Гидропневмоударный грунтоуплотнитель

 

ГИДРОПНЕВМОУДАРНБШ ГРУНТОУПЛОТНИТЕЛЬ, содержащий кор пус, напорную, сливную и переливную магистрали , полости взвода и слива, инерцио ный элемент, поршень-боек, блок управления , пневмоаккумулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, долговечности, КПД, инерционный элемент снабжен штоком, а корпус цилиндром, причем шток с цилиндром образуют дополнительный пневмоаккумулятор, а в напорной магистрали установлен распределительный элемент, при этом переливная магистраль постоянно сообш,ена с полостью взвода. (Л с е со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зш Е 21 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ! (21) 3554242/22-03 (22) 17.02.83 (46) 23.05.84. Бюл. № 19 (72) И. А. Янцен, А. С. Поляков, О. Г. Савчак, Л. М, Бобылев, М. P. Каленов, К. Х. Абулханов, А. К. Шабардйн и Г. В. Сурудин (71) Карагандинский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 622.233.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 391239, кл. Е 02 D 5/18, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2557014, кл. Е 01 С 19/30, 20.12.77 (прототип) .

„„SU„„1093800 А (54) (57) ГИДРОПНЕВМОУДАРНЫЛ

ГРУНТОУПЛОТНИТЕЛЬ, содержащий кор пус, напорную, сливную и переливную ма гистрали, полости взвода и слива, инерцион ный элемент, поршень-боек, блок управления, пневмоаккумулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, долговечности, КПД, инерционный элемент снабжен штоком, а корпус цилиндром, причем шток с цилиндром образуют дополнительный пневмоаккумулятор, а в напорной магистрали установлен распределительный элемент, при этом переливная магистраль постоянно сообщена с полостью взвода.

1093800

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и предназначено для уплотнения грунтов.

Известен гидравлический пробойник для образования скважин в грунте, который можно применять для формирования вертикальных скважин при уплотнении связанных грунтов. Пробойник состоит из корпуса, втулки, бойка, поршня, корпуса золотника, пружины, трубопроводов, крыльев, напорного шланга, полости, заполненной сжатым газом, напорной полости (1).

Недостатком устройства является значительная реакция (сила) отдачи, причем с увеличением его диаметра и энергии удара растет и реакция отдачи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидропневмоударный грунтоуплотнитель, содержащий корпус; напорную сливную и переливную магистрали, полости взвода и слива, инерционный элемент, поршень-боек, блок управления, пневмоаккумулятор (2).

Однако в процессе работы не исключено соударение торца корпуса с задней стенкой кожуха, что отрицательно сказывается на надежности и долговечности всего уст.ройства.

При работе устройства радиальный канал корпуса начинает перекрываться пояском поршня-бойка в конце рабочего хода последнего до нанесения удара по инструменту. При этом увеличивается гидравлическое сопротивление, действующее на боек, со стороны взводящей полости, вызванное вытеснением рабочей жидкости из полости взвода при уменьшающейся площади проходного сечения радиального канала, на преодоление которого затрачивается часть энергии поршня-бойка. Жесткие условия работы золотника ведут к разбиванию кромок золотника, увеличению утечек, снижению надежности и эффективности работы устройства. Это обусловлено тем, что переключение золотника на взвод поршнябойка осуществляется под действием суммарного расхода жидкости, вытесняемой поршнем-бойком из взводящей полости в конце рабочего хода и поступающей от источника питания по напорной магистрали. При этом золотник приобретает значительную скорость и в конце рабочего хода наносит удар по корпусу блока управления. Динамические силы, возникающие при, ударе, могут дать большие деформации, ведущие к преждевременному износу и заклиниванию золотника. А при отскоке поршня-бойка в полости взвода появляется разряжение, источник питания не успевает разряженный объем заполнять жидкостью, поэтому недостающее количество жидкости всасывается из золотниковой полости, при этом золотник открывает радиальные каналы блока управления, сообщая полости взвода и 5

55 слива. Это увеличивает длител ьн ость з акрытия золотника, что приводит к снижению КПД ударного устройства.

Целью изобретения является повышение надежности, долговечности и гидропневмоударного грунтоуплотнителя.

Поставленная цель достигается тем, что в гидропневмоударном грунтоуплотнителе, содержащем корпус, напорную, сливную и переливную магистраль, полости взвода и слива, инерционный элемент, поршеньбоек, блок управления, пневмоаккумулятор, инерционный элемент снабжен штоком, а корпус цилиндром, причем шток с цилиндром образуют дополнительный пневмоаккумулятор, а в напорной магистрали установлен распределительный элемент, при этом переливная магистраль постоянно сообщена с полостью взвода.

На чертеже представлена схема устройства.

Гидропневмоударный грунтоуплотнитель состоит из корпуса 1 с цилиндром 2, проушинами 3 и наковальней 4, гидропневмоударного устройства 5, содержащего инерционный элемент 6 со штоком 7 радиальные каналы 8-14, сообщенные с напорной 15, сливной 16 и переливной 17 магистралями, поршень-боек 18 с поясками 19 и 20 и кольцевой проточкой 21, блок 22 управления с встроенным золотником 23, за золотниковой полостью 24, полостью 25 управления.

В корпусе блока 22 управления имеется радиальный канал 26, сообщенный с переливной магистралью 17. Поршень-боек 18 и инерционный элемент 6 в паре образуют взводящую 27 и сливную 28 и аккумуляторную 29 полости. Шток 7 инерционного элемента 6 с цилиндром 2 корпуса 1 образуют дополнительный пневмоаккумулятор 30, заполненный сжатым газом. К радиальному каналу 11 подключен распределительный элемент 31. Трубопроводы напорной 15, слив ной 16, переливной 17 магистралей и блок

22 управления размещаются между гидропневмоударным устройством 5 и полым рабочим инструментом 1.

Перед включением гидропневмоударного грунтоуплотнителя поршень-боек 18 под действием давления газа полости 29 находится в крайнем нижнем положении, соприкасаясь с наковальней 4 корпуса 1, а инерционный элемент 6 находится в крайнем верхнем положении относительно корпуса

1 и сжимает штоком 7 газ с полости 30.

Зазолотниковая полость 24 сообщается с напорной магистралью 15 через радиальный канал 12 инерционного элемента 6, кольцевую проточку 21 на поршне-бойке и радиальные каналы 9 блока 22 управления и инерционного элемента 6.

Сливная магистраль 16 и сливная полость 28 сообщаются с полостью 27 взвода через радиальный канал 10, полость 25 управления золотника 23, радиальный канал

26, переливную магистраль 17 и радиальный Под воздействием возрастающего давканал 8. Зазолотниковая полость 24 отсе- ления жидкости в полости 25 золотник 23 чена от взводящей полости 27 пояском 19, перемещается на открь на открытие радиального поршня-бойка 18 и распределительным эле- канала 26, соединяя полости взвода 27 и ментом слива 28. Гидродинамическая сила, возниПри включении грунтоуплотнителя ра- кающая при перетечен б чении ра очеи жидкости бочая жидкость от источника питания по из взводящей полости полости в слнвную 28, довонапорной магистрали 15 из-за наличия рас- дит золотник 23 до до краинего положения. пределительного элемента 31 поступает пер- Давление жидкости в кости в полостях 27 и 28 вывоначально через проточку 21 в зазолотни- равнивается и по я и под деиствием сжатого газа ковую полость 24 и воздействует на золот- 1О аккумулятора 29 м лято а; поршень-боек и инерционник 23, вследствие чего золотник 23 пере- ный элемент 6 начин начинает двигаться ускоренмещается вверх (по чертежу) и перекрывает но в противоположные стороны (рабочий радиальный канал 26, разъединяя тем са- ход поршня-бойка по шня- ойка и холостой ход инерционмым полость 27 взвода от полости 28 слива. ного элемента). В

Пол п лемента). конце рабочего хода поросле перемещения золотника 23 во взво- шень-боек наносит уда

15 носит удар по наковальне 4 дящеи магистрали 15 начинает возрастать корпуса 1. Инерцио нерционныи элемент 6 движетдавление рабочей жидкости, срабатывает ся сжимая газ имая газ в дополнительном пневмоакраспределительный элемент 31 и жидкость кумуляторе 30 ято е до тех пор, пока поясок 19 поступает во взводящую полость 27. ня- ойка не окажется в промежутПод воздействием давления жидкости ке между радиальными каналами 11 и 12, в полости 27 и газа в полости 29 и 30 инер- 20 не доходя до ради 8. Р радиального канала 8. Распренаправляет рабочую ционный элемент 6 перемещается вниз до делительный элемент 31 соударения с наковальней 4 корпуса 1 (ра- жидкость от источн ь от источника питания через проазолотниковую полость 24. Зобочии ход инерционного эЛемента), а за- точку 21 в зазолотник тем поршень-боек 18 начинает перемещать- лотник 23 под действие д действием давления поступаюся вверх (по чертежу), сжимая газ в пнев- щей жидкости пер моаккумуляторе 29 и вытесняя из сливной тежу), разъединяя тем самым полость 27 полости 28 в сливную магистраль 16 (взвод взвода от поло 28 . П п лости слива. осле переили холостой ход поршня-бойка).

Т олотника распределительный правляет ра очую жидкость олько начальный период взвода порш- элемент 31 направляет б од деиствием ня-бойка 18 осуществляется под действием во взводящую полость 27. П жидкости, поступающей через распреде- ЭО жидкости, поступающей во взводящую полительный элемент 31, как только поясок лость 27, и газа в, и газа в пневмоаккумуляторе 30 ла 12 жи кость в

19 окажется выше радиального кана- инерционный элемент 6

ый элемент останавливается начинает ла, жидкость во взводящую полость 27 (конец холостого хода инерцион т поступать через радиальный ка- та). Под действием давления ерционного элеменнал 12 мин я асп у р спределительныи элемент 31. муляторе 30 и жидкости в полости 27 инеравления газа в аккуПоследовательность движения подвиж- З5 ционный элемен 6 т совершает рабочий ход, ных масс гидропневмоударника 5 обуслов- в конце которо торого наносит удар по наколена воздействием газа в полости 30 че- вальне 4 корпу 1. Д о пуса . Далее цикл повторяетрез шток 7 на инерционный элемент 6 при ся. равенстве усилий, действующих со стороны Применение гидропневмоударного грунпневмоаккумулятора 29, взводящей 27 и тоуплотнителя позволяет повысить долгосливной 28 полостей на инерционный эле- вечность и надежность узлов за счет исклю мент 6 и поршень-боек 18. чения ударов инерционного элемента по зад-.

Ъ неи стенке корпуса, что обеспечивается на1 конце холостого хода поршень-боек личием дополнительного а го аккумулятора.

8 пояском 20 перекрывает верхнее сливное Введение распределите сп еделительного элемента отверстие, соединяющее сливную полость 45 обеспечивает эффективно фф тивность переключения

28 со сливной магистралью 16. золотника..Постоянное сообщение взводяри дальнейшем перемещении поршня- щей полости с переливной магистралью исбойка 18 увеличивается давление жидкости ключает возникающие ран щие ранее сопротивления в отсеченной полости 28, вследствие чего при вытеснении жидкости идкости в напорную мажидкость вытесняется в полость 25 управле- гистраль что в совокупнос

7 совокупности с введением ния золотника 23 через радиальный канал 50 дополнительного пневмоаккумулятора повышает КПД устройства.

Составитель В. Гриценко дактор Н. Бобкова Тех ед И. Ве ес

Заказ 3392/27

Корректор А. Тяско

Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г.. Ужгород, ул. Проектная, 4