Гидравлический ударный механизм Советский патент 1993 года по МПК E21C3/20 

Изобретение относится к горной п ро- ,1шленности, в частности к гидравличе- |им ударным механизмам для разрушения рных пород и искусственных материалов. Известен гидравлический ударный механизм, который служит для преобразования энергии потока жидкости в (звратнб-поступательное движение поршни.

Известен также гидравлический удар- н 1й механизм, содержащий корпус с кана- л эми, поршень-ударник, напорную и сливную магистрали, инструмент.

Недостатками известных механизмов я зляется то, что в них не предусмотрен возможность предварительного прогрева.без

внешних источников тепла. Работа механизма при низкой температуре окружающей среды может привести к нестабильной его работе.

Цель изобретения - повышение эффективности использования и надежности работы механизма за счет обеспечения его стабильного запуска при низкой температуре окружающей среды.

Указанная цель достигается тем, что на ступени большого диаметра поршня-ударника выполнена кольцевая проточка, разделяющая последнюю на два пояска - поясок камеры холостого хода и поясок камеры рабочего хода, а канал управления размещен между сливным каналом и каналом камеры

V|

О

ю

4 00

о

со

холостого хода и посредством кольцевой проточки на большой ступени поршня-ударника имеет возможность периодического сообщения с последними, при этом в положении поршня-ударника, находящемся в контакте с полностью вдвинутым инструментом, наименьшее расстояние от канала камеры холостого хода и сливного канала соответственно до верхних торцов поясков камер холостого и рабочего хода составляет меньше свободного хода инструмента, а наименьшее расстояние от канала управления до нижнего торца пояска камеры рабочего хода больше свободного хода инструмента.

Кроме того, с целью уменьшения време- нина предварительный прогрев на сливном канале установлен дроссель.

На фиг. 1 показана гидрокинематическая схема механизма в положении поршня-ударника, находящегося в контакте с полнрсть ювдвинутым инструментом; на фиг. 2 - то же, при отсутствии внешней нагрузки на инструмент.

В состав механизма входят корпус 1, ступенчатый поршень-ударник 2 с поясками камер холостого 3 и рабочего 4 ходов, пере- мещатощейся в корпусе, инструмент 5, штифт 6, ограничивающий перемещение инструмента 5, гидравлически управляемый золотник 7 с плунжерами с большей 8 и меньшей 9 рабочими площадями, напорный 10 и сливной 11 гидропневмоаккумуляторы, напорный 12 и сливной 13 гидромагистрали. Подача жидкости в напорную гидромагистраль 12 осуществляется от насоса 14. Кор- пус 1 образует с поршнем-ударником 2 камеру рабочего хода 15, связанную попеременно посредством золотника 7 с напорной 12 и сливной 13 гидромагистралями, камеру холостого хода 16, пбстоянно сея- занный с напорной гидромагистралью 12. В корпусе i выполнены канал 17 камеры рабочегохода, сливной канал 18, сообщенный со сливной гидромагистралью 13, канал управления 19, гидравлически связанный с имеющим большую площадь плунжером 8 золотника 7, канал 20 камеры холостого хода, соединяющий камеру холостого хода 16 с напорной магистралью 12. Кольцевая проточка 21, выполненная на ступени большего диаметра поршня-ударника 2 между поясками камер холостого 3 и рабочего 4 ходов, периодически соединяет канал управления 19сосливным каналом 18, а при отсутствии нагрузки на инструмент 5 - с каналом 20 камеры холостого хода.

Площадь верхнего торца (а) пояска 4 камеры рабочего хода больше, чем площадь нижнего торца (г) пояска 3 камеры холостого хода. Плунжер 8, имеющий большую рабочую площадь золотника посредством канала управления 19 периодически соединяется с напорной 12 или со сливной 13 гидромагистралями в зависимости от положения поршня-ударника 2. Плунжер 9 с меньшем рабочей площадью золотника 7 всегда соединен с напорной гидромагиет- ралью 12.

Механизм работает следующим образом.

В положении, показанном на фиг. 1, жидкость, подаваемая насосом 14 по напорной гидромагистрали 12, поступает в напорный гидропневмоаккумулятор 10, под торец плунжера 9 с меньшей рабочей площадью золотника 7 и через канал 20 в камеру холостого хода 16. Сливной канал 18 и сливной пневмогидроаккумулятор 11 всегда соединен со сливной гидромагистралью 13. В этом положении плунжер 8 с большей рабочей площадью через каналы 18,19 и проточку 21 соединен со сливной гидромагистралью 13. Поэтому под действием давления жидкости подаваемой под торец плунжера 9 золотник 7 находится на стороне плунжера 8. Камера рабочего хода 15 через канал 17 и золотник 7 соединена со сливной гидромагйстралью 13.

Под действием давления жидкости, подаваемой в камеру холостого хода 16, поршень-ударник 2 перемещается вверх, вытесняя жидкость из камеры рабочего хода 15 через канал 17 и золотник 7 в сливную магистраль 13. По мере движения поршня- ударника 2 вверх, поясок 3 камеры холостого хода открывает канал управления 19 и соединяет его с камерой холостого хода 16. При одновременной подаче жидкости от напорной гидромагистрали под плунжеры 8 и 9 под действием большой силы, возникающей со стороны плунжера 8, золотник 7 пе- ребрасывается в сторону плунжера 9. Камера рабочего хода 15 соединяется с напорной гидромагистралью 12. При этом обе рабочие камеры механизма оказывается под давлением. Из-за большей силы, возникающей со стороны камеры рабочего хода 15, поршень-ударник 2 тормозится и останавливается в крайнем верхнем положении. Из этого положения поршень-ударник 2 под действием силы со стороны камеры рабочего хода 15 ускоренно перемещается в сторону инструмента 5 и наносит удар по нему. В момент соударения поршня-ударника 2 с инструментом 5 плунжер 8 соединяется со сливной гидромагистралью 13 и золотник 7 перебрасывается в сторону плунжера 8. Завершается рабочий цикл.

В случае отсутствия внешней нагрузки на инструмент 5, поршень-ударник 2 вместе

с инструментом 5 начинает перемещаться и останавливается в крайнем нижнем положении (см. фиг. 2), проходя с момента соударения с полностью вдвинутым инструментом 5 расстояние (L) равное свободному ходу инструмента 5. Так как в моментсоуда- :ния поршня-ударника 2 с полностью ,винутым инструментом 5 наименьшее сстояние (L1) от канала 20 камеры холо- ого хода до верхнего торца (в) пояска 3 меры холостого хода поршня-ударника 2 то меньше, а наименьшее расстояние (L2) канала управления 19 до нижнего торца (б пояска 4 камеры рабочего хода поршня- УЈ арника 2 было больше свободного хода (L) струмёнта, плунжер В через каналы 19, 20 троточку 21, соединяется с напорной магистралью 12. Вследствие этого оба плунже- золотника 7 соединяются с напорной гидромагистралью 12 и поддействием боль- ш 5й силы, возникающей со стороны плун- ж ;ра В, золотник 7 перебрасывается в орону плунжера 9.

Поскольку в момент соударения порш- -ударника 2 с полностью вдвинутым инструментом 5 наименьшее расстояние (L3) от сбивного канала 18 до верхнего торца (а) яска 4 камеры рабочего хода поршня- арника 2 было меньше свободного хода (L инструмента 5, камера рабочего хода 15 единяется со сливным каналом 18 и следе вате л ьн о со сливной гидромагистралью . Так как в этот момент золотник находит- на стороне плунжера 9, камера рабочего да 15 через канал 17 и золотник 7 соеди- на и с напорной гидромагистралью 12. П юисходит прямое соединение напорной и сливной 13 гидромагйстралей. Из-за льшей силы со стороны камеры рабочего да 15 поршень-ударник 2 остается в край- м нижнем положении. В этом положении оизводится предварительный прогрев механизма при его работе при низкой тем- ратуре окружающей среды.

Если на сливном канале 18 будет уставлен дроссель 22, то затрат времени на едварительный прогрев механизма не- ct олько сокращается.

Такая совокупность признаков дает возможность повысить эффективность ис- льзования и надежность работы механизма за счет стабильного запуска при низкой т мпературе окружающей среды путем про- гс на рабочей жидкости через камеру меха- зма.

Кроме того, геометрические размеры поршня-ударника и каналов дают дополнительную возможность механизму автоматически отключаться при отсутствии нагрузки со стороны рабочей среды.

Формула изобретения

1. Гидравлический ударный механизм, содержащий корпус, размещенный в корпу- се ступенчатый поршень-ударник, образующий с полостью корпуса камеру холостого хода, сообщенную постоянно посредством канала камеры холостого хода в корпусе с напорной магистралью, и камеру рабочего

хода, связанную попеременно посредством гидравлически управляемого золотника с напорной и сливной гидромагистралями, выполненные в корпусе сливной канал и канал управления, гидравлически связан-.

ный с имеющим большую рабочую площадь плунжером гидравлически управляемого золотника, второй плунжер которого, имеющий меньшую площадь, гидравлически связан с напорной гидромагистралью, напорный и сливной пневмогидроаккумулято- ры, установленный в корпусе с возможностью свободного хода инструмент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования

и надежности работы за счет обеспечения стабильного запуска при низкой температуре окружающей среды, на ступени большого диаметра поршня-ударника выполнена кольцевая проточка, разделяющая последнюю на два пояска, поясок камеры холосто- го хода и поясок камеры рабочего хода, а канал управления размещен между слив- ным каналом и каналом камеры холостого хода и посредством кольцевой проточки на

большей ступени поршня-ударника имеет возможность периодического сообщения с последними, при этом в положении поршня- ударника, находящимся в контакте с полностью вдвинутым инструментом,

наименьшее расстояние от канала камеры холостого хода и сливного канала соответственно до верхних торцов поясков камеры холостого и рабочего хода меньше свободного хода инструмента, а наименьшее расстояние от канала управления до нижнего торца пояска камеры рабочего хода больше свободного хода инструмента.

2. Механизм по п. 1, о т л и ч а ю щий - с я тем, что в сливной канале установлен дроссель.

L

77777777

Фигл

Использование: изобретение относится к порным машинам и может быть применено в гидравлических молотах и ударных узлах буртльных машин. Сущность изобретения: в гидравлическом ударном механизме на ступени большого диаметра поршня-ударника выполнена кольцевая проточка, разделяющая ступень на два пояска: поясок камеры холостого хода и поясок камеры рабочего хода, канал управления размещен между сливным каналом и каналом камеры холостого хода, при этом в положении поршня-ударника, находящемся в контакте с полностью вдвинутым инструментом, наименьшее расстояние от канала камеры холостого хода и сливного канала соответственно до верхних торцов поясков камер холостого и рабочего ходов меньше свободного хода инструмента, а наименьшее расстояние от канала управления до нижнего торца пояска камеры рабочего хода больше свободного хода инструмента, что обеспечивает стабильность запуска меха низма при низкой температуре окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С

Редактор З.Ходакова

Составитель О.Алимов Техред М.Моргентал

Корректор Л.Ливринц