Гидропневматическое ударное устройство Советский патент 1981 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

(54) ГИДРОШЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и предназначено для- использования в статико-динамическом рыхлителе прочных и мерзлых грунтов, для уплотнения грунта в стесненных условиях, разрушения асфальтобетонных и бетонных покрытий дорог и других работ.

Известно гидропневматическое ударное устройство с инерционным золотником управления ступенчатой формы, установленным внутри подвижного поршня, причем на части инерционного золотника с большим диаметром выполнена кольцевая выточка, соединяющая напорную магистраль со штоковой -полостью, соединенной при помощи проточки с полостью, образованной торцом части инерционного золотника с меньшим диаметром и поршнем 1 .

Данная конструкция не может обес- печить устойчивый режим работы гидропневмоударника, так как в конце чявопа пооточк. соединяет штоковую

полость с полостью, образованной торцом части инерционного золотника с меньшим диаметром и поршнем, и цод действием жидкости золотник приоткрывается, давление жидкости в штоковой полости резко падает и подвижный поршень под действием сжатого газа пневмоаккумулятора перемещается, перекрывая проточку, что не позволяет открываться инерционному золотнику. Далее давление жидкости в поршневой полости опять нарастает, происходит дальнейший взвод подвижного поршня и снова проточка соединяет поршневую по-лость с полостью, образованной торцом части инер1щонного золотника с меньшим диаметром и поршнем и т.д. В конечном итоге проис ходит вибрация ударной массы в крайнем положении взвода и не обеспечивается устойчивый режим работы гндропневмо.ударного устройства. Кроме того, недостатком указанного гидропневмоударника является наличие золотниковой пружины - дополнительно3го элемента, и то, что инерционный зо лотник имеет ступенчатую форму что требует высокой точности изготовления посадочных поверхностей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является гидропнёвматическое ударное устоойст во содержащее к.орпус со сливным и на порным каналами, поршень-боек, выполнённый с поясками и кольцевой про точкой и образующий со стенками корпуса полости взвода и слива и аккумулятор, блок управления с управляющим проходным окном в кррпусе и эоло НИКОМ, торцы которого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива, и зазолотниковую полость 2 J. Цель изобретения - повышение эксп атацирнной надежности устройства. Поставленная цел достигается в результате того, что на золотнике вы полнена кольцевая проточка, а в корпусе блока управления - радиальный канал, который смещен относительно у равляемого проходного окна, при этом в корпусе ударного устройства выпопнен дополнительный радиальный канал, который смещен от сливного канала на расстояние, равное разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков поршня-бойка и суммы радиусов зтих каналов. При этом ширина пояска поршня-бой ка, ограничивающего полость взвода, равна сумме величины рабочего хода поршня-бойка и диаметра дополни ельного радиального канала, а ширина пояска поршня-бойка, ограничивающего полость слива, меньше диаметра сливного канала. На чертеже представлена схема уда ного устройства. Гидропневматическое ударное устройство из корпуса 1, поршня бойка 2, корпуса блока управления 3 золотника 4 управления, гидроаккумулятора 5, выполненного в виде упругого трубопровода, подсоединенного R напорной магистрали 6, Офатилй клапан 7 включен р сливную магистраль Поршень-боек 2 разделяет корпус 1 н полость взвода 9, полость слива IQ аккумулятора П, наполненную сжатым газом. Кольцевая проточка 12 выполнена на поршне-бойке 2, В корпусевыполнен радиальный канал 13, Порше боек 2 имеет пояски 14 и 15. На золотнике 4 выполнена кольцевая проточка 16, а в .корпусе 3 блока управления управляемое проходное окно 17. Торец золотника 4 образует с корпусом полость управления 18, а в корпусе 3 блока управления выполнен радиальный канал 19. Противоположный торец золотника 4 ограничивает зазолотниковую .полость 20. В корпусе 3 выполнен канал 21. В корпусе ударного устройства выполнены канал 22, дополнительный радиальный канал 23, сливной канал 24. Золотниковая полость 20 посредством трубопровода 23 И канала 13 - с кольцевой проточкой 12 поршня-бойка 2. Полость управления 18 каналом 26 постоянно сообщена с полостью слива 10. Смещение радиального канала 19 относительно управляемого проходного окна 17 обеспечивает отсечение напорной магистрали 6 при открытии золотника 4, а выполнение дополнительного радиального канала 23 в корпусе I ударного устройства, отстоящего от сливного канала 24 на величину, равную разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков 14 и 15 поршня-бойка 2 и суммы радиусов данных каналов 23 и 24, исключает соединение данных каналов и следовательно напорной 6 и сливной 8 магистрали. При холостом ходе напорный дополнительный радиальный канал 23 в корпусе соединяет напорную магистраль 6 с полостью взвода 9 в момент отсечения полости слива 10 от сливного канала 24 пояском 15 поршня-бойка 2, ограничивающего полость слива, ширина которого меньше диаметра сливного канала 24, что позволяет вначале соединять кольцевую проточку I2 на поршне-бойке 2 со сливным каналом 24, а затем отсекать полость слива 10 от сливного канала 24. При рабочем ходе, в момент соединения полости 10 со сливным каналом 24 напорный радиальный канал 23 в корпусе 1 отсекается пояском 14 поршня-бойка 2, ограничивающего полость взвода 9, ширина которого равна сумме величины рабочего хода поршня-бойка 2 и диаметра дополнительного канала 23, что позволяет соединять зазолотниковую полость 20 с напорной магистралью 6 в конце рабочего хода.

Следовательно данная конструкция обеспечивает устойчивую работу при отсечении напорной магистрали от сливной, что исключает холостую разрядку гидроаккумулятора,

Ударное устройство работает следующим образом.

В исходном положении, когда поршень-боек 2 под действием газа аккумулятора 11 находится в крайнем левом (по чертежу ) положении, зазолотниковая полость 20 сообщена через канал 21, трубопровод 25, канал 13, кольцевую проточку 12, канал 23 и гидроаккумулятор 5 с напорной магистралью 6.

Золотник находится в крайнем правом (по чертежу) положении, соединяя канал 19 и окно 17. Полость управлени

18соединена через канал 26, полость слива 10 и канал 24 со сливной магистралью 8. Полость взвода 9 заперта пояском 14 поршня-бойка 2.

После приложения силы статического поджатия к поршнкг-бойку 2 с левой стороны он перемещается, сжимая газ в аккумуляторе 11, при этом жидкость через обратный клапан 7 и канал 22 поступает в полость взвода 9 до мо мента открытия окна 17 пояском 14, При этом полость взвода 9 соединяется через окно 17, проточку 16, канал

19и гидроаккумулятор 5 с напорной магистралью 6. Происходит взвод (.холостой ход) во время которого жидкость из полости слива 10 вытесняет-г

ся в сливную магистраль 8, канал 23 запирается пояском поршня-бойка 14, запирается и зазолотниковая полость,

В конце взвода сначала зазолотииковая полость 20 сообщается через г канал 21, трубопровод 25, канал 13, кольцевую проточку 12 и канал 24 со сливной магистралью 8,затем одновременно полость слива 10 отсекается от сливного канал 24 пояском 15, а полость взвода 9 сообщается через канал 23 и гидроаккумулятор 5 с взводящей магистралью.

Далее жидкость из полости слива 10 вытесняется в полость управления 18 через канал 26 и воздействует на золотник 4, перемещая его в крайнее левое (по чертежу ) положение. При перемещении золотника 4, проходное окно 17 вначале отсекается от напорного канала 19, а затем сообщается с полостыо управления 18. При этом взводящая полость 9 соединяется через проходное окно 17, полость управления 18 и канал 26 - со сливной полостью 10,

Под действием энергии сжатого газа аккумулятора II поршень-боек 2 перемещается влево (по чертежу, происходит рабочий ход поршня-бойка 2. При перемещении поршня-бойка 2 сначала .одновременно канал 24 сообщает полост слива 10 со сливной магистралью 8, а канал 23 отсекается пояском 14 от взводящей полости 9, взводящая магистраль запирается, затем пояском 15 разобщается кольцевая проточка12 и канал 24, разобщает при этом зазояотниковую полость 20 со сливной магистралью 8, В конце рабочего хода нанесение удара по инструменту) пояском 14 открывает канал 23 1 сообщает его с кольцевой пррточкой 12. При этом золотниковая полость 20 сообщается через канал 21, трубопровод 25,канал 13, кольцевую проточку 12, канал 23 и гидроаккумулятор 5 с напорной магистралью и золотник 4 перемещается в крайнее правое (по чертежу) положение.

Далее, в зависимости от того, какой путь прошел поршень-боек 2 при внедрении инструмента, происходит или процесс статического поджатия, если поясок 14 перекрыл канал 17, или непосредственно взвод порршя-бойка 2, еспи канал 17 не перекрыт пояском 14, Далее цикл повторяется.

Формула изобретения

U Гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус со сливным, и напорным каналами, поршеиь-боек, выполненный с поясками и кольцевой проточкой и образующий со стенками корпуса полости взвода и слива и аккумулятор, блок управления с управляемым проходным окном в корпусе и золотником, тор1Ц 1 которого ограничивают полость уп равления, сообщенную с полостью слива, и зазолотниковую полость, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства, на золотнике выполнена кольцевая проточка, а в корпусе блока управления - радиальный какал, который смещен относительно управляемого проходного окна, при этом в корпусе ударного устройства вы полней дополнительный радиальный канал, который смещен от сливного канала на расстояние, равное разности расстояний меяду крайними торцовыми поверхностями поясков поршня-бойка и суммы радиусов этих каналов. 2, Устройство по п,1, отличающееся тем, что ширина поя ка поршня-бойка, ограничивающего полость взвода, равнасумме величины рабочего хода поршня-бойка и диаметр 22 V 3 13 16 / 25 lif ГЗ 2 „ Ч-ll///////./ 1/ / // / / / / / 9 X о ч X Jk .Х ПТ Г/ 7 / / / г -т гшту// / I ля 4v. р -- г г / N / 2 дополнительного радиального канала, а ширина пояска поршня-бойка, ограничивакицего полость слива, меньше диаметра сливного канала, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 407016, кл. Е 21 С 3/20, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 543744, кл. Е 21 С 3/20, 1974 (прототип). г 1