Гидравлическое устройство ударногодЕйСТВия Советский патент 1981 года по МПК E21B1/26 B25D9/14 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам, предназначенным главным образом для разбуривания скальных пород и ра ботающим .от текучей среяы, например жидкости. Известны ударные устройства, содержащие корпус и перемещаемый в нем под действием энергоносителя ударник flj. .. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус, в котором -размещен ступенчатый ударник, совершающий осевое возвратно-поступательное перемещение под действием жидкости рабочих камер, поступающей в них по напорным и сливным каналам, и имеющий удлиненную хвостовую часть и поршень с установленным на нем с возможностью перемещения распределительным клапаном, выполненным со сливным каналом в его теле, и инструмент 2. .. Одним из недостатков известных устройств является трудность осущест вления взаимной синхронизации цереме .щений распределительного клапаша.и. В тех случаях, когда они управляют отводом рабочей жидкости из цилиндрической камеры в выходной ка нал и подачей жидкости в цилиндрическую камеру, что снижает надежность работы устройства. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства. Эта цель достигается благодаря тому, что на хвостовой части ударника выполнен кольцевой выступ для периодического открывания напорного канала устройства в камеру рабочего хода, при этом при верхнем расположении распределительного клапана ра стояние от поршня ударника до его выступа больше расстояния от сливно го канала клапана до напорного кана ла, открываемого, выступом ударника. На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое гидравлическое УСТРОЙСТВО, момент когда ударник находите в конце рабочего.хода} на фиг. 2 то же, в момент, когда ударник нахо дится в начале рабочего хода. . В корпусе 1 устройства расположе .ступеньчатый ударник 2, имеющий пор шень 3 и удлиненную хвостовую часть |с выполненным на ней кольцевым выступом 4. В корпусе устройства выполнены рабочие камеры: камера 5 рабочего хода и камера 6 обратного хода. При возвратно-поступательном перемещении ударник 2 наносит удары по закреплённому в корпусе 1 инструменту 7. При отсутствии инструмента J ударник 2 останавливается давлением жидкости в демпфирующей камере 8 закрываемой поршнем 3, когда он находится в своем самом низком положении (тем самым давление в демпфирующ камере 8 поднимается достаточно высоко, чтобы остановить движение удар ника 2) . Камера 9 у кольцевого выступа 4 ударника 2осообщает камеру рабочего хода 5 с напорным 10 посредством канала 11 при близком подходе поршня 3 к своей верхней точке. Труба 12 для промывочной жидкости проходит через ударное устройство и подает ее в отверотие инструмента 7 Входная труба для подачи рабочей жидкости в устройство может быть свя зана через штуцер 13 с напорным кана лом 10, а выходная труба - через шту цер 14 со сливным каналом 15. Напорный канал 10 и сливной канал 15 имеют гидроаккумуляторы 16 для балансировки изменения давления рабо чей жидкости. Напорный канал 10 постоянно сообщен, с камерой обратного хода 6, а распределительный клапан 17 с камерой рабочего хода 5. Диаметры ударника 2 выбраны таким образом, что площадь нижней части поршня 3, постоянно находящаяся под давлением рабочей жидкости, меньше, чем площадь верхней части поршня, на которую рабочая жидкость оказывает или не оказывает давления, в зависимости от положения распределительного клапана 17 и выступа 4. Ког да камера. 5 находится под давлением рабочей жидкости ударник 2 движется вниз. Аналогично, когда камера 5 сообщена со сливным каналом, ударник 2 движется вверх, т. е. происходит взвод ударника„2. Распределительный клапан 17 гильзового типа перемещается к камере 18, расположенной в корпусе 1 и отделенной от камеры обратного хода 6 посредством кольцевого выступа 19. При достаточном продолжении ударника 2 в направлении инструмента,7 часть ка1меры 18, расположенной под распределительным клапаном 17, сообщ ется с камерой обратного хода б чере каналы-проточки 20, выполненные на поршне 3. В теде распределительного клапана 17 выполнены окна 21 и сливной канал 22, расположенные соответственно напротив сливных каналов 23 и 24 Когда распределительный клапан 17 находится достаточно высоко, как показано на фиг. 1, рабочая жидкость может переходить из камеры 5 в канал 15 через сливной канал 22 в распределительном клапане 17. Верхний торец 25 распределительного клапана находится ,тоянно под давлением рабочей жидкости. Размеры верхнего 25 и нижнего 26 торцов распределительного клапана 17 таковы, что когда часть камеры 18, расположенная ниже распределительного клапана 17, сообщается через проточки 20 с камерой 6 обратного хода, находящейся постоянно под давлением рабочей жидкости, то сила, вызванная давлением жидкости на поверхность нижнего торца 26 распределительного клапана 17, заставляет клапан двигаться вверх. То есть площадь верхнего торца 25 распределительного клапана 17 меньше, чем площадь его нижнего торца 26, а давление на обе поверхности одинаковое. Когда поршень 3 ударника 2 дойдет почти до верхней точки возврата, в то время как распределительный клапан 17 находится в своем верхнем положении, проточки 20 на поршне 3 сообщают камеру распределительного клапана 17 со сливным каналом 15 через окна 21 в распределительном клапане 17 и канал 23. Перед этим поршень 3 закрывал сообщение между ка-, мерой 6 и камерой 18 распределительного клапана 17 с помощью выступа 19. Когда камера 18 распределительного клапана 17 сообщается с каналом 23, давление в ней падает, и поэтому под давлением рабочей жидкости на торец 25 распределительный клапан 17 перемещается вниз. Распределительный клапан 17 останавливается в верхнем положении давлением жидкости в демпфирующей камере 27. Расстояние от поршня 3 до кольцевого выступа 4 ударника 2 больше расстояния от сливного канала 22 клапана 17 до напорного канала 11.. Это условие исключает чрезмерное повышение давления в камере рабочего хода 5. I , На фиг. 1 показано прложение рабочих элементов, в котором ударник 2 только что нанес удар по инструменту 7 и начинает обратное движение. Распределительный клапан 17 находится в крайнем верхнем положении. Поступление рабочей жидкости из напорного канала 10 в камеру 5 полностью прекратилось, а выход ее в сливной канал 15 открыт. в камере 6 вынуждает ударник 2 двигаться вверх. Камера 18 распределительного клапана 17 сообщается с камерой 6 посредством проточек 20.

Обратное движение ударника 2 является сначала ускоренным, пока жидкость из камеры 5 выйдет через каналы 22 и 24 в сливной канал 15. Затем ускорение уменьшается и в конце концов движение ударника 2 начинает замедляться, в то время как верхний торец 28 поршня 3 начинает ограничивать поток жидкости через канал 22, в силу чего давление в камере 5 начинает повышаться.

Для того, чтобы воспрепятствовать повышению давления -до величины, большей среднего давления во всей системе, выступ 4 ударника открывает сообщение между камерой 5 и напорным каналом 10 незадолго до того, как поршень 3 полностью закроет сообщение камеры 5 с каналами 22 и 24. Вышеуказанная связь с напорным каналом достигается, когда нижний конец 29 выступа 4 прбшел нижний край канала 11, а вышеуказанное сообщение со сливным каналом прекращается, когЛа верхний торец 28 поршня 3 достигает верхнего крс1я сливного канала 22. Когда канал 24 закрыт, стадия выхода рабочей жидкости из камеры 5 в сливной канал 15 закончена и скорость движения ударника 2 уменьшается. Жидкость, вытесненная ударником 3 в процессе движения, поступает через кана 11 в напорный канал 10 и накапливается в гидроаккумулятор 16. .

При движении поршня 3 вверх жидкость должна всегда вытесняться из камеры 5.

Поступление рабочей жидкости из камеры 5 в гидроаккумулятор 16 через каналы 11 и 10 начинается незадолго до того, как прекращается поступлени жидкости из камеры 5 в сливной каНсШ.

На фиг. 2 ударник 2 готов начать движение вниз. Сначала камера 5 наполняется через канал 11 и камеру 9 удлиненного конца ударника и одновременно через круговой канал, открытый распределительным клапаном 17.

Когда ударник 2 достаточно переместился вниз, нижний торец 29 выступа 4 закрывает сообщение между камерой 5 и напорным каналом 10 через -ка нал 11. Распределительный клапан 17 останавливается демпфирующей камерой в своем самом нижнем положении.

Когда ударник 2 движется вниз, он открывает сообщение между камерой 6 и камерой 18 распределительного клапана 17 через проточки 20 незадол го до удара ударника 2 по инструменту 7. Давление в камере 18 увеличива ется и вызывает движение клапана 17

0 вверх. Сообщение между напорным кана лом 10 и камерой 5 закрыто и канал 2 расположен напротив выходного канала 24. Распределительный клапан 17 останавливается демпфирующей камерой

5 27 в положении, показанном на фиг. 1

Далее цикл повторяется.

. Формула изобретения

0

Гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус, в ко тором размещен ступенчатый ударник, совершающий осево е возвратно-поступательное перемещение под действием жидкости рабочих камер, поступающей

5 в них по напорным и сливным каналам, и имеющий удлиненную хвостовую часть и поршень с установленным на ней с возможностью перемещения распределительным, клапаном, выполненным со

0 сливным каналом в его теле, и инструмент, отлич ающееся .тем, что, с целью повышения его эксплуатационной надежности, на хвостовой части ударника выполнен кольце5вой выступ для периодического откры.вания напорного канала устройства в камеру рабочего xqaa, при этом при верхнем расположении распределительного клапана расстояние от поршня

0 ударника до его выступа больше расстояния от сливного канала клапана до напорного канала, открываемого выступом ударника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Патент Финляндии № 48423, кл. В 25 D 9/14, опублик. 1974.

2.Патент Великобритании 1125755 кл. В 4 С, опублик. 1968 (прототип) 6 J fO 0/S 6/7 5 27 / / / /fei // 8 3 2 29 // /ff ipifg. / ff

e 3 fO 26 /d 20 /7 5 /9 21 22 2J 2 фуг. 2 /0 25 9 / // //