Гидравлический механизм ударного действия

 

Использование: для разрушения горных и мерзлых пород, сооружений из бетона и других твердых материалов в строительной и горной промышленности. Сущность изобретения: устройство включает корпус с аккумулятором энергии, взводящую камеру, боек, содержащий поршень со штоком, и клапан. Боек имеет проточку и каналы, которые соединены со сливной камерой, а она - со сливной магистралью. Клапан концентрически расположен на штоке бойка с возможностью осевого перемещения. Поверхность клапана образует с внутренней поверхностью корпуса кольцевой щелевой дроссель, а торцовая поверхность, шток и внутренняя поверхность корпуса - полость, которая соединена с напорной магистралью. 1 ил.

Изобретение относится к устройству ударного действия, которое может быть использовано для разрушения горных и мерзлых пород, сооружений из бетона и других твердых материалов в строительной и горной промышленности.

Известен гидравлический механизм ударного действия, содержащий корпус, боек с головкой, клапан в виде втулки, газовый аккумулятор, взводящую полость и переливную камеру с переливным каналом [1].

Недостаток этого механизма - повышенный вредный эффект от разрушения контактирующих поверхностей головки бойка и клапана при посадке последнего на головку бойка после нанесения бойком удара. Это объясняется конструктивно-необходимой увеличенной массой клапана, вызванной подводом во внутреннюю полость клапана давления рабочей жидкости при взводе бойка и расположением клапана в газовом аккумуляторе. Такое расположение клапана, кроме утяжеления его, требует повышения точности изготовления наружной и внутренней поверхностей клапана и повышения антифрикционных свойств и износостойкости их, т.к. эти поверхности участвуют в обеспечении уплотнения и являются подшипниками скольжения. Снижается и КПД механизма из-за потери энергии на непроизводительное сжатие газа в газовом аккумуляторе клапаном и усложняется узел уплотнения газового аккумулятора, т.е. уплотнение производится по двум поверхностям. Уплотнение, установленное в бойке, должно быть ударопрочным, что трудно выполнить.

Известен механизм [2], отличающийся от механизма [1] тем, что с целью повышения долговечности механизма за счет уменьшения концентрации напряжений на бойке боек выполнен с конической поверхностью, расположенной между хвостовиком бойка и головкой бойка, а клапан выполнен с внутренним конусом со стороны переливной камеры. Конус клапана выполнен с углом наклона образующей к продольной оси бойка, большим угла наклона образующей конической поверхности бойка к той же оси. Боек может быть выполнен с радиусной проточкой в месте перехода его конической поверхности к цилиндрической поверхности хвостовика бойка. Коническая поверхность бойка выполнена с образующей, касательной к поверхности этой проточки. Введение в механизме [2] конических поверхностей на клапане и бойке и радиальной проточки на бойке незначительно снижает контактные напряжения в клапане бойка за счет гидравлического демпфирования рабочей жидкости в самом конце хода клапана в сторону головки бойка. Остальные недостатки механизма [2] те же, что механизма [1].

Цель изобретения - снижение массы клапана, исключение движения клапана в газовом аккумуляторе, разгрузка клапана от давления рабочей жидкости со стороны внутренней поверхности, снижение точности изготовления клапана, увеличение рабочей площади бойка, расположенного в газовом аккумуляторе.

Цель достигается тем, что гидравлический механизм ударного действия содержит корпус с газовым аккумулятором энергии, взводящую и сливную камеры, боек с головкой и переливными каналами, клапан в виде простой, короткой и тонкостенной втулки, размещенной в напорной полости и образующей своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса щелевой дроссель. Снижение массы клапана и исключение движения клапана в газовом аккумуляторе уменьшает вредный эффект от разрушения контактирующих поверхностей клапана и головки бойка, это повышает надежность и долговечность механизма. Увеличение рабочей площади бойка, при сохранении габаритов механизма, повышает его КПД.

На чертеже изображено гидравлическое устройство ударного действия, разрез.

Устройство включает корпус 1 с газовым аккумулятором энергии 2, взводящую камеру 3, боек 4, содержащий головку 5, шток 6 и клапан 7. Боек 4 имеет проточку 8 и переливные каналы 9, 10, 11, которые соединены со сливной камерой 12, а она - со сливной магистралью 13. Клапан 7 расположен на штоке 6 бойка 4 с возможностью осевого перемещения. Наружная поверхность клапана 7 образует с внутренней поверхностью корпуса 1 щелевой дроссель 14, который соединяет через напорную полость 15 напорную магистраль 16 с взводящей камерой 3.

Устройство работает следующим образом.

Поступающая по напорной магистрали 16 рабочая жидкость попадает в напорную полость 15 и через щелевой дроссель 14 - во взводящую камеру 3, где, действуя на активную площадь бойка, перемещает его в сторону газового аккумулятора энергии 2, сжимая в нем газ. Клапан 7, прижимаясь к головке 5 бойка 4, силой, создаваемой перепадом давления рабочей жидкости на щелевом дросселе, перемещается вместе с бойком. В конце перемещения бойка 4 с клапаном 7 пазы 8 бойка соединяют напорную полость 15 со сливной камерой 12, и рабочая жидкость из напорной полости 15 перетекает в сливную камеру 12 и далее - в сливную магистраль 13. Давление в напорной полости 15 уменьшается, и клапан 7 отрывается от головки 5 бойка 4, соединяя взводящую камеру 3 через переливные каналы 9-11 со сливной камерой 12. Давление во взводящей камере 3 снижается, и боек 4 под действием сжатого газа газового аккумулятора энергии 2 перемещается в обратную сторону и наносит удар по инструменту. При движении бойка 4 на удар пазы 8 отсоединяют напорную полость 15 от сливной камеры 12, и рабочая жидкость, поступающая из напорной магистрали 16, перемещает клапан 7 до прижатия его к головке 5 бойка 4. Цикл повторяется.

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий корпус с газовым аккумулятором энергии, взводящую и сливную камеры, боек с головкой и переливными каналами, клапан в виде втулки, размещенной на штоке бойка с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что механизм имеет расположенную между сливной и взводящей камерами напорную полость, в которой размещен клапан, опирающийся внутренней поверхностью на поверхность бойка и образующий наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса щелевой дроссель.

РИСУНКИ

Рисунок 1