Гидравлическое устройство ударно-го действия

 

О П И С А Н И Е (п)853097

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 14.11.79 (21) 2839938/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. Кл.з

Е 21С 3/20

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень ¹ 29 (53) УДК 822233.5 (088.8)

»ra делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.08.81

Ю гин -" -. с:: ..C-- 1 а."." " мики 1 (72) Авторы изобретения

П. Я. Фадеев, В. Я. Фадеев, В. В. Коробков, P. А. Ку и H. П. Ермилов

Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной т

Сибирского отделения АН СССР и Институт гидроди»

Сибирского отделения АН СССР (71) Заявители (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО

ДЕЙСТВИЯ

Изобретение касается гидравл»неского устройства ударного действия и мо кет быть использовано для дробления негабаритных кусков породы, разрушения старых стен, фундаментов, покрытий дорог, разрыхленпя мерзлого грунта и т. д, Известно гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус с аккумулятором энергии и взводящей камерой, в которой расположен боек, состоящий из поршня и штока с выполненными в них каналами, и ступенчатый клапан с глухим дном и полостью, которая попеременно соединяется с подводящей н отводящей магистралями (1).

В этом устройстве рабочая жидкость подается во взводящую камеру непрерывно, как в момент взвода, так и в момент разгона бойка. При этом вытеснение жидкости, затраченной на взвод бойка, в отводящую магистраль производится только в конце рабочего хода.

В результате снижается частота ударов и КПД устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус с гидравлической и газовой полостями, аксиально подвижные боек с поршнем, находящийся в гидравлической полости, и взаимодействующий с нпм поршневой ступенчатый клапан-захват, размещенный хвостовиком в газовой полости и разделяющий своим поршнем гидравлическую полость

5 на камеры: взводящую, соединяемую с насосом через подводящую магистраль, и переливную, периодически сообщаемую с отводящей магистралью и с взводящей камерой через каналы в поршне клапана (2).

10 В этом устройстве КПД повышен за счет вытеснения отработанной жидкости из взводящей камеры сначала в переливную камеру прп разгоне бойка, а в период его взвода эта жидкость уже с малой скоро15 стью вытесняется в отводящую магистраль.

Однако в данном устройстве также осуществляется непрерывная подача рабочей жидкости во взводящую камеру, что отрицательно влияет на частоту ударов и КПД

20 устройства.

Объем жидкости, поступающий во взводящую камеру пз подводящей магистрали в период разгона бойка, полезной работы не производит и ее энергия превращается

"5 в тепло, причем увеличивается время движения клапана до момента сопряжения его с поршнем бойка. Кроме r;;ro, прп по.-тоянпом соединении взводящей камеры с подводящей магистралью последняя пспыты50 вает резкие колебания нагрузки в связи с

853097

3 тем, что давле1шс во ««водящей камере изме1ьястся От пуля до максимального з11ачсIJJl5I За К11>КД«1> ЦПК 1. D! О ОТР11Ц<11с,ii>JIO СК<1зывастся на падсжпосп1 раооты устроиства.

1 ель нзоорстсния — повыше«не К11Д и надежности устроиства. та цель достигается в результате того, что устроиство снаожено соединяющим взводящую камеру с насосом двухходовым поршневым распределителем, сооощенным одно« торцовои полосгью с. JJepesJJJI3IIOJI камсрои, а другoll — сО сливом, и гидроакку муля1ором, устано«лепным между JIacocuu и распределителем.

I Id. чертеже изооражсна конструкт1шная

cхехiа предложе5шого устропсг33а ударного де 1ствия.

a>cipoJJcI J3o ударного действия включает корпус l с газовои полостью 2 и гидравлпческои полостью, отделенноп oi газовон iioсредством поршневого ступенчатого клапана-захвата 3, хвостовик которого входит в эту газовую полость a. J. идравлическая полость ступенью 4 (поршнем1 клапана-захвата разделена на взводящую Ь и псреливную о камеры. Ь переднеи части корпуса l с возможностью осевого перемещения расположен ооек i с поршнем b, которыи периодически сопрягается с передним торцом

Э клапана-захвата 3. В теле поршня 4 клапана-захвата 3 выполнено несколько каналов 1О достаточно Оольшого сечения, соединяющих между сооой взводящую v и переливную Ь камеры в момент разгона боика

/ и сооощающих полость ll с переливной камерон 6 в момент его взвода.

Взводящая камера 5 через подводящую магистраль 12, двухходовый поршневый распределитель 13, имеющий подпру5киненныи золотник 14, соединена с насосом 15 и гидроаккумулятором 16. Переливная камера о через. отверстие 17 в стенке корпуса

1 постоянно соединена со сливом отводящей магистралью 18, а через отверстие 19, paci,оложенное ближе к задней стенке корпуса

1, соединена с торцовой полостью 20 распределителя 13. Другая торцовая полость 21 распределителя l3, в которой расположена пружина а2, постоянно соединена со сливом.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы боек 7 находится в крайнем нижнем (по чертежу) положении. Поршень 4 клапана-захвата 3 сопрягается с поршнем 8 бойка 7. При этом взводящая 5 и переливная 6 камеры разобщены, полость 11 отделена от взводящей камеры

5 и сообщается с переливной камерой 6 посредством каналов 10.

Под действием пружины 22 золотник 14 распределителя 13 занимает крайнее верхнее (по чертежу) положение и соединяет взводящую камеру 5 с насосом 15 и гидроаккумулятором 16. Подача рабочей жидко4 стп от насоса 15 и гидроаккумулятора 16

«О «зиодящу1О камеру 5 зас га13л51с1 псрсмсП>,а1 1>С51 ООСЕ / O 1.. 1а111ано< >1-.>аХ>3а ГОХ1,5 J3 Паправлсшш От Обраоагывасмого материала, Одповрсмс1шо жидкость пз Jlepe;IJI13IJO» камеры 6 13«J JecJI5IO Jcsl в отводящую магистраль l8 через отверстие 17. Давление жидкости в перелпвной камере 6 при этом близко к ну1по, J BK как скорость движения клапапа-захвата 3 сравнительно невелика, а сечение отводящеи магистрали 18 больше, чем подводящей магистрали 12, 1 о«местное дJ«I»ce»JIe бойка 7 и клапаназа: вата 3 происходит до момента перскрытп» наружной поверхностью поршня 4 Отверстия 17, соединяющего переливную камеру 6 с отводящей магистралью 18.

Как только отверстие 17 будет перекрыто, давление жидкости в перелпвноп камере 6 начинает повышаться до тех JJop, пока сила давления жидкости »а заднпп торец поршня 8 бойка 7 не превзойдет силу давления жидкости на поршень 8 со стороны взводящеи камеры 5. i5 этот момент происходит размыкание клапана-захвата 3 и поршня 8 бойка 7, после чего взводящая камера 5 и переливная камера бсоединяются между сооой посредством каналов 10 в поршне 4 клапана-захвата 3, давление жидкости в обеих камерах примерно равно давлению сжатого газа в газовои полости 2, Под действием давления жидкости во взводящей камере 5, деиствующего на задний торец поршня 8 бойка 7, последний разгоняется на расчетном пути до встречи с обрабатываемым материалом.

В это время клапан-захват 3 перемещается следом за бойком 7, занимая освобождаемый бойком 7 объем в гидравлической полости.

С другой стороны, в момент размыкания клапана-захвата 3 и бойка 7, под действием повышенного давления в переливной камереби в торцовой полости 20 распределителя 13, происходит сжатие пружины 22 и перемещение золотника 14 в крайнее нижнее положение, что приведет к разобщению взводящей камеры 5 с подводящей магистралью 12. При этом жидкость от насоса

15 поступает в гидроаккумулятор 16, настроенный на давление взвода бойка 7.

Золотник 14 будет находиться в нижнем положении до тех пор, пока клапан-захват

3 нс упрется в задний торец 9 поршня 8 бойка 7 и пе перекроются каналы 10 в поршне 4, после чего давление жидкости в переливной камере б упадет до нуля и пружина 22 возвратит золотник 14 в исходное положение.

После этого начинается новый цикл взвода, при котором во взводящую камеру 5 поступает жидкость как от насоса 15, так и из гидроаккумулятора 16, в результате чего время взвода значительно сокращает853097 ся, частота ударов увеличивается, а КПД устройства повышается.

Таким образом, установка двухходового распределителя 13 с подпружиненным золотником 14 и гидроаккумулятора 16 в под- 5 водящей магистрали 12 с одной стороны обеспечивает повышение КПД устройства путем увеличения частоты ударов, так как вся жидкость от насоса 15 идет на взвод бойка 7, а с другой стороны создает благо- ш приятные условия для работы насоса 15, так как он работает практически при постоянной нагрузке, что повышает надежность устройства в целом.

Формула изобретения

Гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус с гидравлической и газовой полостями, аксиально под- 20 вижные боек с поршнем, находящийся в гидравлической полости, размещенный хвостовиком в газовой полости и разделяющий своим поршнем гидравлическую полость на камеры: взводящую, соед гпяему;о с насосом через подводящую магистраль, н персливную, периодически сообщаемую с отводящей магистралью и с взводящей камеро;: через каналы в поршне клапана, о тличающееся тем, что, с целью повышения К11Д и надежности устройства, оно снабжено соединяющим взводящую камеру с насосом двухходовым поршневым распределителем, соосщепным одной торцовой полостью с перелпвной камерой, а другой— со сливом, и гпдроаккумулятором, установлепным между насосом и распределителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ЛЪ 581253, кл. E 21С 3/20, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 629334, кл. E 21С 3/20, 1976 (прототип).