Гидравлическое ударное устройство Советский патент 1982 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

(5) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к гидравлическим ударным устройствам, применяемым как сменное рабочее оборудова-. ние одноковшового экскаватора, а также в качестве приводов ручных молотков, буровых машин, бутобоев и т.д.

Известно гидравлическое ударное устройство, включающее цилиндр с бойком, газовый аккумулятор и золотниковый блок управления ГП.

Однако недостаточная энергия удара устройства снижает его производительность.

Наиболее близким к предлагаемому п.о технической сущности и достигаемому результату является гидравлическое ударное устройство, включающее рабочий цилиндр с поршнем, взводной и компенсирующей полостями, компенсационный цилиндр с поршнем, камеру газового аккумулятора, золотник управления с напорной полостью, напорную и сливную магистрали 2.

Однако устройство обладает недостаточной энергией удара. i

Цель изобретения - повышение производительности устройства за счет увеличения энергии удара.

Для достижения поставленной цели поршень компенсационного .цилиндра выполнен из двух подвижных в осевом направлении частей с размещенной

to между ними втулкой с внутренней полостью, сообщенной с компенсирующей полостью рабочего цилиндра, при этом одна из частей поршня размещена между камерой газового аккумулятора и

15 втулкой, а другая часть оперта на плунжер, которым снабжен золотник, , причем размещен с возможностью осевого перемещения в напорной полости золотника, сообщенной с напорной

20 магистралью. .

На чертеже дана схема конструктивного выполнения предложенного устройства в виде навесного гидромолота.

391

Гидравлическое ударное устройство 1 включает рабочий цилиндр 2 с рабочим поршнем 3 и инструментом , полостями; газового аккумулятора 5 с соединительным отверстием 6, взводной 7 с питающим отверстием 8 и компенсирующей 9 с парными сливными отверстиями 10 и 11, а также двумя парными отверстиями управления 1215. Кроме того, содержит гидронасос 16 и бак 17, предохранительный клапан 18, золотник включения 19, раз- , ветвленные магистрали: напора 20, 21 и слива 22 и 23, причем ответвление 21 соединено с отверстием 15, а ответвления 22 и 23 - соответственно с отверстиями 11 и 13 рабочего цилиндра 2, золотник управления 2, напорная полость 25 которого через отверстие 26 соединена постоянно с напорной магистралью-20, отверстие управления 27 и соответствующая полость 28 через параллельные ответвления 23, 30 - с отверстиями 12 и Н управления, а два рабочих отверстия 31 и 32 через проточку 33 в золотнике соединены друг с другом и через магистрали соответственно с отверстиями 10 и 8 рабочего цилиндра 2, причем на золотнике имеется выступ 37, а на корпусе взаимодействующие с ним выступы 38 и 39, соответственно, у отверстия 32, соединенного со взводной полостью 7, и у проточки 33; цилиндро-поршневый узел 0, состоящий из компенсационного цилиндра 41 и установленного в нем свободно компенсационного поршня, выполненного из двух частей 42 и 43, между которыми установлена свободно трубчатая проставка 44 в виде втулки с двумя направляющими выступами 45 и 46 и внутренней полостью 47. Цилиндр 41 имеет три полости: масляную, которая одновременно яв;1яется рабочей полостью 25 золотника 24, рабочую компенсационную полость 48, расположенную между поршнями 42 и 43 внутри трубчатой проставки 44 и соединенную через систему 47, 49, 35 с отверстием 10 компенсирующей полости 9 и через систему 49, 34 - с отверстием 31 постоянно, и газовую 50 с отверстием 51, соединенным через трубопровод 52, и отверстие 6,-с газовой полостью 5 рабочего цилиндра 2. Система 50, 52, 5 образует газовую поджимную пружину.

. 4

Усилие на поршневой элемент 43 от полости 25 высокого давления передается через специальный плунжер 53.

Устройство работает следующим образом.

При включении золотника 19 жидкость под давлением от насоса 16 через магистрали напора 20. и 21 постоянно поступает, соответственно,

в напорную полость 25 золотника 24

и к отверстию 15 рабочего цилиндра 2.

В крайнем правом положении поршня 3, перед движением его на взвод, сливная магистраль 22 и 23, соединяется с отверстием 27 и полостью управления 28. Золотник 24 находится в крайнем правом положении. Выступ 37 отделен от выступа 38 и соприкасается с выступом 39, соединяя отверстие 32

с напорной полостью 25. Жидкость из полости 25 через систему 32, 36 и 8 поступает во взводную полость 7. Поршень начинает двигаться влево на взвод. Жидкость из прлости 9 уходит

по магистрали 11 22, 12 на слив. Излишек жидкости, получающийся вследствие ограниченной пропускной способности сливной магистрали, по системе 35, 49 поступает в полость 48.

Давление там повышается и поршневые части 42 и 43 расходятся в разные стороны; первый поршень поджимает газовую пружину в системе 50, 52, 5, второй - через плунжер 53 выталкивает жидкость из полости 25 в полость 7 рабочего цилиндра, способствуя продвижению его влево на взвод.

По мере того как рабочий поршень 3 движется влево, отверстие 27 соединяется через отверстия 14 и 15 рабочего цилиндра 2 с напором. Давление в полости 28 повышается, золотник 24 под действием давления.в полости 25 перебрасывается влево, выступ 37 отходит от выступа 39, освобождая проточку 33, и соединяется с выступом 38, отсекая таким образом напорную полость 25 от сливного отверстия 31. Поршень 3 некоторое

время продолжает двигаться влево по инерции, испытывая тормозное действие сжатого газа в системе 50, 52, 5, причем жидкость из полости 9 по системе 10, 35, 34, 31, 33, 32, 36,

8 подпитывает взводную полость 7Дойдя до крайнего левого положения, поршень 3 под действием газовой пружины в системе 50, 38, 5, устремляется вправо до соударения с инструментом . Жидкость из полости 7 течет по системе 8, Зб, 32, 33, 31, З, 35, 10 в полость 9, которая по степенно расширяется. Жидкость из полостиЛ8 также уходит на слив по системе 35, Ю, 9, 11 (давление в полости 9 отсутствует). В этих условиях под действием постоянного давления в полости 25 поршневой эле мент 43 начинает двигаться влево, сдвигая в ту же сторону трубчатую проставку kk до упора в поршень 42, и оба поршня движутся влево на поджим газовой пружины в системе 50, 52, 5, способствуя разгону поршня 3 на удар. К крайнем правом положении поршня 3 отверстие 27 соединяет ся со сливом 29, 12, 13, 23, 22, 17 и цикл повторяется. В предложенном устройстве всплеск давления на стороне слива при движении рабочего поршня на взвод гасится механическим движением компенсационных поршней, производящим полезную работу. При движении поршня на удар расход насоса полностью используется для сдвига компенсационных поршней на поджим воздушной пружины. Это, в свою очередь, позволяет увеличить производительность ударного устройства при имеющейся замкнутой системе гидропривода на одну общую rasoByiQ полость аккумулятора и обеспечивает прямое аккумулирование энергии отскока рабочего поршня после соударения с рабочим инструментом. 36 Экономия получается за счет уменьшения расхода горючего, повышения производительности машины и облегчения ухода за устройством благодаря снижению температуры рабочей жидкости. Формула изобретения Гидравпическое ударное устройство, включающее рабочий цилиндр с поршнем, рабочей и компенсирующей полостями, компенсационный цилиндр с hopшнем, камеру газового аккумулятора, золотник управления с напорной noлостью, напорную и сливную магистрали, о т лич ающ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения энергии удара, поршень компенсационного цилиндра выполнен из двух подвижных в осевом направлении частей с размещенной между ними втулкой с внутренней полостью, сообщенной с компенсирующей полостью рабочего цилиндра, при этом одна.из частей поршня размещена между камерой газового аккумулятора и втулкой, а другая часть оперта на рлунжер, которым снабжен золотник, причем плунжер размещен с возможностью осевого перемещения в напорной полости золотника, сообщенной с напорной магистралью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе J Авторское свидетельство СССР f 619638, кл. Е 21 с 3/20, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР № 361866, кл. Е 21 С 3/20, 1970 (прототип).