Гидравлический ударный механизм

 

О П Й С"А --Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1i ц 76895 8

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.06.78 (21) 2629663/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43). Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (51) М. Кл.

Е 21С 3f20, Государственный комитет (53) УДК 622.233.5 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

Н. А. Белан, В. И. Захаров, В. И. Медведев, Ю. И. Юшков, Н. И. Гудимов, В. А. Шилов и А. И. Кулик

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт «КузНИУИ» и Кузнецкий машиностроительный завод (71) Заявители (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к гидравлическим ударным механизмам, преимущественно, для бурильных и других горных машин ударного действия.

Известен гидравлический ударный механизм, содержащий корпус, распределитель, гидравлическую пружину, под воздействием которой осуществляется рабочий ход поршня-бойка, в то же время гидравлическая пружина препятствует ударам поршня-бойка по заднему ограничителю (корпусу) (1).

Описанный механизм обладает рядом недостатков: не исключены удары поршня-бойка при рабочем ходе; отсутствует устройство, обеспечивающее обязательное и полное заполнение жидкостью полости гидропружины при запуске механизма. Неполное заполнение полости гидропружины при запуске, а также некомпенсируемые утечки жидкости из полости гидропружины во время работы ударного механизма вызывает нарушение режима работы механизма в целом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является гидравлический механизм, содержащий корпус, распределитель, боек, приводимый в движение плунжерами рабочего и холостого хода, которые установлены в полостях, сообщенных с нагнетательной магистралью и с тормозными гидравлическими пружинами и

5 рабочий инструмент (2).

Схема данного механизма позволяет раздельно регулировать энергию и частоту ударов. Механизм имеет высокий КПД, устойчив при работе в нормальном режиме.

1О Недостатком такого механизма является то, что в момент запуска при уменьшении частоты ударов ниже расчетной, а также при отсутствии поджатия рабочего инструмента возможны удары бойка по корпусу

15 при рабочем и холостом ходе. Удары бойка по корпусу вызывают большие динамическе нагрузки в элементах конструкции, преждевременный их износ и разрушение механизма.

20 Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности механизма.

Указанная цель достигается тем, что каждая гидравлическая пружина дополнитель25 но сообщена с нагнетательной магистралью, при этом в каналах сообщения смонтированы обратные клапаны.

Этим обеспечивается предварительное заполнение полостей гидропружин жидкостью

768958

G0

1теред началом работы механизма и тем самым исключается как при запуске, так и во время работы разрушающие механизм удары бойка по корпусу в переднем и заднем крайнем положениях, а также обеспечивается устойчивый запуск ударного механизма при любом положении его подвижных элементов.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема гидравлического ударного механизма.

Ударный механизм согласно изобретению включает корпус 1, в котором размещен боек 2, взаимодействующий с плунжерами

3 холостого хода и плунжером 4 рабочего хода, располагающимися соответственно в полостях 5 и 6. Плунжерные полости 5 и

6 постоянно посредством каналов 7 и 8 сообщаются соответственно с полостями 9 и 10 гидравлических пружин. Полость 6 плунжера 4 рабочего хода через канал 11 и распределитель 12 гидравлического типа сообщена с напорной магистралью 13, а полости 5 плунжеров 3 холостого хода сообщены с гидрораспределителем 12 через канал 14 и управляемый канал 15. Каналы

11 и 14, сообщающие плунжерные полости

6 и 5 с напорной магистралью 13 и управляемым каналом 15, расположены в крайних положениях плунжеров.

Полость тормозной гидропружины 9 сообщена с управляемым каналом 15 гидрораспределителя 12 посредством канала 16 с установленным на нем обратным каналом

17, а полость тормозной гидропружины 10 сообщена с нагнетательной магистралью

13 каналом 18, в линию которого включен обратный клапан 19.

В напорной магистрали 13 и сливной 20 установлены гидроаккумуляторы 21 и 22.

Ударный механизм имеет рабочий инструмент 23. На поверхности гидрораспределителя выполнены канавки 24.

Работает гидравлический ударный механизм следующим образом, При установившемся режиме полости тормозных гидравлических пружин 9 и 10 полностью заполнены жидкостью, а инструмент 23 (путем упора в разрушаемый материал) перемещен в крайнее правое положение (согласно чертежу). На чертеже изображено положение бойка 2 в момент нанесения удара по инструменту 23. В это время полости 5 плунжеров 3 холостого хода через управляемый канал 15 гидрораспределителя 12 сообщены со сливной магистралью 20. При этом давление жидкости в полостях 5 такое же, как в сливной магистрали 20.

При последующем вращении гидрораспределителя 12 полости 5 плунжеров 3 холостого хода через канал 14, управляемый канал 15 и канавки 24 сообщаются с напорной магистралью 13, Благодаря тому, что силы, развиваемые плунжерами 3 холо5

45 стого хода, больше сил, развиваемых йлун= жером 4 рабочего хода (суммарная площадь поперечного сечения плунжеров холостого хода больше площади поперечного сечения плунжера рабочего хода), боек 2 движется в право (по чертежу), совершая холостой ход. При этом плунжером 4 жидкость из полости 6 вытесняется (под давлением) в напорную магистраль 13.

В конце холостого хода полости 5 плунжеров 3 посредством гидрораспределителя

12 сообщаются со сливной магистралью 20„ боек 2 затормаживается действием плунжера 4, останавливается и начинает двигаться влево (по чертежу), совершая рабочий ход, до соударения с инструментом 23.

Далее цикл повторяется, Соотношение сил развиваемое плунжерами рабочего 4 и холостого 5 ходов в период времени, в течение которого полости

5 плупжеров 3 холостого хода сообщены с напорной магистралью 13 рассчитывается так, что в установившемся режиме каналы

14 и 11 плунжерами 3 холостого и плунжером 4 рабочего хода не перекрываются и тормозные гидравлические пружины 9 и 10 в работу не вступают.

При снижении частоты ударов ниже минимального значения, запроектированного для данного механизма, боек 2 за период времени, пока полости 5 плунжеров 3 сообщены гидрораспределителем 12 с напорной магистралью 13, успевает пройти расстояние, при котором плунжер 4 перекрывает канал 11, жидкость в гидропружине

10 снимается, резко возрастает давление, и боек 2 затормаживается.

В случае выхода инструмента 23 из монтажа с разрушаемым материалом он выдвигается влево, а боек 2, совершает рабочий ход, проходит дальше обычного и плунжеры 3 холостого хода перекрывают канал 14, жидкость в гидропружине 9 сжимается, давление возрастает и боек 2 затормаживается.

При запуске, когда тормозные гидравлические пружины 9 и 10 не заполнены жидкостью, механизм работает следующим образом.

В начальный момент из напорной магистрали 13 жидкость поступает лишь в полость 6.плунжера 4 рабочего хода и гидропружину 10. В последующий момент вращающийся гидрораспределитель 12 сообщает управляемый канал 16 с напорной магистралью 13, и тормозная пружина 9 и механизм выходит на нормальный режим работы. В случае, если в момент запуска механизма плунжеры 3 и 4 будут находиться в таком положении, когда они перекрывают каналы 11 и 14 заполнение полостей гидропружин 9 и 10 будет происходить через каналы 16 и 18 и обратные каналы 17 и 19, 768958

Формула изобретения

Составитель В. Махаева

Техред А. Камышникова

Редактор Т. Авдейчик

Корректор А. Галахова

Заказ 2260/14 Изд. Ме 509 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

До полного заполнения полостей гидропружин 9 и 10 жидкостью, давление жидкости в каналах и полостях ударного механизма не может возрасти до рабочего давления и механизм не может начать работу.

Таким образом, при вариантах режима и запуска предлагаемого механизма не происходит удара бойка по корпусу механизма и осуществляется уверенный его запуск, Гидравлический ударный механизм, включающий корпус, распределитель, боек, приводимый в движение плунжерами рабочего и холостого хода, которые установлены в полостях, сообщенных с нагнетателЬ. ной магистралью и с тормозными гидравлическими пружинами, и рабочий инструмент, отличающийся тем, что, с

5 целью повышения эксплуатационной надежности механизма, каждая гидравлическая пружина дополнительно сообщена с нагнетательной магистралью, при этом в каналах сообщения смонтированы обратные

10 клапаны, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Башта Т. М. Машиностроительная гидравлика, М., Машиностроение, 1971, с. 453.

15 2. Авторское свидетельство СССР № 447506, кл. E 21С 3/20, 12.01.71.