Рыхлитель ударного действия
Владельцы патента RU 2372447:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) (RU)
Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано при разработке скальных пород, прочных и мерзлых грунтов. Технический результат - повышение эффективности работы рыхлителя, упрощение и повышение надежности работы. Рыхлитель ударного действия включает базовую машину, смонтированный на навесной раме равноплечий рычаг с основным и дополнительным пневмомолотами, полости которых разделены поршнями-бойками, и воздухораспределительную систему, содержащую воздухораспределитель 12 и воздушную магистраль. Воздухораспределитель выполнен в виде корпуса и имеет ротор 13, опирающийся цапфами через подшипники 14 и 15, расположенные в корпусах муфт 16 и корпусе воздухораспределителя. Внутри ротора 13 выполнены два не сообщающихся между собой отверстия 17, расположенные по радиальным линиям. На образующей ротора 13 расположены пазы 18, соединенные с радиальными отверстиями 17. В цапфах ротора 13 расположены каналы 19, соединяющие отверстия 17 с выточками и каналами 21, выполненными в корпусах муфт 16. Одна из цапф ротора 13 соединена через фланцевую муфту 22 с электродвигателем 23. 3 ил.
Изобретение относится к строительному и горному делу и может быть использовано при разработке скальных пород, прочных и мерзлых грунтов.
Известен рыхлитель, включающий базовую машину, смонтированный на навесной раме пневмомолот с корпусом, внутренняя часть которого разделена поршнем-бойком на переднюю и заднюю камеры, и воздухораспределитель с источником сжатого воздуха (см., например, книгу Захарчука Б.З. и др. Навесное тракторное оборудование для разработки высокопрочных грунтов. М., «Машиностроение», 1979 г., с.33-36).
Недостатком известного рыхлителя является передача на раму динамических нагрузок от сил отдачи и снижение за счет этого общей эффективности рыхления.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является рыхлитель, включающий базовую машину, смонтированный на навесной раме равноплечий рычаг с основным и дополнительным пневмомолотами, полости которых разделены поршнями-бойками и связаны воздушной магистралью с воздухораспределительной системой и источником сжатого воздуха (см. а.с. №889805, МКл. Е02F 5/30).
Однако в известной конструкции рыхлителя система воздухораспределения может функционировать только в сочетании с дополнительными элементами воздушной магистрали, поскольку при переключении золотника воздухораспределителя из левого в правое положение нарушается синхронная работа пневмомолотов рыхлителя. Это усложняет конструкцию магистрали распределения воздуха. В конструкции рыхлителя также не предусмотрена возможность регулирования частоты подачи сжатого воздуха в полости пневмомолотов, что важно при работе рыхлителя в различных грунтовых условиях. Кроме того, возвратно-поступательное движение золотника относительно корпуса воздухораспределителя вызывает дополнительные динамические нагрузки, снижающие надежность работы конструкции.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы рыхлителя за счет расширения функциональных возможностей схемы воздухораспределения, ее упрощения и повышения надежности работы.
Сущность изобретения заключается в том, что рыхлитель ударного действия, включающий базовую машину, смонтированный на навесной раме равноплечий рычаг с основным и дополнительным пневмомолотами, полости которых разделены поршнями-бойками, и воздухораспределительную систему, содержащую воздухораспределитель и воздушную магистраль, отличается тем, что воздухораспределитель выполнен в виде корпуса, ротора, установленного в корпусе с возможностью вращения, муфт, расположенных на цапфах ротора, причем ротор имеет два не сообщающихся друг с другом отверстия, выполненных по радиальным линиям ротора и связывающих попеременно через эти отверстия пазы, расположенные на образующей ротора, и отверстия, выполненные в корпусе воздухораспределителя, верхние и нижние камеры пневмомолотов с магистралями подвода сжатого воздуха и отвода отработанного воздуха, а одна из цапф ротора соединена через фланцевую муфту с электродвигателем с регулируемой частотой вращения.
Использование воздухораспределителя вращательного действия позволяет упростить схему подачи и отвода сжатого воздуха от пневмомолотов, снизить динамические нагрузки, повысить надежность работы рыхлителя.
Расположение во вращающейся части воздухораспределителя (роторе) двух не сообщающихся отверстий, расположенных по радиальным линиям, позволяет связывать попеременно магистраль подачи сжатого воздуха и магистраль отвода отработанного воздуха с верхними и нижними камерами пневмомолотов.
Выполнение пазов на образующей ротора воздухораспределителя позволяет дозировать подачу воздуха в камеры пневмомолотов и отвод воздуха от двух не сообщающихся друг с другом отверстий, выполненных по радиальным линиям ротора.
Соединение двух радиальных отверстий с каналами, расположенными в цапфах ротора воздухораспределителя, с каналами и выточками, выполненными в корпусах муфт, имеющих подшипниковые опоры, позволяет подавать сжатый воздух и отводить его в атмосферу от верхних и нижних камер пневмомолотов через воздушные магистрали.
Соединение одной из цапф ротора воздухораспределителя через фланцевую муфту с электродвигателем, частота вращения которого регулируется, позволяет изменять частоту удара поршня-бойка в зависимости от грунтовых условий.
В совокупности указанные преимущества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяют упростить схему подачи и отвода сжатого воздуха от пневмомолотов, снизить динамические нагрузки, повысить надежность работы рыхлителя.
На фиг.1 изображен рыхлитель ударного действия, общий вид. На фиг.2 - вид сверху на фиг.1. На фиг.3 - разрез по сечению А-А на фиг.2.
Рыхлитель включает в себя базовую машину 1, к которой тягами 2 присоединена навесная рама 3. В нижней части рамы 3 через шарнир 4 присоединен рабочий орган, включающий равноплечий рычаг 5, по краям которого прикреплены пневмомолоты - основной и дополнительный 6 и 7. Каждый из пневмомолотов включает зубья 8, переднюю 9 и заднюю 10 буксы, поршень-боек 11. Подача сжатого воздуха производится от воздухораспределителя 12. Воздухораспределитель имеет вращающуюся часть (ротор) 13, опирающуюся цапфами через подшипники 14 и 15, расположенные в корпусах муфт 16 и корпусе воздухораспределителя 12. Внутри ротора 13 выполнены два не сообщающихся между собой отверстия 17, расположенные по радиальным линиям. На образующей ротора 13 расположены пазы 18, соединенные с радиальными отверстиями 17. В цапфах ротора 13 расположены каналы 19, соединяющие отверстия 17 с выточками 20 и каналами 21, выполненными в корпусах муфт 16. Одна из цапф ротора 13 соединена через фланцевую муфту 22 с электродвигателем 23. Подъем и опускание рабочего органа осуществляется гидроцилиндром 24.
Рыхлитель работает следующим образом.
При опускании рабочего органа гидроцилиндром 24 происходит автоматическое включение электродвигателя 23, частота вращения которого задается в зависимости от прочности грунта. Крутящий момент от электродвигателя 23 через фланцевую муфту 22 передается на ротор 13 воздухораспределителя 12. Одновременно с этим происходит подача сжатого воздуха к отверстию I, расположенному в корпусе воздухораспределителя 12. При подходе пазов 18 ротора 13 к отверстиям I и II, выполненным в корпусе 12, сжатый воздух от отверстия I поступает через паз 18, радиальное отверстие 17, канал 19, расположенный в левой цапфе ротора 13. Далее воздух поступает через выточку 20 и канал 21 левой муфты 16 к верхней камере пневмомолота 7 и нижней камере пневмомолота 6. В этот же момент открывается выход воздуха из нижней камеры пневмомолота 7 и верхней камеры пневмомолота 6 в атмосферу. Выход отработанного воздуха производится через канал 21 и выточку 20, правой муфты 16. Далее воздух проходит через канал 19, выполненный в правой цапфе ротора 13, радиальное отверстие 17 и отверстие II, находящееся в корпусе воздухораспределителя 12. В результате подачи сжатого воздуха к верхней камере пневмомолота 7 происходит ускоренное движение поршня-бойка 11 и его удар о верхнюю часть зуба 8, что приводит к разрушению грунта. Одновременно с этим сжатый воздух, поступающий в нижнюю камеру пневмомолота 6, ускоренно поднимает поршень-боек 11. В первый момент реактивные силы сжатого воздуха заставляют перемещаться корпус пневмомолота 6 вниз, сообщая энергию удара зубу 8 пневмомолота 6 через переднюю буксу 9. В конце подъема поршень-боек 11 ударяет о заднюю буксу 10. Энергия удара через рычаг 5 передается зубу 8 от корпуса пневмомолота 7 и передней буксы 9. При повороте ротора 13 на 180° по отношению к первоначальному положению направление подачи сжатого воздуха меняется на противоположное. Сжатый воздух от отверстия I воздухораспределителя 12 подается в паз 18, радиальное отверстие 17, канал 19, выточку 20 и канал 21, расположенные в правой цапфе ротора 12 и муфте 16, к нижней камере пневмомолота 7 и верхней камере пневмомолота 6. Отвод воздуха от верхней камеры пневмомолота 7 и нижней камеры пневмомолота 6 осуществляется через канал 21 и выточку 20, расположенные в левой муфте 16. Затем воздух проходит через канал 19, выполненный в левой цапфе ротора 13, радиальное отверстие 17 и отверстие II, находящееся в корпусе воздухораспределителя 12. После этого цикл повторяется.
Применение предлагаемого рыхлителя позволяет упростить схему подачи и отвода сжатого воздуха от пневмомолотов, снизить динамические нагрузки, повысить надежность работы рыхлителя.
Рыхлитель ударного действия, включающий базовую машину, смонтированный на навесной раме равноплечий рычаг с основным и дополнительным пневмомолотами, полости которых разделены поршнями-бойками, и воздухораспределительную систему, содержащую воздухораспределитель и воздушную магистраль, отличающийся тем, что воздухораспределитель выполнен в виде корпуса, ротора, установленного в корпусе с возможностью вращения, муфт, расположенных на цапфах ротора, причем ротор имеет два не сообщающихся друг с другом отверстия, выполненных по радиальным линиям ротора и связывающих попеременно через эти отверстия пазы, расположенные на образующей ротора, и отверстия, выполненные в корпусе воздухораспределителя, верхние и нижние камеры пневмомолотов с магистралями подвода сжатого воздуха и отвода отработанного воздуха, а одна из цапф ротора соединена через фланцевую муфту с электродвигателем с регулируемой частотой вращения.
