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

(54) ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ, УСТРОЙСТВО

12

Изобретение относится к строи-тельным и дорожным машинам и предназначено для использования в стати кодинамическом рыхлителе, в машинах для уплотнения и разрушения асфальтобетона с различными физико-механическими свойствами.,

Известно гидравлическое устройство ударного действия, содержащее напорную и сливную магистрали, корпус с порпнем-бойком, размещенным в направляющих втулках, разделяющих корпус на плоскости .взвода, соединенной с полостью управления посредством гидроаккумулятора, слива и аккумулятора, блок управления, смонтированный на корпусе и имеющий общий с корпусом радиальный канал, сообщающий полость слива с полостью управления, и включающий рех глировочный винт дроссель этом устройстве перемещение золотника для отсечения взводящей полости от сливной осуществляется за счет вспомогательной пружины - дополнительного элемента, требующего соответствующего подбора и регулирования. -Наличие пружины требует также создания подпорного давления для гарантированного удержания золотника в положении, обеспечивающем соединение напорной и сливной полости, а это приводит к значительным гидравлическим сопротивлениям при перетекании, жидкости из полости взвода в сливную и к падению скорости разгона поршня-бойка, а следовательно, и энер.гии удара.

Кроме того, недостатком этого удар10ного устройства является то, что напорная магистраль во время разгона поршня-бойка соединяется со сливной, а это приводит к холостой разрядке гидроаккумулято&а и исключает совместную работу этого устройства параллельно с другими двигателями от одного общего источника питания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к

20 изобретению является гидропневматичёское ударное устройство, содержащее корпус со сливным, напорным и дополнительным радиальным каналами, поршень-боек, выполненный с кольцевой прото,чкой и поясками, образующими . со стенками корпуса полости взвода, слива и аккумулятора, блок управления с управляемым проходным окном, радиальным каналом в корпусе, сооб30 щаквдим кольцевую проточку с золот,никовой полостью, и золотником, торцы которого ограничивают полость уп равления, сообщенную с полостью слива и золотниковую полость Сз. Данная конструкция не может обеспечить эффективной работы ударного устройства при изменяющихся свойствах забоя, так как время закрытия золотника данной конструкции определяется расходом жидкости гидронасоса и для полной передачи знергии гидропневмоударного устройства забою при изменяющейся его жесткости должно выбираться по минимальной жесткости ( максимально возможному перемещению поршня-бойка). А это, при увеличении жесткости умень шении перемещения поряиня-бойка забоя приводит к увеличению времени ци ла работыустройства, что снижает ча тоту ударов и эффективность работы гидропневмоударника. Целью изобретения является повышение эффективности работы гидропнев матического ударного устройства при передаче энергии забою за счет автоматического управления временем закр тия золотника в зависимости от жесткости забоя. Поставленная цель достигается тем, что в гидропневматическом ударном устройстве, содержащем корпус со сливным, напорным и дополнительным радиальным кангшами, поЕшеньбоек, выполненный с кольцевой проточкой и пояскаг-ш, образующими со стенками корпуса полости взвода, сли за и аккумулятора, блок управления с управляемым переходным окном, радиальным каналом в корпусе,, сообщающим кольцевую проточку с золотниковой полостью, и золотником торцы которого, ограничивают полость управления, . сообщенную с полостью слива, и золотниковую полость, канал, сообщающий кольцевую проточку .с золотйиковой полостью,выполнен в виде аксиально {расположенной дроссельной щели, превыщающей величину максималь но возможного перемещения поряйя-бойк при этом ширина пояска, ограничивающего полость слива, равна максимальн возможному перемещению поршня-бойка. На чертеже представлена схегла гид ропневматического ударного.устройства. гГидропневматическое ударное устройство состоит из корпуса 1, поршня бойка 2, корпуса 3 блока управления, золотника 4 управления и гидроаккуму лятора 5, выполненного в виде упруго го трубопровода и соединенного с напорной магистралью б. Обратный клапа 7 включен в сливную магистраль 8, а также в канал 22.. Поршень-боек 2 разделяет корпус 1 на полость 9 взвода, полость- слива 10 и аккумулятора 11, наполненную сжатым газом. На поршне-бойке 2 выполнена кольцевая проточка 12. В корпусе 1 ударного устройства выполнен канал 13 управления золотником. Поршень-боек 2 имеет пояски 14, ограничивающий полость 9 взвода, и 15, ограничивающий полость 10 слива. На золотнике 4 выполнена кольцевая проточка 16, а в корпусе 3 блока управления - управляемое проходное окно 17. Торец золотника 4 образует с корпусом 3 блока управления полость 18 управления, а в корпусе блока 3 уп.равления выполнен радиальный канал 19.Противоположный торец золотника 4 ограничивает зазолотниковую полость 20.В корпусе блока 3 управления выполнен канал 21. Полость 18 управления каналом 26 постоянно сообщена с полостью 10 слива. Гидропневматическое ударное устройство работает следующим образом. В начальном 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 4 находится в крайнем правом (по чертежу) положении, соединяя канал 19 и окно 17. Полость 18 управления соединена через канал 26, полость 10 слива и канал 24 со сливной магистралью 8. Полость 9 взвода заперта пояском 14 Поршня-бойка 2. После приложения силы статического поджатия к поршню-бойку 2 с левой стороны он перемещается, сжимая газ в аккумуляторе 11, при этом жидкость из напорной магистрали б через тадроаккумул тор 5, канал 19, проточку 16 и окно 17 поступает в полость 9 взвода. Происходит взвод (холостой ход), во время которого жидкость из полост 10 слива вытесняется в сливную магистраль 8, канал 23 запирается пояском 14 поршня-бойка, запирается и зазолотниковая полость 20. Канал 13 полостью открывается. В конце взврда сначала зазолотниковая полость 20 сообщается через канал 21, трубопровод 25, канал 13, кольцевую проточку 12 и канал 24 со сливной магистралью- 8, затем одновременно полость слива отсекается от сливного канала 24 поясКом 15, ja полость взвода 9 сообщается через канал 23 и гидроаккумулятор 5 с взводящей магистралью б. Далее жидкость из полости 10 слива вытесняется в полость 18 управления через канал 2ь 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 полостью 18 управления. При этом взводящая полость 9 соединяется через проходное окно 17, полость 18 управления и канал 26 со сливной полостью 10.

Под действием энергии сжатого.газа аккумулятора 11 поршень-боек 2 перемещается влево (по чертежу, происходит рабочий ход поршня-бойка 2. При перемещении поршня-бойка 2 сначала одновременно канал 24 сообщает полость 10 слива со сливной магистралью 8, ,а канал 23 отсекается пояском 14 от взводящей полости 9, затем пояском 15 разобщается кольцевая проточка 12 и канал 24, разобщая при этом зазолотниковую полость 20 со сливной магистралью 8.

В конце рабочего хода (нанесение удара по инструменту) -пояском 14 открывается канал 23, а канал 13, выполненный в виде дроссельной щели, начинает перекрываться пояском 15, При этом напорная магистраль сообщается через аккумулятор 5, ка-: нал 23, кольцевую проточку 12, канал 13 управления золотником, трубопровод 25 и канал 21 с зазолотниковой полостью 20 и золотник 4 перемещается в крайнее правое (.по чертежуJ 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 поршнябойка 2, если канал 17 не перекрыт пояском 14.

Далее цикл повторяется.

Наличие в корпусе ударного устройства канала 13 управления золотником выполненного в виде аксиально расположенной дроссельной щели, превышающего величину максимально возможного перемещения поршня-бойк:а.

позволяет при его перемещении изменять площадь канала управления золотником и, следовательно, расход жидкости и время закрытия золотника от перемещения поршня-бойка 2 пояском 15, ширина которого равна максимально возможному перемещению поршня-бойка, что исключает соединение канала 13 управления золотником со сливным кансшом .24 в конце хода.

Формула . изобретения

Гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус со сливным, напорным и дополнительным радиальным каналами, поршень-боек, выполненный с кольцевой проточкой и поясками, образующими со стенками

корпуса полости взвода, слива и аккумулятора, блок управления с управляемым проходным окном, радиальным каналом в корпусе, сообщающим кольцевую проточку с золотниковой полостью, и золотникок, торцы которого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива, и золотниковую полость, отличающееся тем, что. С целью

повышения эффективности в работе

гидропневматического ударного устройства при передаче энергии забою за счет автоматического управления временем закрытия золотника, канал, сообщающий кольцевую проточку с золотниковой полостью, выполнен в виде аксиально расположенной дроссельной щели, превышающей величину максимально возможного перемещения поршнябойка, при этом ширина пояска, ограничивающего полость слива, равна максимально возможному перемещению поршня-бойка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 761652, кл. Е 21 С 3/20, 1979.

2i Авторское свидетельство СССР по заявке № 2833124/22-03, кл. Е 21 С 3/20, 1980 (прототип). V 1Ч г п I / I III I /1 1