Гидравлический ударный механизм

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>953203 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 200880 (21) 2978939/22-03 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 230882. Бюллетень Hо 31

Дата опубликования описания 230882

f$1) М. Кл.з

Е 21 С 3/20

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений. н открытий

t$3)УДК б22.233.

° 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ж. Усубалиев, М. Жоробеков и К. Ж. hIakca aexi_#_ )®3p; Я

t !

ij

) 0 4?К (л д :-г, Фрунзенский политехнический инсти ()TE3jp (71) Заявитель. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАРН61Й МЕХАНИЗМ Изобретение относится к горному делу, а именно к гидравлическому ударному механизму, который может быть .использован для разрушения горных пород, бетона и рыхления мерзлых: грунтов.

Известно гидравлическое ударное устройство, содержащее боек с поршнем, размещенные в цилиндре, снабженное пневмоаккумулятором и вспомогательным поршнем, установленным в перемычке корпуса полым штоком, внутри которого размещен подпружиненный инерционный золотник, а также снабженное.напорными и сливными каналами f1 ) .

Недостатки этого устройства сложность и малонадежность ввиду того, что оно имеет большое число сочлененных исполнительных элементов.

Кроме того, упругие пружины, которые имеются в механизме, при больших частотах не выдерживают циклических нагрузок и быстро выходят иэ строя.

Наиболее близким по технической сущности и.достигаемому результату к изобретению является гидравлический ударный механизм, включающий гидроаккумулятор, внутри которого размещен цилиндр и боек, полость разгона которого постоянно связана с гидроаккумулятором и периодически со сливной магистралью, а полость возврата постоянно сообщена с напорной магистралью (2).

Однако в таком механизме для со10 вершения автоколебательного движения бойку необходимо иметь такую действующую силу, которая могла бы всегда возвращать боек в исходное положение. В полости взвода бойка имеется постоянная действующая сила, она является в одном случае полезной (когда боек совершает холостой ход), а в другом случае;отрицательной (когда .боек совершает рабочий ход для нанесения удара по инструменту)..Следовательно, эта сила уменьшает предударную скорость, энергию и частоту удара, тем самйм снижает энергетические характеристики, а также КПД гидравлического

25 ударного механизма, т.е, часть кинематической энергии бойка, полу-. ченной в процессе разгона, теряется на преодоление гидравлического сопротивления и действующей постоян30 ной силы в полости возврата бойка.

953203

Формула изобретения

Цель изобретения — увеличение частоты и энергии ударов гидравлического ударного механизма.

Поставленная цель достигается тем,.что гидравлический ударный механизм, включающий гидроаккумулятор, внутри которого размещен цилиндр и боек, полость разгона которого постоянно связана с гидроаккумулятором и периодически со сливной магистралью, а полость возврата i0 постоянно сообщена с напорной магистралью, механизм снабжен ступенчатым поршнем, одна из торцовых поверхностей которого размещена в полости возврата бойка, а другая — в полости гидроаккумулятора, при этом в бойке выполнен осевой канал, сообщенный с напорной магистралью и полостью возврата бойка.

На чертеже изображен предлагаемый гидравлический ударный механизм.

Внутри гидроаккумулятора 1 размещен цилиндр 2 и находящийся в нем боек 3. Внутри бойка 3 имеется канал

4, непосредственно связанный с напорной магистралью. Канал 4 через ка- 25 нал 5 .соединен с полостью 6 возврата бойка 3..

Механизм снабжен ступенчатым поршнем 7, образующим с цилиндром полости 8 и 9, которые соответствен- 30 но соединяются с полостью 6 возврата бойка через канал 10 и с полостью . гидроаккумулятора 1. Канал 4 имеет возможность периодически соединяться с полостью гидроаккумулятора 1 через 35 ряд проточек 11 и 12, выполненных на бойке и цилиндре. Полость 13 разгона бойка постоянно соединена с полостью гидроаккумулятора через отверстия 14 и периодически соединяет- 40 ся со сливной магистралью через проточки 15.

Гидравлический ударный механизм работает следующим образом.

В указанном на чертеже положении механизма боек 3 совершает рабочий ход. При этом полости гидроаккумулятора 1 и разгона 13 бойка 3 соединены со сливной магистралью. Ступенчатый поршень 7 находится в левом крайнем, положении, так как полбсть

6 постоянно соединена с напорной магистралью, то давление в ней повышается и начинается холостой ход бойка.

По мере движения бойка проточка 55

15 перекрывается и дальнейшее его движение сопровождается сжатием жидкости находящейся в гидроаккумуляторе. При дальнейшем движении совмещаются проточки 11 и 12 и по- 60 лость гидроаккумулятора соединяется с напорной магистралью. Объем гидроаккумулятора рассчитан так, что в периоц холостого хода бойка 3, сжатием в нем жидкости, равновесия сил не наступает. Давление начинает рости до значения напорного ° При достижении определенного уровня значения давления в гидроаккумуляторе, поршень 7 за счет разницы площадей перемещается вправо. Так как площадь бойка, на которую действует жидкость, со стороны полости разгона

13 бойка больше, чем со стороны полости возврата бойка, то он плавно останавливается и перемещается вправо, совершая рабочий ход.

После некоторого времени проточки

12 перекрываются и движение бойка осуществляется за счет энергии жидкости, сжатой при холостом ходе.

Перед соударением бойка об инструмент 16 полость 9 соединяется со сливной магистралью и давление в ней падает. Понижение давления приводит к перемещению ступенчатого поршня

7 в левую сторону за счет значитель-, ной силы со стороны его полости 8.

Соотношение площадей бойка со стороны полости 6 и ступенчатого поршня 7 подобраны так, что движение последнего приводит к резкому понижению давления в этих полостях.

Тем самым постоянная действующая сила на боек от момента соединения полости рабочего хода со сливной магистралью до соударения с инструментом двигается по инерции почти без наличия противодействующей силы.

Таким образом, в результате перемещения ступенчатого поршня, соединенного с одной стороны с полостью возврата бойка, а с другой стороны — с гидроаккумулятором, позволяет существенно уменьшить противодействующую силу во время движения бойка по инерции до соударения. При этом скорость соударения будет несколько выше, чем в обычных механизмах, следовательно, увеличится энергия и частота ударов, а также

КПД.

Гидравлический ударный механизм, включающий гидроаккумулятор, внутри которого размещен цилиндр и боек, полость разгона которого постоянно связана с гидроаккумулятором и периодически со сливной магистралью, а полость возврата постоянно сообщена с напорной магистралью, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения частоты и энергии ударов, механизм снабжен ступенчатым поршнем, одна из торцовых поверхностей которого размещена в полости возврата бойка, а другая — в полости гидроаккумулятора, при этом в бойке

953203

14 13

6 1 g /2 t1 5 б

Нипор

Составитель Ю. Стрелов

Редактор Л. Филиппова Техред Т.Фанта Корректор М. Коста

Заказ 6229/55 Тираж 623 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выполнен осевой канал, сообщенный с напорной магистралью и полостью возврата бойка..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

Р 467999, кл. Е

2. Авторское

Р 560978, кл. Е (прототип) . свидетельство СССР

21 С 3/20, 1972. свидетельство СССР

21 С 3/20, 1975