Гидравлический ударный механизм Советский патент 1981 года по МПК E21C37/00 E21B1/26 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАРГШЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к горной п мышленности и касается гидравлическ ударных механизмов, преимущественно для горных машин ударного действия, Известно гидропневматическое уст ройство ударного действия, включающе корпус, боек, взводящую, сливную и аккумулирующую камеры, золотник-пилот, и рабочий инструмент, взаимодейс вующий с плунжерами, полости которых через дроссель соединены с взводящей камерой. Гашение кинетической энергии рабочего инструмента в данном механизме происходит за счет выталкивания жидкости плунжерами через дроссель и взводящую полость в сливную магистраль I. Однако для гашения всей кинетической энергии движущегося инструмента необходимо большое значение давления в полостях плунжеров. Кроме того, при отсутствии контакта инструмента с породой механизм продолжает работать, т.е. в данном устройстве не обеспечивается автоматизм запуска механизма и его остановки в зависимости от того есть или нет контакт системы инструмент-порода. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический ударный механизм, содержащий корпус, размеченный в нем боек, периодически наносящий удары по рабочему инструменту и приводимыйв действие плунжерами рабочего и холостого хода, которые установлены с возможностыо перемещения в охв атывающих их втулках и образуют с ними полости, при этом полости плунжеров холостого хода сообщены посредством каналов с магистралью, соединенной с гидрораспределитёлем 2. Недостаток указанного механизма состоят в отсутствии защиты от холостых ударов бойка при нарушении контакта мезкду инструг юнтом и породой . Цель изобретения - повышение эксплуатациднной надежности механизма, а также обеспечение запуска и остановки механизма F зависимости от .наличия контакта между инструментом и породой и упрсяцение его конструкции. Поставленная цель достигается тем, что во втулках, охватывающих плунжеры холостого хода, выполнены ярусы дроссельных отверстий, которые расположены по отношению к направлению рабочего хода бойка перед каналами, сообщающими полости плунжеров с магистралью, соединенной с гидрорас пределителем. На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый механизм; на фиг. 2 узел I на фиг. 1. Гидравлический ударный механизм, содержит корпус 1, боек 2, устройство холостого хода, включающее плунже ры 3 и охватывающие втулки 4; устрой ство рабочего хода,включающее плунжер 5 и втулку б, вращающийся гидрораспределитель 7 с независимым приводом (не показан), рабочий инстру.мент 8, пружину 9, напорную 10 и сливную 11 магистрали. Полости 12 плунжеров 3 холостого хода через : впускные каналы 13 и ярусы дроссель иых отверстий 14,кольцевую проточку 15,окно 16 и магистраль 17 соединены с гидрораспределителем 7. Полость 18 плунжера 5 рабочего хода через окна 19 и 20 и магистраль 21 соединена с напорной магистралью 10. Гидравлический ударный механизм работает следующим образом. Подающее устройство (не показано) с усилием, необходи.мым для преодоления силы упругости пружины 9, прижимает инструмент 8 к разрущаемой породе. Инструмент 8 перемещается вправо (по чертежу) до упора в корпус механизма. При этом торец инстру мента В., по которому наносит удары боек 2, занимает такое положение, при котором в момент удара плунжеры холостого хода 3, перемещающиеся вме те с бойком 2 , не доходят и не перекрывают впускные каналы 13, соединяющуе полости 12 с гидрораспределителем 7. В рассматриваемом рабочем режиме ярусы дроссельных отверстий 14 не влияют на работу механизма. Возвратн поступательное движение бойка 2 обес печивается периодическим подключение с помощью гидрораспределитёля 7 полостей 12 к напорной 10 и сливной 1 магистралям. При подключении полостей 12 к на порной магистрали 10 боек 2 соверша ет холостой ход под воздействием ра ности сил, действующих на него со стороны плунжеров холостого 3 и рабочего 5 хода. При подключении поло ти 12 к сливной магистрали 11 боек 2 под воздействием силы, действующе на него со стороны плунжера 5 рабоч го хода, совершает рабочий ход, в конце которого наносит удар по инструменту 8. В случае внезапного нарушения ко такта между инструментом и породой, отвода механизма от породы или вклю чения механизма, неноджатого к поро де, механизм работает следующим обр зом. Пружиной 9 инструмент 8 отжимаетя в крайнее левое (по чертежу) полоение. Совершая рабочий ход, боек 2, е встречая ударного торца инструмена 8, продолжает двигаться влево, лунжеры 3 перекрывают впускные канаы 13. Теперь вся жидкость из полосей 12 выталкивается ярусы дросельных отверстий 14. Давление жидкocти в полостях 12 за счет перепада авления на дроссельных отверстиях 14 резко возрастает и противодействует движению бойка 2. В период движения плунжеров 3 от момента перекрытия впускных каналов 13 до момента перекрытия первого по ходу дроссельного отверстия 14 суммарное гидравлическое сопротивление остается постоянным. Поскольку скорость движения бойка 2 уменьшается, расход жидкости через дроссельные отверстия 14 также уменьшается и давление в полостях 12 падает. В момент перекрытия первого по ходу движения плунжеров 3 дроссельного отверстия 14 суммарное гидравлическое сопротивление скачком увеличивается, вызывая увеличение давления жидкости Б полостях 12. В период движения бойка 2 от момента перекрытия первого дроссельного отверстия 14 до момента перекрытия второго дроссельного отверстия 14 гидравлическое сопротивление оставшихся дроссельных .отверстий постоянно. Уменьшающаяся скорость движения бойка 2 вызывает уменьшение расхода жидкости через дроссельные отверстия 14, и давление в полостях 12 падает. В момент перекрытия второго по . ходу движения плунжеров 3 дроссельного отверстия 14 суммарное гидравлическое сопротивление дроссельных отверстий возрастает, вызывая повышение давления в полостях 12 и т.д. Таким образом. Перемещаясь влево, плунжер 3 поочередно перекрывает дроссельные отверстия 14, вызывая тем самым скачкообразное увеличение давления жидкости в полостях,12. Боек 2 тормозится и к моменту удара по корпусу 1 механизма скорость бойка 2 уменьшается до безопасной величины, при этом крайнее слева дроссельное отверстие 14 остается неперекрытым. После подсоединения гидрораспределителем 7 полостей 12 через оставшиеся открытыми дроссельные отверстия 14, кольцевую проточку 15, окно 16 к напорной магистрали 10 под воздейстанем разности сил, действующих на боек 2 со стороны плунжеров холостого 3 и рабочего 5 хода, боек 2 начинает двигаться вправо. Но из-за большого гидравлическогЬ сопротивления оставшихся, открытыми дроссельных от