SU1068591A1 - Hydraulic valveless percussive mechanism - Google Patents

Hydraulic valveless percussive mechanism Download PDF

Info

Publication number
SU1068591A1
SU1068591A1 SU823516973A SU3516973A SU1068591A1 SU 1068591 A1 SU1068591 A1 SU 1068591A1 SU 823516973 A SU823516973 A SU 823516973A SU 3516973 A SU3516973 A SU 3516973A SU 1068591 A1 SU1068591 A1 SU 1068591A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
piston
pressure
rod
cavity
hydraulic
Prior art date
Application number
SU823516973A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Геннадьевич Попов
Ирина Евгеньевна Завьялова
Владимир Леонидович Борисенко
Владимир Григорьевич Попов
Николай Александрович Рашкеев
Юрий Константинович Бочебаров
Виктор Сергеевич Страмнов
Original Assignee
Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования filed Critical Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования
Priority to SU823516973A priority Critical patent/SU1068591A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1068591A1 publication Critical patent/SU1068591A1/en

Links

Landscapes

  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Description

оabout

XX

елate

со Изобретение относитс  к горной промышленности, в частности к гидравлическим устройствам ударного действи , используемым, например, буренииt шпуров, разрушении крепких горных пород. Известен гидравлический ударный ,механизг 1, включаквдий корпус с осе1ВЫМ ступенчатым ударником, камерами холостого и рабочего кодов, соо ;щенными с гидропневматичаскими аккумул торами (;;11. Недостатком гидравлического уда ного механизма  вл етс  то; что вы полнение ступенчатого ударного пор н  с относительно большим числом кольцевых выточек приводит к сниже нию технологичности изготовлени  к струкции, увеличению потерь, энерги рабочего агента вследствие наличи  .значительного количества элементов создающих встречные микропотоки по отношению к основному направлению движени , рабочего агента Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  гидравлический бесклапанный ударный механизм , включающий корпус с поршнемударником со штоком и периодически сообщенными между собой штоковрй и поршневой полост ми, последн   из которых .периодически сообщена со сливной магистралью, а штокова  полость посто нно сообщена с напорной магистралью, и выполненный в виде двух частей накопитель энергии, подсоединенный к порнаневой полости С21. ... . . . Однако наличие относительно боль шого объема камеры аккумул тора по сравнению с рабочим объёмом пори невой полости приводит к снижению КПД устройства из-за выброса из накопител  рабочего агента со значительной остаточной энергией. - Цель изобретени  - повышение КПД механизма при рабочем ходе поршн  путам использовани  нелинейной характеристики накопител  .Цель достигаетс  тем, что, в гид равлическом бесклапаннс н ударном ме ханизме, включак цем корпус с поршне . ударником со штоком и периодически сообщенными между собой штоковой и поршневой полост ми, последн   из которых периодически сообщена со сливной магистралью, а штокова  полость посто нно сообщена с напорной магистралью, и выполненный в виде двух частей накопитель энергии, под соединенный к поршневой полости, объемы гидравлического наполнени  частей накопител  равн л друг другу, причем объем каждой из частей ранен рабочему объему поршневой полорти, а давление зар дки частей накопитеч  составл ет величину, определ емую из выражени  РНЛ PUT. Р где Р 4 Давление зар дки одной из частей накопител ; РНП - давление зар дки другой из частей накопител ; Р - давление подпора в сливной магистрали, На фиг. 1 показангидравлический бесклапанный ударный механизм, разрез; на фиг. 2 - характеристика известного линейного накопител ; на фиг. 3 - характеристика предлагаемого нелинейного накопител . Гидравлический бесклапанный ударный механизм содержит корпус 1, поршень-ударник 2 со штоком 3, поршневую 4 и штоковую 5 полости, накопитель энергии в виде двух частей 6 и 7 пневматических аккумул торов с ограничител ми 8 объемов гидравлического: наполнени , напорную 9 и сливную 10,: Магистрали, а также магистраль 11, сообщающую штоковую 5 и поршневую 4 полости. Обе части б и 7 гидравлического накопител  имейт- одинаковые объемы наполнени  и каждый равен рабочему объему поршневой полости, при этом давление зар дки в одной из частей, например в Части б, ниже давлени  зар дки в другой части 7, но не ниже давлени  подпора в сливной магистрали 10. Штокова  полость 5 гидравлического бесклапанного ударного механизма посто нно сообщена с напорной магистралью 9. Работа гидравлического бесклапанного ударного механизма осуществл етс  еледук цим образом. Поршень-ударник 2 из крайнего левого положени  под действием напора перемещаетс  вправо, перекрывает сливную магистраль 10 и выталкивает жидкость из поршневой полости 4 в части б и 7 накопител  энергии. При этом жидкость сначала заполн ет часть 7, так.как в этой части накоп.итёл  давление зар Дки .ниже. При дальнейшем движении поршн ударника 2 вправо происходит сообщение поршневой 4 и штоковой 5 полостей и в результате перетока жидкости в порлнавую .4 -полость происходит заполнение части 7 накопител , давление зар дки в которой выше .сливной. Поскольку эффективна  площадь поршн -ударника 2 со стороны поршневой 4 полости больше, то пбршёньударник2 начинает, двигатьс  влево до момента удара и открыти  отверсти  слизней магистрали 10. При равенстве объема гидравлического накоплени  каждой части рабочему объему, поршневой полости, равному произведению хода поршн  на его площадь , энерги , накопленна  в части 7 имеющей более высокое давление зар дки , расходуетс , в основном, на ударное воздействие, а энерги  части 6., имеющей более . низкое давление зар дки, - на выталкивание в сливную магистраль 10 объема жидкост поступйзашего из штоковой 5 полости в поршневую 4, Приближа  давление зар дки части 6 к давлению подпора в сливной магистрали 10, а давление зар дки части 7 к давлению напора, можно получить высокий индикаторный КПД. ; При линейном накопителе, используемом в известных гидравлических бе клапанных ударных механизмахддавление в поршневой полоски в момент открыти  сливного отверсти  значительно превышает давление подпора на сливе, и значительна  дол энергии неизбежно тер етс . ИндикаторД1ый КПД таких механизмов обычно не превышает 70%. На фиг. 2 приведена характеристи|са известного линейного накопител , представл юща  зависимость внутреннего давлени  от объема его заполнени  и примерна  индикаторна  диаграм ма работы бесклапанного ударного механизма такого типа. : Точка р..на диаграмме соответствует закрытию ударником сливной магистрали и началу сжати  жидкости в поршневой полости при обратном ходе ударника. Точка fi соответствует соединению поршневой полости со штоковой полостью, котора  пост& нно св зана с напорной магистралью; точка в - -разъединению поршневой полости со штоковой и начало рабочего хода; точка Z. - открытие поршнем сливного отверсти . При сливе неизбежно происходит дросселировагние жидкости, что сопровождаетс  потер ми энергии. Beличина этих потерь определ етс  площадью треугольника л , г.. , Q- . На практике это составл ет пор дка 30% от общей потребл емой энергии ударника. При использовании нелинейного накопител  потери на дросселирование можно избежать. На фиг. 3 представлена харё1ктеристика предлагаемого нелинейного накопител  с ограниченнш объемом наполнени  и индикаторна  диаграмма работы бесклапанного механизма с накопителем, имеющим такую характеристику.Точки OL, б , & ,2. обозначают соответственно положени  закрыти  сливной магистрали 10, соединение поошневой 4 полости со штоковой 5, разъединение поошневой 4 полости со штоковой 5, открытие поршнем-ударником 2 отверсти  сливной магистрали 10. Диаграмма показывает, что при равенстве объемов наполнени  каждой части б и 7 накопител  рабочему объему поршневой 4 полости потери на дросселирование свод тс  к минимуму, При использовании изобретени  при относительно .незначительных с точки зрени  изготовлени , изменени .х в конструкции возможно достижение относительно высокого КПД механизма и повышение надежности его работы.The invention relates to the mining industry, in particular to hydraulic percussion devices used, for example, to drill holes, to destroy strong rocks. The hydraulic shock mechanism is known 1, the housing is inclusive, with an axially stepped drummer, idle and working code cameras associated with hydropneumatic accumulators (;; 11. The lack of a successful hydraulic mechanism is that the performance of the stepped impactor is relatively the large number of annular undercuts leads to a decrease in the manufacturability of the structure, an increase in losses, the energy of the working agent due to the presence of a significant number of elements relation to the main direction of movement of the working agent. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a hydraulic valveless shock mechanism, including a body with an impact piston with a rod and a piston rod and a piston cavity periodically interconnected, the last of which is periodically communicated with the drain the main line, and the rod cavity is permanently connected to the pressure main line, and the energy storage device, made in two parts, connected to the porn cavity C21. ... . . However, the presence of a relatively large volume of the battery chamber as compared with the working volume of the porous cavity leads to a decrease in the efficiency of the device due to the release of a working agent from the accumulator with significant residual energy. - The purpose of the invention is to increase the efficiency of the mechanism during the working stroke of the piston using the nonlinear characteristic of the accumulator. The goal is achieved by the fact that, in hydraulic valve valve and percussion mechanism, the casing with the piston is turned on. a drummer with a rod and periodically interconnected between the rod and piston cavities, the last of which is periodically connected to the drain line, and the rod cavity is continuously connected to the pressure line, and the energy storage device, made in two parts, under the piston cavity connected to the piston cavity, filling parts of the accumulator is equal to each other, the volume of each of the parts is wounded to the working volume of the piston half, and the charging pressure of the parts of the accumulator is the value determined from the expression P A PUT. Р where Р 4 The charging pressure of one of the parts of the accumulator; RNP is the charge pressure of another part of the storage ring; P is the pressure of the backwater in the drain line, FIG. 1 shows hydraulic hydraulic valveless impact mechanism, section; in fig. 2 - the characteristic of the known linear accumulator; in fig. 3 - the characteristic of the proposed nonlinear accumulator. The hydraulic valveless shock mechanism includes a housing 1, a piston-hammer 2 with a rod 3, a piston 4 and a rod 5 cavity, an energy storage in the form of two parts 6 and 7 pneumatic accumulators with limiters 8 volumes of hydraulic: filling, pressure 9 and drain 10, : Highways, as well as line 11, connecting the rod 5 and piston 4 cavities. Both parts b and 7 of the hydraulic accumulator have the same filling volumes and each is equal to the working volume of the piston cavity, with the charging pressure in one of the parts, for example in Part b, lower than the charging pressure in the other part 7, but not lower than drain line 10. The rod cavity 5 of the hydraulic valve-less percussion mechanism is permanently connected to the pressure line 9. The work of the hydraulic valve-less percussion mechanism is carried out by the pressure sensor. The piston-hammer 2 from the extreme left position moves to the right under the action of the pressure, closes the drain line 10 and pushes the liquid out of the piston cavity 4 in part b and 7 of the energy storage device. In this case, the fluid first fills part 7, as in this part the accumulator charge pressure is lower. Upon further movement of the piston of the impactor 2 to the right, the piston 4 and the rod 5 cavities communicate, and as a result of the flow of fluid into the old .4 cavity, part 7 of the accumulator is filled, the charge pressure in which is higher than the external one. Since the effective area of the piston shock 2 from the side of the piston 4 cavity is larger, the shock shock 2 begins to move to the left until the moment of impact and open the opening of the slugs of the highway 10. With the volume of hydraulic accumulation of each part of the working volume, the piston cavity equal to the product of the piston stroke and its area , the energy accumulated in the part 7 having a higher charge pressure is spent mainly on impact, and the energy of the part 6. having more. low charging pressure, to push the volume of fluid from the rod 5 cavity into the piston 4 into the discharge line 10, the pressure of charging part 6 to the pressure of the backwater in the drain line 10 approaches, and the charging pressure of part 7 to the pressure of the pressure can be obtained high indicator efficiency. ; With a linear accumulator used in the well-known hydraulic valve pressurized mechanisms, the pressure in the piston strip at the time of opening the drain hole significantly exceeds the pressure of the overpressure on the drain, and a significant portion of the energy is inevitably lost. The indicator Efficiency of such mechanisms usually does not exceed 70%. FIG. Figure 2 shows the characteristics of a known linear accumulator, representing the dependence of the internal pressure on the volume of its filling, and an exemplary indicator diagram of the operation of a valve-less impact mechanism of this type. : Point p. On the diagram corresponds to the closure of the drain line by the hammer and the beginning of the compression of fluid in the piston cavity during the return stroke of the hammer. Point fi corresponds to the connection of the piston cavity with the rod cavity, which is a post & it is connected to a pressure line; point in - - disconnection of the piston cavity from the rod and the beginning of the working stroke; Point Z. - opening the drain piston. When draining, throttling fluids inevitably occur, which is accompanied by energy losses. The magnitude of these losses is determined by the area of the triangle l, g .., Q-. In practice, this amounts to about 30% of the total energy consumed by the impactor. When using a nonlinear storage drive throttling losses can be avoided. FIG. Figure 3 shows the characterization of the proposed nonlinear accumulator with a limited filling volume and the indicator diagram of the valveless operation with a storage device having such a characteristic. Points OL, b, & , 2. designate, respectively, the closing position of the drain line 10, the connection of the posterior 4 cavity with the rod 5, the separation of the posterior 4 cavity with the rod 5, the opening of the drain line 10 by the piston-impactor 2 piston 4 cavities, the throttling losses are minimized. When using the invention with relatively minor ones from the point of view of production, changes in the design, it is possible to achieve flax of high efficiency of the mechanism and increase of reliability of its work.

QpQHmepifcmififa наполнейи  ffe/tuffei/f/ого нанопител/QpQHmepifcmififa filling ffe / tuffei / f / th nanopitel /

инди аторно  duatpafifta с не линейным HQHonumejfefiindie atorno duatpafifta with non linear HQHonumejfefi

Claims (1)

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ БЕСКЛАПАННЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ, включающий корпус с поршнем-ударником со штоком' и периодически сообщенными между собой штоковой и поршневой полостями, последняя из которых периодически сообщена со сливной магистралью, а штоковая полость постоянно сообщена с напорной магистралью, и выполненный й виде двух частей накопитель энергии, подсоединенный к поршневой полости, отличающийся, тем, что, с целью повышения КПД механизма при рабочем ходе поршня путем использования нелинейной характеристики накопителя, объемы гидравлического наполнения частей накопителя равны друг другу, причем объем каждой из частей равен рабочему объему поршневой полости, а давление зарядки частей накопителя составляет величину, определяемую из выражения РЦ4 > Р№. > РП0 , где Р^ - давление зарядки одной из частей накопителя;HYDRAULIC VALVE-FREE SHOCK MECHANISM, comprising a body with a piston-hammer with a rod 'and periodically interconnected by the rod and piston cavities, the last of which is periodically communicated with the drain line, and the rod cavity is constantly in communication with the pressure line, and the energy storage unit is made in the form of two parts connected to the piston cavity, characterized in that, in order to increase the efficiency of the mechanism during the stroke of the piston by using the nonlinear characteristics of the drive, the amount of hydraulic Skog filling storage portions equal to each other, wherein the volume of each of the parts is equal to the swept volume of the piston chamber, and the charging pressure storage tank is a value determined from the expression P TS4> P №. > Р П0, where Р ^ is the charging pressure of one of the drive parts; - давление зарядки другой из частей накопителя;- charging pressure of another part of the drive; ~ давление подпора в сливной магистрали.~ back pressure in the drain line.
SU823516973A 1982-11-30 1982-11-30 Hydraulic valveless percussive mechanism SU1068591A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823516973A SU1068591A1 (en) 1982-11-30 1982-11-30 Hydraulic valveless percussive mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823516973A SU1068591A1 (en) 1982-11-30 1982-11-30 Hydraulic valveless percussive mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1068591A1 true SU1068591A1 (en) 1984-01-23

Family

ID=21037555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823516973A SU1068591A1 (en) 1982-11-30 1982-11-30 Hydraulic valveless percussive mechanism

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1068591A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012030272A1 (en) 2010-08-31 2012-03-08 Atlas Copco Rock Drills Ab Hydraulic impact mechanism for use in equipment for treating rock and concrete
WO2012138288A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 Atlas Copco Rock Drills Ab Device and method for rock- and concrete machining
US9724813B2 (en) 2011-04-05 2017-08-08 Atlas Copco Rock Drills Ab Device for rock and-concrete machining
EP4234170A1 (en) 2022-02-24 2023-08-30 T-Rig Limited Hydraulic impact mechanism for use in equipment for processing rock and concrete

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент СССР № 673193, кл. Е 21 С 3/20, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 953203, кл. Е 21 С 3/20, 1980 (прототип) . *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9289889B2 (en) 2010-08-31 2016-03-22 Atlas Copco Rock Drills Ab Hydraulic impact mechanism for use in equipment for treating rock and concrete
WO2012030272A1 (en) 2010-08-31 2012-03-08 Atlas Copco Rock Drills Ab Hydraulic impact mechanism for use in equipment for treating rock and concrete
CN103079769A (en) * 2010-08-31 2013-05-01 阿特拉斯·科普柯凿岩设备有限公司 Hydraulic impact mechanism for use in equipment for treating rock and concrete
JP2013536762A (en) * 2010-08-31 2013-09-26 アトラス コプコ ロツク ドリルス アクチボラグ Fluid pressure shock mechanism used in equipment for processing rock and concrete
EP2611579A4 (en) * 2010-08-31 2017-12-13 Atlas Copco Rock Drills AB Hydraulic impact mechanism for use in equipment for treating rock and concrete
CN103079769B (en) * 2010-08-31 2015-11-25 阿特拉斯·科普柯凿岩设备有限公司 Be used in for the treatment of the hydraulic impact mechanism in rock and concrete equipment
CN103459094A (en) * 2011-04-05 2013-12-18 阿特拉斯·科普柯凿岩设备有限公司 Device and method for rock and concrete machining
EP2694252A4 (en) * 2011-04-05 2014-08-20 Atlas Copco Rock Drills Ab Device and method for rock- and concrete machining
US9724813B2 (en) 2011-04-05 2017-08-08 Atlas Copco Rock Drills Ab Device for rock and-concrete machining
WO2012138288A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 Atlas Copco Rock Drills Ab Device and method for rock- and concrete machining
EP2694252A1 (en) * 2011-04-05 2014-02-12 Atlas Copco Rock Drills AB Device and method for rock- and concrete machining
CN103459094B (en) * 2011-04-05 2015-11-25 阿特拉斯·科普柯凿岩设备有限公司 Hydraulic pressure valveless beater mechanism, relief valve, rock drill, rock drilling machine and method
EP4234170A1 (en) 2022-02-24 2023-08-30 T-Rig Limited Hydraulic impact mechanism for use in equipment for processing rock and concrete
WO2023161297A1 (en) 2022-02-24 2023-08-31 T-Rig Limited Hydraulic impact mechanism for use in equipment for processing rock and concrete

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1068591A1 (en) Hydraulic valveless percussive mechanism
SU1161701A1 (en) Percussive apparatus
SU1373807A1 (en) Hydraulic percussive mechanism
SU1073378A1 (en) Hydraulic pile driver
SU1321811A1 (en) Percussive device
SU1294913A1 (en) Hydraulic hammer
SU613095A1 (en) Pneumohydraulic percussive device
SU1767088A1 (en) Hydraulic hammer
RU93002673A (en) MOLDING PUMPING HYDRAULIC
SU1463910A1 (en) Percussive device
RU1804554C (en) Percussion tool
SU863854A1 (en) Hydraulic-percussive device
SU1198197A1 (en) Pneumo-hydraulic percussive mechanism
SU1165743A1 (en) Hydraulic pile driver
RU2018583C1 (en) Hoisting-percussive ripper
RU2042812C1 (en) Percussive device
SU1199982A1 (en) Hydraulic drive
SU1406363A1 (en) Percussive device
RU2095566C1 (en) Impact-action device
SU1079834A1 (en) Percussive hydropneumatic apparatus
SU467999A1 (en) Hydraulic impact device
SU1051261A1 (en) Percussive hydraulic mechanism
SU1025798A1 (en) Hydraulic pile hammer
SU787631A1 (en) Percussive-action hydropneumatic device
SU420736A1 (en) HYDROPNEUMATIC DEVICE OF SHOCK ACTION FOR THE FORMATION OF WELLS IN GROUND