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

(54) ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к гидропневматическим устройствам ударного действия, и может быть использовано для рыхления мерзлых грунтов и полускальных пород, разрушения каменных зданий и фундамеитов, дробления скальных пород и руд.

Известно гидравлнческое устройство ударного действия, в котором энергия гидропривода используется для совершения как рабочего, так и холостого ходач При этом скорость . рабочего хода ударного поршия зависит в основном от производительиости гидропривода |ПУстройство характеризуется недскггаточной устойчивостью в работе и малой эффективио тью использования эиергии гидро- 15 привода, а следовательно, и невысоким КПД.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является гидропневматнческое устройство ударного действия, включающее кор пус с рабочей камерой н ударным поршнем, 26 Гидропневматнческнй поршневой компенсатор, гидропневматический аккумулятор, выяолиениый из гндроцилиндра с установленУДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

ным в нем двухступенчатым поршнем н с полостью высокого давления, золотннковое распределительное устройство и инструмент 2.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что внутренняя поверхность цилиндра гидропневматического аккумулятора вып мнена ступенчатой формы с соотношением диаметров ступеней, равным ступенчатый поршень образует с внутренней поверх.ностью цилиндра компрессионную полость, прн этом компрессионная полость и полость высокого давления имеют возможность периодического сообщения через золотинковое распределнтельное устройство с рабочей камерой посредством управляющих каналов, которые выполнены в поршне аккумулятора.

Кроме того, между инструментом н удар; иым порщием выполнена гидравлическая камера.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства с положением деталей в

момент йачала холостого хода; на фиг. 2 - То же, в момент начала рабочего хода.

Гндропиевматическое устройство ударого действия содержит корпус 1, внутри которого установлен ударный поршень 2 с глухим аксиальным каналом 3 и радиальными каналами 4, направляющую 5, в которой установлен инструмент 6, гидропневматн1ческий поршневой ковяпенсатор, состоящий из цилиндра 7 с поршнем 8, гидравлической9 и газовой 10 полостями, золотниковое распределительное . устройство, состоящее из плунжера 11 и корпуса 12, гидропневматический аккумулятор, состоящий из цилиндра 13, в котором установлен двухступенчатый поршень 14 с выполненными в ием управляющими каналами 15. Меньшая ступень ударного поршня 2 образует с внутренней поверхностью корпуса 1 и распределительной втулкой 16 рабочую камеру 17, а большая ступень и торцы инструмента 6 и направляющей 5 - гидравлическую камеру 18. Двухступенчатый поршень 14 аккумулятора образует с виутренними поверхностями ступенчатого цилиндра 13 аккумулятора компрессионную полость 19 и полость 20 высокого давления. Направляющая 5 инструмента 6 и цилиндр 7 гидропневматического компенсатора соединены с корпусом 1 с помощью сухарей 2t. Рабочая камера 17, компрессионная полость 19 и полость 20 высокого давления соединены с золотниковым распределительным устройством ссютветсп-венгю каналами 22-24 На внутренней поверхности меньшей ступени цилиндра 13 аккумулятора выполнена кольцевая проточка 25, которая каналом 26 соединена с торцовой полостью плунжера 11 золотникового распределительного устройства. Подвод рабочей жидкости к устройству осуществляется по напорной 27 и сливной 28 магистралям. Газовая полость 29 аккумулятора заполнена сжатым газом (например - азотом) под давлением, обеспечивающим заданные параметры энергии удара. Газовая полость Ш компенсатора соединена с атмосферой отверстием 30. Гидравлическая полость 9 компенсатора, рабочая камера 17, компрессионная полость 19 и полость 20 выского давления, гидравлическая камера 18, а также все каналы, соединяющие их, за1юлнены рабочей жидкостью.

Устройство работает следующим образом.

& исходном состоянии детали устройст- ва занимают положение, соответствующе положению, указанному на фиг. .

При подаче рабочей жидкости под давлением через напорную магистраль 27 в полость 20 выссжого давления двухступенчатый Порщень 14 перемещается вниз, так как выяод канала 24 перекрыт рабочим пояском плунжера П золотникового распределительного устройства. Пря перемещении

поршня 14 винз в компрессионной полости 19 создается разряжение, под действием которого ударный поршень 2 перемещается вверх. Изменение объема гидравлической ка, меры 18 компенсируется жидкостью из полости 9 компенсатора через каналы 4 и 3. В конце холостого хода управляющий канал 15 поршня 14 аккумулятора выходит в полость 20 высокого давления и жидкость под давлением через управляющий канал

0 15, кольцевую проточку 25 и канал 26 поступает под торец плунжера 11 и перебрасывает его в положение.указанное на фиг. 2. В этом положении компрессионная полость 19 через золотниковое распределительное устройство соединяется со сливиой магистралью, а полость 20 высокого давления - с рабочей камерой 17. Начинается рабочий ход. В рабочую камеру 17 от гидропривода и из полости 20 высокого давления начинает поступать рабочая жидкость и разгонять

0 ударный поршень 2, т.е. скорость разгона ударного поршня определяется суммарным расходом жидкости от гидропривода и полости высокого давления гндропневматического аккумулятора. Избыточный объем жидкости из гидравлической камеры 18 через

5 каналы 3 и 4 перетекает в гидравлическую полость 9 компенсатора, при этом перемещается поршень 8.

В конце рабочего хода радиальные каналы 4 заходят под распределительную втулку 16 и жидкость отсекается в гидравлической камере 18. Кинетическая энергия ударного поршня 2 расходуется на сжатие жидкости, которая передает силовые воздействия на инструмент 6. В этот момент поршень 14 5 аккумулятора соединяет торцовую полость плунжера i I со сливом и под действием пружины последний перемещается вниз, занимая положение, указанное на фиг. 1.

Далее цикл повторяется.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет за счет рационального использования энергии гидропривода повысить частоту ударов, что соответствует увеличеиию ударной мощности, а следовательно, и 5 КПД работы устройства. Кроме того, повышается устойчивость работы удариика.

Формула изобретения

1. Гидропиевматическое устройство ударного действия, включающее корпус с рабочей камерой и ударным поршнем, гидропиевматический поршневой компенсатор, гидропневматический аккумулятор, выполненный из гидроцилиндра с установленным

в нем двухступенчатым поршнем и с полостью высокого давления, золотниковое распределительиое устройство и инструмент.