Гидравлический молоток Советский патент 1980 года по МПК E21B1/26 

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к гидравлическим молоткам, применяемым для бурения шпуров и скважин. Известен гидравлический иолоток с автоматическим распределением жидкости, включающий корпус, боек, плунжен для разгона бойка, золотник и аккумулятор. Для повышения надежности работы при запуске он снабжен подпорным плунжером, размещенным между аккумулятором и плунжером для разгона бойка 1. Однако такой молоток обладает низкой надежностью и долговечностью из-за недостаточной стойкости аккумулятора. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический молоток, содержащий корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещен поршень-боек и закреплен рабочий инструмент, распределитель подачи энергоносителя и аккумулятор энергии, установленный на корпусе молотка и имеющий кожух, во внутренней расточке которого закреплена эластичная втулка 2. Этот молоток имеет низкую эксплуатационную надежность и долговечность из-за частого выхода из строя аккумулятора вследствие нарушения его герметичности прн рабрте в условиях вибраций. Целью изобретения является повышение эксплуа.тационной надежности молотка. Поставленная цель достигается тем, что на наружной поверхности эластичной втулки выполнены пазы, которые образуют с кожухом замкнутые полости. На фиг. 1 изображена принципиальная схема молотка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Гидравлический молоток содержит корпус 1, размещенные внутри него порщень-боек 2, находящийся под постоянным давлением двух возвратных плунжеров 3, расположеннЫх в камере 4 высокого давлейия, рабочий инструмент 5 и плунжер-толкатель б, перекрывающий канал 7 низкого давления и канал 8. Камера 4 высокого давления и канал 8 сообщены с магистралью 9 высокого давления, а канал 7 низкого давления сообщен с магистралью 10 низкого давления.

На наружной поверхности корпуса 1 установлен аккумулятор 11 энергии, содержащий кожух 12 с внутренней цилиндрической расточкой 13,в которой коаксиально закреплена .эластичная втулка 14, взаимодействующая с ней наружной поверхностью 15.

Аккумулирующая полость 16, образованная наружной поверхностью 17 корпуса 1 и внутренней поверхностью 18 эластичной втулки 14, сообщена с магистралью 9 высо,кого давления и через распределитель подачи энергоносителя - золотник 19 с рабочей камерой 20.

На наружной поверхности 15 эластичной втулки 14 выполнены пазы 21, которые образуют с кожухом 12 замкнутые полости 22.

Аккмулятор 11 включен в магистраль 9 высокого давления с целью сглаживания гидравлических ударов, возникающих при резком перекрытии потока жидкости распределительным золотником 19 и при резкой остановке в момент удара плунжера-толкателя 6, а также для компенсации неравномерного расхода жидкости в течение рабочего цикла из-за разных объемов рабочей камеры 20 и камеры 4 высокого давления.

Для управления рабочей камерой 20 гидравлического молотка предназначена система распределения энергоносителя, включающая распределительную втулку 23, выполненную с шестью кольцевыми полостями 24-29, внутри которой размещены золотник 19, два плунжера 30 и 31 соответственно с поверхностями 32 и 33 с различным поперечным сечением, воздействующих на противоположныеторцовые поверхности золотника 19.,

Полость 34, в которой размещен плунжер 30, постоянно сообщена с магистралью 9 высокого давления, а полость 35, в которой размещен плунжер 31, в зависимости от положения плунжера-толкателя 6 через кольцевую проточку 36 на плунжере-толкателе 6 сообщена с каналом 8 или каналом 7 и попеременнб связана с магистралями высокого 9 и низкого 10 давления.

Гидравлический молоток работает следующим образом.

Жидкость от насоса 37 непрерывно подается в камеру 4 высокого давления и аккумулирующую полость 16 и одновременно производит непрерывное давление на поверхность 32 плунжера 30. В начале обратного хода жидкость через кольцевую проточку 36 и канал 8 приводит распределительный золотник 19 в положение, изображенное на фиг. 1, так как поверхность 33 плунжера 31 больщеповерхности 32 плунжера 30. Порщень-боек 2, находящийся под постоянным давлением двух возвратных плунжеров 3, совершает обратный ход.

По мере перемещения порщня-бойка 2 влево плунжер-толкатель 6 вытесняет жидкость из рабочей камеры 20 через кольцевые

полости 24, 25 и 27, 28 распределительной втулки 23 на слив.

В конце обратного хода кольцевая проточка 36 оказывается расположенной над каналом 7 низкого давления. В результате этого поверхность 33 плунжера 31 разгружается от давления. Так как поверхность 32 плунжера 30 постоянно находится под воздействием жидкости из магистрали высокого давления 9, распределительный золотник 19 перемещается в верхнее положение.

Жидкость из магистрали высокого давления 9 через кольцевые полости 25, 26 и 27, 29 устремляется в рабочую камеру 20. В результате этого торцовая поверхность плунжера-толкателя 6 подвергается давлению рабочей жидкости, и он начийает двигаться в сторону порщня-бойка 2.

Таким образом, начинается рабочий ход поршня-бойка 2, заканчивающийся нанесением удара по инструменту 5. В конце рабочего хода кольцевая проточка 36 сообщается с каналом 8.

Далее процесс повторяется.

Аккумулятор 11 производит аккумулирование увеличивающегося объема рабочего J агента в аккумулирующей полости 16 в момент подачи высокого давления из магистрали 9 и гидравлических ударов в результате сжатия эластичной втулки 14 в пределах упругой деформации из-за наличия пазов 21, замкнутые полости 22 которых частично 0 заполняются материалом самой втулки.

Во время деформации эластичной втулки 14 ее наружная поверхность 15 за счет сил трения о внутреннюю поверхность цилиндрической расточки 13 кожуха 12 удерживается от перемещения в радиальном направлении, тем самым предохраняя втулку от растягивающих усилий-.

Через аккумулирующую полость 16 от насоса 37 к системе распределения рабочего агента непрерывно подается рабочая жид0 кость, которая одновременно охлаждает деформируемую эластичную втулку 14. При уменьшении давления напора упругие силы эластичной втулки возвращают ее в исходное положение, и избыточный объем жидкости отдается в аккумулирующую полость 16. В дальнейшем цикл повторяется.

Такое конструктивное выполнение гидравлического молотка повыщает эксплуатационную надежность и долговечность его, а также сокращает время на подготовительные работы, так как не требует дополнительной подготовки аккумулятора к работе путем заполнения его сжатым газом. При поступлении высокого давления в аккумулируюущую полость аккумулятор автоматически начинает работать.

Формула изобретения

Гидравлический молоток, содержащий корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещен поршень-боек и закреплен рабочий инструмент, распределитель подачг энергоносителя и аккумулятор энергии, установленный на корпусе молотка и имеющий кожух, во внутренней расточке которого закреплена эластичная втулка, отличающийся тем, что, с целью повыщення эксплуатационной надежности, на наружной поверхности эластичной

втулки выполнены пазы, который образуют с кожухом замкнутые полости.

Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе Г. Авторское свидетельство СССР

№ 265814, кл. Е 21 С 3/20, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР

№ , кл. Е 21 С 3/20, 1971.