Ударный механизм

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при буровых работах для погружения свай, шпунтов, а также при бурении скважин. Целью изобретения является повышение КПД механизма. В ударном механизме, содержащем корпус, поршень с бойком, наковальню с хвостовиком, возвратную камеру, соединенную с окружающей средой через выпускной клапан, и распределитель, выпускной клапан 11 выполнен с осевым каналом, связан с поршнем 5 и подпружинен относительно его, в наковальне 8 установлен дифференциальный клапан 13, шток 14 которого размещен в камере 15, периодически сообщаемой посредством распределителя с окружающе срежой и с напорной магистралью. При этом возвратная камера 26 соединена с напорной магистралью через дифференциальный клапан 13 и осевые каналы 28 и 27 в хвостовике 9 наковальни 8 и выпускном клапане 11. Полости 22 и 23 распределителя связаны между собой через осевой канал 24 поршня 20, а шток 21 имеет возможность взаимодействия с бойком 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4647098/33 (22) 06.04.89 (46) 07.08.91, Бюл. 6Ф 29 (71) Донецкий политехнический институт (72) А,А.Каракозов, В.И.Блинов, О.Я.Тодер и Г.M.Âàëèòîâ (53) 624.155.15 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1027386, кл. Е 21 С 3/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Я 1097784, кл. Е 21 С 3/20, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1086148, кл, Е 21 С 3/20, 1983, . Ж 1668559 Al (51)5 Е 02 D 7/10, 7/18, Е 21 С 3/20 (54) УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при буровых работах для погружения свай, шпунтов, а также при бурении скважин, Целью изобретения является повышение КПД механизма.

В ударном механизме, содержащем корпус, поршень с бойком, наковальню с хвостовиком, возвратную камеру, соединенную с окружающей средой через выпускной клапан, и распределитель, выпускной клапан 11 выполнен с осевым каналом, Связан с поршнем 5 и подпружинен относительно него, в

1668559

20

30

45 наковальне 8 установлен дифференциаль- ный клапан 13, шток 14 которого размещен вкамере 15,,периодически сообщаемой посредством распределителя с окружающей средой и с напорной магистралью, при этом возвратная камера 26 соединена с напорной магистралью через дифференциальный

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при буровых работах для погружения свай, шпунтов, а также при бурении скважин.

Цель изобретения — повышение КПД механизма.

На фиг, 1 изображен ударный механизм, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, В состав ударного механизма входят корпус 1 с переходником 2 и упорами 3. К корпусу 1 крепится цилиндр 4, в катарам установлен поршень 5, связанный с байком

6, имеющий меньшие ступени 7. В корпусе

1 установлена наковальня 8 с хвастовиком

9, который размещен в осевом канале 10 бойка 6. Выпускной клапан 11 связан с поршнем 5 и подпружинен относительно него пружиной 12. В наковальне 8 установлен дифференциальный клапан 13, хвостовик 14 которого установлен в камере 15, выполненной с возможностью соединения с напор ной магистралью каналами 16 и 17, а с окружающей средой — каналами 16, 18 и 19, В наковальне 8 установлен также распределитель, выполненный в виде камеаы, в которой установлен поршень 20 со штоком 21.

При этом полости 22 и 23 соединены между собой каналом 24 в поршне 20 и штоке 21.

В полости 23 под поршнем 20 установлена пружина 25. Возвратная камера 26, размещенная в цилиндре 4, связана с напорной о магистралью осевыми каналами 27 и 28 соответственно в выпускном клапане 11 и хвостовике 9 через дифференциальный клапан

13 и канал 29. Полость 30 под меньшими ступенями 7 поршня 5 связана с окружающей средой каналами 31, а дифференциальный клапан 13 подпружинен пружиной 32.

Ударный механизм работает следующим образом, В начальный момент времени боек 6 находится в крайнем нижнем положении и, взаимодействуя со штоком 21, удерживает поршень 20 также в крайнем нижнем положении, сжимая пружину 25. Выпускной клапан 11 открыт, а дифференциальный 13 закрыт. Корпус 1, опираясь упорами 3 на клапан 13 и осевые каналы 28 и 27 в хвостовике 9 наковальни 8 и выпускном клапане

11. Полости 22.и 23 распределителя связаны между собой через осевой канал 24 поршня

20, а шток 21 имеет возможность взаимодействия с бойком 6, 2 ил. наковальню 8, передает на нее осевую нагрузку, Жидкость подается через канал в пере-. ходнике 2 и по кольцевому зазору между корпусом 1 и цилиндром 4 под поршень 5, вызывая его подъем. При движении поршня

5 вверх жидкость из во"-зратной камеры 26 через каналы в переходнике 2 вытесняется в скважину.

При ходе поршня 5 вверх поршень 20 занимает под действием пружины крайнее верхнее положение, перекрывая канал 17 и соединяя полость 15 через каналы 16, 18 и

19 с окружающей средой.

15 Ход. поршня 5 выбирается таким; что при достижении им максимальной скорости выпускной клапан 11 закроется (перекроет каналы в переходнике 2), гидравлически замыкая возвратную камеру 26, в которой распространяется волна ударного давления.

При этом пружина 12 служит для снижения динамических нагрузок, действующих на выпускной клапан 11 при закрывании.

Волна ударного давления, распространяясь через осевые каналы 27 и 10, подходит к торцу хвостовика 9 наковальни 8 и передает ему свою энергию. Кроме того,: ударное давление, продолжая распространяться по осевому каналу 28 хвостовика 9, доходит до дифференциального клапана 13 и открывает его. Открывание клапана 13 облегчается тем, что на его шток 14 действует давление, равное давлению в окружающей среде, с которой в этот момент соединена камера 15..

Следует отметить, что поскольку рас-стояние от возвратной камеры 26 до торца хвостовика 9 намного меньше, чем дифференциального клапана 13, то движение жидкости, необходимое для открывания последнего, не окажет значительного влияния на КПД передачи удара, так как длительность передачи импульса повышенного давления ат возвратной камеры 26 до торца хвастовикэ 9 значительно меньше времени распространения волны повышенного давления от возвратной камеры 26 до дифференциального клапана 13 и затем вол1668559 механизма равны, что позволяет свести к минимуму затраты энергии на перемещение поршня 20.

В процессе работы механизма каналы

31 препятствуют возникновению гидравлической подушки в камерах 30 под меньшими ступенями 7 поршня 5.

Использование описываемой конструкции механизма позволяет повысить его КПД и упростить эксплуатацию.

Составитель Н.Заболоцкая

Техред М,Моргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор С.Пекарь

Заказ 2634 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина,,101 ны пониженного давления от клапана 13 до камеры 26 (кроме того, сюда же следует приплюсовать и время приоткрывания дифференциального клапана 13).

Клапан 13, открывшись, удерживается в 5 этом положении за счет давления на него рабочей жидкости, которая по каналам 29, 28, 10 и 27 начинает поступать в возврат- . ную камеру 26. Поскольку площадь поршня

5 сверху больше, чем снизу, на величину 10 суммы площадей меньших ступеней 7, то он начинает перемещаться вниз. В это время клапан 11 удерживается на каналах переходника 2 за счет давления жидкости.

Боек 6, подходя к наковальне 8, взаи- 15 модействует со штоком 21 распределителя, перемещая поршень 20 в крайнее нижнее положение, и наносит удар по наковальне 8.

Одновременно поршень 5, ударяя по хвостовику выпускного клапана 11, срывает его 20 с каналов переходника 2. Клапан 11 за счет силы удара и действия собственного веса. возвращается в исходное положение.

В этот же момент времени, поскольку камера 15 соединена каналами 16 и 17 и 25 полостью 22 с найорной магистралью, а канал 18 перекрыт поршнем 20, то давление, действующее на дифференциальный клапан 13 сверху и снизу, уравновешивается и клапан 13 закрывается под действием пру- 30 жины 32.

Далее цикл работы повторяется, Следует отметить, что поскольку полости 22 и 23 связаны одна с другой каналом 24, то давления в них в процессе работы. 35

Формула изобретения

Ударный механизм, содержащий корпус, поршень с бойком, наковальню с xsoстовиком, возвратную камеру, соединенную с окружающей средой через выпускной клапан, распределитель в виде камеры с размещенным в ней поршнем со штоком, напорную магистраль, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД механизма, выпускной клапан выполнен с осевым каналом, подвижно соединен с поршнем и подпружинен относительно него, в хвостовике наковальни выполнен осевой канал, а наковальня снабжена дифференциальным клапаном и камерой, сообщенной через распределитель с окружающей средой и напорной магистралью, причем возвратная камера соединена с последней через дифференциальный клапан и осевые каналы в выпускном клапане и хвостовике наковальни, а полости распределителя связаны одна с другой через канал, выполненный в его поршне, который подпружинен, а его шток имеет возможность взаимодействия с бойком.