Гидравлическое устройство ударного действия

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород. В устройстве обеспечено автоматическое изменение энергии удара в зависимости от характеристики разрушаемой породы, что повышает срок службы устройства. Устройство содержит корпус 1, поршень-боек 2, распределительный узел 6, золотник 20 и промежуточную наковальню (ПН) 10. Корпус 1 образует с поршнем-бойком 2 гидропневматическую камеру (К) 3 прямого хода и К 4 обратного хода. В К 19 управления золотника 20 расположен пневмогидравлический аккумулятор 27. Корпус 1 выполнен с тремя дополнительными расточками, образующими с ПН 10 дроссельную 11, напорную 12 и сбросную 13 К. Дроссельный 15 и обводной 16 каналы ПН 10 расположены с возможностью сообщения К 11 соответственно с К 13 и 12. При этом К 19 сообщена с К 11. В зависимости от характеристики разрушаемой породы изменяется углубка инструмента при ударе, а следовательно, и ход ПН 10. Вследствие этого изменяется степень дросселирования рабочей жидкости дроссельным каналом 15. Поэтому изменяется давление в К 19 и, как следствие, давление в К 3, определяющее энергию удара. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )5 Е 21 С 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617822/23-03 (22) 09.12.88 (46) 30.10.90..Бюл. N 40 (71) Донецкий политехнический институт (72) Г,М, Тимошенко, А.Ф. Яценко, С.А. Селивра и С.А, Корощенко (53) 622,233.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1268721, кл. Е 21 С 3/20, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1496370, кл. Е 21 С 3/20, 1988, (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород. В устройство обеспечено автоматическое изменение энергии удара в зависимости от характеристики разрушаемой породы, что повышает срок службы устройства. Устройство содержит корпус 1, пор-

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударного действия для разрушения горных пород.

Цель изобретения — повышение срока службы устройства за счет обеспечения автоматического изменения энергии удара в зависимости от характеристики разрушаемой породы.

На чертеже представлено устройство.

Гидропневматическое устройство ударного действия состоит из корпуса 1, внутри . которого размещен поршень-боек 2, образующий с корпусом гидропневматическую камеру 3 прямого хода и камеру 4 обратного

„„Я „„1602980 А1 шень-боек 2, распределительный узел 6, золотник 20 и промежуточную наковальню (ПН) 10. Корпус 1 образует с поршнем-бойком 2 гидропневматическую камеру (К) 3 прямого хода и К 4 обратного хода. В К 19 управления золотника 20 расположен пневмогидравлический аккумулятор 27. Корпус 1 выполнен с тремя дополнительными расточками, образующими с ПН 10 дроссельную

11, напорную 12 и сбросную 13 К. Дроссельный 15 и обводной 16 каналы ПН 10 расположены с возможностью сообщения К 11 соответственно с К 13 и 12. При этом К 19 сообщена с К 11. В зависимости от характеристики разрушаемой породы изменяется углубка инструмента при ударе, а следовательно, и ход ПН 10, Вследствие этого изменяется степень дросселирования рабочей жидкости. дроссельным каналом 15. Поэтому изменяется давление в К 19 и, как следствие, давление в К 3, определяющее энергию удара. 1 ил. хода, связанную каналом 5 с распределительным узлом 6. соединенным каналами с напорной 7 и сливной 8 линиями. В корпусе соосно поршню-бойку 2 размещены наковальня 9 рабочего инструмента и промежуточная наковальня 10, образующая с дополнительными расточкэми корпуса 1 дроссельную 11, напорную 12 и сбросную 13 камеры.

В промежуточной наковальне 10 выполнены дроссельный канал 14 с дроссельным пазом 15 и обводной канал 16. Дроссел ьный канал 14 гидравлически связывает расположенные с возможностью сообщения дроссельную камеру 11 соответственно со

1602980 сбросной 13 и напорной 12 камерами. В корпусе установлена пружина 17 для обеспечения постоянного контакта промежуточной наковальни 10 с наковальней 9, Дроссельная камера.11 к аналом 18 соединена с камерой 19 управления золотника

20, имеющего в камере 19 поршневую поверхность 21, а в следящей камере 22— поршневую поверхность 23 и образующего с корпусом напорную 24 и сбросную 25 полости, связанные соответственно с напорной 7 и сливной 8 линиями. Между напорной

24 и сбросной 25 полостями расположен канал 26 для соединения с гидропневмати-. ческой камерой 3 прямого хода и следящей камерой 22. В камере 19 размещен пневмогидравлический аккумулятор 27. Жиклер 28 предназначен для подачи рабочей жидкости из напорной линии 7 в камеру 19, Устройство работает следующим образом.

Предположим, что на корпус гидропневматического ударника не воздействует усилие подачи; рабочая жидкость от источника питания подается в напорную линию

7, распределительный узел 6 выключен, т.е, . рабочая жидкость не поступает ни в сливную линию 8, ни в камеру 4 обратного хода, а последняя соединена со сливной линией

8. Поддействием усилия пружины 17 промежуточная наковальня 10 перемещается в крайнее правое (по чертежу) положение, а золотник 20 находится в среднем положении (как показано на чертеже). В таком положении дроссельный паз 15 полностью открыт и располо>кен B дроссельной камере

11, а гидравлическая связь между дроссельной 11 и напорной 12 камерами отсутствует.

Рабочая жидкость из напорной линии 7 через жиклер 28 поступает в камеру 19, дроссель 15, дроссельный канал 14, сбросную камеру 13, сливную линию 8. Поскольку гидравлическое сопротивление дросселя 15 минимально, то давление жидкости в камере 19 низкое, и золотник 20 находится в среднем (как показанр на чертеже) или левом положении, при которых рабочая жидкость, поступающая из напорной линии 7, гидравлически запирается в напорной полости 24, При создании усилия подачи на корпусе гидропневмоударника наковальня инструмента 9 перемещается влево. При этом промежуточная наковальня 10 также перемещается влево, сжимая пружину 17, Дроссель 15 выходит из дроссельной камеры 11, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления и увеличению давления в камере 19, связанной с дроссельной камерой 11 каналом 18. Повышение

15 прекращается, Рабочая жидкость из напорной линии 7

20 через напорную полость 24 и канал 26 про25

35

45

5

10 давления в камере 19 вызывает увеличение силы, действующей на золотник 20 со стороны поршневой поверхности 21, и перемещение золотника 20 вправо. При этом напорная камера 24 соединяет линию 7 с каналом 26, по которому рабочая жидкость поступает в гидропневматическую камеру 3 прямого хода.

Максимальное усилие подачи вызывает перемещение промежуточной наковальни

10 в крайнее левое положение, при котором дроссель 15 выходит из дроссельной камеры 11, а обводной канал 16 соединяет напорную камеру 12 с дроссельной камерой

11. Давление в камере 19 становится максимально допустимым, так как сброс жидкости из камеры 19 через дроссельный канал 14 должает поступать в гидропневматическую камеру 3 прямого хода. Газ в пневматической полости гидропневматической камеры

3 сжимается, и давление возрастает. При этом возрастает давление в следящей камере 22. Когда давление в гидропневматической камере 3 прямого хода и следящей камере 22 возрастает до величины, обеспечивающей равенство сил, действующих на поршневые поверхности 21 и 23, золотник

20 под действием пружины занимает положение, при котором дальнейшая подача жидкости из напорной полости 24 в канал 26 прекращается, Гидропневматическое устройство ударного действия готово к работе.

При включении распределительного узла 6 рабочая жидкость из напорной линии 7 подается по каналу 5 в камеру 4 обратного хода, и поршень-боек 2 начинает совершать обратный ход. В конце обратного хода поршень-боек 2 останавливается, распределительный узел 6 переключается, канал 15 соединяется со сливной линией 8, что приводит к снижению давления в камере 4 обратного хода и началу прямого хода поршня-бойка 2 под действием давления со стороны гидропневматической камеры 3, В конце прямого хода поршень-боек 2 наносит удар по промежуточной наковальне

10, которая передает ударный импульс наковальне инструмента 9, При этом инструмент внедряется в массив, а наковальни 9 и

10 перемещаются вправо. Поршень-боек 2 останавливается, распределительный узел

6 переключается, и цикл повторяется. В зависимости от крепости разрушаемых пород изменяется величина внедрения инструмента после каждого удара. При разрушении очень крепких пород эта величина небольшая, и промежуточная наковальня

1602980

30

35 что вызывает частичный выход дросселя 15 ме находится в крайнем левом положении, обеспечивая соединение напорной камеры

12 с дроссельной камерой 11 и поддержание максимально допустимого давления в камере 19, а следовательно, и в гидропнев- 5 матической камере 3 прямого хода, т.е. энергия удара гидропневмоударника максимальная, При снижении крепости разрушаемых пород промежуточная наковальня 10 пере- 10 мещается вправо (относительно корпуса устройства). При этом обводной канал 16 выходит из напорной камеры 12, а дроссельный канал 14 с дросселем 15 входят в дроссельную камеру 11. Рабочая жидкость 15 из камеры 19 через дроссель 15 начинает поступать в сливную линию 8, давление в камере 19 снижается, так как жидкость в нее поступает через жиклер 28. Поскольку в следящей камере 22 давление становится вы- 20 ше, чем в камере 19, то золотник 20 под действием усилия со стороны поршневой поверхности 22 перемещается влево. При этом сливная полость 25 соединяет канал 28 с линией 8 слива.

Рабочая жидкость из гидропневматической камеры 3 прямого хода начинает сбрасываться в сливную линию 8, и давление в камере 3 снижается. Это вызывает снижение энергии удара поршня-бойка 2, так как его разгон в период прямого хода осуществляется меньшим усилием. Снижение энергии удара предотвращает глубокое внедрение инструмента в массив и соударение поршня-бойка 2 с элементами корпуса

При дальнейшем уменьшении крепости разрушаемых пород промежуточная наковальня 10 еще больше перемещается вправо относительно корпуса. Дроссель 15 в большей степени открывается (так как он 40 водит в дроссельную камеру 11), и его гидравлическое сопротивление уменьшается, что ведет к снижению давления в камере 19, а следовательно, и в гидропневматической камере 3 прямого хода. 45

При исчезновении контакта инструмента с массивом промежуточная наковальня занимает крайнее правое положение, и сопротивление дросселя 15 становится минимальным, следовательно, давление в 50 камере 19 и гидропневматической камере 3 прямого хода становится близким к атмосферному, так как они соединяются со сливной линией 8, Это приводит к остановке гидропневматического устройства ударного 55 действия. Если крепость пород возрастает, то глубина внедрения инструмента снижается, и промежуточная наковальня 10 перемещается влево по отношению к корпусу, из дроссельной камеры 11 и рост его гидравлического сопротивления. Давление в камере 19 увеличивается, и сила, действующая на поршневую поверхность 21, становится больше, чем сила, действующая на поршневую поверхность 23. Золотник 20 перемеща- ется вправо.

Жидкость из напорной линии через на порную полость 21 поступает в канал 26 и далее в гидропневматическую камеру 3, Давление в камере 3 возрастает, также возрастает давление в следящей камере 22, связанной с гидропневматической камерой

3 каналом 26. При выравнивании сил, действующих на поршневые поверхности 21 и 23 золотника 20, последний возвращается в среднее положение, прекращая доступ жидкости в гидропневматическую камеру 3 прямого хода, Энергия удара возрастает.

Поскольку при,работе устройства движение промежуточной наковальни 10 происходит в виде возвратно-поступательных перемещений (после каждого удара промежуточная наковальня 10 перемещается вправо, а в период обратного хода поршнябойка 2 — влево), то это вызывает постоянное изменение гидравлического сопротивления дросселя 15 и пульсацию давления в камере 19. Для стабилизации давления в камере 19 размещен гидропневматический аккумулятор 27, обеспечивающий поддержание средней величины давления в камере 19 в период одного цикла работы устройства.

Формула изобретения

Гидравлическое устройство ударного действия, включающее поршень-боек, образующий с корпусом гидропневматическую камеру прямого хода и камеру обратного хода, промежуточную наковальню, распределительный узел и золотник с камерой управления, отл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения срока службы устройства за счет обеспечения автоматического изменения энергии удара в зависимости от характеристики разрушаемой породы, устройство снабжено пневмогидравлическим аккумулятором, расположенным в камере управления золотника, а корпус выполнен с тремя дополнительными расточками, образующими дроссельную, напорную и сбросную камеры, в которой размещена промежуточная наковальня, выполненная с дроссельным и обводным каналами, расположенными с возможностью сообщения дроссельной камеры соответственно со сбросной и напорной камерами, причем дроссельная камера сообщена с карой управления золотника.

Ю 192124 2Р 1Þ Л 2 4 1В 12 14 15 У

7 27 28 202677

11 10 15 16 11

Составитель О. Константинов

Редактор И. Касардэ Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 3366 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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