Гидропневматическое ударное устройство

 

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и предназначено для использования в статико-динамическом рыхлителе прочных и мерзлых грунтов, для уплотнения грунта в стесненных условиях, разрушения асфальтобетонных и бетонных покрытий дорог и других работ. Устройство содержит корпус, поршень-боек, полости взвода и слива, аккумулятор, блок управления с управляемым проходным окном в корпусе и золотником управления, торцы которого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива, и зазолотниковую полость. Устройство дополнительно снабжено гидроаккумулятором и гидрораспределителем, соединенными между собой трубопроводами. Гидрораспределитель выполнен двухпозиционным с возможностью сообщения его через трубопроводы, обратные клапаны и каналы в одной из позиций с полостями слива, взвода и зазолотниковой, а в другой - с полостью взвода. Золотник управления установлен с возможностью возврата в исходное положение посредством пружины, а диаметр поршня-бойка в полости взвода превышает его диаметр в полости слива. Изобретение обеспечивает уменьшение энергозатрат на разработку прочных и мерзлых грунтов, уплотнение грунта в стесненных условиях, разрушение асфальтобетонных и бетонных покрытий дорог и повышение эксплуатационной надежности устройства. 3 ил.

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и предназначено для использования в статико-динамическом рыхлителе прочных и мерзлых грунтов, для уплотнения грунта в стесненных условиях, разрушения асфальтобетонных и бетонных покрытий дорог и других работ.

Известно гидропневматическое ударное устройство, наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению, содержащее корпус со сливным и напорным каналами, поршень-боек, выполненный с поясками и кольцевой проточкой и образующий со стенками корпуса полости взвода и слива и аккумулятор, блок управления с управляемым проходным окном в корпусе, торцы которого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива и зазолотниковую полость /А.С. 846672 СССР, МКИ Е 02 F 5/30, Е 21 С, 1981/.

Недостатком данной конструкции является необходимость использования дополнительного насоса для создания напора в напорной магистрали, что уменьшает надежность данной конструкции, увеличивает энергозатраты на разработку грунтов и не может обеспечить устойчивый режим работы гидропневмоударника.

Задача - уменьшение энергозатрат на разработку прочных и мерзлых грунтов, уплотнение грунта в стесненных условиях, разрушение асфальтобетонных и бетонных покрытий дорог и других работ.

Технический результат - повышение эксплуатационной надежности устройства. Поставленный технический результат достигается тем, что гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус, поршень-боек, выполненный с пояском и образующий со стенками корпуса полости взвода и слива, и аккумулятор, блок управления с управляемым проходным окном в корпусе и золотником управления, торцы которого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива, и зазолотниковую полость, дополнительно снабжено гидроаккумулятором и гидрораспределителем, соединенными между собой трубопроводами, при этом гидрораспределитель выполнен двухпозиционным с возможностью сообщения его через трубопроводы, обратные клапаны и каналы в одной из позиций с полостями слива, взвода и зазолотниковой, а в другой - с полостью взвода, причем золотник управления установлен с возможностью возврата в исходное положение посредством пружины, а диаметр поршня-бойка в полости взвода превышает его диаметр в полости слива.

Пружина использована для возврата золотника в исходное положение, поршень-боек выполнен с одним пояском, при этом диаметр поршня-бойка в полости взвода больше чем диаметр в рабочей полости, для обеспечения своевременной зарядки и разрядки гидроаккумулятора использован гидрораспределитель, для дополнительного перемещения поршня-бойка в сторону взвода использована энергия гидроаккумулятора, что позволяет отказаться от использования дополнительного насоса и обеспечивает независимость работы устройства от внешних источников энергии. Это приводит к повышению эксплуатационной надежности устройства.

На фиг. 1, 2, 3 изображено предлагаемое устройство в разных рабочих положениях, разрез.

Гидропневматическое ударное устройство состоит из корпуса 1, поршня-бойка 2, корпуса блока управления 3, золотника 4 управления, гидроаккумулятора 5, гидрораспределителя 6. Гидроаккумулятор 5 соединен с гидрораспределителем 6 трубопроводом 7 и трубопроводом 8. Гидрораспределитель 6 выполнен двухпозиционным с позициями I и II. Поршень-боек 2 разделяет корпус 1 на полость взвода 34, полость слива 35 и полость 36, аккумулятора С, наполненную сжатым газом, из аккумулятора 33. В корпусе 1 выполнен радиальный канал 9, соединенный через трубопровод 10 с гидрораспределителем 6. Поршень-боек 2 имеет поясок 11. На золотнике 4 выполнена кольцевая проточка 12, а в корпусе 3 блока управления - управляемое проходное окно 13.

Торец золотника 4 управления через канал 14 образует с корпусом 1 полость управления 37. В корпусе 3 блока управления выполнен радиальный канал 15, а в корпусе 1 выполнен канал 16, которые соединены трубопроводом 17 через обратный клапан 18. Противоположный торец золотника 4 ограничивает зазолотниковую полость 38. Золотник 4 управления соединен с корпусом 3 блока управления посредством двойной пружины 19. В корпусе 3 блока управления выполнен канал 20, соединенный с гидрораспределителем 6 трубопроводом 21. В корпусе 1 ударного устройства выполнены канал 22 и дополнительный радиальный канал 23. Канал 23 через трубопровод 24 сообщается с гидрораспределителем 6. Канал 22 через обратный клапан 25, трубопровод 26 и обратный клапан 27 соединен с гидрораспределителем 6. Полость управления 37 каналом 28 постоянно сообщена с рабочей полостью 35. В корпусе 3 блока управления выполнены канал 29 и канал 30, соединенные между собой трубопроводом 31 через обратный клапан 32.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении поршень-боек 2 под действием газа аккумулятора 33 находится в крайнем левом (фиг.1) положении. Гидроуправляемый гидрораспределитель 6 находится в позиции I, при которой гидроаккумулятор 5 соединяется через обратные клапаны 27 и 25 трубопроводы 7, 8, 10, 26 и каналы 9, 22, 20 с полостями слива 35, взвода 34 и зазолотниковой 38, как показано на фиг.1. Золотник 4 управления под действием пружины 19 находится в среднем положении, закрывая (отсекая) каналы 13, 15 и 30. Полость управления 37 соединена через канал 28 с полостью слива 35 и через каналы 29, 30, трубопровод 31 и обратный клапан 32 с зазолотниковой полостью 38.

После приложения силы статического поджатия к поршню-бойку 2 с левой стороны он перемещается, сжимая газ в аккумуляторе 33, при этом жидкость через канал 9, обратный клапан 27, трубопроводы 10, 8, 7 поступает - в гидроаккумулятор 5, заряжая его. Одновременно с этим по каналу 9, трубопроводу 26, через обратный клапан 25 и каналу 22 - в полость взвода 34. В это время золотник 4 управления зафиксирован, т.к. давление в полости управления 37 и зазолотниковой полости 38 одинаковы.

При дальнейшем перемещении поршня-бойка канал 9 запирается пояском 11, в результате чего поступление жидкости через него прекращается, давление в полости управления 37 возрастает и становится больше давления в полости 38, в результате чего золотник 4 управления перемещается влево, открывая канал 13. При этом жидкость из полости управления 37 через канал 14, канал 13 поступает в полость взвода 34 и через канал 23 и трубопровод 24 в цилиндр управления распределителя 6, переключая его в позицию II, как показано на фиг. 2. После переключения распределителя в поз.II гидроаккумулятор 5 начинает разрежаться, при этом жидкость из гидроаккумулятора по трубопроводу 7, через распредеплитель 6, по трубопроводу 26, через обратный клапан 25 и каналу 22 поступает в полость взвода 34, воздействуя на поршень-боек, заставляя его дополнительно перемещаться в сторону взвода. Одновременно жидкость из гидроаккумулятора по трубопроводу 21 и канал 20 поступает в зазолотниковую полость 38, заставляя золотник 4 управления перемещаться вправо, открывая канал 30. Жидкость из полости управления 37 по каналу 29, трубопроводу 31, через обратный клапан 32 и канал 30 поступает в полость 38, воздействуя на золотник 4 и заставляя его дополнительно перемещаться вправо. В конце взвода канал 28 отсекается, золотник 4 управления перемещается в крайнее правое положение, сообщая каналы 13 и 15 через кольцевую проточку 12, как показано на фиг.3. В результате чего жидкость из полости взвода 34 по каналу 13, кольцевой проточке 12, каналу 15, трубопроводу 17, через обратный клапан 18 и канал 16 попадает в полость слива 35. Давление в полости 34 уменьшается и распределитель 6 занимает позицию I. После этого под действием энергии сжатого газа аккумулятора 33 поршень-боек перемещается влево и происходит его рабочий ход. Одновременно давления в полостях 37 и 38 выравниваются, золотник 4 управления занимает первоначальное положение и вся система занимает исходное положение.

Далее цикл повторяется.

Формула изобретения

Гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус, поршень-боек, выполненный с пояском и образующий со стенками корпуса полости взвода и слива, и аккумулятор, блок управления с управляемым проходным окном в корпусе и золотником управления, торцы которого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива, и зазолотниковую полость, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено гидроаккумулятором и гидрораспределителем, соединенными между собой трубопроводами, при этом гидрораспределитель выполнен двухпозиционным с возможностью сообщения его через трубопроводы, обратные клапаны и каналы в одной из позиций с полостями слива, взвода и зазолотниковой, а в другой - с полостью взвода, причем золотник управления установлен с возможностью возврата в исходное положение посредством пружины, а диаметр поршня-бойка в полости взвода превышает его диаметр в полости слива.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3