Гидравлическое устройство ударного действия

 

Союз Советсник

Соцнапистнчвсиик

Респубпнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22)Заявлено 17.12.79 (21) 2856625/22-03 с присоединением заявки М— (5I)M. Кл.

Е 21 С 3/20

Гоеударстеекпыб квинтет

СССР по делан каебретекиб и вткрыткй (23) Приоритет

Опубликовано 07, 10. 81. Ькмлетень М 37 (5З) ЯК 622. 233. .5(088.8) Дата опубликования описания 09.10 ° 81 е В.В:..Кор P.À. Кулагин л

1 с.„ 7 г

Специальное конструкторс бн1ро т идфр1р пуф ной техники

Сибирского отделения АН ССбИи Институт гид одинамики

Сибирского отделения АЙ 6И:.Р

П.Я. Фадеев, В.Я. Фаде и Н.П. Ерми (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО

ДЕЙСТВИЯ

Изобретение может быть использовано для отбойки горной породы, разрушения негабаритных кусков породы, старьм стен, фундаментов, покрытий дорог, разработки мерзлых грунтов и т.п.

Изобретение может быть также использовано в ковочных, штамповочных, обрубных и т.п. машинах.

Известно гидравлическое устройство ударного действия, имеющее корпус с

10 полостью, заполняемой жидкостью, находящейся под давлением газового поршневого аккумулятора. В этой полости помещена часть бойка с головкойт перио-. дически взаимодействующей с размещен15 ным на поршне аккумулятора клапаном для образования замкнутой гидравлической камеры, которая посредством каналов, выполненных в теле бойка и корпуса, попеременно соединяется с

20 напорной и сливной магистралями Ij .

Наиболее близким к изобретению является гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус с гидравлической н газовой полостями, аксиально подвижные боек с поршнем и штоком, находящийся в гидравлической полости, и взаимодействующий с бойком клапан-захват в виде поршня с хвостовиком, имеющих полость, в которую входит шток бойка, при этом клапанэахват хвостовиком размещен в газовой полости и разделяет своим поршнем гидравлическую полость на камеры: вэводящую, соединяемую с напорной магистралью, и переливную, периодически сообщаемую со сливной магистралью и с взводящей камерой через каналы в поршне клапана-захвата 21.

В описанных устройствах клапанзахват во время разгона бойка для нанесения удара приобретает скорость близкую к предударной скорости бойка °

В результате этого после нанесения бойком удара по обрабатываемому материалу энергия, накопленная клапаном- захватом, расходуется иа сжатие жид

870694 кости во взводящей и переливной каме рах. Объем этих камер не очень велик, а энергия, накопленная клапаном-захватом, достаточно велика (его масса сравнима по величине с массой бойка)., В связи с этим такое непроизводитель ное расходование энергии снижает КПД устройства, а давление жидкости (в несколько раз превышает рабочее) вызывает дополнительные нагрузки в стенках взводящей и переливной камер и неблагоприятно воздействует на уплотнительные элементы.

Кроме того, выполненные в бойке каналы, являясь концентраторами напряжений, способствуют существенной перегрузке отдельных зон бойка в момент его удара по обрабатываемому материалу, снижая тем самым срок службы бойка и его надежность.

Цель, изобретения — повышение КПД устройства и его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в гидравлическом устройстве ударного действия полость клапана-захвата

% открыта через его хвостовик в гаэовуф полость, а поперечное сечение штока бойка меньше поперечного сечения ударной части бойка.

Вследствие того, что полость клапана-захвата открыта в.газовую полость

1 разгон бойка для нанесения удара происходит непосредственно под воздействием сжатого газа на задний торец штока бойка, При этом клапан-захват также движется вперед, вслед эа бойком, но приобретает скорость существенно меньшую.

КПД устройства также несколько повышается вследствие того, что при уменьшении диаметра штока одновременно уменьшается и диаметр поршня-бойка, увеличивается зазор между поршнем и стенками взводящей камеры, что ведет к снижению потерь на обтекание поршня жидкостью при разгоне бойка.

За счет отсутствия в бойке каналов повышается надежность устройства в целом.

20

30

Конструктивная схема предлагаемо- 50

ro устройства ударного действия иллюстрируется чертежом, на котором оно показано в продольном разрезе.

Устройство ударного действия содержит корпус I, задняя полость 2 кот торого заполнена сжатым газом, а передняя гидравлическая полость разделена поршнем 3 клапана-захвата 4 на взводящую 5 и переливную 6 камеры.

Хвостовик 7 клапана-захвата 4 помещен внутри газовой полости 2. Внутри корпуса 1 размещен боек 8 так, что его поршень 9 расположен во взводящей камере 5, а шток IO — в полости

11 клапана-захвата 4, открытой внутрь газовой полости 2. При этом ударная часть 1 2 бойка 8 имеет несколько больший диаметр, чем его шток 1О.

В поршне 3 клапана-захвата 4 имеется несколько отверстий 13, соединяющих между собой взводящую 5 и переливную 6 камеры в момент разгона бойка 8 при движении клапана-захвата

4 вслед за ним. Переливная камера 6 соединяется со сливной магистралью через отверстие 14 в стенке корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы боек 8 и клапан-захват 4 находятся в крайнем переднем положении (по чертежу), а поршень 9 бойка 8 перекрывает отверстия 13 на поршне 3 клапана-захвата 4.

При таком положении подача рабочей жидкости иэ напорной магистрали во взводящую камеру 5 заставляет перемещаться боек 8 совместно с клапаном-захватом 4 назад (вверх по чертежу), вытесняя одновременно жидкость из переливной камеры 6 в сливную магистраль и сжимая дополнительно,газ в полости 2 ° Такое движение происходит до момента перекрытия боковой поверхностью поршня 3 клапана-захвата 4 отверстия 14 в стенке корпуса I, соединяющего переливную камеру 6 со сливной магистралью.

Как только отверстие !4 в корпусе

1 будет перекрыто боковой поверхностью поршня 3, давление жидкости в переливной камере 6 начнет подниматься, а так как ее поперечное сечение существенно меньше попереччого сече— ния взводящей камеры 5, то давление в ней в какой-то момент превысит давление жидкости вэводящей камеры 5.

В это время под воздействием давле-, ния жидкости в переливной камере 6 на задний торец поршня 9 бойка 8 (через отверстия 13 на поршне 3 клапана-захвата 4) произойдет размыкание поршня 9 и поршня 3 клапана-захвата 4, что приведет, с одной стороны, к сообщению взводящей камеры 5 с переливиой камерой 6 и выравниванию давления в них, а с другой стороны, к появлению на поршне 9 бойка 8 силы

870694 со стороны жидкости, направленной вперед, в сторону обрабатываемого материала, так как диаметр штока 10 бойка 8 меньше диаметра его ударной части 12. В этом же направлении действует и давление сжатого газа на задний торец штока 10 бойка 8. Под действием этих двух сил боек 8 совершает рабочий ход, в конце которого частью 12 наносит удар по обрабатываемому материалу, а затем останавливается.

Одновременно с движением вперед бойка 8 движется вперед и клапанзахват 4, причем, скорость движения

его зависит от скорости бойка 8 и от отношения следующих площадей: разности между площадью ударной части 12 и штока 10 бойка 8 и площади поперечного сечения хвостовика 7 клапана-захвата 4. Но так как площадь поперечного сечения хвостовика 7 клапана-захвата 4 существенно больше названной разности площадей, то скорость клапана-захвата 4 значительно меньше скорости бойка 8. Следовательно, кинетическая энергия клапана-захвата 4 (зависящая от квадрата скорости) будет весьма небольшой, а вместе с нею и повышение давления жидкости во взводящей камере 5 после .остановки бойка 8 будет также незначительным.

Движение клапана-захвата 4 будет продолжаться до момента возникновення контакта между его поршнем 3 и поршнем 9 бойка 8, ведущего к перекрытию отверстий 13 поршнем 9.

После этого описанный выше цикл повторяется.

5 Формула изобретения

1. Гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус с гидравлической и газовой полостя ч, i0 аксиально подвижные боек с поршнем и штоком, находящийся в гидравлической полости, и взаимодействующий с бойком клапан-захват в виде поршня с хвостовиком, имеющих полость, в ко15 торую входит шток бойка, при этом клапан-захват хвостовиком размещен в газовой полости и разделяет своим поршнем гидравлическую полость на камеры: взводящую, соединяемую с

gp напорной магистралью,.ц переливную, периодически сообщаемую со сливной магистралью и с взводящей камерой через каналы в поршне клапана-захвата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности устройства, полость клапаназахвата открыта через его хвостовик в газовую полость.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что поперечное сечение штока, меньше поперечного сечения ударной части бойка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

М- 581253, кл. E 21 С 3/20, 1976.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Ф 629334, кл. Е 21 С 3/20, 1976 (прототип).

870694 Составитель В. Maxaesa

Редактор C THTQBa Техред Ж,Каст левич . Корректор

Заказ 8517 35 Тираж 630 Подписное

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, 4