Гидравлический ударный механизм Советский патент 1977 года по МПК E21B1/26 

1

Изобретение касается гидравлического ударного механизма, который может быть использован для разрушения горных пород и бетона, рыхления талого и мерзлого грунтов.

Известен гидравлический ударный механизм, имеющий размещенный в цилиндре боёк, плунжеры для его взвода и разгона и управляющий распределением рабочей жидкости золотник ij .

Однако этот гидравлический ударный механизм довольно сложен по конструкции и малонадежен в работе из-за того, что золотник для перераспределения потоков жидкости перемещается буртиками бойка.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является гидравлический ударный механизм, содержащий . размещенный в цилиндре боёк, для возврано-поступательного перемещения которого предусмотрены взводящие и рабочий плунжеры, установленные в соответствующих торцах цилиндра с возможностью перемещения под действием давления жидкости в гидроаккумуляторе, периодически соо&щаемого с полостями цилиндров в-эводящих плунжеров, а таглте с напорной к сю сливной магистралями, и постоянно с полостью цилиндра рабочего плунжера .

Однако и этот гидравлический ударный механизм сложен по конструкции и малонадёжен в работе.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повьпиение нaдeJкнc cти действия механизма.

Предлагается такой гидраилический ударный механизм, в котором цилиндр с находящимися в нём бойкоА{ и пл нхсерами расположен внутри гидроаккумулятора и имеет в своей стенке периодически открываемою и закрьгааемые плунжерами- отБерстия, через которые гидроаккумулятор сообщается с полостями цигасндров взводящих плунжеров и с напорной и со слнвной .магистралями .

На чертеже изображен предлагаемый гидр-авлический ударный механизм, продол)увый разрез.

Внутри гидроаккумулятора 1 размешен цилиндр 2 с находящимися в нем бойком .3 и плунжерами 4 и 5. Пл унжеры 4 расположены в гильзе 6 со стороны передней торцовой стенки цилиндра 2 коаксиально бойку 3 и служат для его взвода после удара по инструменту 7. Плунжер 5чрасположен в гильзе 8 со стороны торцовой стенки цилиндра 2 соосно бойку 3 и служит для сообщения ему рабочего хода.

Полость гидроаккумулятора 1 периодичеки сообщается с полостями цилиндров плунжеров 4 через отверстия 9, перекрываемые и открываемые плунжерами 4, и постоянно с полостью цилиндра рабочего плунжера 5. При этом полости цилиндров взводящих плунжеров 4 через отверстие 10 в цилиндре 2 постоянно соединены с напорной магистралью 11, а полость цилиндра рабочего плунжера 5 периодически сообщается со сливной магистралью 12 через отверстия 13, относительно которых перемещается плунжер 5,

Гидравлический ударный механизм работает следующим образом.

Боёк 3 совершает автоколебательное движение в цилиндре 2 под действием периодических силовых импульсов на рабочий плунжер 5 и постоянного давления жидкости на взводящие плунжеры 4, Поддействием силы давления жидкости на плунжеры 4 боек 3 отрывается от инструмента 7. и начинает ускоренно двигаться в сторону плунжера 5, который под дейст вием бойка 3 перемещается и перекрывает отверстия 13, в результате чего жидкость в гидроаккумуляторе 1 начинает сжиматься, поглощая при этом часть кине тической энергии бойка 3.

.Затем боёк 3 с помощью взводящих плунжеров 4 открывает отверстия 9, соединяя полость гидроаккумулятора 1 с напорной магистралью 11. При этом давление жидкости в полости гидроаккумулятора 1 повышается до рабочего, и про исходит ускоренное торможение бойка 3. После торможения равновесие сил, действующих на боек 3, нарущается, поскольку сечение плунжера 5 больше сечения взводщих плунжеров 4, а давление жидкости, действующее на них, одинаковое.

После этого начинается рабочий ход бойка 3, Сначала он ускоренно движется к инструменту 7 при постоянном давлении жидкости, поступающей в гидроаккумулято 1 из напорной магистрали 11.

Когда плунжеры 4 перекрьгоают отверстия 9, поступление жидкости из магистрали 11 в гидроаккумулятор прекращается и дальнейщее движение бойка 3 совершается за счет расширения жидкости в полости гидроаккумулятора 1. Так как кинетическая энергия бойка 3 во время

рабочего хода больше энергии противодействующего его движению давления жидкости на плунжеры 4, боек 3 наносит удар по инструменту 7, Происходит отскок бойка 3 и начинается его обратный ход, вызываемый постоянным давлением жнакостм на плунжеры 4 и падением давления в полости гидроаккумулятора 1, соединяющийся в момент удара (при открытии плунжером 5 отверстий 13) со сливной магистралью 12.

Цикл повторяется.

Объем гидроаккумулятора 1 расчитан так, что в период обратного хода при перемещении плунжера 5 и сжатия жидкости в гидроаккумуляторе 1 равновесие сил, действующих на боёк 3, не наступает и он совместно с плунжерами 4 и 5 продолжает движение до открытия плунжерами 4 отверстий 9.

Таким образом, для создания автоколебательного виброударного движения бойка 3 необходимо, чтобы сила, действующая на него со стороны плунжеров 4 в момент

открытия ими отверстий 9, была больше или равна силе, действующей на боек 3 со стороны плунжера 5.

Формула изобретения

Гидравлический ударный механизм, содержащий размещенный в цилиндре боёк, для возвратно-поступательного перемещения

которого предусмотрены взводящие и рабочий плунжеры, установленные в соответствующих торцах цилиндра с возможностью перемещения под действием давления жидкости в гидроаккумуляторе, периодически сообщаемого с полостями цилиндров взводящих плунжеров, а также с напорной и со сливной магистралями, и постоянно - с полостью цилиндра рабочего плунжера, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности действия механизма, цилиндр с находящимися в нем бойком и плунжерами распо ложен внутри гидроаккумулятора и имеет в своей стенке периодически открываемые

и закрываемые плунжерами отверстия, через которые гидроаккумулятор сообщается с полостями цилиндров взводящих плунжеров и с напорной и со сливной магистралями.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 265814, кл. Е 21С 3/20, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 4475О6, кл. Е 21С 3/20, 1971.