец двухпоясного золотника 9 упирается в плунжер 10, образующий с корпусом блока

управления камеру управления 11, полости напора 12, взвода 13 и слива 14, канала взвода 15. В штоке 16 выполнен канал управления 17, расположенный с возможностью периодического сообщения камеры

0 управления 11, с полостью управления 6, расположенной в конце аккумулирующей полости 5, образованной бойком 2 и гидравлической камерой аккумулятора 18. Полости напора 12 и аккумулирующая 5 сообщены

5 соответственно с аккумулятором 18 и 19 и между собой средством регулирования давления 20, включающим регулятор расхода 21, обратный клапан 22 и предохранительный клапан 23. Причем предохранительный

0 клапан 23 соединяет аккумулирующую полость 5 со сливной полостью 14. Двухпо- ясковый золотник 9 подпружинен пружиной 24. Вспомогательная полость сообщена через канал 25 и полость слива 14 со сливной

5 магистралью. В корпусе 1 установлен тормозной клапан 26 и инструмент 27. Работа устройства,

При подготовке к работе в аккумулятор 19 закачивается под давлением газ. После

0 подачи давления в напорную магистраль под действием давления закачки в аккумуляторную полость 5 рабочей жидкости боек 2 занимает крайнее правое положение (по чертежу). Золотник 9 тоже занимает край5 нее правое положение под действием пружины 24.

При включении гидропривода рабочая жидкость от насоса по напорной магистрали поступает в полости напора 12, взвода 13 и

0 в канал взвода 15. Вспомогательная полость 7 постоянно сообщена каналом 25 с полостью слива t4. Устройство начинает работать при предварительном поджатии инструмента 27, т.е. в случае необходимо5 сти. При поджатии инструмента 27 к забою, боек 2.перемещаясь влево, сообщает канал взвода 15, который находится под напором с рабочей полостью 4. Под действием напора в рабочей полости 4 боек 2 начинает

0 совершать обратный ход, вытесняя жидкость из вспомогательной полости 7 в сливную магистраль и из аккумулирующей полости 5 в аккумулятор 19, где накапливается потенциальная энергия сжатия газа. В

5 конце обратного хода, когда канал управления 17 сообщится с полостью управления 6 в камере управления 11 создается давление, которое перебрасывает плунжер 10 с золотником 9 в крайнее левое положение (см. фиг. 1). Сжимая пружину 24 и вытесняя

жидкость из полости, в которой размещена пружина 24 в сливную магистраль. После этого за счет гидропневматического давления жидкости, перетекаемой из канала взвода 15 в полость взвода 13 золотник 9 удерживается в этом положении до совершения удара бойком 2 по инструменту 27. В этом положении золотник 9 разобщает полость напора 12 от полости взвода 13 сообщая полость взвода 13с полостью ели- ва 14. При этом на боек 2 будет действовать максимальная сила из аккумуляторной полости 5. Под действием этой силы боек 2 начинает ускоренно двигаться вправо (по чертежу), совершая рабочий ход, а жидкость из рабочей полости 4 вытесняется в сливную магистраль, причем жидкость, находящаяся в камере управления 17, запирается и удерживает золотник 9 в начальный период разгона бойка. Когда скорость бойка в конце рабочего хода, после совершения полезной работы упадет до нуля и камера управления 17 сообщится с вспомогательной полостью 7. тогда под действием пружины 25 золотник 9 переместиться в крайнее пра- вое положение.

Во время прострела бойка 2, это происходит при отсутствии преграды инструменту 27, т.е. при разрушении забоя и при наличии ослабленной прослойки породного забоя, энергия бойка гасится через тормозной клапан 26 жидкостью, вытесняемой из рабочей полости 4, которая разобщена в этот период от канала взвода 15. Подпитывание аккумулирующей полости 5, а также регулирование давлением в пневматической камере аккумулятора 19 изменением давления рабочей жидкости в аккумулирующей полости 5 осуществляется за счет снабжения устройства средством регулирования давления 20 с регулятором расхода 21, обратным 22 и предохранительным клапаном 23. Увеличение давления газа в пневматической камере аккумулятора 19 производится подачей рабочей жидкости из напорной ма- гистрали 12 в аккумулирующую полость 5 регулятором расхода 21, при этом увеличивается сила действующая на боек 2. Уменьшение давления в пневматической камере аккумулятора 19 осуществляется предохранительным клапаном 23, вход которого соединен с аккумуляторной полостью 5. а выход со сливной магистралью 14.

Таким образом предложенное техническое решение позволит повысить эффективность работы устройства за счет расширения диапазона регулирования энергии удара.

На данный момент времени предлагаемое гидропневматическое устройство ударного действия прошло ведомственные испытания в качестве исполнительного органа машины сборки кровли МОЗ-4 в НПО Казцветметмаш и исполнительного органа модульного сборщика кровли МОК-8 в НИИцветметмаше.

Внедрение предлагаемого устройства запланировано на 1990 г. на шахтах Джезказганского ГОК.

Формула изобретения

Гидропневматическое устройство ударного действия, включающее корпус с полым штоком, боек, размещенный в корпусе с возможностью перемещения относительно штока и образующий с корпусом и штоком рабочую, аккумулирующую и вспомогательную полости, блок управления с золотником, полостями управления и каналом управления, пневмогидроаккумулятор, сообщенный с аккумулирующей полостью, средство регулирования давления в аккумулирующей полости и аккумуляторе, вход которого связан с напорной магистралью, а выход - с гидравлической полостью пнев- могидроаккумулятора, отличающее- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет расширения диапазона регулирования энергии удара, средство регулирования давления выполнено в виде регулятора расхода, на выходе которого установлен обратный клапан, при этом гидравлическая полость пневмогидроакку- мулятора связана со сливной магистралью посредством предохранительного клапана.

Использование: предназначено для разрушения горных пород и искусственных материалов. Сущность изобретения: гидропневматическое устройство ударного действия включает корпус с полым штоком, боек, блок управления с золотником, полостями и каналом управления, дроссель с регулятором давления, соединяющий пневмогидроаккумулятор через обратный клапан с напором, а через предохранительный клапан - со сливом. 1 ил.