Гидропневмоударное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,Ы 1204712

А (51)4 E 21 (3/20 л ., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ..;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tlo делАм изоБРетений и ОткРытий (21 ) 3733871/22-03 (22) 25.04.84 (46) 15.01.86. Бюл. У 2 (71) Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате (72) И.А.Янцен, N.Р.Каленов, В.Я.Гимельфарб, Н.Д.Аленкин и Л.В.Поздняков (53) 624.138(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 543744, кл. Е 21 С 3/20, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Н 846672 кле E 21 С 3/20 у 1979 а (54 ) (57 ) ГИДРОПНЕВМОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее корпус с радиальными каналами, каждый из которых, соответственно, сообщен с напорнои, сливной и переливной магистралями, поршень-боек с поясками, разделяющий корпус на полости взвода, слива и пневмоаккумулятора, блок управления с радиальным каналом, постоянно сообщенным с напорной магистралью, .и золотник с кольцевой проточкой, торцы которого образуют в блоке управления полость управления и зазолотниковую полость, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения энергии удара за счет увеличения разгонного давления пневмоаккумулятора дополнительным отбором мощности от источника питания при одновременном обеспечении варьирования частоты ударов, устройство снабжено разделительным поршнем со штоком, размешенным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пневмоаккумуляторе соосно поршнюбойку, причем штоковая полость разделительного поршня постоянно сообщена с напорной магистралью и площадь штоковой полости разделительного поршня меньше, чем площадь взвода поршня-бойка, при этом в корпусе выполнен дополнительный канал для периодического сообщения напорной и сливной магистралей, а в блоке управления выполнены дополнительные радиальные каналы, размещенные с возможностью периодического сообщения, соответственно, со сливной и напорной магистралями с различных сторон от основного радиального канала блока управления, 1204712

20

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия для разрушения твердых сред, и может быть использовано для дробления монолитных бетонных конструкций.

Целью изобретения является повышение энергии удара за счет увеличения разгонного давления пневмоаккумулятора дополнительным отбором мощности от источника питания при одновременном обеспечении варьирования частоты ударов.

На чертеже изображено предлагае-. мое устройство, разрез.

Гидропневмоударное устройство содержит корпус 1 с радиальными каналами 2 — 4, сообщенными с напорной 5, сливной 6 и переливной 7 магистралями; поршень-боек 8 с поясками 9 и 10 и кольцевой проточкой 11, блок управления 12 со встроенным золотником

13 с поясками 14 и 15 и кольцевой проточкой 16. Поршень-боек 8 разделяет корпус 1 на полости взвода 17, слива 18 и пневмоаккумулятора 19.

При этом рабочая площадь поршня в полости 17 равняется аналогичной в полости 18, а ширина пояска 10 поршня-бойка 8, ограничивающего полость

17 взвода, равна сумме величины рабочего хода поршня-бойка 8 и диаметра радиального канала 2 корпуса 1.

При этом ширина пояска 9 поршня-бойка 8, ограничивающего полость 18 слива, меньше диаметра сливного канала 3. Золотник 13 своими торцами образует с корпусом 20 блока управления 12 полость 21 управления и зазолотниковую полость 22. В пневмоаккумуляторе 19 размещен разделительный поршень 23 со штоком 24, образующий с корпусом 1 штоковую полость

25, сообщенную с напорной магистралью 5 через проточку 26 и радиальный канал 27 корпуса 1, причем рабочая площадь штоковой полости 25 разделительного поршня 23 в полости 25 выбирается меньшей, чем рабочая площадь взвода поршня-бойка 8 в полости

17. В корпусе 20 блока управления 12 выполнены радиальные каналы 28 — 30, сообщенные соответственно с напорной магистралью 5, полостью 18 слива и через трубопровод 31 — с радиальным каналом 32 корпуса 1. В корпусе 20 выполнены дополнительные радиальные каналы 33 и 34, сообшенные с перелив

55 ной магHcTpMIhv) 7. При этом величина перекрытия Ь 1 золотником 13 канал 33, сообщающегося через полость управления 21 золотника 13 и канал 29 с полостью 18 слива, равна сумме величины перекрытия Lz. обеспечивающей герметичность золотниковой пары, и диа— метра радиального канала 28 clog, сообщающегося с напорной магистралью

5(L< = + d>g). В корпусе 1 устройства выполнен дополнительный канал

35, длина которого больше суммы ширины пояска 9 и пути, проходимого поршнем-бойком 8 при внедрении инструмента (не показан) . При этом величина максимального внедрения инструмента равняется пути торможения поршня-бойка 8 при "простреле". Золотник

13 нагружен пружиной 36, регулируемой с помощью винта 37.!

Гидропневмоударное устройство работает следующим образом.

Перед включением гидропневмоудар— ного устройства под действием давления газа пневмоаккумулятора 19 поршень-боек 8 находится в крайнем правом по чертежу положении, а разделительный поршень 23 со штоком 24 в крайнем левом положении. При этом поясок 9 поршня-бойка 8 находится на середине дополнительного канала

35, и напорная магистраль через канал 2 корпуса 1, кольцевую проточку

11 поршня-бойка 8, канал 35, полость

18 слива и канал 3 сообщается со сливной магистралью 6, а разделительный поршень упирается в уступ корпуса 1, образованный разностью диаметров разделительного поршня 23 и штока 24, а штоковая полость 25, представляющая собой гидроаккумуляторную полость разделительного поршня 24, сообщена через кольцевую проточку 26 и радиальный канал 27 корпуса 1 с напорной магистралью 5. Золотник 13 под действием усилия пружины 36 находится в крайнем левом положении, перекрывая радиальный канал 33, разь— единяя тем самым полость 17 взвода от полости 18 слива и соединяя напорную магистраль 5 с полостью 17 взвода через канал 28, кольцевую проточку 16, канал 34, переливную магистраль 7 и канал 4. При этом зазолотниковая полость 22 сообщается с напорной магистралью 5 через радиальный канал 30, трубопровод 31, ка3 1 нал 32, кольцевую проточку 11 поршня-бойка 8 и радиальный канал 2.

При приложении силы статического поджатия к поршню-бойку 8 с правой стороны он перемещается, сжимая газ в пневмоаккумуляторе 19, при этом жидкость, подаваемая от источника питания через каналы 28 и 34 корпуса

20 блока управления 12, кольцевую проточку 16 золотника 13, переливную магистраль 7 и канал 4 корпуса 1 поступает в полость 17 взвода, а излишний объем жидкости уходит в сливную магистраль 6 до тех пор, пока поршень-боек 8 пояском 9 не перекроет канал 35 и тем самым разъединит напорную магистраль 5 от сливной 6.

После чего в системе начинает возрастать давление, и жидкость, поступающая от источника питания, начинает действовать на штоковую полость 25 разделительного поршня 23 и на площадку взвода пбршня-бойка 8. Под действием давления жидкости в полости 17 взвода поршень-боек 8 начинает перемещаться влево (по чертежу), сжимая газ в пневмоаккумуляторе 19 и вытесняя жидкость из полости 18 слива в сливную магистраль 6 (взвод или холостой ход поршня-бойка 8), а разделительный поршень 23 со штоком

24 не перемещаются ° Движение поршнябойка 8 на взвод при неподвижном разделительном поршне 23 под действием давления жидкости, одновременно поступающей от источника питания в полость 17 и штоковую полость 25, обусловлено разными по величине силами, действующими со стороны полости 17 взвода на поршень-боек 8 и полости 25 (гидроаккумулятора) на разделительный поршень 23, (так как площадь взвода поршня-бойка 8 боль-. ше, чем площадь штоковой полости 25 разделительного поршня 24) при равенстве усилий, действующих на них со стороны пневмоаккумулятора 19.

Во время взвода поршня-бойка 8 его поясок 10 перекрывает канал 2 и тем самым запирает зазолотниковую полость 22. В конце взвода сначала зазолотниковая полость 22 сообщается через канал 30, трубопровод 31, канал 32, кольцевую проточку 11 и канал 3 со сливной магистралью 6, затем одновременно полость 18 слива отсекается от сливного канала 3 пояском 9 поршня-бойка 8, а полость

204/12

17 взвоца сообщается через канал 2 с напорной магистралью 5.

При дальнейшем передвижении поршня-бойка 8 под действием давления

5 жидкости, поступающей в полость 17 из напорной магистрали 5 через канал 28, проточку 16, канал 34, переливную магистраль 7 и канал 4, а также жидкости, поступающей в полость 17 через канал 3, увеличивается давление в отсеченной полости

18 слива, вследствие чего жидкость вытесняется через канал 29 в полость управления 21 золотника 13.

15 Под действием возрастающего давле ния жидкости в полости 21 золотник

13, перемещаясь вправо, сначала перекрывает радиальный канал 28, выбирает величину перекрытия Ь, ."а20 тем открывает радиальный канал 33, соединяя через полость управления

2! и канал 29 полости взвода 17 и слива 18, одновременно перекрывая радиальный канал 34. Гидродинамическая сила, возникающая при перетечении жидкости с большой скоростью из полости 17 в полость 18, доводит золотник 13 до крайнего правого положения.

30 При перемещении золотник 13, сжимая пружину 36, вытесняет рабочую жидкость из зазолотниковой полости

22 через канал 30, трубопровод 31, канал 32, кольцевую проточку 11 и канал 3 в сливную магистраль 6. . I

После соединения полостей 17 и 18 давление в этих полостях выравнивается, При этом выравниваются и усилия, действующие на поршень-боек 8

4О со стороны полости 17 взвода и полости 18 слива, из — за равенства рабочих площадей поршней в этих полостях. Под действием энергии сжатого газа аккумулятора 19 поршень-боек 8 перемещается в право (происходит разгон или рабочий ход поршня †бой

8). При этом количество жидкости, затраченное на взвод поршня-бойка 8, перетекает из полости 17 взвода в освобождающуюся полость 18 слива, которая образуется при перемещении поршня-бойка 8 относительно корпуса

1. При перемещении поршня-бойка 8 одновременно канал 3 сообщает по55 лость 18 слива со сливной магистралью 6, а канал 2 отсекается пояском

10 от полости 17, и затем пояском 9 разобщается кольцевая проточка 11

1204712

Разделительный поршень 23 со штоком 24 позволяет испольэовать энергию жидкости, подаваемой источником питания на разгон поршня-бойка 8.

Составитель Ю,Стрелов

Редактор Т.Парфенова Техред H,Àñòàëoø КорРектор В.Синицкая

Заказ 8499!29 Тираж 481

ВННН11Н Государственного по делам изобретений

113035, Москва, Ж-35, Подписное комитета СССР и открытий

Раушская наб., д. 4/5

Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4 и канал 3, а также разобщается зазолотниковая полость 22 от сливной магистрали 6. Дальнейшее движение поршня-бойка 8 осуществляется при перекрытом его пояском 10 радиальном канале 2 и при запертом золотником

13 канале 28, т.е, при полном отсечении напорной магистрали 5 от. сливной 6. Вслед за поршнем-бойком 8 двигается разделительный поршень 23 со штоком 24, отдавая ему через гаэ пневмоаккумулятора приобретаемую им энергию от действия давления жидкости, поступающей от напорной магистрали 5 в гидроаккумуляторную полость 25 °

Поршень-боек 8 движется вправо до тех пор, пока не нанесет удар по инструменту. При этом начало нанесения удара должно соответствовать положению поршня-бойка 8, при котором поясок 10 полностью открывает радиальный канал 2 и сообщает era с кольцевой проточкой 11, а канал 35 перекрыт в зто время пояском 9 ° Под действием суммарного расхода жидкости, поступающей от источника питания и вытесняемой из полости 25 через напорную магистраль 5, канал 2 кольцевую проточку 11, канал 32, трубопровод 31 и канал 30, а также усилия пружины 36 золотник 13 перемещается в крайнее левое положение, перекрывая радиальный канал 33, разъединяя тем самым полость 17 взвода от полости 18 слива и соединяя напорную магистраль 5 с полостью 17 че— рез канал 28, кольцевую проточку 16, канал 34, переливную магистраль 7 и канал 4. Далее, в зависимости от того, какой путь прошел поршеньбоек 8 при внедрении инструмента, происходит илн процесс статического поджатия, если поясок 9 сообщил канал 35 со сливной магистралью 6, или непосредственно взвод поршнябойка 8, если канал 35 перекрыт

5 пояскОм 9 °

Работа устройства в последующих циклах отличается от первого цикла тем, что поршень-боек 8 на взвод движется под действием суммарного

10 расхода жидкости, поступающей от источника питания и вытесняемой из полости 25, что позволяет сократить время взвода поршня-бойка 8 и соответственно повысить частоту ударов.

В случае "прострела" поршня-бойка 8 поясок 9 сообщает канал 35 с полостью 18. При этом полость 17 взвода сообщается с полостью 18 слива через канал 4, переливную «а20 гистраль 7, канал 34, кольцевую проточку 16 золотника 13, канал 28, напорную магистраль 5, канал 2, кольцевую проточку 11 и канал 35, Гашение кинетической энергии поршнябойка 8 осуществляется вытеснением жидкости из полости 17 взвода в сливную 18 через канал 35, что способствует повышению надежности работы, и при этом энергия, накопленная

30 полостью 25 стравливается в сливную магистраль 6, за счет чего снижается частота ударов, так как после приложения силы статического поджатия с правой стороны поршень-боек

8 пояском 9 раъединяет канал 35 от полости 18 слива, и взвод поршнябойка 8 происходит аналогично первому циклу только под действием расхода источника питания.