Ударный механизм

 

УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, производительности и надежности механизма, на внешней поверхности поршня-бойка выполнены кольцевые проточки, одна из которых расположена между рабочими полостями, а другая - между рабочей полостью и гидравлической камерой, при этом кольцевые проточки периодически сообщаются с гидравлической камерой. (Л to | оо 00 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) Е 21 С;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17 е

CO

h4 3

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ.ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3408202/22-03 (22) 17.03.82 (46) 07.07.83. Бюл. ¹ 25 (72) Г. М. Тимошенко и С. А. Селивра (71) Донецкий ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт и Государственный союзный завод по механической и химической очистке котлоагрегатов «Котлоочистка» (53) 622.233.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 335375, кл. Е 21 С 3/20, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 394531, кл. Е 21 С 3/20, 1972 (прототип).

ÄÄ SU ÄÄ 102738!6 (54) (57) УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере, отличаюlцийся тем, что, с целью-повышения КПД, производительности и надежности механизма, на внешней поверхности поршня-бойка выполнены кольцевые проточки, одна из которых расположена между рабочими полостями, а другая — между рабочей полостью и гидравлической камерой, при этом кольцевые проточки периодически сообщаются с гидравлической камерой.

1027386

Изобретение относится к устройствам ударного действия и может быть использовано при разрушении прочных сред.

Известен ударный механизм, включающий корпус, ударный поршень, образующий с корпусом две рабочие полости, два плунжера, две герметичные полости, заполненные жидкостью и соединенные между собой, в одной из которых расположен, хвостовик инструмента (1).

Недостаток устройства заключается в сильном нагревании рабочей жидкости в замкнутых полостях, что приводит к быстрому выходу ударного механизма из строя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ударный механизм, содержащий корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере (2) .

Недостатком этого механизма является низкий КПД, вследствие значительных потерь энергии при закрытии клапанов. Во время работы ударного механизма возникают в буровой штанге отраженные волны сжатия, которые приводят к открытию клапанов во время удара, что снижает энергию удара и эффективность работы ударного механизма. Недостатком является весьма сложная конструкция ударного механизма и низкая надежность в связи с наличием большого числа недолговечных при таких режимах работы деталей обратного клапана, клапана пружины клапанов и пружин плунжсров.

Цель изобретения — повышение КПД, производительности и надежности механизма.

Поставленная цель достигается тем, что в ударном механизме, содержащем корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере, на внешней поверхности поршня-бойка выполнены кольцевые проточки, одна из которых расположена между рабочими полостями, а другая — между рабочей полостью и гидравлической камерой, при этом кольцевые проточки периодически сообщаются с гидравлической камерой., На фиг. 1 показан предлагаемый ударный механизм, исходное положение, на фиг. 2 — то же, положение, соответствующее концу обратного хода.

Ударный механизм состоит из корпуса 1, внутри которого расположен поршень-боек 2, имеющий две проточки, образующие с корпусом 1 дополнительные камеры 3 и 4, причем камера 4 расположена между двумя рабочими полостями 5 и 6, образованными корпусом 1 и поршнем-бойком 2. В корпусе 1 соосно с поршнем-бойком 2 расположена наковальня 7, имеющая упор 8 с корпусом 1, который ограничивает перемещение наковальни 7 вверх относительно корпуса 1.

В корпусе 1 расположен также плунжер 9, имеющий упор 10 с корпусом 1, который ограничивает перемещение плунжера 9 вниз относительно корпуса 1. Через центральное отверстие в плунжере 9 пропущен хвостовик

5 наковальни 7, имеющии поршневую поверхность 11. В заднем торце корпуса 1 расположена плунжерная камера 12, заполненная жидкостью и связанная посредством отверстия 13, в корпусе 1 и переводной

)о трубки 14 с камерой 3, которая посредством отверстия 15 связана с атмосферой. Плун= жерная камера 12 посредством отверстия 16 и переводной трубки 17 связана также с камерой 4, которая посредством отверстия 18 в корпусе 1 связана с рабочей жидкостью постоянного давления.

Ударный механизм работает следующим образом.

Жидкость постоянного давления (например, от маслостанции, обеспечивающей такое давление и расход, при которых замена жидкости в плунжерной камере 12 надежно обеспечивает температуру, не превышающую допустимую) через отверстие 18 в корпусе поступает в камеру 4, откуда по переводной трубке 17 и отверстию 16 поступает в плун25 жерную камеру 12, затем через отверстие 13 по переводной трубке 14 и далее через камеру 3 и отверстие 15 в корпусе — в атмосферу. При подаче рабочей жидкости под давлением обеспечивается разгон поршня-бойка 2 до необходимой скорости от лю30 бого распределительного устройства, например золотникового (не показан), в рабочую полость 6. При этом рабочая полость 5 соединяется со сбросом в атмосферу и поршень-боек 2 начинает перемещаться вверх, перекрывая при этом доступ жидкости в

Ç5 плунжерную камеру 12 через переводную трубку 17 и сброс жидкости в атмосферу через переводную трубку 14, т. е. происходит гидравлическое закрытие плунжерной ка- меры 12. В конце хода поршень-боек 2 наносит удар по торцу плунжера 9. Напряжение сжатия передается плунжером 9 жидкости в плунжерной камере 12, в резуль.тате чего распространяется волна ударного давления, которая при подходе к поршневой поверхности 11 хвостовика наковальни 7

4 передает ему энергию удара. Поскольку длины переводных трубок 14 и 17 выбраны такими, что они во много раз превышают расстояние между поршневой поверхностью плунжера 9 и поршневой поверхностью 11 хвостовика наковальни 7, то незначительные

Sp утечки, возможные через неплотности закрытия переводных трубок 14 и 17 и камер 3 и 4, не оказывают значительного влияния на КПД передачи удара, так как длительность передачи импульса повышенного давления от поршневой поверхности плун55 жера 9 поршневой поверхности 11 наковальни 7 значительно меньше длительности распространения волны повышенного давления от поршневой поверхности плунжера 9 по

1027386

Составитель 1(з < трелов

P еда ктоо A. Ко зо риз 1ехред И. Вере Корректор В. Гирняк

Заказ 4697/37 T- раж 603 Подписное

ВНИИПИ от дарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 переводным трубкам 14 и 17 к камерам 3 и 4 и затем отраженной волны пониженного давления от камер 3 и 4 к поршневой поверхности 11 наковальни 7. После удара рабочая полость 6 распределительным устройством (не показан) сообщается со сбросом в атмосферу, а в рабочую полость 5 подается рабочая жидкость под давлением.

Поршень-боек 2 начинает перемещаться, вниз,.открывая доступ жидкости в плунжерную камеру 12 и сброс жидкости из нее в атмосферу. 3а счет этого температура в плунжерной камере 12 уменьшается. Под действием давления жидкости на поршневую поверхность плунжера 9, образующегося в результате поступления в плунжерную камеру 12 жидкости по переводной трубке 17 и вытеснения жидкости хвостовиком наковальни 7, при перемещении наковальНи 7 вверх, относительно корпуса 1,до упора 8 под действием усилия подачи, плунжер 9 перемещается вниз до упора 10 в корпусе 1, т. е. приходит в исходное положение. В конце хода поршень-боек 2 наносит удар по заплечикам наковальни 7. После удара давление в рабочей полости 6 возрастает и цикл повторяется.

Использование предлагаемого ударного механизма обеспечивает по сравнению с .известным повышение КПД ударного механизма путем уменьшения потери энергии при прямом ходе, поскольку удар наносится непосредственно по наковальне, и обратном ходе, так как отсутствуют потери энергии связанные с закрытием клапанов и передачи ударного импульса из камеры заднего плунжера в камеру, где расположен хвостовик наковальни; повышение производительности .бурения в результате увеличения энергии единичного удара; увеличение надежности работы ударного механизма путем сокращения числа быстроизнашивающихся деталей седла обратного клапана, пружины обратного клапана, клапана и его пружины и пружин плунжеров.