Гидравлическое устройство ударного действия Советский патент 1993 года по МПК E21C3/20 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в исполнительных органах машин ударного действия для отбойки крепких горных пород и полезных ископаемых.

Известно гидравлическое устройство ударного действия 1, содержащее корпус с установленным в его центральном канале с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения ступенчатым ударни- кбм, образующим совместно с корпусом рабочие камеры, в одной из которых размещен распределительный клапан, выполненный со ступенчатой наружной поверхностью и образующий с корпусом кольцевые клапанные полости, инструмент и каналы для подвода рабочей жидкости в камеры устройства от напорной магистрали и отвода ее из устройства.

Целью известного изобретения являлось повышение эксплуатационной надежности устройства. Для этого, между корпусом и клапаном образована дополнительная кольцевая клапанная полость, которая имеет возможность периодического сообщения с напорной магистралью посредством канала и проточки, которые выполнены в корпусе устройства, vi паза, который выполнен на хвостовике ударника.

К недостаткам известного устройства следует отнести сложность конструкции, так как ударник выполнен многоступенчатым с шестью рабочими поверхностями, сопряженными с поверхностями корпуса. При этом предъявляются повышенные требования к точности изготовления ударника и корпуса, требуется применение дорогостоящих специальных металлообрабатывающих станков типа обрабатывающий центр, способных обрабатывать сложные корпусные детали за одну установку заготовки с минимальными погрешностями. Кроме того, конструкция корпуса содержит 4 управляющих и распределительных гидравлических канала значительной длины по которым осуществляется подача и вытеснение рабочей жидкости в рабочие камеры и клапанные полости ударного устройства, во время рабочего и обратного ходов ударника,

Известно также гидравлическое устройство ударного действия 2, содержащее корпус с установленным в нем, с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, ступенчатым ударником, образующим совместно с корпусом рабочие камеры, в одной из которых размещен ступенчатый распределительный клапан, образующий с корпусом дополнительные

распределительные полости, инструмент и каналы для подвода и отвода рабочей жидкости, причем ударник выполнен с двухсторонним штоком, при этом внутренняя

поверхность клапана выполнена сопряженной с поршневой частью ударника, отделяющего полость управления от камеры рабочего хода и выполненной с продольными каналами управления, соединяющими

периодически полость управления клапана с камерой рабочего хода или сливной магистралью. Целью известного изобретения являлось повышение эксплуатационной надежности устройства, для этого в корпусе

выполнен кольцевой выступ, который образует с распределительным клапаном и ударником кольцевую полость, периодически сообщенную с камерой обратного хода посредством проточек поршневой части ударника.

К недостаткам известного устройства следует отнести многоступенчатость ударника,так например он имеет четыре ступени с выполнением в хвостовой части выступа,

что усложняет конструкцию и предъявляет повышенные требования к технологии изготовления. Кроме того, наличие дополнительных управляющих и распределительных каналов в клапане и в корпусе, по которым

осуществляется подвод и отвод рабочей жидкости в камеры и клапанные полости ударного устройства по время прямого и обратного ходов ударника, также усложняет конструкцию и трудоемкость их выполнения

внутри корпуса. При этом в указанных каналах происходит дросселирование рабочей жидкости при обратном движении ударника и переключения ступенчатого клапана, что увеличивает гидравлические и инерционные потери, снижает быстродействие срабатывания устройства.

Данное гидравлическое устройство ударного действия является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению и принято нами за прототип.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства за счет сокращения количества и протяженности каналов управления.

Для достижения поставленной цели корпус выполнен с дополнительной перемычкой, образующей вспомогательную камеру с ударником, выполненным с дополнительными канавками расположенными на его поршневой части с возможностью периодического сообщений камеры управления с вспомогательной камерой, причем дополнительные канавки расположены на удалении от канавЬк управления равном величине хода ударника.

На фиг. 1 изображено гидравлическое устройство ударного действия, разрез, ударник находится в нижнем положении (п|рижат к инструменту).

Устройство содержит корпус 1, в поло- сТи которого с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения коэксиально расположены ступенчатый ударник 2 и ступенчатый распределительный клапан 3, образующие между собой и стенками корпуса гидравлические камеры прямого 4 и обратного 5 ходов, а также вспомогательную камеру б, камеру управления 7 и переливную полость 8. В распределительном клвпане 3 выполнены радиальные каналы 9 дли периодического соединения управляемом камеры обратного хода 5 по каналу управления 10с камерой прямого хода 4 или с переливной полостью 8, которая по сливному каналу 11, а вспомогательная камера б по каналу 12 соединяются с гидробаком 13.

На поршневой части ударника 2 выполнены продольные канавки 14, выполняющие роль каналов управления, для периодического соединения камеры управления 7 с напорной камерой прямого хода 4 и дополнительные, продольные канавки 15 для периодического соединения камеры управления 7 с вспомогательной камеры 6. Для подачи рабочей жидкости от источника питания (насоса) в гидравлические камеры устройства в корпусе 1 выполнен напорный канал 16, а в напорную гидромагистраль включено пусковое дроссельное устройство 17. Ударник 2 периодически наносит удары по хростовику рабочего инструмента 18, закрепленного в носовой части корпуса. Диаметр штока, контактирующего с рабочим инструментом, выполнен меньшим на определенную величину диаметра штока в хвостовой части ударника 2.

Тидравлическое устройство ударного действия работает следующим образом.

|ри открытии дроссельного пускового устройства 17 рабочая жидкость по напорному каналу 16 поступает в камеру прямого хода , ударник 2 совершает рабочий ход и прои; водит удар по инструменту 18 (положение представленное на фиг. 1), затем на- порнг я жидкость через продольные канавки 14 подается в камеру управления 7 и перемеща

т ступенчатый клапан 3 в крайнее

верхнее положение. После чего напорная жидкость по радиальному каналу 9 и каналу управления 10 поступает в камеру обратного хода 5. Вследствие разности площадей камер 4 и 5 (рабочая площадь камеры 5 больше площади камеры 4) и равности давления напорной жидкости, поршень-боек 2 перемещается вверх, совершая обратный ход (взвод) ударника. В конце взвода дополнительныепродольные канавки соединяют камеру 7 с вспомогательной камерой б, которая через каналы 12 и 11 постоянно соединена со сливом в гидробак 13, После чего ступенчатый клапан 3 под действием

силы давления напорной жидкости на меньшую его торцевую площадь со стороны камеры прямого хода 4 переместится в крайнее нижнее положение вытеснив жидкость из камеры 7 вр вспомогательную камеру 6 и далее по каналам 12, 11 и сливной магистрали в гидробак 13, и соединит камеру обратного хода 5 по каналу 10с переливной полостью 8. При этом ударник 2 под действием давления напорной жидкости в

камере 4 ускоренно перемещается вниз, вытесняя жидкость из камеры 5 и наносит удар по хвостовику рабочего инструмента 18. В конце рабочего ударника 2 камера управления 7 через продольные канавки 14 соеди нится с напорной камерой прямого хода 4, после чего ступенчатый клапан 3 вследствие разности площадей его торцов переместится в крайнее верхнее положение и снова соединит камеру обратного хода 5 по каналам 10 и 9 с напорной камерой 4, следующие циклы повторяются.

Остановка гидравлического устройства ударного действия осуществляется путем

прекращения подачи рабочей жидкости в напорный канал 16 от источника питания дроссельным устройством 17.

Таким образом, увеличение длины поршневой части ступенчатого ударника и

выполнение в передней части ее дополнительных продольных канавок, выполняющих роль управляющих каналов, на расстоянии от канавок в хвостовой части поршня, равном величине хода ударника, а

также выполнение в корпусе вспомогательной камеры позволило упростить конструкцию устройства, путем сокращения протяженности и количества управляющих и распределительных каналов.

Формула изобретенияуправления, отличающееся тем, что,

с целью упрощения конструкции устройства

Гидравлическое устройство ударногоза счет сокращения количества и протяжендействия, включающее корпус, в полостинести каналов управления, корпус выполкоторогорасположены коаксиальноступен-5 нен с дополнительной перемычкой,

чатый ударник с продольными канавками наобразующей вспомогательную камеру с

его поршневой части и ступ енчатый распре-ударником, выполненным с дополнительделительный клапан, образующие камеруными канавками, расположенными на его

прямого хода, сообщенную с напорной ма-поршневой части с возможностью периодигистралью, камеру обратного хода, вспомо-10 ческого сообщения камеры управления с

гательную камеру, сообщенную со сливнойвспомогательной камерой, причем дополнимагистралью, камеру управления, имею-тельные канавки расположены на удалении

щую периодическую связь через каналы уп-от канавок управления, равном величине хоравления с камерой рабочего хода, и каналыда ударника.

15

Изрбретение относится к гидравлическим объемным машинам ударного действия и может быть использовано для разработки твердых и мерзлых грунтов, забивки свай в строительной индустрии, разрушения крегтких пород и полезных ископаемых в горнодобывающей промышленности и в куз- нечно-штамповочном производстве. Сущность изобретения: механизм содержит корпус 1. внутри которого установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ступенчатый поршень-боек 2. Управление работой механизма осуществляется распределительным клапаном 3. переключаемым в рабочее положение по ходу поршня-бойка с помощью продольных канавок 14, 15, выполненных на наружной поверхности поршневой части поршня-бойка на расстоянии между ними, равном величине рабочего хода. 1 ил. к/ С