Пневмогидравлический ударник Советский патент 1981 года по МПК E21C37/00 E21B1/26 

,Изобретение относится к горной пр промышленности, а именно к исполнительным органам машин ударного действия, Известны гидроударные устройства содержащие боек, инструмент, золотник управления и плунжеры рабочего и холостого хода lj Управление золотниками осуществля ется по перемещению бойка что позволяет полностью передавать энергию забою только при строго определенном внедрении .инструмента. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пневмогидравлический ударник/ содержащий корпус с рабочими камерами, закрепленный в буксе инструмент, боек, плунжер ра бочего хода, аккумулятор энергии с пневматической и гидравлической камерами, механизм управления, выполненный из золотника с конической поверхностью и каналами, плунжера слежения и плунжера управления, установленного в канале конической части золотника, напорную и сливную магистрали L2j . Однако плунжер слежения имеет бол ший диаметр в сравнении с плунжером управления, к которому подведен напор, и плунжер слежениясвязан с проточкой в корпусе, к которой напор подается проточкой на плунжере рабочего хода при соударении бойка с инструментом. Для обеспечения Нёщежной работы механизма управления необходимо обеспечить достаточность гидродинамических сил, действующих . на коническую поверхность золотни- ка, противостоять закрытию рабочей щели плунжером слежения. При условии обеспечения оптимального угла конусности на золотнике для этого необходимо либо увеличить гидродинамическую силу за счет повышения площади конуса и соответственно увеличения диаметра золотника, либо уменьшить силы, противодействуюпше гидродинамическим силам, за счет уменьшения диаметра плунжера слежения. Увеличение диаметра золотника ведет к росту габаритов механизма управления, к возрастанию веса золотника, для перемещения которого с требуемой скоростью необходимо еще более увеличить диаметры плунжера управления и плунжера слежения. Уменьшение только диаметра плунжера слежения не позволяет обеспечить

надежное переключение золотника изт-за падения скорости движения ниже номинальной. Нарушается надежность функционирования механизма управления и устройства в целом.

Цель изобретения - повышение надежности работы ударника.

Для достижения поставленной цели диаметр плунжера слежения меньше диа метра плунжера управления, при этом плунжер слежения установлен с возможностью входа в дополнительный канал, который выполнен в тыльной части золотника механизма управления,- а на пверхности бойка образована кольцевая проточка для постоянного сообщения напорной магистрали с дополнительным каналом золотника и для ее периодичекого сообщения с каналом золотника в конической части золотника.

На фиг. 1 изображен пневмогидроударник, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Пневмогидравлический ударник содержит инструмент 1, установленный в буксе 2, скрепленной с корпусом 3, в котором расположены боек 4 и плунжер 5 рабочего хода. Корпус 3 и боек 4 образуют камеру 6 взвода. В хвотовой части корпуса 3 расположен аккумулятор 7 энергии с пневматической 8 и гидравлической 9 .камерами и механизм управления, который включает трехпоясковый золотник 10, плунжер 11 слежения и плунжер 12 управления, которые установлены в осевых каналах золотника 10. Диаметр плунжера 11 слежения меньше диаметра плунжера 12 управления. Корпус 3 имеет канал 13 постоянного давления, канал 14 управления, сливной канал 15, подпиточный канал 16, перепускной канал 17, а в золотнике 10 выполнены переливные каналы 18 и наклонные каналы 19 и 20.

Боек 4 и плунжер 5 рабочего хода образуют вспомогательную камеру 21, постоянно сообщенную со сливной магистралью 22. Коническая поверхность 23 золотника 10, плунжер 12 управления и корпус механизма 24 управления образуют переливную камеру 25. На бойке 4 выполнена кольцевая проточка 26, сообщающая напорную магистраль 27 постоянно с дополнительным каналом 28, который выполнен в тыльной части золотника 10, и периодически - с каналом в конической части, золотника 10, в котором установлен плунжер 12 управления.

Работает ударник следующим Образом.

Поджатием инструмента 1 к забою до упора ударник приводится в рабоче состояние. Рабочая жидкость поступает к механизму управления через проточку 26 на бойке 4 и канал 13, а в золотнике 10 - через наклонный канал 19 в дополнительный канал 28 в

тыльной части, в котором установлен плунжер 11 слежения. Золотник 10 отталкивается от плунжера 11 слежения, сообщает канал 13 с каналом 17 и с кшлерой 6 взвода. Боек 4 перемещает плунжер 5 рабочего хода, который вытесняет жидкость из гидравлической камеры 9 для сжатия газа в пневматической камере 8 и накопления энергии для совершения рабочего хода бойка 4.

Сжатие газа происходит до тех пор, пока проточка 26 на бойке 4 не сооб-. щит каналы 13 и 14. Рабочая жидкость поступает через наклонный канал 20 к плунжеру 12 управления большего диаметра, и золотник 10, отталкиваясь от плунжера 12 управления и преодолевая усилие, развиваемое плунжером 11 слежения меньшего диаметра, сообщает каналы 17 и 15 и камеры 6, 25 и 21. Жидкость в переливной камере 25 благодаря гидродинамическим силам на конической поверхности 23 золотника 10 дополните;;1ьно к усилиям плунжера 12 управления удерживает золотник 10 в положении, обеспечивающим рабочий ход бойка.

Явления компрессии и декомпрессии в механизме управления при переключении золотника 10 устраняются благодаря сквозным переливным каналам 18.

Боек 4, плунжер 5 рабочего хода под действием сжатого газа в камере 8 совершают рабочий ход и удар по инструменту 1. При ударе бойка 4 по инструменту 1 боек 4 открывает канал 14. Жидкость из-под плунжера 12 управления изливается во вспомогательную камеру 21, чем обеспечивается условие переключения золотника 10 для сообщения каналов 13 и 17. Однако золотник 10 переключается, так как в пеперёливной камере 25 на коническую поверхность 23 золотника 10 действует гидродинамическая сила потока жидкости.После соударения бойка 4 с .инструментом 1 происходит передача энергии бойка 4 массиву через инструмент при соответствующей для каждой породы величине внедрения его в забой. Передача энергии происходит до тех пор, пока существует поток жидкости и гидродинамическая сила удерживает золотник 10, автоматически регулируя в зависимости от свойств разрушаемых пород закрытие рабочей щели.

Происходит слежение за передачей энергии массиву, устройство самонастраивается под условия забоя. При полной передаче энергии действие гидродинамической силы прекращается и золотник 10, отталкиваясь от плунжена 11 слежения, перекрывает рабо чую щель, сообщает каналы 13 и 17.

Цикл повторяется.