RU1793049C - Hydraulic ram impact machine - Google Patents

Abstract

Изрбретение относитс  к гидравлическим объемным машинам ударного действи  и может быть использовано дл  разработки твердых и мерзлых грунтов, забивки свай в строительной индустрии, разрушени  крегтких пород и полезных ископаемых в горнодобывающей промышленности и в куз- нечно-штамповочном производстве. Сущность изобретени : механизм содержит корпус 1. внутри которого установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  ступенчатый поршень-боек 2. Управление работой механизма осуществл етс  распределительным клапаном 3. переключаемым в рабочее положение по ходу поршн -бойка с помощью продольных канавок 14, 15, выполненных на наружной поверхности поршневой части поршн -бойка на рассто нии между ними, равном величине рабочего хода. 1 ил. к/ СThe invention relates to hydraulic volumetric impact machines and can be used for the development of hard and frozen soils, driving piles in the construction industry, the destruction of hardwood and minerals in the mining industry and in forging and stamping. SUMMARY OF THE INVENTION: the mechanism comprises a housing 1. inside of which a step piston-striker 2 is mounted with the possibility of reciprocating movement. The operation of the mechanism is controlled by a distribution valve 3. on the outer surface of the piston part of the piston-shock, at a distance between them equal to the size of the stroke. 1 ill. C / S

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано в исполнительных органах машин ударного действи  дл  отбойки крепких горных пород и полезных ископаемых . The present invention relates to the mining industry and can be used in the executive bodies of impact machines for breaking hard rocks and minerals.

Известно гидравлическое устройство ударного действи  1, содержащее корпус с установленным в его центральном канале с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещени  ступенчатым ударни- кбм, образующим совместно с корпусом рабочие камеры, в одной из которых размещен распределительный клапан, выполненный со ступенчатой наружной поверхностью и образующий с корпусом кольцевые клапанные полости, инструмент и каналы дл  подвода рабочей жидкости в камеры устройства от напорной магистрали и отвода ее из устройства . A hydraulic shock device 1 is known, comprising a housing with an axial reciprocating movement of a step hammer, which together with the housing forms working chambers, in one of which is a control valve made with a stepped outer surface and forming with annular valve cavities, a tool and channels for supplying a working fluid to the device chambers from the pressure line and discharging it from the device by the housing.

Целью известного изобретени   вл лось повышение эксплуатационной надежности устройства. Дл  этого, между корпусом и клапаном образована дополнительна  кольцева  клапанна  полость, котора  имеет возможность периодического сообщени  с напорной магистралью посредством канала и проточки, которые выполнены в корпусе устройства, vi паза, который выполнен на хвостовике ударника.The aim of the known invention was to increase the operational reliability of the device. For this, an additional annular valve cavity is formed between the body and the valve, which is capable of periodic communication with the pressure line through a channel and a groove, which are made in the device body, vi groove, which is made on the shank of the hammer.

К недостаткам известного устройства следует отнести сложность конструкции, так как ударник выполнен многоступенчатым с шестью рабочими поверхност ми, сопр женными с поверхност ми корпуса. При этом предъ вл ютс  повышенные требовани  к точности изготовлени  ударника и корпуса, требуетс  применение дорогосто щих специальных металлообрабатывающих станков типа обрабатывающий центр, способных обрабатывать сложные корпусные детали за одну установку заготовки с минимальными погрешност ми. Кроме того, конструкци  корпуса содержит 4 управл ющих и распределительных гидравлических канала значительной длины по которым осуществл етс  подача и вытеснение рабочей жидкости в рабочие камеры и клапанные полости ударного устройства, во врем  рабочего и обратного ходов ударника ,The disadvantages of the known device include the complexity of the design, since the drummer is multi-stage with six working surfaces mating with the surfaces of the body. At the same time, increased demands are placed on the accuracy of the manufacture of the impactor and the body, and the use of expensive special metal-working machines of the type machining center, capable of processing complex body parts in a single workpiece installation with minimal errors, is required. In addition, the housing design contains 4 control and distribution hydraulic channels of significant length along which the working fluid is supplied and displaced into the working chambers and valve cavities of the percussion device during the working and return strokes of the striker.

Известно также гидравлическое устройство ударного действи  2, содержащее корпус с установленным в нем, с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещени , ступенчатым ударником, образующим совместно с корпусом рабочие камеры, в одной из которых размещен ступенчатый распределительный клапан, образующий с корпусом дополнительныеAlso known is a hydraulic impact device 2, comprising a housing with an axial reciprocating motion mounted therein, a step striker forming working chambers together with the housing, in one of which there is a stepped distribution valve forming additional housing with the housing

распределительные полости, инструмент и каналы дл  подвода и отвода рабочей жидкости , причем ударник выполнен с двухсторонним штоком, при этом внутренн  distribution cavities, a tool and channels for supplying and discharging a working fluid, the hammer being made with a double-sided rod, while

поверхность клапана выполнена сопр женной с поршневой частью ударника, отдел ющего полость управлени  от камеры рабочего хода и выполненной с продольными каналами управлени , соедин ющимиthe valve surface is made conjugated with the piston part of the hammer, separating the control cavity from the stroke chamber and made with longitudinal control channels connecting

периодически полость управлени  клапана с камерой рабочего хода или сливной магистралью . Целью известного изобретени   вл лось повышение эксплуатационной надежности устройства, дл  этого в корпусеperiodically a valve control cavity with a travel chamber or a drain line. The aim of the known invention was to increase the operational reliability of the device, for this in the housing

выполнен кольцевой выступ, который образует с распределительным клапаном и ударником кольцевую полость, периодически сообщенную с камерой обратного хода посредством проточек поршневой части ударника .an annular protrusion is made, which forms an annular cavity with a distribution valve and a striker, periodically communicated with a reverse chamber through grooves of the piston part of the striker.

К недостаткам известного устройства следует отнести многоступенчатость ударника ,так например он имеет четыре ступени с выполнением в хвостовой части выступа,The disadvantages of the known device include the multi-stage impactor, for example, it has four stages with the implementation in the rear of the protrusion,

что усложн ет конструкцию и предъ вл ет повышенные требовани  к технологии изготовлени . Кроме того, наличие дополнительных управл ющих и распределительных каналов в клапане и в корпусе, по которымwhich complicates the design and places high demands on manufacturing technology. In addition, the presence of additional control and distribution channels in the valve and in the housing, through which

осуществл етс  подвод и отвод рабочей жидкости в камеры и клапанные полости ударного устройства по врем  пр мого и обратного ходов ударника, также усложн ет конструкцию и трудоемкость их выполнени the working fluid is supplied and discharged into the chambers and valve cavities of the percussion device during the forward and reverse strokes of the striker, and also complicates the design and the complexity of their implementation

внутри корпуса. При этом в указанных каналах происходит дросселирование рабочей жидкости при обратном движении ударника и переключени  ступенчатого клапана, что увеличивает гидравлические и инерционные потери, снижает быстродействие срабатывани  устройства.inside the case. At the same time, throttling of the working fluid occurs in the indicated channels during the reverse movement of the striker and switching of the step valve, which increases hydraulic and inertial losses and reduces the response time of the device.

Данное гидравлическое устройство ударного действи   вл етс  наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению и прин то нами за прототип.This hydraulic impact device is the closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention and is accepted by us as a prototype.

Цель изобретени  - упрощение конструкции устройства за счет сокращени  количества и прот женности каналов управлени .The purpose of the invention is to simplify the design of the device by reducing the number and length of control channels.

Дл  достижени  поставленной цели корпус выполнен с дополнительной перемычкой , образующей вспомогательную камеру с ударником, выполненным с дополнительными канавками расположенными на его поршневой части с возможностью периодического сообщений камеры управлени  с вспомогательной камерой, причем дополнительные канавки расположены на удалении от канавЬк управлени  равном величине хода ударника.To achieve this goal, the housing is made with an additional jumper forming an auxiliary chamber with a hammer, made with additional grooves located on its piston part with the possibility of periodic communication of the control chamber with the auxiliary chamber, the additional grooves being located at a distance from the control grooves equal to the magnitude of the stroke of the hammer.

На фиг. 1 изображено гидравлическое устройство ударного действи , разрез, ударник находитс  в нижнем положении (п|рижат к инструменту).In FIG. 1 shows a hydraulic impact device, a cut, the hammer is in the lower position (adjacent to the tool).

Устройство содержит корпус 1, в поло- сТи которого с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещени  коэксиально расположены ступенчатый ударник 2 и ступенчатый распределительный клапан 3, образующие между собой и стенками корпуса гидравлические камеры пр мого 4 и обратного 5 ходов, а также вспомогательную камеру б, камеру управлени  7 и переливную полость 8. В распределительном клвпане 3 выполнены радиальные каналы 9 дли периодического соединени  управл емом камеры обратного хода 5 по каналу управлени  10с камерой пр мого хода 4 или с переливной полостью 8, котора  по сливному каналу 11, а вспомогательна  камера б по каналу 12 соедин ютс  с гидробаком 13.The device comprises a housing 1, in the strip of which, with the possibility of axial reciprocating movement, a step drummer 2 and a step distribution valve 3 are coaxially formed, forming hydraulic chambers of forward 4 and 5 reverse strokes between themselves and the walls of the housing, as well as an auxiliary chamber b. the control chamber 7 and the overflow cavity 8. In the distribution valve 3, radial channels 9 are made for the periodical connection of the controlled back-up camera 5 via the control channel 10 with the direct camera Yes 4 or with an overflow cavity 8, which is connected to the hydraulic tank 13 via the drain channel 11 and the auxiliary chamber b through the channel 12.

На поршневой части ударника 2 выполнены продольные канавки 14, выполн ющие роль каналов управлени , дл  периодического соединени  камеры управлени  7 с напорной камерой пр мого хода 4 и дополнительные, продольные канавки 15 дл  периодического соединени  камеры управлени  7 с вспомогательной камеры 6. Дл  подачи рабочей жидкости от источника питани  (насоса) в гидравлические камеры устройства в корпусе 1 выполнен напорный канал 16, а в напорную гидромагистраль включено пусковое дроссельное устройство 17. Ударник 2 периодически наносит удары по хростовику рабочего инструмента 18, закрепленного в носовой части корпуса. Диаметр штока, контактирующего с рабочим инструментом, выполнен меньшим на определенную величину диаметра штока в хвостовой части ударника 2.On the piston part of the striker 2 there are longitudinal grooves 14 acting as control channels for periodically connecting the control chamber 7 to the forward pressure chamber 4 and additional longitudinal grooves 15 for periodically connecting the control chamber 7 to the auxiliary chamber 6. To supply the working fluid from the power source (pump) into the hydraulic chambers of the device in the housing 1, a pressure channel 16 is made, and a starting throttle device 17 is included in the pressure hydraulic line. The hammer 2 periodically strikes about the hook of the working tool 18, mounted in the bow of the body. The diameter of the rod in contact with the working tool is made smaller by a certain amount of the diameter of the rod in the rear of the hammer 2.

Тидравлическое устройство ударного действи  работает следующим образом.The hydraulic shock device operates as follows.

|ри открытии дроссельного пускового устройства 17 рабоча  жидкость по напорному каналу 16 поступает в камеру пр мого хода , ударник 2 совершает рабочий ход и прои; водит удар по инструменту 18 (положение представленное на фиг. 1), затем на- порнг   жидкость через продольные канавки 14 подаетс  в камеру управлени  7 и перемеща| When opening the throttle starting device 17, the working fluid through the pressure channel 16 enters the forward stroke chamber, the hammer 2 makes a working stroke and apertures; drives the tool 18 (the position shown in Fig. 1), then, in advance, the liquid through the longitudinal grooves 14 is fed into the control chamber 7 and moving

т ступенчатый клапан 3 в крайнееt step valve 3 to extreme

верхнее положение. После чего напорна  жидкость по радиальному каналу 9 и каналу управлени  10 поступает в камеру обратного хода 5. Вследствие разности площадей камер 4 и 5 (рабоча  площадь камеры 5 больше площади камеры 4) и равности давлени  напорной жидкости, поршень-боек 2 перемещаетс  вверх, соверша  обратный ход (взвод) ударника. В конце взвода дополнительныепродольные канавки соедин ют камеру 7 с вспомогательной камерой б, котора  через каналы 12 и 11 посто нно соединена со сливом в гидробак 13, После чего ступенчатый клапан 3 под действиемtop position. After that, the pressure fluid through the radial channel 9 and the control channel 10 enters the return chamber 5. Due to the difference in the areas of the chambers 4 and 5 (the working area of the chamber 5 is greater than the area of the chamber 4) and the pressure of the pressure fluid being equal, the piston-striker 2 moves upward return stroke (platoon) of the striker. At the end of the platoon, additional longitudinal grooves connect the chamber 7 to the auxiliary chamber b, which through channels 12 and 11 is constantly connected to the drain in the hydraulic tank 13, after which the step valve 3 is

силы давлени  напорной жидкости на меньшую его торцевую площадь со стороны камеры пр мого хода 4 переместитс  в крайнее нижнее положение вытеснив жидкость из камеры 7 вр вспомогательную камеру 6 и далее по каналам 12, 11 и сливной магистрали в гидробак 13, и соединит камеру обратного хода 5 по каналу 10с переливной полостью 8. При этом ударник 2 под действием давлени  напорной жидкости вthe pressure force of the pressure fluid to its smaller end area from the side of the forward chamber 4 will move to its lowest position, displacing the liquid from the chamber 7 bp auxiliary chamber 6 and then through the channels 12, 11 and the drain line to the hydraulic tank 13, and will connect the reverse chamber 5 along channel 10c overflow cavity 8. In this case, the hammer 2 under the action of pressure of the pressure fluid in

камере 4 ускоренно перемещаетс  вниз, вытесн   жидкость из камеры 5 и наносит удар по хвостовику рабочего инструмента 18. В конце рабочего ударника 2 камера управлени  7 через продольные канавки 14 соеди нитс  с напорной камерой пр мого хода 4, после чего ступенчатый клапан 3 вследствие разности площадей его торцов переместитс  в крайнее верхнее положение и снова соединит камеру обратного хода 5 по каналам 10 и 9 с напорной камерой 4, следующие циклы повтор ютс .chamber 4 is accelerated downward, displacing fluid from chamber 5 and strikes the shank of working tool 18. At the end of working hammer 2, control chamber 7 is connected through longitudinal grooves 14 to forward pressure chamber 4, after which step valve 3 due to the difference in area its ends will move to its highest position and again connect the reverse chamber 5 through channels 10 and 9 with the pressure chamber 4, the following cycles are repeated.

Остановка гидравлического устройства ударного действи  осуществл етс  путемThe hydraulic shock device is stopped by

прекращени  подачи рабочей жидкости в напорный канал 16 от источника питани  дроссельным устройством 17.stopping the supply of working fluid to the pressure channel 16 from the power source by the throttle device 17.

Таким образом, увеличение длины поршневой части ступенчатого ударника иThus, the increase in the length of the piston part of the step striker and

выполнение в передней части ее дополнительных продольных канавок, выполн ющих роль управл ющих каналов, на рассто нии от канавок в хвостовой части поршн , равном величине хода ударника, аthe implementation in the front of its additional longitudinal grooves that act as control channels, at a distance from the grooves in the rear of the piston, equal to the stroke of the hammer, and

также выполнение в корпусе вспомогательной камеры позволило упростить конструкцию устройства, путем сокращени  прот женности и количества управл ющих и распределительных каналов.Also, the implementation of an auxiliary chamber in the housing made it possible to simplify the design of the device by reducing the length and number of control and distribution channels.

Claims (1)

Формула изобретени управлени , отличающеес  тем, что,The claims of the invention, characterized in that, с целью упрощени  конструкции устройстваin order to simplify the design of the device Гидравлическое устройство ударногоза счет сокращени  количества и прот жендействи , включающее корпус, в полостинести каналов управлени , корпус выполкоторогорасположены коаксиальноступен-5 нен с дополнительной перемычкой,The hydraulic shock device by reducing the number and duration, including the housing, in the cavity of the control channels, the housing of which is located coaxially-accessible with an additional jumper, чатый ударник с продольными канавками наобразующей вспомогательную камеру сchat drummer with longitudinal grooves forming an auxiliary chamber with его поршневой части и ступ енчатый распре-ударником, выполненным с дополнительделительный клапан, образующие камеруными канавками, расположенными на егоits piston part and a step-type distributor, made with an additional separating valve, forming chamber grooves located on its пр мого хода, сообщенную с напорной ма-поршневой части с возможностью периодигистралью , камеру обратного хода, вспомо-10 ческого сообщени  камеры управлени  сforward stroke, communicated from the pressure head of the piston part with the possibility of a period line, a reverse chamber, an auxiliary message of the control chamber with гательную камеру, сообщенную со сливнойвспомогательной камерой, причем дополнимагистралью , камеру управлени , имею-тельные канавки расположены на удаленииdummy chamber in communication with the drain auxiliary chamber, moreover, along the highway, the control chamber, own grooves are located at a distance щую периодическую св зь через каналы уп-от канавок управлени , равном величине хоравлени  с камерой рабочего хода, и каналыда ударника.periodically communicating via upstream channels from the control grooves, equal to the amount of storage with the travel chamber, and the drum channel. 15fifteen