Устройство ударного действия

 

Изобретение относится к горной промышленности , а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород и искусственных материалов. Надежность и долговечность устройства повышены за счет повышения плавности демпфирования. Устройство ударного действия содержит гидропневмомолот 3 с возводящей полостью 14 ударника 10 и инструментом 13. установленный на манипулятрре 1 через демпфирующую подвеску. имеющую обойму 4. Демпфирующая подвеска выполнена в виде двух групп гидроцилиндров 24, установленных в кольцевой полости 21 выступа 8 корпуса 5 гидропневмомолота 3 с возможностью взаимодействия их полых штоков 26 соответственно с верхней 6 и нижней 7 крышками обоймы 4. Поршневые полости 27 гидроцилиндров 24 сообщены через дроссельные отверстия 28 с кольцевой полостью 21. Полость 21 связана через обратный и предохранительный клапаны с взводящей полостью 14. Полость 14 сообщена с штоковыми полостями гидроцилиндров 24. При ударе ударника 10 по инструменту 13 на корпус 5 передается поперечная составляющая равнодействующей силы реакции от инструмента, которая воспринимается через штоки 26 рабочей жидкостью в полости 27. Крышка 7 выполнена в виде упора для ограничения поперечного перемещения гидропневмомолота.З. Демпфирование осуществляется за счет перетекания рабочей жидкости из полости 27 в полость 14 через дроссельные отверстия 28. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. zt Ё V4 О ел ел ел ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4456319/03 (22) 11.07.88 (46) 15.01.92. Бюл. hk 2 (71) Институт гидродинамики им. М.А.Лавретьева и Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники СО AH

СССР (72) П.Я.Фадеев, В.Я.Фадеев и А.Г.Подкорытов (53) 622,233.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1271164, кл. Е 21 С 27/24.

Авторское свидетельство СССР

N 1367581. Кл. Е 02 F 5/32, 1984. (54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород и искусственных материалов, Надежность и долговечность устройства повышены за счет повышения плавности демпфирования. Устройство ударного действия содержит гидропневмомолот 3 с воэводящей полостью 14 ударника 10 и инструментом 13, установленный на маниИзобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород и искусственных материалов, Цель изобретения — повышение надежности и долговечности устройства за счет повышения плавности демпфирования.

На фиг.1 дано устройство. общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3—

„„5U,, 1705559 А1

Поршневые полости 27 гидроцилиндров 24 сообщены через дроссельные отверстия 28 с кольцевой полостью 21. Полость 21 связана через обратный и предохранительный клапаны с взводящей полостью 14. Полость

14 сообщена с штоковыми полостями гидроцилиндров 24. При ударе ударника 10 по инструменту 13 на корпус 5 передается поперечная составляющая ра в нодействующей силы реакции от инструмента, которая воспринимается через штоки 26 рабочей жидкостью в полости 27. Крышка 7 выполнена в виде упора для ограничения поперечного перемещения гидропневмомолота.3, Демпфирование осуществляется за счет перетекания рабочей жидкости из полости 27 в полость 14 через дроссельные отверстия

28. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. узел I на фиг.1; на фиг.4 — разрез 6-6 на фиг,2.

Устройство ударного действия содер; жит манипулятор 1 с рукоятью и смонтированным на ней гидроцилиндром 2 управления положением рабочего органа— высокоэнергетического гидропневмомолота 3 и демпфирующую подвеску. Последняя содержит ступенчатую цилиндрическую обойму 4, охватывающую корпус 5 гидро1705559 пневмомолота 3. Во внутренней полости большой ступени обоймы 4, ограниченной внутренней цилиндрической поверхностью и торцевыми крышками 6 и 7 с возможностью продольного перемещения расположен кольцевой выступ 8 корпуса 5 гидропневмомолотэ 3. Кольцевой выступ 8 своей наружнойсферическойповерхностью контактирует с внутренней цилиндрической поверхностью обоймы 4. Нэ нижнем конце меньшей ступени обоймы 4 имеется кольцо

9. с которым контактирует корпус 5 гидропневмомолота 3 при его предельных отклонениях от вертикали при демпфировании.

Гидропмеемомолот 3 состоит иэ корпуса 5, в направляющих которого с возможностью продольного перемещения расположен ударник 10, имеющий бурт 11. В верхней части корпуса 5 выполнена герметичная полость 12, заполнемная сжатым газом. В нижней части в своих направляющих установлен инструмент 13. Взводящэя полость

14 образована вмутренней поверхмостьа корпуса 5, наружной поверхностью ударника 10 и нижним торцом его бурта 11. Над верхним торцом бурта 11 расположена.переливная полость 15. которая через отверстив 16 постоянно соединена со сливной магистралью. Вэводящая полость 14 через отверстия 17, кольцевую полость 18и управляющий золотник 19 периодически может присоединяться либо к источнику давления

20. либо к переяивмой полости 15. В кольцевом выступе 8 корпуса 5 выполнена внутренняя замкнутая кольцевая полость 21 (см. фиг.2,3,4), ээполнемнэя рабочей жидкостью. Полость 21 посредством обратного 22 и предохранительного 23 клапанов сообщается с кольцевой полостью 18, а следовате.льно. и с взводящей полостью 14. В обеих торцевых стенках кольцевого выступа 8 размещены две группы гидроцилиндрое 24 с поршнями 25 и полыми штоками 26. Поранееые полости 27 гидроцилиндров 24 посредством дроссельмых отверстий 28 сообщены с полостью 21 кольцевого выступа 8. Штоковые полости 29 укаэанных гидроцилиндров 24 посредством каналов 30 сообщены с кольцевой полостью 18 молота

3. Уплотнение 31 служит для предотврацения утечек жидкости из надпоршмевой поласти 29 наружу через зазор между штоком

26 и отверстием в выступе 8. Сферические торцы штоков 26 при вертикальном положении гидропиевмомолота 3 контактируют с верхмей 6 или нижней 7 крышками цилиндрической обоймы 4.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом. работы. полость 12 гидропневмомолота 3 заполняют газом с давлением соответствующим заданной энергии удара. В исходном положении, ког5 да на гидропневмомолот 3 не действует никаких внешних сил его ось совпадает с осью обоймы 4, При подаче рабочей жидкости от источника давления 20 через золотник 19 во вэводящую полость 14 в последней повыша10 ется давление и ударник 10 под действием давления на его кольцевой бурт 11 поднимается вверх. Жидкость, находящаяся в переливной полости 15 через отверстие 16 сливается в бак.

15 В кольцевой замкнутой полости 21 выступа 8 (см. фиг.1-4) устанавливается давление равное давлению во взводящей полости

14, так как указанные полости связаны между собой посредством обратного клапана

20 22. В верхнем крайнем положении ударника

10 происходит переключение золотника 19, при котором вэводящая 14 и переливная 15 полости оказываются сообщенными между собой. Давление рабочей жидкости во взво25 дящей полости 14 уменьшается и становится близким к величине давления в сливной магистрали. В результате чего ударник 10 под действием сжатого газа в полости 12 на

его верхний торец разгоняется, и в конце

30 своего пути наносит удар по инструменту

13, опертому на разрушаемый объект.

При этом возможно несколько случаев расположения инструмента относительно разрушаемого объекта. Если ось №нструмем35 та 13 расположена к поверхности объекта под углом близким к 90О, то на инструмент

13 со стороны разрушаемого обьекта действует сила реакции, направленная вдоль оси инструмента.

40 Если угол между осью инструмента 13 и поверхностью разрушаемого материала отличается от 90О, то в этом случае равнодействующая сил реакции будет направлена под углом к оси инструмента 13,т.е. павло

45 осевой составляющей на инструмент 13 будет действовать поперечная составляющая силы, направленная под прямым углом к его оси. Максимальное значение поперечной составляющей будет, очевидно, при угле

50 встречи инструмента с поверхностью разрушаемого материала равным 45О. Поперечная составляющая равнодействующей от инструмента 13 передается корпусу 5 гидропневматического молота 3, вследствие чего

55 последний поворачивается в вертикальной плоскости вокруг точки подвеса — центра кольцевого выступа 8 в направлении действия равнодействующей силы.

При этом за счет поворота кольцевого выступа 8 корпуса 5 молота половина верх1705559

55 них и половина противоположно расположенных нижних штоков 26. упираясь сферическими торцами Q в торцевые крышки 6 и

7 обоймы, перемещаются внутрь гидравлических полостей 27 кольцевого выступа 8, сжимая находящуюся в полости 21 жидкость, в результате чего давление жидкости увеличивается, Кром» того, жидкость из полостей 27 вытесняется в полость 21 через дроссельные отверсгия 28 малого сечения, поэтому в полостях 27 давление жидкости будет зна чительно превышать величину давления в пОлОСти 21, Давление жидкости действует на торец поршня 25 и днище полости 27. Если при этом шток 26 своим сферическим концом не упирается в крышку 6 или 7 обоймы 4, то поршень 25 (см.фиг.3) занимает крайнее верхнее положение и своим верхним буртом упирается в днище полости 27 и силы, действующие на поршень 25 и выступ 8 взаимно уравновешиваются и не оказывают никакого воздействия на корпус 5 молота 3.

В случае же, когда торец штока 26 опирается на торцевую крышку 6 или 7, сила давления жидкости, действующая на днище полости 27, стремится препятствовать повороту молота 3, вызванного ударом инструмента 13 по разрушаемому материалу.

Таким образом, при любом отклонении молота 3 от вертикального положения на корпус 5 молота действует восстанавливающий момент, стремящийся вернуть em снова в вертикальное положение. При этом на манипулятор базовой машины будет действовать смягченный, растянутый по времени импульс, амплитуда которого во много раз меньше, чем при жесткой навеске молота 3 на базовую машину, Благодаря наличию дроссельного отверстия 28 давление в полости 27 во время последующего после удара отклонения молота от вертикали близко к постоянной величине. После остановки молота за счет энергии сжатой жидкости молот возвращается в исходное до удара положение. За счет перетекания жидкости через дроссельное отверстие 28 происходит поглощение кинетической энергии корпуса 5 молота и превращение ее в тепловую энергию нагрева жидкости.

В случае, если момент сил на инструменте 13 превосходит восстанавливающий момент, создаваемый демпферной подвеской

4, то наружная поверхность корпуса 5 контактирует с кольцевым упором 9 (см.фиг,1) обоймы 4, тем самым предотвращая разрушение демпферной подвески. Помимо демпфирования боковых нагрузок при ударах под углом к поверхности обрабагываемого материала, данное устройство защищает манипулятор и базовую машину от черезмерных осевых нагрузок. возникающих при холостых ударах молота, когда вся его энергия гасится внутренним гидравлическим тормозом или при резких опусканиях молота на обрабатываемый материал.

В этом случае при движении молота 3 вниз относительно обоймы 4 происходит перемещение всех нижних штоков 26 внутрь полости 27. В результате действия давления жидкости на выступ 8 корпуса 5 молота происходит плавное затормаживание молота на пути хода штоков 26. Сообщение надпоршневой полости 29 гидроцилиндров 24 с взводящей полостью 14 гидропневмомолота посредством каналов 30 позволяет защитить мягкое уплотнение 31 от воздействия высокого давления жидкости, которое развивается в полостях 21 и 27 в момент удара.

Формула изобретения

1. Устройство ударного действия, включающее гидропневмомолот с взводящей полостью, кольцевой выступ корпуса которого охвачен с возможностью ограниченного перемещения имеющей верхнюю и нижнюю крышки обойной демпфирующей подвески, связанной с манипулятором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности устройства за счет повышения плавности демпфирования, демпфирующая подвеска выполнена в виде двух групп гидроцилиндров, установленных в кольцевой полости выступа корпуса гидроПНЕВМОМОЛота С ВОЗМОжНОСтьЮ ВзаИМОДЕйствия их полых штоков соответственно с верхней и нижней крышками обоймы, причем поршневые полости гидроцилиндров сообщены через дроссельные отверстия с кольцевой полостью выступа корпуса гидропневмомолота, связанной через обратный и предохранительный клапаны с вэводящей полостью гидропневмомолота, сообщенной со штоковыми полостями гидроцилиндров.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что нижняя крышка обоймы выполнена в виде упора для ограничения поперечного перемещения гидромолота.

1705559

1705559

1705559

Составитель О.Константинов

Редактор Г.Моэжечкова Техред М.Моргентал Корректор M.Максимишинец

Заказ 181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рвушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уи. Гагарина, 101