RU2476644C1 - Регулируемая ударная машина - Google Patents
Регулируемая ударная машина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476644C1 RU2476644C1 RU2011140655/03A RU2011140655A RU2476644C1 RU 2476644 C1 RU2476644 C1 RU 2476644C1 RU 2011140655/03 A RU2011140655/03 A RU 2011140655/03A RU 2011140655 A RU2011140655 A RU 2011140655A RU 2476644 C1 RU2476644 C1 RU 2476644C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- chamber
- nozzle
- working medium
- vacuum
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в горном деле при отбойке монолитов, в строительстве, а также в сейсморазведке как механический источник возбуждения сейсмических волн на малых глубинах. Регулируемая ударная машина содержит корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, рабочий инструмент и управляющее устройство, содержащее золотник и взаимодействующий с ним шток, турбинку, выхлопное сопло, сопло управления, поворотную пружину, дроссель и источник рабочей среды. Золотник выполнен поворотного типа и в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Рдавления рабочей среды на турбинку от сопла управления. Выхлопное сопло соединено через выпускное и впускное отверстия золотника при его открытом положении с камерой обратного хода и через указанный дроссель - с источником рабочей среды, при этом выхлопное сопло и сопло управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника. Ее корпус снабжен камерой управления, а управляющее устройство - вакуумным эжектором, обратным клапаном и регулятором вакуума, соединенным с камерой прямого хода. Камера управления соединена с соплом управления, а через камеру обратного хода в верхнем положении ударника и указанный выше дроссель с источником рабочей среды и через впускное, выпускное отверстия золотника, вакуумный эжектор и обратный клапан - с камерой прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины. Технический результат состоит в повышении эффективности работы регулируемой ударной м
Description
Техническое решение относится к машиностроению и может найти применение в горном деле при отбойке монолитов, в строительстве, а также в сейсморазведке как механический источник возбуждения сейсмических волн на малых глубинах.
Известна регулируемая гидравлическая ударная машина (патент РФ №2252299, кл. E02D 7/10, E02F 5/18, опубл. 20.05.2005 г.), содержащая ударный узел и средство управления энергией удара, причем ударный узел включает корпус, в котором расположена первая рабочая камера, ударник и рабочий упругий элемент, а средство управления энергией удара выполнено в виде корпуса с расположенными в нем второй рабочей камерой и клапаном, взаимодействующим со штоком и задающим упругим элементом с устройством для изменения усилия его предварительного сжатия. Первая и вторая рабочие камеры гидравлически связаны. Средство управления энергией удара дополнительно снабжено регулятором скорости прямого хода клапана, включающим гидравлически автономную амортизационную камеру с амортизационной жидкостью, разделенную на верхнюю и нижнюю части концевым амортизационным поршнем, расположенным на клапане. Верхняя и нижняя части амортизационной камеры связаны между собой посредством каналов через запорный клапан и дроссель.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и, как следствие, снижение надежности работы устройства. Кроме того, схема рассматриваемого аналога позволяет реализовать только гидравлическую ударную машину, что значительно ограничивает возможности устройства. К серьезным недостаткам известного устройства относится слишком высокая степень отдачи машины, не позволяющая избежать повторного удара, что неприемлемо при некоторых видах работ (например, в сейсморазведке при возбуждении сейсмических волн на малых глубинах).
К другим недостаткам данного устройства относится сложность изготовления и, как следствие, высокая стоимость устройства.
Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является ударная машина, описанная в патенте РФ №2376467, Е21С 37/00, B25D 9/00 на устройство для управления рабочим циклом ударной машины (2-й вариант), опубл. 20.12.2009, Бюл. №35.
Известная ударная машина включает корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, рабочий инструмент и управляющее устройство, в корпусе которого установлены золотник и шток, взаимодействующий с золотником. Управляющее устройство снабжено турбинкой, выхлопным соплом, соплом управления и поворотной пружиной. Золотник выполнен поворотного типа, а в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Рупр давления рабочей среды на турбинку от сопла управления. Выхлопное сопло соединено через выпускное и впускное отверстия золотника при его открытом положении с камерой прямого хода и через дроссель - с источником рабочей среды. Выхлопное сопло и сопло управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника.
Недостатком такой ударной машины является невозможность ее регулирования без блока управления, что усложняет конструкцию машины и, как следствие, ведет к увеличению ее стоимости и снижению надежности работы. Кроме того, высокая степень отдачи в такой машине из-за жесткости пружины (как пневматической, так и механической) в камере прямого хода серьезно ограничивает возможность ее использования при различных видах работ (например, в сейсморазведке) и, как следствие, снижает эффективность использования.
Задачами предлагаемого технического решения являются повышение эффективности работы регулируемой ударной машины за счет минимизации возможности повторного удара (отскока) и использования энергии отработанной рабочей среды и повышение надежности работы за счет упрощения конструкции.
Поставленные задачи решаются тем, что в регулируемой ударной машине, содержащей корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, рабочий инструмент и управляющее устройство, содержащее золотник и взаимодействующий с ним шток, турбинку, выхлопное сопло, сопло управления, поворотную пружину, дроссель и источник рабочей среды, при этом золотник выполнен поворотного типа, а в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Рупр давления рабочей среды на турбинку от сопла управления, причем выхлопное сопло соединено через выпускное и впускное отверстия золотника при его открытом положении с камерой обратного хода и через указанный дроссель - с источником рабочей среды, при этом выхлопное сопло и сопло управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника, согласно техническому решению ее корпус снабжен камерой управления, а управляющее устройство - вакуумным эжектором, обратным клапаном и регулятором вакуума. Камера управления соединена с соплом управления, а через камеру обратного хода в верхнем положении ударника и указанный выше дроссель - с источником рабочей среды и через впускное, выпускное отверстия золотника, вакуумный эжектор и обратный клапан - с камерой прямого хода. Регулятор вакуума управляющего устройства соединен с камерой прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины.
Повышение эффективности регулируемой ударной машины достигается за счет выполнения камеры прямого хода в виде вакуумной пружины и наличия регулятора вакуума, соединенного с камерой прямого хода. Известно, что жесткость такой пружины с повышением глубины вакуума стремится к нулю, что значительно снижает отдачу ударника, и, как следствие, позволяет использовать регулируемую ударную машину в самых разнообразных условиях, когда отдача недопустима, например в сейсморазведке, или в горном деле при отбойке монолитов, когда повторный удар весьма вреден. За счет использования при этом регулятора вакуума можно варьировать энергию удара в самых широких пределах, снижая или повышая глубину вакуума, что способствует повышению эффективности регулируемой ударной машины.
Возможность использования различных видов рабочей среды (пневматика, гидравлика) также повышает эффективность предлагаемой ударной машины.
Использование вакуумного эжектора при этом также повышает эффективность регулируемой ударной машины, поскольку ее выхлоп (отработанная энергия) используется для создания, поддержания и повышения глубины вакуума в камере прямого хода (в вакуумной пружине), что повышает энергию удара.
Надежность работы регулируемой ударной машины обеспечивается снабжением ее корпуса камерой управления, подающей импульс Рупр на открытие золотника, так как использование камеры управления вместо блока управления, представляющего собой сложное и дорогостоящее устройство, позволяет значительно упростить машину. Кроме того, использование камеры управления, вследствие ее экономичности дает возможность серьезно повысить эффективность регулируемой ударной машины за счет снижения энергозатрат,
Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежом, где показана схема регулируемой ударной машины.
Регулируемая ударная машина содержит корпус 1 (см. чертеж), ударник 2, камеры прямого 3 и обратного 4 хода, рабочий инструмент 5 и управляющее устройство 6, содержащее золотник 7 и шток 8, взаимодействущий с золотником 7, турбинку 9, выхлопное сопло 10, сопло 11 управления, поворотную пружину 12, дроссель 13 и источник 14 рабочей среды (далее - источник 14). Золотник 7 выполнен поворотного типа. В качестве штока 8 использован вал, на котором установлен золотник 7, турбинка 9 и поворотная пружина 12, работающая на закрытие золотника 7 при отсутствии управляющего импульса Рупр давления рабочей среды на турбинку 9 от сопла 11 управления. Выхлопное сопло 10 соединено через выпускное 15 и впускное 16 отверстия золотника 7 при его открытом положении с камерой 4 обратного хода и через дроссель 13 с источником 14. Выхлопное сопло 10 и сопло 11 управления сориентированы на турбинку 9 с возможностью открытия золотника 7. Корпус 1 регулируемой ударной машины снабжен камерой 17 управления, а управляющее устройство 6 - вакуумным эжектором 18, обратным клапаном 19 и регулятором 20 вакуума. Камера 17 управления соединена с соплом 11 управления управляющего устройства 6, а через камеру 4 обратного хода в верхнем положении ударника 2 и дроссель 13 - с источником 14. Также камера 17 управления через впускное 16, выпускное 15 отверстие золотника 7, вакуумный эжектор 18, обратный клапан 19 управляющего устройства 6 соединена с камерой 3 прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины. Регулятор 20 вакуума соединен с камерой 3 прямого хода.
Регулируемая ударная машина работает следующим образом. В исходном положении золотник 7 закрыт, ударник 2 находится в нижнем положении, поворотная пружина 12 разжата, прижимая шток 8 к верхнему по чертежу упору. В камеру 4 обратного хода через дроссель 13 от источника 14 подается рабочая среда. Ударник 2 начинает двигаться вверх. Скорость взвода ударника 2 можно регулировать дросселем 13. При движении ударника 2 вверх происходит соединение камеры 4 обратного хода и камеры 17 управления. Возникает импульс давления Рупр, который через сопло 11 управления воздействует на турбинку 9, вращая последнюю по часовой (на чертеже) стрелке. От турбинки 9 через шток 8 поворачивается золотник 7 по часовой стрелке. Поворотная пружина 12 начинает сжиматься. При самом небольшом открытии золотника 7 рабочая среда от источника 14 через дроссель 13, впускное 16 и выпускное 15 отверстия золотника 7 поступает на турбинку 9 через выхлопное сопло 10, что создает добавочную реактивную силу на турбинке 9, ускоряя сжатие поворотной пружины 12, поворот штока 8 до нижнего по чертежу упора и, соответственно, открытие золотника 7. Часть рабочей среды от источника 14 через дроссель 13, впускное 16 и выпускное 15 отверстия золотника 7 попадает в вакуумный эжектор 18, с помощью которого через обратный клапан 19 в камере 3 прямого хода, представляющей собой вакуумную пружину, создается вакуум, глубину которого, а соответственно и энергию удара можно регулировать с помощью регулятора 20 вакуума. Ударник 2 достигает верхнего положения и под действием вакуумной пружины (камеры 3 прямого хода) начинает движение вниз. Рабочая среда из камеры 4 обратного хода устремляется через впускное 16 и выпускное 15 отверстия золотника 7 на выхлопное сопло 10, сжимая поворотную пружину 12 и прижимая шток 8 к нижнему по чертежу упору. Золотник 7 остается в открытом состоянии, даже при разделении камеры 4 обратного хода и камеры 17 управления. В конце прямого хода ударник 2 наносит удар по рабочему инструменту 5. Рабочая среда из камеры 4 обратного хода уже не может воздействовать через выхлопное сопло 10 на турбинку 9, поскольку давление в камере 4 обратного хода резко снижается. Импульс Рупр отсутствует, т.к. камера 4 обратного хода и камера 17 управления разделены. Энергии рабочей среды, поступающей от источника 14 через дроссель 13, впускное 16 и выпускное 15 отверстия золотника 7 на выхлопное сопло 10 недостаточно, чтобы удерживать через турбинку 9 и шток 8 золотник 7 в открытом состоянии. Поворотная пружина 12 разжимается, поворачивая шток 8 к крайнему, верхнему по чертежу упору. Золотник 7 закрывается. Цикл работы регулируемой ударной машины повторяется.
Claims (1)
- Регулируемая ударная машина, содержащая корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, рабочий инструмент и управляющее устройство, содержащее золотник и взаимодействующий с ним шток, турбинку, выхлопное сопло, сопло управления, поворотную пружину, дроссель и источник рабочей среды, при этом золотник выполнен поворотного типа и в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Рупр давления рабочей среды на турбинку от сопла управления, причем выхлопное сопло соединено через выпускное и впускное отверстия золотника при его открытом положении с камерой обратного хода и через указанный дроссель - с источником рабочей среды, при этом выхлопное сопло и сопло управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника, отличающаяся тем, что ее корпус снабжен камерой управления, а управляющее устройство - вакуумным эжектором, обратным клапаном и регулятором вакуума, соединенным с камерой прямого хода, при этом камера управления соединена с соплом управления, а через камеру обратного хода в верхнем положении ударника и указанный выше дроссель - с источником рабочей среды и через впускное, выпускное отверстия золотника, вакуумный эжектор и обратный клапан - с камерой прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011140655/03A RU2476644C1 (ru) | 2011-10-06 | 2011-10-06 | Регулируемая ударная машина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011140655/03A RU2476644C1 (ru) | 2011-10-06 | 2011-10-06 | Регулируемая ударная машина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2476644C1 true RU2476644C1 (ru) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011140655/03A RU2476644C1 (ru) | 2011-10-06 | 2011-10-06 | Регулируемая ударная машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476644C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2567059C1 (ru) * | 2014-10-20 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Регулируемая ударная машина (варианты) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2333618A1 (fr) * | 1975-12-05 | 1977-07-01 | Gardner Denver Co | Outil hydraulique de percussion |
SU1659596A1 (ru) * | 1988-05-10 | 1991-06-30 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Машина ударного действи |
DE19803449A1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-08-05 | Krupp Berco Bautechnik Gmbh | Druckmittelbetriebene Schlagvorrichtung |
RU2209878C1 (ru) * | 2002-02-26 | 2003-08-10 | Институт горного дела СО РАН | Гидравлическая ударная машина (варианты) |
RU2229559C1 (ru) * | 2002-11-25 | 2004-05-27 | Попов Юрий Алексеевич | Способ регулирования энергии удара гидравлической ударной машины и регулируемая гидравлическая ударная машина |
RU2311532C1 (ru) * | 2006-06-19 | 2007-11-27 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Гидравлическая ударная машина |
RU2376467C1 (ru) * | 2008-07-07 | 2009-12-20 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Устройство для управления рабочим циклом ударной машины (варианты) |
-
2011
- 2011-10-06 RU RU2011140655/03A patent/RU2476644C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2333618A1 (fr) * | 1975-12-05 | 1977-07-01 | Gardner Denver Co | Outil hydraulique de percussion |
SU1659596A1 (ru) * | 1988-05-10 | 1991-06-30 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Машина ударного действи |
DE19803449A1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-08-05 | Krupp Berco Bautechnik Gmbh | Druckmittelbetriebene Schlagvorrichtung |
RU2209878C1 (ru) * | 2002-02-26 | 2003-08-10 | Институт горного дела СО РАН | Гидравлическая ударная машина (варианты) |
RU2229559C1 (ru) * | 2002-11-25 | 2004-05-27 | Попов Юрий Алексеевич | Способ регулирования энергии удара гидравлической ударной машины и регулируемая гидравлическая ударная машина |
RU2311532C1 (ru) * | 2006-06-19 | 2007-11-27 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Гидравлическая ударная машина |
RU2376467C1 (ru) * | 2008-07-07 | 2009-12-20 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Устройство для управления рабочим циклом ударной машины (варианты) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2567059C1 (ru) * | 2014-10-20 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Регулируемая ударная машина (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2304217C2 (ru) | Регулирующий клапан и способ для ударного устройства с рабочим циклом, содержащим несколько моментов соединения | |
CN108869433B (zh) | 一种增大液压破碎锤打击力的换向阀 | |
CN103459094B (zh) | 液压无阀冲击机构、释放阀、凿岩机、凿岩钻机及方法 | |
CN101457633B (zh) | 活塞位移电反馈负载口独立控制液压冲击器 | |
AU2012208656A1 (en) | Pile driver system for and method of installing foundation elements in a subsea ground formation | |
RU2476644C1 (ru) | Регулируемая ударная машина | |
CA2608067C (en) | Impulse generator and method for impulse generation | |
RU2630931C1 (ru) | Регулируемая компрессионно-вакуумная ударная машина двойного действия | |
JP5492570B2 (ja) | 衝撃装置に関する方法、衝撃装置及び削岩機 | |
RU2361996C1 (ru) | Гидравлическое устройство ударного действия | |
EP0070044B1 (en) | Hydraulically operated impact motor | |
RU2456424C1 (ru) | Гидравлическое устройство ударного действия | |
RU2311532C1 (ru) | Гидравлическая ударная машина | |
RU2634537C1 (ru) | Компрессионно-вакуумная ударная машина двойного действия | |
RU2508979C2 (ru) | Способ регулирования частоты и энергии ударов ударной машины | |
RU2376467C1 (ru) | Устройство для управления рабочим циклом ударной машины (варианты) | |
RU2567059C1 (ru) | Регулируемая ударная машина (варианты) | |
CN101457634B (zh) | 压电晶体电位移反馈负载口独立控制液压冲击器 | |
RU2059045C1 (ru) | Сваебойный гидравлический молот | |
NO337771B1 (en) | Percussive hammering assembly | |
RU2510325C2 (ru) | Устройство для управления рабочим циклом ударной машины при помощи давления (варианты) | |
CN215483196U (zh) | 一种活塞冲程主要依靠皮囊式蓄能器补油的液压锤 | |
JPH0683967B2 (ja) | 油圧ドリフター装置 | |
RU2223377C1 (ru) | Механизм ударного действия | |
RU43575U1 (ru) | Ударное устройство |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141007 |