Гидравлический ударный механизм Советский патент 1980 года по МПК E21B6/02 

йеред началом работы механизма и тем самым исключается как при запуске, так и во время работы разрушающие механизм удары бойка ио корпусу в переднем и заднем крайнем положениях, а также обеспечивается устойчивый запуск ударного механизма при любом положении его подвижных элементов.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема гидравлического ударного механизма.

Ударный механизм согласно изобретению включает корпус 1, в котором размещен боек 2, взаимодействующий с плунжерами 3 холостого хода и плунжером 4 рабочего хода, располагающимися соответственно в полостях 5 и 6. Плунжерные полости 5 и 6 постоянно посредством каналов 7 и 8 сообщаются соответственно с полостями 9 и 10 гидравлических пружин. Полость 6 плунжера 4 рабочего хода через канал 11 и распределитель 12 гидравлического типа сообщена с напорной магистралью 13, а полости 5 плунжеров 3 холостого хода сообщены с гидрораспределителем 12 через канал 14 и управляемый канал 15. Каналы И и 14, сообщающие плунжерные полости 6 и 5 с напорной магистралью 13 и управляемым каналом 15, расположены в крайних положениях плунжеров.

Полость тормозной гндропружины 9 сообщена с управляемым каналом 15 гидрораспределителя 12 посредством канала 16 с установленным на нем обратным каналом 17, а полость тормозной гидропружипы 10 сообщена с нагнетательной магистралью 13 каналом 18, в линию которого включен обратный клапан 19.

В напорной магистрали 13 и сливной 20 установлены гидр.оаккумуляторы 21 и 22.

Ударный механизм имеет рабочий инструмент 23. На поверхности гидрораспределителя выполнены канавки 24.

Работает гидравлический ударный механизм следующим образом.

При установившемся режиме полости тормозных гидравлических пружин 9 и 10 полностью заполнены жидкостью, а инструмент 23 (путем упора в разрушаемый материал) перемещен в крайнее правое положение (согласно чертежу). На чертеже изображено положение бойка 2 в момент нанесения удара по инструменту 23. В это время полости 5 плунжеров 3 холостого хода через управляемый канал 15 гидрораспределителя 12 сообщены со сливной магистралью 20. При этом давление жидкости в полостях 5 такое же, как в сливной магистрали 20.

При последующем вращении гидрораспределителя 12 полости 5 плунжеров 3 холостого хода через канал 14, управляемый канал 15 и канавки 24 сообщаются с напорной магистралью 13. Благодаря тому, что силы, развиваемые плунжерами 3 холостогб хоДа, больше сил, развиваемУх плум-жером 4 рабочего хода (суммарная площадь поперечного сечения плунжеров холостого хода больше площади поперечного сечения плунжера рабочего хода), боек 2 движется в право (по чертежу), совершая холостой ход. При этом плунжером 4 жидкость из полости 6 вытесняется (под давлением) в напорную магистраль 13.

В конце холостого хода полости 5 плунжеров 3 посредством гидрораспределителя 12 сообщаются со сливиой магистралью 20, боек 2 затормаживается действием плунжера 4, останавливается и иачииает двигаться влево (по чертежу), совершая рабочий ход, до соударения- с инструментом 23.

Далее никл повторяется.

Соотношение сил развиваемое плунжерами рабочего 4 и холостого 5 ходов в период времени, в течение которого полости 5 плунжеров 3 холостого хода сообщены с напорной магистралью 13 рассчитывается так, что в установившемся режиме каналы 14 и 11 плунжерами 3 холостого и плунжером 4 рабочего хода не перекрываются и тормозные гидравлические пружины 9 и 10 в работу не вступают.

При снижении частоты ударов ниже минимального значения, запроектированного для данного механизма, боек 2 за период времени, пока иолостн 5 плунжеров 3 сообщены гидрораспределителем 12 с напорной магистралью 13, успевает пройти расстояние, при котором плунжер 4 перекрывает каиал 11, жидкость в гидропружине 10 снимается, резко возрастает давление, и боек 2 затормаживается.

В случае выхода инструмента 23 из моитажа с разрушаемым материалом он выдвигается влево, а боек 2, совершает рабочий ход, проходит дальше обычного и плунжеры 3 холостого хода перекрывают каиал 14, жидкость в гидропружине 9 сжимается, давление возрастает и боек 2 затормаживается.

При запуске, когда тормозные гидравлические пружины 9 и 10 ие заполнены жидкостью, механизм работает следующим образом.

В начальный момент из напорной магистрали 13 жидкость поступает лишь в полость 6 .плунжера 4 рабочего хода и гидроиружину 10. В последующий момент вращающийся гидрораспределитель 12 сообщает управляемый канал 16 с напорной магистралью 13, и тормозная пружина 9 и механизм выходит на нормальный режим работы. В случае, если в момент запуска механизма плунжеры 3 и 4 будут находиться в таком положении, когда они перекрывают каналы 11 и 14 заполнение полостей гидропружии 9 и 10 будет происходить через каналы 16 и 18 и обратные каналы 17 и 19. До полного заполнения пблостей гидропружин 9 и 10 жндкостью, давление жидкости в каналах и полостях ударного механизма не может возрасти до рабочего давления и механизм не может начать работу. Таким образом, при вариантах режима и запуска предлагаемого механизма не происходит удара бойка по корпусу механизма и осуществляется уверенный его запуск. Формула изобретения Гидравлический ударный механизм, включающий корпус, распределитель, боек, приводимый в движение плунжерами рабочего и холостого хода, которые установлены в полостях, сообщенных с нагнетателЬ ной магистралью и с тормозными гидравлическими пружинами, и рабочий инструмент, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности механизма, каждая гидравлическая пружина дополнительно сообщена с нагнетательной магистралью, при этом в каналах сообщения смонтированы обратные клапаны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Бащта Т. М. Мащиностроительная гидравлика, М., Мащиностроение, 1971, с. 453. 2.Авторское свидетельство СССР № 447506, кл. Е 21С 3/20, 12.01.71.