Гидравлическое устройство ударного действия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,80„„1469119 А i (59 4 E 21 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"/

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

27 п

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4239454/23-03 (22) 04.05.87 (46) 30.03.89. Вюл. Р 12 (71) Донецкий политехнический институт (72) Г.M.Òèìîøåíêî, Т.А.Устименко, С.А,Селивра, А.Ф,Яценко и О.В.Ткаченко (53) .622.233.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 699167, кл. Е 21 С 3/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1154455> кл. Е 21 С 3/20, 1983.

Ь (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к устройствам ударного действия для разрушения горных пород. Цель — повышение срока службы за счет обеспечения автоматического вывода его из автоколебательного режима при потере контакта инструмента с забоем. Гидравлическое устройство ударного действия содержит ударный механизм, распределитель с клапаном 17; клапан запуска и инструмент 35. Ударный механизм имеет корпус 1 и поршень-боек

1469119 (ПБ) 2, образующие камеры прямого хода 3, обратного хода 4 и следящую

5. Клапан запуска выполнен в виде поршня 10 со штоком 11, расположенного в корпусе 12 и образующего с ним поршневую 13, штоковую 14 и сливную

15 камеры. Корпус 1 выполнен с двумя дополнительными перемычками 6 и 7 и образует с ЛБ 2 камеры запуска 8 и сливную 9. Проточка 34 расположена на ПБ 2 с возможностью сообщения камер 8 и 3. Камера 18 сообщена напорной магистралью 29. Камеры 13, 14

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гидравлическим устройствам ударного действия для бурения скважин.

Цель изобретения — повышение срока службы устройства эа счет обеспечения автоматического вывода его иэ автоколебательного режима работы при потере контакта инструмента с забоем. 1п

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Гидравлическое устройство ударного действия содержит ударный механизм, корпус 1 которого образует с 15 поршнем — бойком 2 камеры прямого

3 и обратного 4 хода и следящую 5.

Корпус 1 выполнен с двумя дополнительными перемычками 6 и 7 и образует с поршнем-бойком 2 камеры запуска 8 20 и сливную 9.

Устройство снабжено клапаном запуска, выполненным в виде поршня 10 со штоком 11, расположенного в корпусе 12 и образующего с ним порш- 25 невую 13, штоковую 14 и сливную 15 камеры. Распределитель клапанного типа состоит из корпуса 16 и клапана 17, образующих напорную 18 и сливную 19 камеры и камеру 20 управле- 3р ния.

Следящая камера 5 сообщена со сливной камерой 9 каналом 21, площадь проходного сечения которого выполнена меньше рабочей площади пор35 шня-бойка в камере 5. Камеры 3. и 4 и 15 сообщены соответственно с камерами 8,3 и 5. При потере контакта инструмента 35 с забоем проточка 34 разобщает камеры 3 и 8. Давление в камерах 14 и 18 становится равным давлению в напорной магистрали 29, а в камере 13 снижается. В результате этого поршень 10 переместится вверх и камеры 5 и 20 соединятся со сливной магистралью 31. Клапан 17 и ПБ 2 останутся в нижнем положении до обеспечения контакта инструмента с забоем внешней силой. 1 ил. ударного механизма соединены с камерой 18 распределителя каналами 22 и 23 соответственно. Камера 9 ударного механизма соединена с камерой 19 распределителя каналом 24.

Поршневая 13, штоковая 14 и сливная 15 камеры клапана взвода сообщены соответственно с камерами запуска 8, прямого хода 3 и следящей 5 ударного механизма каналами 25-27.

Следящая камера 5 ударного механизма сообщена с камерой 20 управления распределителя каналами 27 и

28. Напорная камера 18 распредели,теля сообщена с напорной магистралью

29, а его сливная камера 19 через канал 30 — co сливной магистралью 31.

Сливная камера 15 клапана запуска соединена со сливной магистралью 31 через канал 32.

В корпусе 1 ударного механизма выполнена демпфирующая камера 33. Поршень-боек 2 выполнен с проточкой 34, расположенной с возможностью сообщения камеры 8 запуска с камерой 3 прямого хода. В корпусе 1 ударного механизма установлен инструмент 35.

Устройство работает следующим образом.

Под действием внешней силы на корпус ударного механизма, инструмент

35, находящийся в контакте с разрушаемым материалом, вдвигается в корпус, перемещая поршень-боек 2 вверх.При этом камера 3 прямого хода сообщает1469119 ся проточкой 34 с камерой 8. При подаче рабочей жидкости по магистраI ли 29 в напорную камеру 18, жидкость по каналу 23 поступает в камеру 4, где давление возрастает до уровня подводимого, а по каналу 32 — в камеру 3 прямого хода, откуда по проточке 34 — в камеры Я и 9, по каналу

21 — в следящую камеру 5.

Поскольку потери давления в проточке бойка малы, то давление жидкости в полости 13 клапана запуска равно давлению в штоковой камере 1:

Так как площадь поршневой поверхно- 15 сти со стороны камеры 13 больше площади рабочей поверхности со стороны камеры 14, то поршень удерживается в крайнем нижнем положении (или занимает его, если до подачи давления 20 он находится в верхнем положении), отверстие 32 закрыто, камера 5 соединяется с камерой 20 управления посредством каналов 27 и 28 и сливной камерой 15. 25

Давление в камере 20 становится равным давлению в камере 18. Площадь клапана 17 распределителя со стороны камеры 20 больше площади рабочей поверхности клапана в напорной камере

18, следовательно, клапан 17 перемещается в верхнее положение, перекрывая доступ рабочей жидкости из магистрали 29 в камеру 3 прямого хода и открывая отверстие 30, в результате

35 чего камера 9 соединяется со сливной магистралью 31.

Давление жидкости, действующее на поршневые поверхности бойка состо-40 роны камер 5 и 3, становится ниже давления в камере 4 обратного хода, боек 2 начинает совершать холостой ход. При этом расход жидкости, вытесняемой из камеры 5 через канал 21 45 и из камеры 3 через проточку 34, поступает по каналу 24 в сливную магистраль 31.

Давление в камере 20 управления равно давлению в камере 5. Площадь поперечного сечения канала 21 меньше рабочей площади поршня-бойка 2 в камере 5. Поэтому давление в камере 5 выше давления в камере 3, а давление в камере 20 больше давления, действующего на рабочую поверхность клапана 17 со стороны канала 22. Клапан

17 удерживается в верхнем положении.

Когда хвостовик поршня-бойка 2 входит в камеру гидравлического демпфирования, давление в последней резко возрастает, боек тормозится, объемный расход жидкости, вытесняемой в сливную магистраль 31, сокращается, давление в камере 5 и камере 20 управления снижается. Клапан 17 распределителя под действием силы, действующей со стороны камеры 18, перемещается вниз, открывая подвод жидкости к каналу 22 и перекрывая сливное отверстие 30. Давление в камере 3, а следовательно, в камере 5 возрастает.

Поскольку площадь поршня-бойка со стороны этих камер больше рабочей площади поршня-бойка 2 в камеры 4, то поршень-боек 2 совершает прямой ход. При этом давление в следящей камере 5, а также в камере 20, ниже давления в камере 18 на величину потерь давления в каналах 22 и 21,,проточке 34 бойка. Поэтому клапан

17 удерживается в крайнем нижнем положении. В конце своего перемещения поршень-боек 2 наносит удар по инструменту 35, боек резко тормозится.

Давление в камерах 18, 3, 9, 5 и 20 выравниваются, и клапан 1.7 распределителя под действием силы, действующей на рабочую поверхность поршня со стороны камеры 20, перемещается вверх. Далее цикл работы гидроударника повторяется. !

Если при прямом ходе поршня-бойка 2 перед инструментом 35 отсутствует преграда, то ход бойка не ограничен хвостовиком инструмента. При продолжении движения поршня-бойка проточка 34 входит в камеру 8. Камера

3 при этом становится гидравлически замкнутой от камеры 8. Давление в последней резко понижается, в то время как давление в камере 3 становится равным подводимому.

Давление в камере 3, а следова тельно, в камере 14 клапана запуска равно давлению в камере 18, а давление в поршневой полости 13 снижается. В результате этого поршень 10 клапана запуска перемещается вверх, открывая отверстие 32 и сливную магистраль 31. Камеры 5 и 20 соединены со сливной магистралью 31. Клапан распределителя находится в крайнем нижнем положении. Поршень-боек 2 остается также в нижнем положении.

Составитель О.Константинов

Техред N.Ходанич Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор И.Касарда

Заказ 1333/35 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 1 3 03 5р Москва Ж 3 5 у Раушская наб, д 4 /5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14691

Запуск устройства в работу может быть выполнен только тогда, когда под действием внешней силы инструмент 35, будучи прижат к разрушаемому материалу, перемещает поршень-боек

2 в положение, при котором проточка

34 входит в камеру 3. После этого устройство вводится в рабочий режим, 10

Формула и зобр ет ения

Гидрав а." еское устройство ударного действия, включающее ударный механизм, поршень-боек которого обра- 15 зует с корпусом камеры прямого хода, обратного хода и следящую, сообщенную с камерой управления распределителя клапанного типа, и инструмент, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с 20 целью повышения срока .службы устройства за счет обеспечения автоматичес19 6 кого вывода его из автоколебательного режима работы при потере контакта инструмента с забоем, устройство снабжено клапаном запуска, выполненным в виде поршня со штоком, расположенного в корпусе и образующего с. ним поршневую, штоковую и.сливную камеры, причем корпус ударного механизма выполнен с двумя дополнительными перемычками и образует с поршнем-бойком камеры запуска и сливную, при этом поршень-боек выполнен с проточкой, расположенной с возможностью сообщения камеры запуска с камерой прямого хода, причем камеры запуска и сливная сообщены между собой, при этом поршневая, штоковая и сливная камеры клапана запуска сообщены соответственно с камерами запуска, пряМого хода и следящей ударного механизма.