Устройство ударного действия Советский патент 1978 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

1

Изобретение касается устройства ударного действия, которое может быть использовано для разрушения горных пород.

Известно устройство ударного действия с двигателем ьнутреннею сгорания, включающее поршень, соединенный с шатуном и передающий посредством кривошипа и коленчатого вала энергию удара от поршня, перемещаюш егося в рабочем цилиндре, на рабочий инструмент ij.

Это устройство достаточно сложно в конструктивном отношении в части выполнения ударного механизма. Кроме того, отсутствие связи между степенью сжатия газа в воздушной камере и в рабочей камере цилиндра снижает эффективность и надежность работы устройства.

Более близким техническим решением к предложенному является устройство ударного действия, имеюш,ее цилиндр с размещепным в нем бойком, взаимодействуюш,им с рабочим инструлМентом и разделяюш,им пространство цилиндра на комнрессорную камеру, сообш,енную с источником сжатого газа, и рабочую камеру с встроенной в нее форсункой для распыливания топлива, соеднненной магистралью с плунжерным топливным насосом 2J.

Впрыск топлива в этом устройстве осуш,ествляется в зависимости от положения

бойка. При неуравновешенной системе, какой является боек в цилиндре, впрыск топлива иевозможно получить при оптимальной степени сжатия, что снижает эффектнвпость и надежность работы устройства.

Кроме того, толкатель, приводящий в действие насос, взаимодействует с бойком и иодверл ен поэтому повышенному износу.

; казанные недостатки приводят к пеустойчивому режиму работы устройства.

Цель изобретения - обеспечение устойчивого режима работы устройства.

Это достигается тем, что в устройстве предусмотрен дополнительный цилиндр с поршнем для перемещения связанного с ним толкателя, соединенный одной полостью с компрессорной камерой и имеющий в другой упругий элемент, воздействующий на порщень толкателя, и газовая полость Щ1линдра снабжена нодпружипенным золотником, периодически сообщающим ее с атмосферой и с рабочей камерой цилиндра.

Благодаря такому выполнению удается получить функциональную связь между давлением в рабочей камере цилиндра и моментом нодачи в нее топлива, т. е. становится возможным осуществить впрыск топлива при оптимальной степени сл :атия в рабочей камере и тем самым иоиысить надежность работы устройства. На чертеже показано предлагаемое устройство ударного дейсгвия. Оно содержит цилиндр i с размещенными в нем бойком 2 и рабочим инструментом 3. Полость цилиндра 1 разделяется бойком 2 на комнрессорную камеру 4, сообщаемую с источником 5 сжатого газа, и на рабочую камеру 6, в которую выходит топливная форсунка 7, расположенная в торцовой стенке 8 цилиндра 1. Форсунка 7 магистралью 9 соединена с топливным насосом 10, цлзижер И которого приводится в движение с помощью толкателя 12, размещенного в цилиндре 13 и связанного с его поршнем 14. В полости 15 цилиндра 13 установлен упругий элемент 16, воздействующий на порщень 14 толкателя 12. Газовая полоств Г/ цилиндра 13 каналом 1й сообщена с компрессорной камерой 4 цилиндра 1 и енабжена двухпозиционнв1м подпружиненнв1м золотником 19, имеющим канал 20 и отверстия 21, через которые полость 17 может быть соединена с атмосферой. Золотник 19 каналом 22 связан с рабочей камерой 6 цилиндра 1, имеющей выхлопное отверстие 23. Уетройство работает следующим образом.. От источника 5 воздух подается Б компрессорную камеру 4 цилиндра 1, перемещая боек 2 в сторону рабочей камеры б, который при этом сжимает в ней воздух.. Одновременно воздух через канал 18 из компрессорной камеры 4 поступает в полость 17 цилиндра 13 и перемещает порщепв 14 толкателя 12, сжимая упругий элемент 16. Боек 2, продолжая перемещаться, сжимает воздух в камере 6 до давления, необходимого для восплаиенения поступающего в нее топлива. Давление воздуха в рабочей камере 6 через канал 22 воздействует на золотник 19, который перемещается и соедиияет газовую полость 17 цилиндра 13 с атмоеферой через отверстия 21. Давление в этой полости падает, и толкатель 12 иод действием упругого элемента 16 перемещает плупл ер 11 топливного насоса 10. Порция тонлива, выданная насосом 10, впрыскивается форсункой 7 в ра,бочую камеру 6 цилиндра 1, где воспламеняется И начинает гореть. Расширяющиеся продукты сгорания перемещают боек 2 в сторону рабочего инструмента 3 для сообщения ему удара. При перемещении боек 2 открывает выхлопное отверстие 23 и отработанные продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Давлеиие в камере 6 надает и золотник 19 закрывает газовую полость 17 цилиндра 13. Часть воздуха из комнрессорной камеры 4, сжимаемого при движении бойка 2, постунает через канал 18 в полость 17 цилиндра 13, перемещая поршень 14 е толкателем 12 для сжатия упругого элемепта 16. Осиовная часть сжатого воздуха в комнрессориой камере 4 перемещает боек 2 в сторону рабочей камеры 6 и цикл повторяется в той же последовательности, но без иодключения источника 5 сжатого газа к компрессорной камере 4. Ф о р лМ у л а изобретения Устройство ударного действия, имеющее цилиндр с размещенным в нем бойком, взаимодействующим с рабочим инструментом и разделяющим пространство цилиндра на комнрессорную камеру, сообщенную с источником сжатого газа, и рабочую камеру с встроениой в нее форсункой для распыливания топлива, соединенной магистралью с плунжерным топливным насосом, приводимым в действие толкателем, отличающееея тем, что, с целью обеспечения устойчивого режима работы устройства, в нем предуемотрен дополнительный цилиндр с поршнем для перемещения связанного с ним толкателя, соединенный одной полостью с компрессорпой камерой н имеющий в другой упругий элемент, воздействующий: на норшень толкателя, н газовая полость Ц1:линдра снабжена подпружиненным золотником, периодически сообщающим ее с атмосферой и с рабочей камерой цилиндра. Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свпдетельетво СССР № 330661, кл. Е 21С 3/18, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР Л 381763, кл. Е 21С 37/14, 1972. 10 1Э f го 21 п г 13 / /е / / / I