Устройство ударного действия Советский патент 1982 года по МПК E21C37/00 

(54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

1

Изобретение относится к горной и строительной технике и может быть использовано, например, в исполнительных органах проходческих и очистных комбайнов, в буровых установках для проходки скважин большого диаметра и т. п.

Известно ударное устройство, содержащее ударный механизм, состоящий из корпуса, бойка, рабочего инструмента и.камер рабочего и холостого хода, и механизм управления 1.

Недостатком этого устройства являются его значительные габариты ,ло длине, что обуславливает громоздкость конструкций, приводит к снижению мобильности и устойчивости машины.

Кроме того, в подобных конструкциях ограничена или вообще отсутствует возможность изменения угла атаки рабочего инструмента в зависимости от изменения слоистости, трещиноватости и т. д. в процессе работы без перемонтажа, что приводит к низкой производительности и высокой удельной энергоемкости разрушения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство

ударного действия включающее ударный механизм, механизм управления и механизм изменения направления ударного импульса, расположенный между бойком ударного механизма и рабочим инструментом

и состоящий из гидроцилиндра с порщнем-приемником и поршнем-ударником, взаимодействующим с хвостовиком рабочего инструмента 2.

Недостатком известного устройства

10 является значительная его Длина (габариты), обусловленная необходимостью создания достаточной для разрушения крепких материалов энергии удара путем разгона длинных массивных металлических элементов. Длина ударных устройств существен5 но влияет на технологию и, следовательно, на производительность работы при проведении подземных выработок.

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения крепких материалов

20 и уменьшение габаритов ударного устройства по длине.

Эта цель достигается тем, что в устройстве ударного действия механизм изменения направления ударного импульса имеет дополнительную рабочую камеру, соединенную при помощи гибкого патрубка с гидроцилиндром и, в которой установлены поршень-ударник и рабочий инструмент, причем корпус дополнительной рабочей камеры связан с корпусом ударного механизма посредством гидропатрона, при этом площадь поперечного сечения порщняприемника удара в гидроцилиндре меньше площади поперечного сечения поршня-ударника в дополнительной рабочей камере.

На чертеже изображено устройство ударного действия, частичный разрез.

Устройство ударного действия состоит из ударного механизма 1, включающего корпус 2 и боек 3, механизма 4 управления и механизма изменения направления ударного импульса, расположенного между бойком 3 ударного механизма и рабочим инструментом 5, и содержащий гидроцилиндр б с приемной камерой 7 и порщень-приемник 8. Механизм изменения направления ударного импульса имеет дополнительную рабочую камеру 9, воспроизводящую удар и соединенную при помощи гибкого патрубка 10 с гидроцилиндром 6. В этой камере 9 установлены поршень-ударник 11 и рабочий инструмент 5, причем корпус 12 дополнительной рабочей камеры связан с корпусом 2 ударного механизма посредством гидропатрона 13. Площадь поперечного сечения поршня-приемника 8 удара в гидроцилиндре 6 меньше площади поперечного сечения поршня-ударника 11 в дополнительной рабочей камере 9. Канал в гибком патрубке 10 обозначен позицией 14.

Устройство ударного действия работает следующим образом.

При включении механизмом 4 управления ударного устройства 1 боек 3 периодически наносит удары определенной силы, предусмотренной конструкцией ударного механизма, по поршню-приемнику 8 удара, который передает ударные импульсы жидкости, находящейся в приемной камере 7. Жидкость в силу своих упруго-пластичных свойств передает импульс по каналу 14 гибкого патрубка 10 в воспроизводящую удар дополнительную, камеру 9. Порщеньударник 11, получив ударный импульс от жидкости, наносит удары по рабочему инструменту 5 и происходит разрушение забоя. За счет разности площади поперечного сечения Si поршня-приемника удара 8 и Площади поперечного сечения Sj поршняударника 11 на последнем в момент удара формируется сила, в -| раз больше силы, формируемой на поршне-приемнике удара бойком ударного механизма.

Регулирование требуемого оптимального угла атаки инструмента при изменяющихся условиях залегания разрушаемого материала производится в процессе работы гидропатроно.м 13 без перемонтажа и изменения положения ударного устройства.

Наличие в устройстве ударного действия механизма изменения направления ударного импульса, выполненного с дополнительной воспроизводящей удар камерой, в которой установлен поршень-ударник и рабочий инструмент, соединенный с приемной камерой гидроцилиндра, позйоляет снизить габариты устройства по длине, что расширяет область его применения. Например, при бурении или расширении скважин это устройство можно разместить в скважине. Выполнение площади поперечного сечения поршня-приемника удара меньше площади поперечного сечения порщня-ударника позволяет получить выигрыш в силе на рабочем инструменте, одновременно сни

зив массу разгоняемых элементов ударного механизма, и силы, действующей в ударном механизме, что повышает надежность и долговечность его работы.

За счет того, что между корпусом ударного механизма и корпусом дополнительной рабочей камеры установлен гидропатрон, а приемная и дополнительная рабочая камеры соединены между собой гибким патрубком, появляется возможность в продессе работы устройства (без его перемонтажа и изменения положения) регулировать угол атаки рабочего инструмента при разрушении материала. Это позволит выбирать оптимальный угол атаки, т. е. при изменении

слоистости, трешиноватости и типа разрушаемого материала производить разрущение по линиям наименьшего сопротивления, что снижает удельную энергоемкость разрушения и повышает производительность.

Формула изобретения

„

ударного импульса, расположенный между бойком ударного механизма и рабочим инструментом и состоящий из гидроцилиндра с поршнем-приемником и поршнем-ударником, взаимодействующим с хвостовиком

рабочего инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения крепких материалов и уменьшения габаритов ударного устройства по длине, механизм изменения направления ударного импульса имеет дополнительную рабочую камеру, соединенную при помощи гибкого патрубка с гиДроцилиндром и в которой установлены поршень-ударник и рабочий инструмент, причем корпус дополнительной рабочей камеры связан с корпусом ударного/механизма посредством гидропатрона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 590439, кл. Е 21 С 3/20, 1976 тотип) .