Гидравлическое устройство ударногодействия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 844770 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (53)M. Кл. (22) Заявлено 03. 05. 79 (21) 2760891/ 22-03 с присоединением заявки №

Е 21 С 3/20

Государственный комитет (23) П риори ет

Опубликовано 07.07.81,. Б оллетень № 25 ио делам изобретений и открытий (53) УЙК 622.233. .65 (,088.8) Дата опубликования описания 10.07.81 ф (72) А вторы изобретения

Ю.И. Нерозников, В.А. Ткаченко, В.М. Троценко, Г.В. Щепеткин, А.К. Гедеванов, Г.Д. Гудков и Л.Б. Файнер

Изобретение относится к горнорудной отрасли промышленности.и может быть использовано в бурильных .машинах вращательно-ударного действия для бурения в породах крепостью

f=6-20 по шкале проф. M.M. Протодья5 конова.

Известные гидравлические устройства ударного действия содержат поршень- боек плунжеры рабочего и холосУ то того ходов, рабочие камеры, одна из которых постоянно взаимодействует с источником гидравлической энергии, а в другую камеру — от специальных систем распределения подается рабочая жидкость !!j.

Общим недостатком известных механизмов является применение специальных устройств управления (золотник, клапан, плунжер), которые предназначены для перераспределения жидкости между камерами рабочего и холостого ходов.

Применение специальных устройств управления приводит к усложнению конструкции механизмов и снижению надежности.их в работе.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус с расположенными в нем бойком, совершающим осевое возвратно-поступательное перемещение и наносящим в конце рабочего хода удар по инструменту, и плунжерами холостого хода, по крайней мере один из которых выполнен трехступенчатым, камеру рабочего хода, периодически сообщенную с напорной и сливной магистралями, и камеру холостого хода, постоянно находящуюся под воздействием жидкости, поступающей из напорной магистрали (21.

Недостатком известного гидравлического ударного устройства является использование для разгона бойка

4770 ф

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства.

В корпусе 1 гидравлического устройства ударного действия расположен плунжерный блок 2, специальные выточки которого образуют камеру холостого хода 3, постоянно сообщенную с на" порной магистралью 4 и периодически, через радиальные отверстия 5, сообщающаяся с камерой рабочего хода 6.

В цилиндрах плунжерного блока 2 расположены боек 7 и плунжеры холостого хода 8,9, управляющие движением бойка 7 и сообщающие камеру рабочего хода б через полость 10 в конце ра- 40 бочего хода со сливной магистралью 11.

В конце холостого хода, вследствие открытия большей ступенью плунжеров

8,9 радиальных отверстий 5, камера рабочего хода 6 через камеру холостога45 хода 3 сообщается с напорной магистралью 4.

Плунжер холостого хода 9 выполнен трехступенчатым таким образом, что его средняя ступень 12 расположена в камере слива 10, причем длина ступени 12, в положении плунжера, соответствующеro перекрытию средней ступенью осевого отверстия 13,меньше расстояния от торца большей ступени плунжера со 55 стороны холостого хода до радиальных отверстий 5, т.е. длины ступени 12 меньше пути сжатия плунжеров. Это позволяет в период холостого хода

3 84 специального плунжера рабочего хода„ применение которого снижает эксплуа1 тационную надежность устройства.

Цель изобретения — повышение экс- плуатационной надежности бесклапанного гидроударника.

Поставленная цель достигается в результате того, что устройство дополнительно содержит полость, которая постоянно сообщена со сливной магистралью и периодически посредством осевого отверстия — с камерой рабочего хода, при этом диаметр средней ступени трехступенчатого плунжера холостого хода меньше диаметра указанного осевого отверстия, и ее длина меньше пути сжатия плунжеров.

Такое выполнение позволяет исключить плунжер рабочего хода, а его функции передать плунжерам холостого хода, что уменьшает число задействованных элементов и увеличивает эксплуатационную надежность устройства. бойка 7 дополнительно соединить камеру 6 через осевое отверстие 13 и полость слива 10 -со сливной магистралью !1.

Диаметр ступени 12 плунжера 9 меньше диаметра осевого отверстия 13.

Инструмент обозначен позицией 14.

Устройство работает следующим образом.

Под действием постоянной силы давления жидкости, приложенной к плунжерам холостого хода 8, 9 со стороны камеры 3, боек 7 отрывается от инструмента 14 и начинает холостой ход.

При движении большая ступень плунжера холостого хода 8 и средняя ступень

12 плунжера 9 перекрывают осевое отверстие 13. Вследствие того, что средняя ступень 12 плунжера холостого хода 9 выполнена диаметром меньшим, чем осевое отверстие 13, то происходит частичный сброс жидкости из камеры 6 в сливную магистраль ll что позволяет байку 7 продолжить свое движение до перекрытия большей ступенью плунжера 9 осевого отверстия 13

После перекрытия осевого отверстия 13 жидкость в рабочей камере 6 начнет сжийаться, поглощая при этом часть кинетической энергии бойка 7, до открытия плунжерами холостого хода 8,9 радиальных отверстий 5.

Вследствие открытия радиальных отверстий 5 камера 6 через камеру холостого хода 3 сообщается с напорной магистралью 4, Давление в камере рабочего хода 6 повышается до маги— стрального и происходит ускоренное торможение бойка 7.

Поскольку силы давления жидкости, действующие на плунжеры 8,9 со стороны камер рабочего 6 и холостого

3 ходов уравниваются, то под действием магистрального давления боек 7 начинает рабочий ход.

Сначала боек 7 ускоренно движется к точке удара под действием силы давления жидкости, поступающей в камеру рабочего хада 6 из напорной магистрали 4, через радиальное отверстие 5.

Когда плунжеры холостого хода 8,9 перекроют большей ступенью радиальные отверстия 5, поступление жидкости из напорной магистрали прекращается и дальнейшее движение бойка 7 происходит за счет расширения жидкости в камере рабочего хода 6.

B момент выхода средней ступени

12 из осевого отверстия 13 рабочая камера 6 через полость 10 сообщается со сливной .магистралью 11, при этом саккумулированная потенциальная энергия жидкости, накопленная в камере 6 в период холостого хода переходит в кинематическую энергию бойка 7 и частично выталкивается в сливную полость 10.

Так как .кинематическая энергия бойка 7 во время рабочего хода боль.ше энергии, противодействующе 1 его движению, боек 7 в конце рабочего хода наносит удар по инструменту 14, Вследствие полного открытия плунжерами холостого хода 8, 9 осевых отверстий 13, камера рабочего хода

6 сообщается через полость 10 со сливной магистралью 11.

Давление в камере рабочего хода

6 понижается и плунжеры 8,9 под действием постоянной силы давления со стороны камеры холостого хода 3, перемещаются вместе с бойком 7, начиная холостой ход.

Далее цикл повторяется.

Диаметр средней ступени 12 выбирается таким образом, чтобы с момента перекрытия ею осевого отверстия

13 количество выталкиваемой на слив жидкости было минимальным, обеспечивающим падение давления в рабочей камере 6 до величины, позволяющей бойку 7 совершить полный холостой ход. В связи с этим утечки жидкости из рабочей камеры в период холостого хода бойка 7 будут незначительны и не окажут существенного влияния на энергетические параметры устройства.

Объем камеры рабочего хода 6 рассчитан таким образом, чтобы с момента перекрытия осевого отверстия 13 большей ступенью плунжера 9, равновесие ..сил, действующих на боек 7 не наступало и он, совместно с плунжерами 8,9 продолжал движение до открытия радиальных отверстий 5, соединяющих . камеру рабочего хода 6 через камеру холостого хода 3 с напорной магистралью 4.

844770

Выполнение одного из плунжеров. холостого хода трехступенчатым позволяет при небольшом объеме камеры получить .ход бойка, соответствующий заданной энергии удара. Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что в нем использован принцип совмещения функциональных элементов, позволяющий при значительном меньшем

10 числе элементов обеспечить работоспособность механизма. Уменьшение числа задействованных функциональных элементов приводит к повышению эксплуатационной надежности бесклапанного

15 гидроударника.

Формула изобретения

Гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус с расположенными в нем бойком, совершающим осевое возвратно-поступательное перемещение и наносящим в конце рабочего хода удар по инструменту, и плунжерами холостого хода, по крайней. мере один из которых выполнен трехступенчатым, камеру рабочего хода, периодически сообщенную с напорной и сливной магистралями, и камеру холостого хода, постоянно находящуюся под воздействием жидкости, поступающей из напорной магистрали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности. устройства, оно дополнительно содержит полость, которая постоянно сообщена со сливной магистралью и периодически посредством осевого отверстия — с камерой рабочего хода, при этом диаметр средней ступени трехступенчатого плунжера холостого хода меньше диаметра указанного осЕвого отверстия, а ее длина меньше пути сжатия плунжеров.

25

ЗО

40

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !

1. Авторское свидетельство СССР

11- 560978, кл. Е 21 С 3/20, 1975.

50 2. Авторское свидетельство СССР

У 516810, кл. Е 21 С 3/20, 1974 прототип

/Р

/Р

Составитель В. Макаева

Редактор Т, Авдейчик Техред И. Асталош Корректор А. Гриценко

Подписное

Заказ 34 13 Тираж 627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,