RU2107817C1 - Hydraulic percussive-action mechanism - Google Patents

Abstract

FIELD: road-building and construction machinery and equipment. SUBSTANCE: this can also be used in mining and metallurgical industries. Hydraulic percussive-action mechanism has body with passages for pressure, return, overflow, and cocking operations, striker with piston, bore, upper and lower rods, stepped-type valve with its larger step having radial holes and longitudinal slots allowing for provision of working stroke and striker cocking modes of operation, and valve switching. Hydraulic distributing component (valve) is of simplified design which adds to reliability of mechanism. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, а именно к гидравлическим машинам ударного действия, и может быть использовано в горной промышленности для отбойки угля и разрушения горных пород, в металлургии - при разборке футеровки печей. The invention relates to construction and road machines, namely to hydraulic shock machines, and can be used in the mining industry for breaking coal and breaking rocks, in metallurgy for disassembling the lining of furnaces.

Известен гидравлический механизм ударного действия, включающий корпус с рабочей и сливной камерами, боек с поршнем и штоками, на котором установлен коаксиальный ступенчатый клапан, при этом рабочая камера сообщена с поршневой полостью выполненными в корпусе осевыми каналами. На штоке бойка установлен дифференциальный поршень, который установлен в корпусе оппозитно клапану в контакте с его меньшей ступенью и образует с корпусом разгрузочную камеру, имеющую постоянную гидравлическую связь с камерой слива через каналы, выполненные в корпусе и с надпоршневой полостью через дроссель, выполненный в дифференциальном поршне [1]. A hydraulic shock mechanism is known, including a housing with a working and drain chambers, a hammer with a piston and rods, on which a coaxial step valve is installed, while the working chamber is in communication with the piston cavity made by axial channels made in the housing. A differential piston is installed on the hammer head, which is installed in the housing opposite to the valve in contact with its lower stage and forms a discharge chamber with the housing, which has constant hydraulic communication with the drain chamber through channels made in the housing and with a piston cavity through a throttle made in the differential piston [one].

Недостатком данного механизма является несовершенство конструкции двухэлементного распределителя - ступенчатый клапан и дифференциальный клапан - с системой осевых дроссельных отверстий. The disadvantage of this mechanism is the imperfection of the design of a two-element distributor - a step valve and a differential valve - with a system of axial throttle openings.

Наиболее близким к изобретению является гидравлический механизм ударного действия, содержащий корпус с поршнем-бойком, ступенчатым клапаном с втулкой, камерами взвода, рабочего хода, напора, слива и управления, каналы напора слива и управления. Поршень-боек имеет ступенчатую форму с участками большего и меньшего диаметров. На меньшем диаметре выполнена кольцевая проточка. Клапан выполнен со ступенчатой поверхностью, имеющей участки большего и меньшего диаметров. Участок большего диаметра сопрягается с седлом корпуса, а наружная поверхность меньшего диаметра - с цилиндрической поверхностью корпуса. На участке меньшего диаметра клапана установлена втулка с пазами на наружной поверхности, а на наружной поверхности клапана выполнены пазы для периодического сообщения через пазы втулки камер управления и слива. В боковой поверхности клапана выполнены переливные отверстия для связи камер рабочего хода и слива. Closest to the invention is a hydraulic shock mechanism, comprising a housing with a piston-striker, a step valve with a sleeve, chambers of platoon, stroke, pressure, drain and control, channels of discharge pressure and control. The firing pin piston has a stepped shape with sections of larger and smaller diameters. An annular groove is made on a smaller diameter. The valve is made with a stepped surface having sections of larger and smaller diameters. A section of a larger diameter mates with the saddle of the body, and the outer surface of a smaller diameter - with the cylindrical surface of the body. A sleeve with grooves is installed on the outer surface of the valve with a smaller diameter of the valve, and grooves are made on the outer surface of the valve for periodic communication through the grooves of the sleeve of the control and drain chambers. Overflow openings are made in the lateral surface of the valve for connecting the travel and discharge chambers.

К недостаткам данного механизма относятся трехступенчатая конструкция клапана в сопряжении с втулкой и корпусом, не исключающая возможность отказов при потере сопряжения втулки и клапана в управляющей камере. The disadvantages of this mechanism include a three-stage valve design in conjunction with the sleeve and the housing, which does not exclude the possibility of failures in case of loss of coupling between the sleeve and the valve in the control chamber.

Задача изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности механизма. The objective of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the mechanism.

Указанная задача решается следующим образом: за счет использования одновалентного распределителя - ступенчатого клапана с радиальными отверстиями и продольными пазами на большой ступени, при этом радиальные отверстия используются для рабочего хода бойка, а продольные пазы для переключения клапана на взвод бойка. This problem is solved as follows: through the use of a monovalent distributor - a stepped valve with radial holes and longitudinal grooves at a large stage, while the radial holes are used for the working stroke of the striker, and longitudinal grooves are used to switch the valve to the platoon of the striker.

Сущность изобретения выражается в использовании в качестве элемента управления клапана с большей и меньшей ступенями и запорным хвостовиком. На большей ступени клапана выполнены радиальные отверстия, устанавливающие гидравлическую связь между каналом напора и камерой слива при закрытом хвостовиком канала слива, при этом камера слива обращается в камеру напорного давления, то есть в камеру рабочего хода бойка, а продольные пазы на внутренней поверхности большей ступени в нижнем положении бойка при закрытых штоком осевых отверстиях сообщают камеры управления и слива и служат для переключения клапана вниз на взвод бойка. The essence of the invention is expressed in the use as a control element of a valve with larger and smaller steps and a locking shank. Radial holes are made at the larger valve stage, establishing a hydraulic connection between the pressure channel and the drain chamber when the drain channel is closed by the shank, while the drain chamber is turned into the pressure chamber, i.e., into the striking chamber of the stroke, and the longitudinal grooves on the inner surface of the larger stage in in the lower position of the striker with axial openings closed by the rod, the control and drain chambers inform and serve to switch the valve down to the striker cock.

На фиг. 1 - представлен гидравлический механизм ударного действия в положении начала рабочего хода; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1, (боек условно не показан). In FIG. 1 - shows the hydraulic mechanism of the shock in the position of the beginning of the working stroke; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section along BB in FIG. 1, (the hammer is not conventionally shown).

Гидравлический механизм ударного действия содержит корпус 1 с каналами напора и слива 2 и 3, каналом взвода и перелива 4, радиальными окнами 5, проточкой 6 и буксой 7, дифференциальный боек 8 с верхним штоком 9, кольцевой проточкой 10, поршнями 11 с продольными лысками 12 и нижним штоком 13, ступенчатый клапан 14 с большей и меньшей ступенями 15 и 16. На большей ступени 15 выполнены радиальные отверстия 17, на внутренней поверхности - продольные пазы 18 и на торце - кольцевая проточка 19, а на меньшей ступени 16 - запорный хвостовик 20. Шток 9 с клапаном 14 образует камеру слива 21, шток 13 с корпусом 1 камеру взвода 22 и поршень 11 с клапаном 14 и корпусом 1 камеру управления 23. В верхней части механизма в сопряженном с корпусом 1 установлены рукоятка 24 с пружиной 25, а в нижней части в сопряженном с буксой 7 - инструмент 26. The hydraulic shock mechanism comprises a housing 1 with pressure and discharge channels 2 and 3, a charging and overflow channel 4, radial windows 5, a groove 6 and a axle box 7, a differential hammer 8 with an upper rod 9, an annular groove 10, pistons 11 with longitudinal flanges 12 and a lower stem 13, a step valve 14 with larger and smaller steps 15 and 16. At the larger step 15, radial holes 17 are made, longitudinal grooves 18 are made on the inner surface and an annular groove 19 is at the end, and a locking shank 20 is at the lower step 16 . Stem 9 with valve 14 forms to amer drain 21, a stem 13 with a housing 1, a platoon chamber 22 and a piston 11 with a valve 14 and a housing 1, a control chamber 23. In the upper part of the mechanism, a handle 24 with a spring 25 is installed, and in the lower part, in conjunction with the axle box 7 - tool 26.

Гидравлический механизм ударного действия работает следующим образом. The hydraulic mechanism of the shock works as follows.

В верхнем положении бойка 8 клапана 14 канал слива 3 закрыт хвостовиком клапана 20. Жидкость от гидропривода (не показан) поступает в механизм через канал напора 2, отверстия 17 в камеру 21 и воздействует на верхний торец поршня 11, боек 8 отделяется от ступени 15 клапана 14, совершает рабочий ход, вытесняя при этом жидкость из камеры 22 через окна 5, канал 4 и отверстия 17 в камеру 21, и наносит удар по инструменту 26. В конце рабочего хода бойка шток 9 перекрывает отверстия 17 клапана 14 и под действием напорного давления на большую ступень 15 клапан 14 переключается в нижнее положение и сообщает камеру 21 с каналом слива 3. В нижнем положении бойка 8 и клапана 14 отверстия 17 перекрыты по наружной поверхности ступени 15 корпусом 1, а по внутренней поверхности - штоком 9. Таким образом, механизм приведен в положение начала взвода бойка. В период взвода жидкость через каналы напора 2, взвода 4 и окна 5 поступает в камеру взвода 22, боек 8 начинает перемещаться вверх, вытесняя жидкость из надпоршневой полости через продольные пазы 18 и одновременно сообщает камеру управления 13 через лыски 12 с камерой взвода 22. Далее под действием напорного давления боек 8 и клапан 14 в сопряженном состоянии совместно совершают движение вверх, перекрывают хвостовик 20 клапана 14 канал слива 3 и сообщают канал напора 2 через отверстия 17 с камерой 21. Боек 8 отделяется от клапана 14, затем цикл повторяется. In the upper position of the striker 8 of the valve 14, the drain channel 3 is closed by the shank of the valve 20. The fluid from the hydraulic actuator (not shown) enters the mechanism through the pressure channel 2, the holes 17 in the chamber 21 and acts on the upper end of the piston 11, the striker 8 is separated from the valve stage 15 14, makes a working stroke, displacing fluid from the chamber 22 through the windows 5, channel 4 and openings 17 into the chamber 21, and strikes the tool 26. At the end of the working stroke, the hammer stem 9 closes the openings 17 of the valve 14 and under pressure to a large step 15 valve 14 switch move to the lower position and informs the chamber 21 with the drain channel 3. In the lower position of the striker 8 and valve 14, the holes 17 are closed on the outer surface of the stage 15 by the housing 1, and on the inner surface - by the rod 9. Thus, the mechanism is brought to the start position of the striker platoon . During the platoon, the liquid through the pressure channels 2, the platoon 4 and the window 5 enters the platoon chamber 22, the striker 8 begins to move upward, displacing the liquid from the supra-piston cavity through the longitudinal grooves 18 and simultaneously communicates the control chamber 13 through the flats 12 with the platoon chamber 22. Next under the action of pressure pressure, the firing pin 8 and the valve 14 in a conjugated state jointly move upward, block the shank 20 of the valve 14, the drain channel 3 and communicate the pressure channel 2 through the openings 17 with the chamber 21. The firing pin 8 is separated from the valve 14, then the cycle repeats.

Таким образом, использование одноэлементного распределителя - ступенчатого клапана с большей и меньшей ступенями и запорным хвостовиком - позволяет упростить конструкцию механизма, а радиальные отверстия и продольные пазы на большей ступени клапана позволяют исключить подвижные элементы (управляющие втулки, дифференциальные поршни), тем самым повысить надежность срабатывания распределителя. Thus, the use of a single-element distributor - a stepped valve with a larger and smaller stages and a locking shank - allows to simplify the design of the mechanism, and radial holes and longitudinal grooves on the larger valve stage allow to exclude moving elements (control bushings, differential pistons), thereby improving the reliability of operation distributor.

Испытания опытной партии гидравлических ручных молотков, разработанных на основе изобретения, подтвердила соответствие задач и результатов их решения. Tests of an experimental batch of hydraulic hand hammers, developed on the basis of the invention, confirmed the compliance of the tasks and the results of their solution.

Claims (2)

1. Гидравлический механизм ударного действия, включающий корпус с каналами напора, слива, взвода-перелива и радиальными окнами, боек с поршнем, верхним и нижним штоками, последний из которых образует с корпусом камеру взвода, проточку на верхнем штоке, клапан с большей и меньшей ступенями, камеры управления и слива, отличающийся тем, что клапан выполнен с запорным хвостовиком, при этом на большей ступени клапана выполнены радиальные отверстия для обеспечения гидравлической связи между каналом напора и камерой слива при перекрытии канала слива запорным хвостовиком клапана, а на внешней поверхности поршня бойка и внутренней поверхности большей ступени клапана выполнены соответственно лыски и продольные пазы для сообщения между собой камер взвода и управления при верхнем положении бойка механизма и камеры управления с камерой слива при нижнем положении бойка механизма. 1. A hydraulic shock mechanism, including a body with pressure, drain, platoon-overflow channels and radial windows, a hammer with a piston, upper and lower rods, the last of which forms a platoon chamber, a groove on the upper stem, a valve with a larger and smaller steps, control and discharge chambers, characterized in that the valve is made with a locking shank, while at the higher valve stage radial holes are made to provide hydraulic communication between the pressure channel and the drain chamber when the channel is closed with willow shutoff valve shank and on the outer surface of the piston pin and the inner surface of a greater degree of the valve are respectively dihedron and longitudinal grooves for communication between a cocking control chambers and at the upper position of the striker mechanism and the control chamber with the discharge chamber at the lower position of the striker mechanism. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что продольные пазы и радиальные отверстия большей ступени клапана не имеют гидравлической связи между собой при перекрытии радиальных отверстий верхним штоком бойка. 2. The mechanism according to claim 1, characterized in that the longitudinal grooves and radial openings of the larger valve stage do not have hydraulic communication with each other when the radial openings are blocked by the upper stem of the hammer.

Images