Рыхлитель для разработки мерзлого и скальногогрунтов

 

с " 34 (., мы ° и 1.тамт14с, О П Й-©-А Н--И- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

296452

Goes Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.т/11.1968 (№ 1263531/29-14) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.Ч!.1971. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.Х.1971

МПК Е 02f 3/04

Комитет по делам иаоеретеиий и открытиЯ при Совете Мииистоое

СССР

УДК 624.139.32.002.5 (088.8) Авторы изобретения

М. И. Ровинский, Ю. Н. Берновский, А. Н. Зеленин, Б. М. Орлов, О. В. Верейнов, Ф. С. Конторович, А, Ф. Кичигин, И. А. Янцен, В. Ф. Бабкин, В. П. Литовка и В. В. Харченко

Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения и Карагандинский политехнический институт

Заявители

РЫХЛИТЕЛЬ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛОГО И СКАЛЬНОГО

ГРУНТОВ

Известны рыхлители для разработки мерзлого и скального грунтов, включающие навешиваемую на тягач раму, шарнирную стойку с наковальней и рыхлящим наконечником, ударный механизм и амортизатор.

В качестве ударного механизма в таких рыхлителях используются вибромолоты, имеющие значительные габариты, что не позволяет размещать их в непосредственной близости от рабочего органа, заглубленного в грунт. Это приводит к значительным потерям энергии при передаче ее от вибромолота к режущей кромке рабочего органа.

Целью настоящего изобретения является уменьшение потребляемой рыхлителем энергии.

Для этого ударный механизм выполнен в виде жестко закрепленного на раме силового цилиндра с ударным штоком и поршнем, выполненным составным из частей, связанных между собой посредством втулок. Последние скреплены при помощи пружинных колец.

Во внутренней полости ударного штока силового цилиндра смонтирован распределительный клапан. В распределительном клапане мо- жет быть размещена тяга, один конец которой прикреплен к ударному штоку силового цилиндра, а на другом конце смонтирован упор.

На фиг, 1 изображен описываемый рыхлитель; на фиг, 2 — разрез ударного механизма.

Рыхлитель включает верхнюю и нижнюю рамы 1 и 2, шарнирно закрепленные на кронштейне 8, к которым шарнирно присоединена рама рабочего органа 4, гидроцилиндры 5, осуществляющие подъем и опускание оборудования, стойку б со сменным наконечником 7 и наковальней 8, шарнирно закрепленной в рато ме рабочего органа и упирающейся верхним концом в амортизатор 9, жестко закрепленный на раме, гидропневматический ударный механизм 10, установленный на кронштейне рамы рабочего органа посредством двух паль15 цен.

Ударный механизм (см. фиг. 2) выполнен в виде силового цилиндра 11 и состоит из неподвижной передней опоры 12, подвижного среднего поршня 18, жестко соединенного с ударным штоком 14, задчего неподвижного поршня 15, трубчатого распределительного клапана 1б управления и задней крышки 17.

К ударному штоку 14 крепится тяга 18, размещенная в распределительном клапане 1б, на

25 другом конце которой закрепляется упор 19, имеющий крестообразную форму. В поршне 18 имеются радиальные отверстия г, соединяющие взводящую полость А со сливной полостью Б при открытом клапане 1б. Подвижный поршень 18 и задний неподвижный порг шень 15 связаны соответственно с поршнями

20 и 21, образуя уплотняющие полости В и Г, заполненные жидкостью.

Связь поршней 18 и 15 с поршнями 20 и 21 осуществляется втулками 22, связанными между собой пружинным кольцом 28 таким образом, что поршни 20 и 21 имеют возможность осевого перемещения относительно поршней 18 и 15, Полость Д между поршнями 20 и 21 заполнена газом под начальным давлением и является пневмоаккумулятором. Надежность уплотнения газа пневмоаккумулятора осуществляется наличием уплотняющих гидрополостей

В и Г, в которых жидкость находится под давлением постоянно, т. е. на поршни 20 и 21 действует давление газа пневмоаккумулятора.

Поскольку поршни имеют возможность осевого перемещения, это давление передается жидкости, заключенной в гидрополостях В и

Г. Полость управления E расположена в заднем неподвижном поршне 15. В поршнях И и 15 имеются обратные клапаны 24 и 25, которые обеспечивают пополнение жидкостью полостей В и Г из взводящей полости А и полости управления F по мере утечек ее в процессе работы.

В цепи управления имеются подпорный клапан 26 и вспомогательный аккумулятор 27 малого объема.

Для рыхления мерзлого грунта рабочий орган рыхлителя при помощи гидродомкратов опускают на грунт и вывешивают заднюю часть трактора. При действии сопротивления грунта стойка навесного рыхлителя отходит в заднее положение до упора, передавая через боек перемещение подвижному поршню И (см. фиг. 2), который в свою очередь открывает окно, соединяющее гидропривод насоса со взводящей полостью А ударного механизма.

Цикл работы гидропневматического ударника можно подразделить на периоды: взвод, рабочий ход, закрытие трубчатого распределительного клапана.

При отключенном насосе и отсутствии силы статического поджатия поршень 20 вместе с поршнем И под действием давления газа в пневмоаккумуляторе (полость Д) переме.щается в крайнее левое положение (на фиг. 2 показано крайнее правое положение в момент окончания взвода). Трубчатый клапан вследствие воздействия давления газа аккумулятора на его рабочую площадку а стремится занять крайнее правое положение и упирается своим буртом б в упор 19. При этом радиальные отверстия г оказываются открытыми и взводящая полость соединяется со сливной. Так как ударный шток 14, неподвижно связанный с поршнем И, перемещается влево, то упор 19 перемещает также влево трубчатый клапан до положения, когда рабочая площадка в клапана находится левее радиальных отверстий к, имеющихся в неподвижном заднем поршне, образуя замкнутую полость Е, так как в этом положении про5

65 дольные глухие пазы д клапана не соединяют данную полость со сливом.

При включенном насосе рабочая жидкость из-за наличия подпорного клапана 26 первоначально поступает в полость управления E u воздействует на площадку в трубчатого клапана. Сила, действующая на площадку в, от давления насоса больше силы, действующей на площадку а со стороны пневмоаккумулятора, вследствие чего клапан перемещается влево и перекрывает взводящую и сливную полости ударника.

Когда клапан закрыт, в системе начинает возрастать давление и подпорный клапан 26 открывается.

Так как под воздействием силы давления грунта на боек 28 ударный шток вместе с поршнями И и 20, перемещаясь вправо, открывает отверстие е, то насос нагнетает рабочую жидкость теперь во взводящую полость и поршни начинают взводиться, сжимая газ в пневмоаккумуляторе до конечного значения.

Вместе с поршнями перемещастся вправо и клапан 16. В конце взвода продольные глухие пазы д клапана соединяются со сливной полостью, радиальные отверстия к, имеющиеся в заднем поршне 15, оказываются перекрытыми телом клапана и давление на площадку в падает до нуля. Клапан под действием давления на площадку а со стороны пневмоаккумулятора перемещается вправо, открывая отверстия г и соединяя взводящую полость со сливной.

Под действием давления газа пневмоаккумулятора на поршень 20 ударная масса ускоренно движется вперед, нанося удар по наковальне стойки..

При рабочем ходе хвостовик 19 перемещает влево клапан 1б. При этом открываются радиальные отверстия к в заднем поршне и жидкость от насоса начинает поступать в образующуюся полость. Для того чтобы в образующейся полости не появлялось разрывов жидкости, так как время рабочего хода мало и производительности насоса недостаточно для заполнения этой полости, в цепь управления встроен дополнительный гидропневмоаккумулятор 27, из которого в полость управления .Е поступает недостающий объем жидко. сти. Подпорный клапан 26 настроен таким образом, что в этот период во взводящую полость жидкость не поступает, а насос полностью работает на закрытие клапана.

После нанесения удара бойком 28 по наковальне стойки клапан 16 еще некоторое время продолжает двигаться до перекрытия взводящей и сливной полостей. Время движения клапана подбирается таким образом, чтобы его было достаточно для внедрения инструмента в мерзлый грунт. Регулировка этого времени осуществляется закреплением упора 19 на тяге 18 на различном расстоянии от бурта б трубчатого клапана.

Далее цикл повторяется.

В случае отсутствия преграды перед наконечником стойки энергия удара бойка по наЯ 42

Фиг.,!

0m еасаса

27 Риг. 2 ковальне стойки гасится специальным амортизатором.

Предмет изобретения

1. Рыхлитель для разработки мерзлого и скального грунтов, включающий навешиваемую на тягач раму, шарнирную стойку с иаковальней и рыхлящим наконечником, ударный механизм и амортизатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой рыхлителем энергии, ударный механизм выполнен в виде жестко закрепленного на раме силового цилиндра с ударным штоком и nopalicì, выполненным составным из частей, связанных между собой посредством втулок, скрепленных в свою очередь при помощи пружинных колец, à вс внутренней полости ударного штока силового цилиндра смонтирован распределительный клапан.

2. Рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что в распределительном клапане размещена тяга, один конец которой прикреплен к ударному штоку силового цилиндра, а на другом конце смонтирован упор.