Ударный механизм

. А. Селиврудового Кра институт ид по механич оагрегатов ного Госуской Котьство СССРО, 1971.ство СССР 20, 1972 (пти тоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙИ ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Донецкий ордена ТрЗнамени политехническийдарственный союзный завои химической очистке котллоочистка(54) (57) УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере, отличаюцийся тем, что, с целью. повышения КПД, производительности и надежности механизма, на внешней поверхности поршня-бойка выполнены кольцевые проточки, одна из которых расположена между рабочими полостями, а другая - между рабочей полостью и гидравлической камерой, при этом кольцевые проточки периодически сообщаются с гидравлической камерой.Изобретение относится к устройствам ударного действия и может быть использовано при разрушении прочных сред.Известен ударный механизм, включающий корпус, ударный поршень, образующий с корпусом две рабочие полости, два плунжера, две герметичные полости, заполненные жидкостью и соединенные между собой, в одной из которых расположен, хвостовик инструмента 1.Недостаток устройства заключается в сильном нагревании рабочей жидкости в замкнутых полостях, что приводит к быстрому выходу ударного механизма из строя.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ударный механизм, содержащий корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере 2.Недостатком этого механизма является низкий КПД, вследствие значительных потерь энергии при закрытии клапанов. Во время работы ударного механизма возникают в буровой штанге отраженные волны сжатия, которые приводят к открытию клапанов во время удара, что снижает энергию удара и эффективность работы ударного механизма. Недостатком является весьма сложная конструкция ударного механизма и низкая надежность в связи с наличием большого числа недолговечных при таких режимах работы деталей обратного клапана, клапана пружины клапанов и пружин плунжсров.Цель изобретения - повышение КПД, производительности и надежности механизма.Поставленная цель достигается тем, что в ударном механизме, содержащем корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере, на внешней поверхности поршня-бойка выполнены кольцевые п роточки, одна из которых расположена между рабочими полостями, а другая - между рабочей полостью и гидравлической камерой, при этом кольцевые проточки периодически сообщаются с гидравлической камеройНа фиг. 1 показан предлагаемый ударный механизм, исходное положение, на фиг. 2 - то же, положение, соответствующее концу обратного хода.Ударный механизм состоит из корпуса 1, внутри которого расположен поршень-боек 2, имеющий две проточки, образующие с корпусом 1 дополнительные камеры 3 и 4, причем камера 4 расположена между двумя рабочими полостями 5 и 6, образованными корпусом 1 и поршнем-бойком 2. В корпусе 1 соосно с поршнем-бойком 2 расположена наковальня 7, имеющая упор 8 с корпусом 1, который ограничивает перемещение наковальни 7 вверх относительно корпуса 1. В корпусе 1 расположен также плунжер 9,имеющий упор 10 с корпусом 1, которыйограничивает перемещение плунжера 9 внизотносительно корпуса 1. Через центральноеотверстие в плунжере 9 пропущен хвостовик5наковальни 7, имеющии поршневую поверхность 11. В заднем торце корпуса 1 расположена плунжерная камера 12, заполненная жидкостью и связанная посредствомотверстия 13, в корпусе 1 и переводной10 трубки 14 с камерой 3, которая посредствомотверстия 15 связана с атмосферой. Плун=жерная камера 12 посредством отверстия 16и переводной трубки 17 связана также скамерой 4, которая посредством отверстия 18в корпусе 1 связана с рабочей жидкостьюпостоянного давления.Ударный механизм работает следующимобразом,Жидкость постоянного давления (например, от маслостанции, обеспечивающей такое давление и расход, при которых заменажидкости в плунжерной камере 12 надежнообеспечивает температуру, не превышающуюдопустимую) через отверстие 18 в корпусепоступает в камеру 4, откуда по переводнойтрубке 17 и отверстию 16 поступает в плун 25 жерную камеру 12, затем через отверстие 13по переводной трубке 14 и далее через камеру 3 и отверстие 15 в корпусе- ватмосферу. При подаче рабочей жидкостипод давлением обеспечивается разгон поршня-бойка 2 до необходимой скорости от лю 30 бого распределительного устройства, например золотникового (не показан), в рабочуюполость 6, При этом рабочая полость 5соединяется со сбросом в атмосферу и поршень-боек 2 начинает перемещаться вверх,перекрывая при этом доступ жидкости в35 плунжерную камеру 12 через переводнуютрубку 17 и сброс жидкости в атмосферучерез переводную трубку 14, т. е, происходитгидравлическое закрытие плунжерной ка-меры 12. В конце хода поршень-боек 2 наносит удар по торцу плунжера 9. Напряжение сжатия передается плунжером 9жидкости в плунжерной камере 12, в резуль.тате чего распространяется волна ударногодавления, которая при подходе к поршневойповерхности 11 хвостовика наковальни 74 передает ему энергию удара. Посколькудлины переводных трубок 14 и 17 выбранытакими, что они во много раз превышаютрасстояние между поршневой поверхностьюплунжера 9 и поршневой поверхностью 11хвостовика наковальни 7, то незначительные50 утечки, возможные через неплотности закрытия переводных трубок 14 и 17 и камер 3 и 4, не оказывают значительного влияния на КПД передачи удара, так как длительность передачи импульса повышенногодавления от поршневой поверхности плун 55 жера 9 поршневой поверхности 11 наковальни 7 значительно меньше длительности распространения волны повышенного давленияот поршневой поверхности плунжера 9 по1027386 зь Кзтреловере Короектор В. ГПодписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5город, ул. Проектная, 4 Составите ехред И. ВТираж 603 ос дарственно елам изобретен сква, Ж - 35, Р Патент, г. Уж Редактор А. КозорЗаказ 4697/37 ВНИИПпо3035,лиал ПП переводным трубкам 14 и 17 к камерам 3 и 4 и затем отраженной волны пониженного давления от камер 3 и 4 к поршневой поверхности 11 наковальни 7, После удара рабочая полость 6 распределительным устройством (не показан) сообщается со сбросом в атмосферу, а в рабочую полость 5 подается рабочая жидкость под давлением, Поршень-боек .2 начинает перемещаться, внизоткрывая доступ жидкости в плунжерную камеру 12 и сброс жидкости из нее в атмосферу. За счет этого температура в плунжерной камере 12 уменьшается. Под действием давления жидкости на поршневую поверхность плунжера 9, образующегося в результате поступления в плунжерную камеру 12 жидкости по переводной трубке 17 и вытеснения жидкости хвостовиком наковальни 7, при перемещении наковальни 7 вверх, относительно корпуса 1,до упора 8 под действием усилия подачи, плунжер 9 перемещается вниз до упора 10 в корпусе 1, т. е. приходит в исходное положение. В конце хода поршень-боек 2 наносит удар по заплечикам наковальни 7. После удара давление в рабочей полости 6 возрастает и цикл повторяется. 5Использование предлагаемого ударногомеханизма обеспечивает по сравнению с известным повышение КПД ударного механизма путем уменьшения потери энергии при прямом ходе, поскольку удар наносится О непосредственно по наковальне, и обратномходе, так как отсутствуют потери энергии связанные с закрытием клапанов и передачи ударного импульса из камеры заднего плунжера в камеру, где расположен хвостовик наковальни; повышение производительности .бурения в результате увеличения энергии единичного удара; увеличение надежности работы ударного механизма путем сокращения числа быстроизнашивающихся деталей седла обратного клапана, пружины обратного клапана, клапана и его пружины и пружин плунжеров.