Устройство ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E21C3/20 

(Л

С

Использование: изобретение относится к ручным машинам ударного действия с объемным гидроприводом, применяемым на основных и вспомогательных работах в угольной, строительной, литейной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: гидромолоток состоит из корпуса и установленных в нем поршня-бойка, плунжера, ступенчатой гильзы и ступенчатого золотника. Ступенчатый золотник расположен концентрично относительно ступенчатой гильзы. Камера управления образована ступенчатой гильзой и внутренними расточками золотника, выполненными с уплотняемым гарантированным зазором. Использование предлагаемого устройства позволяет уменьшить габаритные размеры, упростить технологию изготовления, повысить КПД и надежность работы за счет экономии расхода рабочей жидкости на переключение. 1 ил.

Изобретение относится к гидравлическим ударным машинам и может быть использовано в конструкциях машин ударного действия, применяемых в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности.

Известен гидравлический ударный механизм, имеющий размещенный в цилиндре боек, плунжеры для его взвода и разгона и управляющий распределением рабочей жидкости золотник, Данный механизм сложен по конструкции, требует особых условий для обеспечения синхронности плунжеров и малонадежен из-за применения гидропневматического диафрагменного аккумулятора, а также из-за того, что золотник для перераспределения потока жидкости перемещается буртиками разборного бойка и не имеет надежной фиксации по положению.

В качестве прототипа принято известное гидроударное устройство, включающее поршень-боек, плунжер, плунжерную гиль- ,зу и ступенчатый золотник, расположенные в корпусе и образующие с ним управляемую, вспомогательную и прямого хода камеры. Кольцевая управляющая камера образована корпусом, гильзой плунжерной и торцам большего диаметра ступенчатого золотника управления. Золотник такого типа хотя и позволяет совместить функции взаимосопрягаемых, взаимодействующих деталей, сложен по технологичности изготовления, так как имеет три базирующих

vl 00

Ј ю со

поверхности. Для получения управляющего сигнала при известных значениях давления, действующего на торцевую поверхность ступенчатого золотника требуется затратить более продолжительное время и объем рабочей жидкости на его срабатывание. Для выполнения условия симметричности сил на переключение золотника приходится производить соответствующую дифферен- цировку при которой возникает существенная разница между большим диаметром внутренней расточки и диаметром большей ступени. Это ведет к увеличению рабочей площади управляющей камеры, а повышение усилия вызывают локальные напряже- ния в теле золотника и снижают прочностные характеристики его формы. Наличие кольцевой проточки в средней части плунжера также снижает надежность и значительно увеличивает линейный размер узла распределения.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в корпусе устройства ударного действия установлены поршень-боек и расположенные коаксиально плунжеру ступенчатая гильза с каналом на меньшей ступени и ступенчатый золотник, образующие камеру прямого хода и межпоясковую полость, сообщенные напорной магистралью, вспомогательную камеру, сообщенную со сливной магистралью, камеру обратного хода и управляющую камеру. Золотник выполнен с внутренними ступенчатыми поверхностями, образующими гарантированный уплотняемый зазор с наружными ступенчатыми поверхностями гильзы для образования управляющей камеры, и ориентирован так, что ступень меньшего наружного диаметра является одной из образующих поверхностей вспомогательной камеры. При помощи канала расположенного на меньшей ступени гильзы, управляющая камера периодически соединяется с камерами прямого хода и вспомогательной.

Предложена новая совокупность признаков. Базирование золотника осуществляется только по двум наружным поверхностям. Управляющая камера имеет рабочий- объем, уменьшенный по сравнению с прототипом. Дифференцированные торцевые поверхности при таком расположении менее чувствительны к изменениям сливного давления. Перенос управляющей камеры в зону переливной камеры позволяет в два раза уменьшить линейные размеры узла распределения.

На чертеже представлен вид устройства ударного действия, разрез.

Устройство ударного действия включает корпус 1 с размещенными внутри инструментом 2, поршнем-бойком 3, плунжером 4, гильзой 5 и ступенчатым золотником б, которме образуют между собой гидравлические камеры: прямого хода 7, постоянно соединенную с напором, вспомогательную 8, постоянно соединенную со сливом, обратного хода 9 (управляемая) и управляю0 щую 10 периодически соединяемые с напором и сливом. Канал 11 постоянно соединяет напорную магистраль с камерой прямого хода 7 и межпоясковой полостью золотника 12, канал 13 соединяет вспомога5 тельную камеру 8 со сливной магистралью. Для периодического соединения камеры обратного хода 9, то с напорной, то со сливной магистралью служит канал 14. Управляющая камера 10 посредством канала 15 попе0 ременно соединяется с напорной и сливной магистралями. Рабочая площадь управляющей камеры 10 больше результирующей площади межпоясковой полости 12.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Рабочая жидкость под высоким давлением поступает в межпоясковую полость 12 золотника 6, перемещая его вправо, в сторону большей ступени. Далее по каналу 11

0 жидкость постоянно поступает в камеру прямого хода 7, перемещая плунжер 4 и поршень-боек 3 в крайнее левое положение. Происходит удар по хвостовику инструмента 2. При этом плунжер 4 своим торцем

5 большего диаметра открывает канал 15 и соединяет камеру прямого хода 7 с управляющей камерой 10. В этом положении давления рабочей жидкости в межпоясковой полости 12, камере прямого хода 7 и управ0 ляющей камере 10 принимают одинаковые значения. Так как площадь управляющей камеры 10 больше результирующей (эффективной) площади межпоясковой полости 12, на золотник б со стороны управляющей ка5 меры 10 действует результирующая сила, перемещая его в крайнее левое положение. В Этом фиксированном положении межпо- ясковая полость 12, постоянно подключенная к напорной магистрали, соединяется

0 каналом 14 с камерой обратного хода 9. Вследствие разности рабочих площадей камеры обратного хода 9 и камеры прямого хода 7 происходит взвод поршня-бойка 3 с плунжером 4 до тех пор, пока ступень меньшего

5 диаметра плунжера 4 соединит канал 15 со вспомогательной камерой 8, что соответствует соединению управляющей камеры 10 со сливной магистралью по каналу 13. Под действием результирующей (эффективной) силы со стороны межпоясковой полости 12,

действующей в сторону ступени большего диаметра, ступенчатый золотник 6 занимает крайнее правое положение, соединив канал 14, а значит и камеру обратного хода 9 со вспомогательной камерой 8 и сливной магистралью. Постоянно действующая сила со стороны камеры прямого хода 7 на плунжер 4 перемещает поршень-боек 3 в крайнее левое положение, который наносит удар по инструменту 2. Далее цикл повторяется.

По сравнению с прототипом предложенное устройство позволяет упростить технологию изготовления золотника управления, повысить надежность содержащих элементов, увеличить частоту и общий КПД при экономии расхода жидкости на переключение. Формула изобретения Устройство ударного действия, включающее корпус, поршень-боек и расположенные коаксиально плунжеру ступенчатую гильзу с каналом на меньшей ступени и ступенчатый золотник, образующие камеру прямого хода и межпоясковую полость, сообщенные с напорной магистралью, вспомогательную камеру, сообщенную со сливной магистралью, камеру обратного хода и управляющую камеру, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, золотник выполнен с внутренними ступенчатыми поверхностями, образующими гарантированный уплотняемый зазор с наружными ступенчатыми поверхностями

гильзы для образования управляющей камеры, а канал меньшей ступени гильзы расположен с возможностью периодической связи управляющей камеры с камерой прямого хода.