Гидравлический молоток Советский патент 1979 года по МПК E21B6/02 E21B1/26 

1

Изобретение относится к гидравлическим ударным механизмам, использующимс для бурения взрывных шгцгров и скважин а горной промышленности.

Известен пневмогидравлический молоток, включающий ударник, шток с упором и регулировочной гайкой, жестко закрепленный на ударнике, плавающий золотник, подпружиненный с одной стороны и связанный с упором щтока, распределительный золотник, подпружиненный с одаой стороны, сливную и напорные магистрали 111.

Однако в известном молотке происходит нерациональное использование гидравлической энергии (только для взвода бойка) , Указанное выше устройс-гео требует выполнение большого по емкости гидро аккумулятора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является гидравлический молоток, содержащий корпус, в котором с Возможностью нанесения ударов по

инструменту под действием плунжеров рабочего и холостого хода установлен поршень-боек, золотник с управляющими камерами, осуществляющий подачу жидкости в рабочую полость из напорной магистрали и удаление ее в сливную магистраль 2.

Однако известное устройство требует индивидуальный привод для распределительного золотника. При эксплуатации указан. ного устройства затруднена регулировка частоты и энергии удара молотка.

Целью изобретения является обеспечение бесступенчатого регулирования энергии и частоты ударов без изк5енения подвижной к молотку мощности.

Поставленная цель достигается тем, что плунжер рабочего хода снабжен поворотной тягой, которая жестко соединена с ним и имеет собственный привод, при этом плунжер рабочего хода выполнен с кольцевой проточкой, переходящей в диаметрально противоположные наклонные пазы, образующие с внутренней поверхностью корпуса дополнительную полость, постоянно сообщенную с одной из управляющих камер золотника для периодической связи последней .с напорной и сливной магистралями посредством окон, которые выпол 1ены в стенках корпуса.

Далее изобретение поясняется примером конкретного выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 - общий вид гидравлического молотка; на фиг, 2 - узел Т фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В фиг. 2,

Гидравлический мояоток содержит корпус 1 (фиг. 1, 2) поршень-боек 2, плунжеры рабочего хода 3 и холостого хода 4, расположенные в корпуре 1 и взаимо действующие с поршнем бойком 2, гидроаккумулятор 5, установленный на напорной магистрали, золотник 6 с управляющи ми камерами 7 и 8, в которых расположены толкатели 9 и 10, рабочую полость 11, поворотную тягу 12, с приводом 13 для ее поворота, напорную 14 и сливную

15магистрали, дополнительную полость

16(фиг. 2, 3), образованную кольцевой проточкой 17 плунжера рабочего хода 3

и наклонными, диаметрально противоположными пазами 18 плунжера 3 и внутренней поверхностью корпуса 1, окна 1Э и 2О (фиг. 4, 5), выполненные в стенках корпуса и соединенные соответственно со сливной 15 и напорной 14 магистралями, и окна 21 и 22, соединенные с управляющей камерой 8 золотника 6 посред ством магистрали 23 (фиг. 1), магистраль 24, соединяющую рабочую полость 11 через золотник 6 с напорной 14 и сливной 15 магистралями, масляный насос 25 предохранительный клапан 26 и инструмент 27.

Описываемый гидравлический молоток работает следующим образом.

При включении насоса 25, жидкость по напорной магистрали 14 одновременно подается в полости плунжеров холостого хода 4, к окну 20, управляющей камере 7 золотника бив его напорные полости Указанное на чертеже положение соот ветствует моменту переключения гидромо лотка на рабочий ход. В этом положении управляющая камера 8 через магистраль 23, окно 22, дополнительную полость 16 и окно 20 соединяется со сливом, а так как управляющая камера 7 постоянно сообщена с напорной магистралью 14, про,исходит переключение золотника 6 толкателем 9, в результате чего рабочая полость 11 соединяется с напорной магистралью. Б это время окна 21 и 19 разделены между собой наружной поверхностью плунжера 3 (фиг. 5).

Плунжер рабочего хода 3, площадь которого больше площади двук плунжеров холостого хода 4, разгоняет поршень-боек 2 и последний в конце разгона наносит удар по инструменту 27. В это время дополнительная полость 16 плунжера 3 соединяет полость 8 через магистраль 23, окна 21 и 19, с напорной магистралью 14, и благодаря тому, что площадь толкателя 10 больше площади толкателя 9, происходит переключение золотника 6.

Рабочая полость 11 соединяется через золотник 6 со сливной магистралью 15 посредством магистрали 24, а так как полости плунжеров холостого хода 4 постоянно соединены с напором, происходит ход поршня-бойка 2 влево до того момента, пока дополнительная полость 16 не соединит диаметрально противоположные окна 20 и 22, в результате чего управляющая камера 8 соединяется со сливом. Далее цикл повторяется. Регулирование энергии и частоты ударов производится за счет изменения места встречи дополнительной полости 16 с диаметрально противоположными окнами 22 и 20 (.фиг. 4).

Процесс целесообразно вести таким образом, чтобы соударение поршня-бойка 2 с инструментом 27 происходило всегда при максимальной скорости плунжера (бойка), соответствующей определенному ходу плунжера. В этом сцучае КПД гидравлического молотка будет максимальным. Это достигается тем, что плунжер 3 перекрывает окна 21 и 19, соединяющие камеру 8 золотника 6 с напором в постоянной точке, соответствующей максимальной скорости разгона плунжера при определенном ходе, а отверстия 20 и 22, соединяющие камеру 8 золотника 6, со сливом, за счет наклонных пазов 18, в разных точках, изменяя путь пройденный плунжером .3 при холостом ходе до встречи с отверстиями 20 и 22.

Таким образом изменяется путь, пройденный плунжером 3 при холвртом ходе, что влечет за собой увеличение (уменьшение) пути при разгоне бойка. При посто5шной, подводимой от насоса мощности и сохранении точки соударения бойка с инструментом увеличение пути разгона плунжера уменьшает число ударов и увеличивает энергию удара и наоборот. Изменение положения наклонных пазов 18 относительно оси производится поворотом тяги 12, Вращение тяги 12 посредством привода 13 может производиться вручную, механизированно с дистанционным управлением, а также автоматизи|эованным с обратной связью приводом, позволяющим ав томатически настраивать гидравлический молоток на наиболее оптимальный режим. Для компенсации разницы объемов рабочего и холостого ходов плунжеров в напорную магистраль встроен гидроаккумулятор 5. Для предохранения от пиковы давлений предусмотрен предохранительный клапан 26. Такое конструктивное решение позволяет бесступенчато и качественно производить регухшрование энергии и частоты ударов, повысить КПД и надежность рабо ты гидравлического молотка. Формула изобретения Гидравлический молоток, содержащий корпус, в котором с возможностью нанесения ударов по инструменту под действием плунжеров рабочего и холостого хода установлен поршень-боек, золотник с управляющими камерами, осуществляющий подачу жидкости в рабочую полость из напорной магистрали и удаление ее в сливную магистраль, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования энергии и частоты ударов без изменения подводимой к молотку мощности, плунжер рабочего хода снабжен поворотной тягой, которая жестко соединена с ним и имеет собственный привод, при этом плунжер рабочего хода выполнен с кольцевой прюточкой, переходящей в диаметрально противоположные Н 1клсн1ные пазы, образующие с внутренней поверхностью корпуса дополнительную полость, постошшо сообщенную с одной из управляющих камер золотника для периодической связи последней с напорной и сливной магистралями посредством окон, которые выполнены в стенках корпуса. Источники информации, пртнятые во внимание пря экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 381746. кл. Е 21 С 3/22, 197О. 2.Алимов О. Д. и др. Конструктавные схемы бурильных машин. Фрунзе, Илим, 1973, с. 73-74, рис. 33.