Гидропневматическое ударное устройство

 

ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее корпус со сливным и напорным радиальными каналами, инструмент, поршень-боек с кольцевой проточкой и поясками, полости взвода, слива и аккумулятор, блок управления с проходным окном и полостью управления , при этом в корпусе ударного устройства выполнен дополнительный радиальный канал, который смещен относительно сливного, канала на величину, равную разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков и суммы радиусов этих каналов, отличающееся тем, что, с целью точного обеспечения потребной величины суммарного рабочего хода инструмента , устройство снабжено подвижной гильзой, которая установлена в корпусе и скреплена с инструментом, при этом на гильзе выполнено пять кольцевых проточек, которые разделены поясками, и каждая из проточек соответственно сообщена, считая от инструмента, с проходным окном и полостью взвода, напорной магистралью, проточкой бойка, сливной магистралью, полостью управления , приэтом полости взвода и слива i сообщены с соответствующими кольцевыми kn проточками гильзы посредством каналов, которые выполнены в гильзе, а расстояние между ними равно разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков порщня-бойка и суммы величин § диаметров этих каналов. гз 5 J/ I/ / / / / to со GO сд

СОЕЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН в у Е 21 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< а я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3528500/22-03 (22) 23.12.82 (46) 15.07.84. Бюл. № 26 (72) И. А. Янцен, А. П. Кулябин, В. В. Грузин, Я. В. Матияшин, В. M. Смирнов и С. А. Эм (71) Карагандинский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 624.138 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 761652, кл. Е 21 С 19/30, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 968374, кл. Е . 21 С 3/20, 1981 (прототип); (54) (57) 1. ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ

УДАРНОЕ УСТРОИСТВО, включающее корпус со сливным и напорным радиальными каналами, инструмент, поршень-боек с кольцевой проточкой и поясками, полости взвода, слива и аккумулятор, блок управления с проходным окном и полостью управления, при этом в корпусе ударного устройства выполнен дополнительный радиаль„,SU„„102935 А ный канал, который смещен относительно сливного канала на величину, равную разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков и суммы радиусов этих каналов, отличающееся тем, что, с целью точ ного обеспечен и я потребной величины суммарного рабочего хода инструмента, устройство снабжено подвижной гильзой, которая установлена в корпусе и скреплена с инструментом, при этом на гильзе выполнено пять кольцевых проточек, которые разделены поясками, и каждая из проточек соответственно сообщена, считая от инструмента, с проходным окном и полостью взвода, напорной магистралью, проточкой бойка, сливной магистралью, полостью управления, при этом полости взвода и слива сообщены с соответствующими кольцевыми проточками гильзы посредством каналов, которые выполнены в гильзе, а расстояние между ними - равно разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков поршня-бойка и суммы величин диаметров этих каналов.

1102935

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина кольцевых проточек, соединенных соответственно с проходным окном и кольцевой проточкой поршня-бойка, и каждого из поясков подвижной гильзы, которые образуют эти кольцевые проточки, равна величине максимального рабочего хода инструмента.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина кольцевых проточек подвижной гильзы, соединенных соответственно со сливной и напорной магистралями, равна сумме величин максимального рабочего хода инструмента и диаметра радиального каИзобретение относится к строительным и дорожным машинам и предназначено для использования в навесном льдоскалывающем оборудовании для уплотнения асфальтобетонных смесей и грунтов, штамповки изделий и других видов работ.

Известно гидропневматическое ударное устройство, содержащее напорную и сливную магистрали, корпус с поршнем-бойком, размещенным в направляющих втулках, раз-10 деляющих корпус на полости взвода, слива и аккумулятора, смонтированный на корпусе блок управления с подпружиненным золотником, верхний торец которого ограничивает полость управления, а нижний — зазолотниковую полость, гидроаккумулятор, выполненный в виде упругого трубопровода, посредством которого полость взвода соединена с полостью управления, в корпусе и блоке управления выполнен общий радиальный канал, расположенный выше вы- 2р пускного отверстия полости слива, в радиальном канале расположен регулировочный винт-дроссель с аксиальным и радиальным каналами и двумя параллельными плоскостями 11) .

Недостатком дан ного ударного устройства является наличие пружины в блоке управления, служащей для перемещения золотника. В процессе работы ударного механизма характеристика пружины меняется, вследствие этого длительность закрытия золотника увеличивается, так как при переключении золотника необходимо перерезать поток жидкости, поступающей от насоса. Такое исполнение блока управления не позволяет создать высокочастотные гидропневмоударные устройства из-за большой длительности переключения золотника и ограниченного ресурса рабочих циклов пружины. нала, соответственно, сливной и напорной магистралей.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина кольцевой проточки, соединенной с полостью управления, равна сумме величин максимального рабочего хода инструмента и диаметра канала, который соединяет кольцевую проточку с полостью управления.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между сливным и напорным радиальными каналами в корпусе ударного устройства равно четырем максимальным рабочим ходам инструмента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидропневматическое ударное устройство, включающее корпус со сливным и напорным радиальными каналами, инструмент, поршень-боек с кольцевой проточкой и поясками, полости взвода, слива и аккумулятор, блок управления с проходным окном и полостью управления, при этом в корпусе ударного устройства выполнен дополнительный радиальный канал, который смещен относительно сливного канала на величину, равную разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков и суммы радиусов этих каналов (2).

Однако данное гидропневматическое ударное устройство не позволяет точно выдержать потребную величину суммарного рабочего хода инструмента, так как у него нет никаких следящих элементов, что в свою очередь не позволяет обеспечить заданное количество выполняемых работ.

Цель изобретения — точное обеспечение потребной величины суммарного рабочего хода инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что гидропневматическое ударное устройство, включающее корпус со сливным и напорным радиальными каналами, инструмент, поршень-боек с кольцевой проточкой и поясками, полости взвода, слива и аккумулятор, блок управления с проходным окном и полостью управления, при этом в корпусе ударного устройства выполнен дополнительный радиальный канал, который смещен относительно сливного канала на величину, равную разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков и суммы радиусов этих каналов, снабжено подвижной гильзой, которая установлена в корпусе и скреплена с инструментом, при

1102935 з этом на гильзе выполнено пять кольцевых проточек, которые разделены поясками, и каждая из проточек соответственно сообщена, считая от инструмента, с проходным окном и полостью взвода, напорной магистралью, проточкой бойка, сливной магистралью, полостью управления, при этом полости взвода и слива сообщены с соответствующими кольцевыми проточками гильзы посредством каналов, которые выполнены в гильзе, а расстояние между ними равно !0 разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков поршнябойка и суммы величин диаметров этих каналов.

Ширина кольцевых проточек, соединенных соответственно с проходным окном и кольцевой проточкой поршня-бойка, и каждого из поясков подвижной гильзы, которые образуют эти кольцевые проточки, равна величине максимального рабочего хода инструмента. 20

Ширина кольцевых проточек подвижной гильзы, соединенных соответственно со сливной и напорной магистралями, равна сумме величин максимального рабочего хода инструмента и диаметра радиального канала, соответственно, сливной и напорной 25 магистралей.

Ширина кольцевой проточки, соединенной с полостью управления, равна сумме величин максимального рабочего хода инструмента и диаметра канала, который сое- ЗО диняет кольцевую проточку с полостью управления.

Расстояние между сливным и напорным радиальными каналами в корпусе ударного устройства равно четырем максимальным рабочим ходам инструмента. 35.

На чертеже представлена схема устройства.

Гидропневматическое ударное устройство состоит из корпуса 1, подвижной гильзы 2, поршня-бойка 3, корпуса блока управления

4, золотника 5 управления, гидроаккумулятора 6, выполненного в виде упругого трубопровода, присоединенного к напорной магистрали 7. Обратный клапан 8 включен в сливную магистраль 9. Поршень-боек 3 разде-, ляет подвижную гильзу 2 на полости взво-. 45 да 10 и слива 11 и стаканом 12 образует полость аккумулятора 13, наполненную сжатым газом. Кольцевая проточка 14 выполнена на поршне-бойке 3. Гильза 2 разделяет корпус 1 на кольцевые проточки взвода 15 и 16, кольцевую проточку 17, сообщающуюся посредством канала !8 с.кольцевой проточкой 14 поршня-бойка 3 и кольцевые проточки слива 19 и 20. Кольцевые проточки

19 и 20 соединены с полостью слива 11 с помощью радиальных каналов 21 и 22.

Кольцевые проточки 15 и 16 соединены с полостью взвода 10 посредством радиальных каналов 23 — 25. В корпусе 1 выпол4 нен радиальный канал 26. Поршень-боек имеет пояски 27 и 28. На золотнике 5 выполнены кольцевая проточка 29, а в корпусе 4 блока управления — управляемое проходное окно 30. Торец золотника 5 образует с корпусом полость управления 31, а в корпусе 4 блока управления выполнен радиальный канал 32. Противоположный торец золотника 5 ограничивает зазолотниковую полость 33. В корпусе 4 выполнен канал 34. В корпусе 1 ударного устройства выполнены канал 35, дополнительный радиальный канал 36 и сливной канал 37. 3азолотниковая полость 33 посредством трубопровода 38, канала 26, кольцевой проточки

17 и канала 18 соединена с кольцевой проточкой 14 поршня-бойка 3. Полость управления 31 каналом 32, трубопроводом 39, радиальным каналом 40, кольцевой проточкой 20, каналом 21 постоянно сообщена с полостью слива 11. Кольцевая проточка 29 золотника 5 посредством управляемого проходного окна 30, трубопровода 41, радиального канала 42, кольцевой проточки 15, канала 24 соединена с взводящей полостью

10. Смещение радиального канала 43 относительно управляемого проходного окна

30 обеспечивает отсечение напорной магистрали 7 при открытии золотника 5, а выполнение радиального канала 23 в подвижной гильзе 2 ударного устройства, отстоящего от канала 22 на величину, равную разности расстояний между крайними торцовыми поверхностями поясков 27 и 28 поршня-бойка 3 и суммы радиусов данных каналов 36 и 37, исключает соединение данных каналов и, следовательно, напорной 7 и сливной

9 магистралей. Радиальные каналы 42, 36 и 26 выполнены в корпусе 1 таким образом, что в конце рабочего хода подвижной гильзы 2 они отсекаются соответственно поясками 44, 45 и 46 гильзы, а канал 35 открывается пояском 47 и сообщает сливную магистраль 9 через кольцевую проточку 15 и радиальный канал 25 с взводящей полостью

10. Во время рабочего хода подвижной гильзы 2 каналы 37 и 40 не перекрываются поясками 48 и 49 гильзы 2. Ширина поясков 44—

4? равна максимальной величине рабочего хода подвижной гильзы 2. Ширина кольцевых проточек 15 — 17 также равна максимальной величине рабочего хода подвижной гильзы 2. Ширина кольцевой проточки 19 равна сумме максимального рабочего хода подвижной гильзы 2 и диаметра сливного радиального канала 37. Радиальный канал

40 в корпусе 1 расположен от поясков 48 и 49 на расстоянии, равном сумме максимального рабочего хода подвижной гильзы 2 и диаметра этого канала 40.

Радиальные каналы 36 и 37 в корпусе отстоят друг от друга на расстоянии, равном четырем рабочим ходам подвижной гильзы 2. Это обеспечивает своевременное

1102935 соединение напорной 7 и сливной 9 магистралей с взводящей 10 и сливной 11 полостями соответственно. Инструмент 50 жестко соединен с подвижной гильзой 2.

Гидропневматическое ударное устройство работает следующим образом.

В исходном положении, когда поршеньбоек 3 под действием газа аккумулятора

13 находится в крайнем левом положении ,(чертеж) при отсутствии, сил сопротивления разрушаемой или уплотняемой среды, в крайнем левам положении находится и подвижная гильза 2 с инструментом 50.

Зазолотниковая полость ЗЗ сообщена через канал 34, трубопровод 38, канал 26, кольцевую проточку 17, канал 18, кольцевую проточку 16, канал 23, кольцевую проточку 16, канал 36 и гидроаккумулятор 6 с напорной магистралью 7.

Золотник 5 под действием давления рабочей жидкости занимает крайнее правое (чертеж) положение, соединяя канал 43 и окно 30 через кольцевую проточку 29 на золотнике 5. Полость управления 31 соединена через канал 32, трубопровод 39, канал 40, кольцевую проточку 20, канал 21, полость слива 11, канал 22, кольцевую проточку 19 и канал 37 со сливной магистралью

9. Полость взвода 10 заперта пояском 27 поршня-бойка, а радиальные каналы 42, 36 и 26 перекрыты соответственно поясками

44 — 46 подвижной гильзы 2. Радиальный канал 35 сообщает сливную магистраль 9 через кольцевую проточку 15 с радиальным каналом 25.

Под действием силы статического поджатия к инструменту 50 и поршню-бойку

3 подвижная гильза 2 перемещается на максимальный рабочий ход и занимает крайнее правое (чертеж) положение, поршеньбоек 3 тоже перемещается, сжимая газ в аккумуляторе 13, при этом жидкость через обратный клапан 8, канал 35, кольцевую проточку 15 и канал 25 поступает в полость взвода 10, затем при открытии канала 24 пояском поршня-бойка 3 полость взвода через канал 24, кольцевую проточку 15, канал 42, трубопровод 41, окно 30 и канал 43 соединяется с напорной магистралью 7. Происходит взвод (холостой ход), во время которого жидкость из полости слива 11 вытесняется через канал 22, кольцевую проточку !9 и канал 37 в сливную магистраль

9. Канал 23 запирается пояском 27 поршнябойка 3, запирается и зазолотниковая полость 33. В конце взвода сначала зазолотниковая полость ЗЗ сообщается через канал

34, трубопровод 38, канал 26, кольцевую проточку 17, канал 18, кольцевую проточку

14, канал 22, кольцевую проточку 19, канал

37 со сливной магистралью 9, затем одновременно полость слива 11 отеекается от канала 22 пояском 28, а полость взвода 10

Применение изобретения позволяет точно обеспечить потребную величину суммар. ного рабочего хода инструмента, причем при перемещении инструмента 50 с подвижной гильзой 2 влево (чертеж) уменьшается холостой ход поршня-бойка 3 ровно на столько, на сколько перемещается подвижная гильза, так как перекрытие канала 22 пояском 28 происходит быстрее, чем в насообщается через канал 23, кольцевую проточку 16, канал 36 и гидроаккумулятор 6 с взводя щей м а гистр алью 7.

Далее жидкость из полости слива 11 вытесняется в полость управления 31 через канал 21, кольцевую проточку 20, канал

40, трубопровод 39 и канал 32 и воздействует на золотник 5, перемещая его в крайнее левое (чертеж) положение. При перемещении золотника 5 проходное окно 30 вначале отсекается от напорного канала 43, а затем сообщается с полостью управления 31.

При этом взводящая полость 10 соединяется через канал 24, кольцевую проточку 15, канал 42, трубопровод 41, проходное окно

30, полость управления 31, канал 32, трубопровод 34, канал 40, кольцевую проточку

20, канал 21, полость 11, канал 22, кольцевую проточку 19 и канал 37 со сливной магистралью 9.

Под действием энергии сжатого газа аккумулятора 13 поршень-боек 3 перемещается влево (чертеж), происходит рабочий ход поршня-бойка 3. При перемещении поршня-бойка 3 сначала одновременно канал 22, кольцевая проточка 19 и канал 37 сообщают полость слива 11 со сливной магистралью 9, а канал 23 отсекается пояском

27 от взводящей полости 10, взводящая магистраль 7 запирается, затем пояском 28 разобщаются кольцевая проточка 14 и канал 22. При этом разобщается зазолотнико30 вая пол сть ЗЗ со сливной магистралью 9.

В конце рабочего хода происходит нанесение удара поршнем-бойком 3 по инструменту 50, который перемещается вместе с подвижной гильзой 2, Поршень-боек 3 пояском 27 открывает канал 23 и сообщает напорную магистраль через гидроаккумулятор 6, канал 36, кольцевую проточку 16, кольцевую проточку 14,, канал 18, кольцевую проточку 17, канал 26, трубопровод 38 и канал 34 с зазолотниковой полостью 33.

Под давлением рабочей жидкости золотник

5 перемещается в крайнее правое (чертеж) положение. Далее, в зависимости от того, какой путь прошел поршень-боек при внедрении инструмента 50, происходит или процесс статического поджатия, если подвиж4 ная гильза 30 перекрыла своими поясками 44 — 46 каналы 42, 36 и 26 соответственно, или непосредственно взвод поршня-бойка

3, если каналы 42, 36 и 26 не перекрыты.

Затем цикл повторяется.

1102935

Составитель Ю. Стрелов

Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор Т. Парфенова

Заказ 4818/22 чале работы гидропневматичегкого ударного устройства. Вследствие этого, по мере изменения сопротивляемости среды, про8 исходит изменение величины энергии .единичного удара и частоты нанесения ударов по инструменту.