Гидропневматическое устройство ударного действия

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

11 11 600265

Союз Совотскнк

Соннал11отнчгскнк

Ргсофп;р

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 07.01.76 (21) 2313463/29-03 (51) Ч. Кл.г E 02F 9/22

E 21С 3/20

E 21С 3/24 с присоединением зы11икп М

Государственный комитет

Сонета Мииистоао СССР по делам изооргтений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень 1хг 12 (45) Дата опубликования опнсаш1я 30.03.78 (53) УДК 622.233.52 (088.8) (72) Авторы

11зобрстсн»я В. Г. Кузнецов, В. И. Клок, Б. М. Тутов и С. И. Саоинин (71) Заявители Институт горного дела и Иаучно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горного и обогатительного машиностроения (54) ГИДРОГ1НЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРИОГО

ДЕЙСТВИЯ

Изобретение касается гидропнсвматического устройства ударного действия» может быть использовано, в частности, для дробления негабаритов горных пород.

Известно гидропневматическое устройство ударного действия для разрушения негабаритов горных пород, включающее поступательно перемещаемый в цилиндре ударный поршень, воздействующий на рабочий инструмент, в котором выполнена заполняемая жидкостью полость с входящим в нее золотником-плунжером, передающим удары от поршня жидкости и перекрывающим при этом каналы для подвода кидкости, выходящие в полость рабочего инструмента (1).

Конструкция такого устройства предусматривает уменьшение динамических нагрузок на него в момент удара. Однако передача усилий от газового аккумулятора к ударной массе осуществляется механическим путем и сопровождается ударами металлических деталей одна о другую, что снижает надежность в работе устройства.

Более близким техническим решением к изобретению является гидропневматнческое устройство ударного действия, содержащее размещенный в цилиндре боек, нссущий рабочий и тормозной поршни, образующие с разделительной перегородкой цилиндра напорную и сливную полости, периоди госки соединяемыс между собой с помощью расположенного в бойке золотника, и воздействующий на боек гидропневматическпй аккумулятор с двумя поршнями, полость между кото5 рыми заполнена сжатым газом, а полости перед поршнями — жидкостью (2).

В указанном устройстве поршень г1 дропневматического аккумулятора своим штоком жестко соединен с траверсой штока гидроцп10 линдра взвода и снабжен упорами, взаимодействующими с тормозными поршнями аккумулятора. Таким образом, и в этом случае акку мулятор имеет жестку 10 меха»1гческуlо связь с подвижными ударными массами, гго

15 оказывает значительное влияние на надежность в работе устройства.

Кроме того, в устройстве из-за того, что шток проходит через полость газового аккумулятора, приходится увеличивать об ьсм

20 его цилиндра, что создает трудности в получении надежного уплотнения поверхности аккумулятора.

Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства.

25 Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено гидропневматическим поршневым компенсатором, а в цилиндре соответственно со стороны рабочего и тормозного поршней выполнены рабочая и тормоз30 ная ка "cphi, IlocTQIIHHQ сообщенные c I iiдрыв60026i5 лическими полостями аккумулятора и гидравлическими полостями компенсатора, газовые полости которого сообщены с атмосферой.

Такое конструктивное решение позволяет полностью заменить жесткую механическу|о связь газового аккумулятора с бойком гидравлической, сохраняя при этом статистическую разгрузку подвижных масс; исключить соударение деталей при работе и увеличить таким образом надежность запирания газа в цилиндре аккумулятора.

На фиг. 1 показано описываемое устройство в положении, соответствующем моменту начала взвода бойка; на фиг. 2 — то же в положении, соответствующем началу рабочего хода бойка; на фиг. 3 — то же в положении, соответствующем концу торможения бойка.

Устройство имеет цилиндр 1, в котором расположен боек 2 с наконечником 3, несущий тормозной 4 и рабочий 5 поршни, золотник 6 с пружиной 7, гидропневматический аккумулятор 8 с рабочим 9 н тормозным 10 поршнями, переднюю 11 и заднюю 12 крепежные обоймы, разделительную перегородку 13, переднюю 14 и заднюю 15 уплотнительные крышки, корпус гидропневматического поршневого компенсатора 16 с упорной перегородкой 17 и поршнями 18. В цилиндре 1 выполнены отверстия 19 и 20 соответственно для подвода и для слива рабочей жидкости, а в теле бойка 2 — перепускные 21 и управляющие 22 каналы. Взаимное расположение деталей устройства образует сливную 23, напорную 24, рабочую 25 и тормозную 26 камеры, гидравлическую полость 27 гидропневматического поршневого компенсатора 16, газовую полость 28 гидропневматического поршневого компенсатора 16, гидравлические полости 29 и 30 аккумулятора 8, полость 31 газового аккумулятора 8. Тормозная 26 и рабочая 25 камеры соединены с гидравлическими полостями 29 и 30 газового аккумулятора 8 и гидропневматического поршневого компенсатора

16 соответственно каналами 32 и 33.

В исходном положении детали устройства занимают положение, показанное на фиг. 1, причем золотник 6 находится в нижнем положении. Полость 31 аккумулятора 8 заполнена сжатым газом, например азотом, под давлением, обеспечивающим получение расчетной величины энергии единичного удара. Камеры

23 — 26 и полости 27, 29 и 30 заполнены рабочей жидкостью.

При подаче от гидропривода рабочей жидкости в напорную камеру 24 происходит перемещение бойка 2 с тормозным 4 и рабочим

5 поршнями вверх, при этом рабочий поршень

5 через каналы 33 вытесняет жидкость из рабочей камеры 25 цилиндра 1 в полости 27 и

30. Так как на рабочий поршень 9 аккумулятора 8 со стороны полости 31 воздействует усилие сжатого газа, а газовая полость 28 гидропневматического поршневого компенсатора 16 соединена с атмосферой, происходит перемещение поршня 18 вниз. При этом вылятора 8. При перемещении поршня 10 происходит сжатие газа в полости 31 аккумулятора 8 и гашение кинетической энергии подвижных масс до их полной остановки.

Выполнение в цилиндре 1 устройства тор55

65 мозной 26 и рабочей 25 камер, соединенных с гидравлическими полостями 27 гидропневматического компенсатора 16 и гидравлическими полостями 29 и 30 гидропневматического аккумулятора 8, полностью устраняет его жесткую механическую связь с бойком 2, забирается «свободный выбег» подвижных масс. После того как поршень 18 дойдет до упорной перегородки 17, начинается непосредственно взвод подвижных масс, при этом рабочий поршень 9 перемещается вниз, производя дополнительное сжатие газа в аккумуляторе 8 и повышая его потенциальную энергию. В это время за счет разряжения в тормозной камере 26 цилиндра 1 происходит перемещение поршня 18 вниз, и разрыва столба жидкости в тормозной камере 26 не происходит. Взвод осуществляется до момента выхода управляющих каналов 22 в напорную камеру 24, при котором золотник б перемеща15 ется в крайнее верхнее положение и соединяет камеры 23 и 24 через перепускные каналы

21 и кольцевую проточку золотника 6, как IIoказано на фиг. 2. Под действием быстрорасширяющего газа аккумулятора 8 подвижная

20 масса устройства (детали 2, 3, 4, 5, 6, 7) перемещается ускоренно вниз и потенциальная энергия сжатого газа переходит в кинетическую энергию подвижных масс. Золотник б удерживается в крайнем верхнем положении

25 за счет сил инерции, возникающих в момент разгона подвижных масс, а жидкость по каналам 21 переливается из напорной камеры

24 в сливную камеру 23. В момент удара происходит резкая остановка подвижных масс и

Зо золотник 6 за счет сил инерции перебрасывается в крайнее нижнее положение, перекрывая перепускные каналы 21 и разобщал камеры 23 и 24. Затем цикл повторяется.

Конструкция устройства предусматривает

35 статистическую разгрузку подвижных масс в момент удара, т. е. в это время подвижные массы движутся по инерции и на них не действуют ускоряющие и тормозные усилия. При свободном перемещении подвижных масс так4р же не происходит разрыв столба жидкости в рабочей 25 и тормозной 26 камерах, так как поршни 18 гидропневматических поршневых компенсаторов перемещаются, сохраняя постоянство объема жидкости в указанных ка45 мерах.

Если после выбора «свободного выбега» боек 2 не встретит преграды, начинается процесс торможения. Положение деталей устройства в этот момент представлено на фиг. 3. В

50 этом случае нижний поршень 18 компенсатора 16 доходит до упорной перегородки 17, а тормозной поршень 4 цилиндра 1 вытесняет жидкость из тормозной камеры 26 через каналы 32 в гидравлическую полость 29 аккуму600265

27 7

/.- 17

Z0

27

Раг 1 7аг 2 меняя ее гидравлической, при этом исключаются удары отдельных деталей устройства под большими ударными нагрузками, повышается технологичность изготовления, надежность в работе и уменьшаются динамические нагрузки на корпус устройства в момент удара.

Формула изобретения

Гидропневматическое устройство ударного действия, содержащее размещенный в цилиндре боек, несущий рабочий и тормозной поршни, образующие с разделительной перегородкой цилиндра напорную и сливную полости, периодически соединяемые между собой с помощью расположенного в бойке золотника, и воздействующий на боек гидропневматический аккумулятор с двумя поршнями, полость между которыми заполнена сжатым газом, а полости перед поршнями— жидкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства, оно снабжено гидропневматическим поршневым компенсатором, а в цилиндре соответственно со стороны рабочего и тормозного поршней выполнены рабочая и тормозная камеры, постоянно сообщенные с гидрав10 лическими полостями аккумулятора и гидравлическими полостями компенсатора, газовые полости которого сообщены с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15 1. Авторское свидетельство СССР № 393402, кл. E 21С 3/20, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 420738, кл. Е 21С 3/20, 1971.

6002 6

Фиг. 2

Редактор H. Пушкин

Заказ 360/13 Изд. № 347 Тираж 820 Подписное

НП0 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Левин

Тсхред А. Камышникова

Корректоры: О. Тюрина и Л. Брахнина