Ударный механизм

ОЮЗ СО ОЦИДЛИ ЕСПУБЛ етских ически 5 9) ( ) 5)5 Е 02 О 7/10, 718, Е 3 20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЪСТВУ ВТОР ститут(71) Донецкий политехнический ин(56) Авторское свидетельство СССРМ 1027386, кл. Е 21 С 320, 1982.Авторское свидетельство СССРЯ 1097784, кл. Е 21 С 3/20, 1983.Авторское свидетельство СССРМ 1086148, кл, Е 21 С 3/20, 1983,(54) УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ(57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при буровых работах для погружения свай, шпунтов, а также при бурении скважин, Целью изобретения является повышение КПД механизма. В ударном механизме, содержащем корпус, поршень с бойком, наковальню с хвостовиком, возвратную камеру, соединенную с окружающей средой через выпускной клапан, и распределитель, выпускной клапан 11 выполнен с осевым каналом, Связан с порш-. нем 5 и подпружинен относительно него, в1668559 10 20 25 30 35 40 45 наковальне 8 установлен дифференциаль-ный клапан 13, шток 14 которого размещен в камере 15, периодически сообщаемой посредством распределителя с окружающей средой и с напорной магистралью, при этом возвратная камера 26 соединена с напорной магистралью через дифференциальный Изобретение относится к строительствуи может быть использовано при буровыхработах для погружения свай, шпунтов, атакже при бурении скважин.Цель изобретения - повышение КПДмеханизма,На фиг, 1 изображен ударный механизм, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А нафиг. 1,В состав ударного механизма входяткорпус 1 с переходником 2 и упорами 3, Ккорпусу 1 крепится цилиндр 4, в которомустановлен поршень 5, связанный с бойком6, имеющий меньшие ступени 7. В корпусе1 установлена наковальня 8 с хвостовиком9, который размещен в осевом канале 10бойка 6. Выпускной клапан 11 связан с поршнем 5 и подпружинен относительно негопружиной 12, В наковальне 8 установлендифференциальный клапан 13, хвостовик 14которого установлен в камере 15, выполненной с возможностью соединения с напор ной магистралью каналами 16 и 17, а сокружающей средой - каналами 16, 18 и 19,В наковальне 8 установлен также распределитель, выполненный в виде камеоы, в которой установлен поршень 20 со штоком 21.При этом полости 22 и 23 соединены междусобой каналом 24 в поршне 20 и штоке 21.В полости 23 под поршнем 20 установленапружина 25. Возвратная камера 26, размещенная в цилиндре 4, связана с напорнойомагистралью осевыми каналами 27 и 28 соответственно в выпускном клапане 11 и хвостовике 9 через дифференциальный клапан13 и канал 29. Полость 30 под меньшимиступенями 7 поршня 5 связана с окружающей средой каналами 31, а дифференциальный клапан 13 подпружинен пружиной 32.Ударный механизм работает следующим образом,В начальный момент времени боек 6находится в крайнем нижнем положении и,взаимодействуя со штоком 21, удерживаетпоршень 20 также в крайнем нижнем положении, сжимая пружину 25. Выпускной клапан 11 открыт, а дифференциальный 13закрыт. Корпус 1, опираясь упорами 3 на клапан 13 и осевые каналы 28 и 27 в хвостовике 9 наковальни 8 и выпускном клапане 11. Полости 22.и 23 распределителя связаны между собой через осевой канал 24 поршня 20, а шток 21 имеет возможность взаимодействия с бойком 6, 2 ил. наковальню 8, передает на нее осевую нагрузку,Жидкость подается через канал в переходнике 2 и по кольцевому зазору между корпусом 1 и цилиндром 4 под поршень 5, вызывая его подьем. При движении поршня 5 вверх жидкость из возвратной камеры 26 через каналы в переходнике 2 вытесняется в скважину.При ходе поршня 5 вверх поршень 20 занимает под действием пружины крайнее верхнее положение, перекрывая канал 17 и соединяя полость 15 через каналы 16, 18 и 19 с окружающей средой.15 Ход. поршня 5 выбирается таким; что при достижении им максимальной скорости выпускной клапан 11 закроется (перекроет каналы в переходнике 2), гидравлически замыкая возвратную камеру 26, в которой распространяется волна ударного давления, При этом пружина 12 служит для снижения динамических нагрузок, действующих на выпускной клапан 11 при закрывании,Волна ударного давления, распространяясь через осевые каналы 27 и 10, подходит к торцу хвостовика 9 наковальни 8 и передает ему свою энергию. Кроме того,: ударное давление, продолжая распространяться по осевому каналу 28 хвостовика 9,доходит до дифференциального клапана 13 и открывает его. Открывание клапана 13 облегчается тем, что на его шток 14 действует давление, равное давлению в окружающей среде, с которой в этот момент соединена камера 15,Следует отметить, что поскольку расстояние от возвратной камеры 26 до торца хвостовика 9 намного меньше, чем дифференциального клапана 13, то движение жидкости, необходимое для открывания последнего, не окажет значительного влияния на КПД передачи удара, так как длительность передачи импульса повышенного давления от возвратной камеры 26 до торца хвостовикэ 9 значительно меньше времени распространения волны повышенного давления от возвратной камеры 26 до дифференциального клапана 13 и затем вол1668559 Фаг. ГСоставитель Н.Забо Техред М,Моргентал ая орректор М. Кучерява едактор С,П Подписное м и открытиям при ГКНТ СССР 4/5 Заказ 2634 ВНИИПИ Госуд Тираженного комитета по изобретения13035, Москва, Ж, Раушская наб Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Г 10 ны пониженного давления от клапана 13 докамеры 26 (кроме того, сюда же следует приплюсовать и время приоткрывания дифференциального клапана 13).Клапан 13, открывшись, удерживается в 5этом положении за счет давления на негорабочей жидкости, которая по каналам 29,28, 10 и 27 начинает поступать в возврат-.ную камеру 26. Поскольку площадь поршня5 сверху больше, чем снизу, на величину 10суммы площадей меньших ступеней 7, то онначинает перемещаться вниз. В это времяклапан 11 удерживается на каналах переходника 2 за счет давления жидкости.Боек 6, подходя к наковальне 8, взаимодействует со штоком 21 распределителя,перемещая поршень 20 в крайнее нижнееположение, и наносит удар по наковальне 8.Одновременно поршень 5, ударяя по хвостовику выпускного клапана 11, срывает его 20с каналов переходника 2. Клапан 11 за счетсилы удара и действия собственного веса.возвращается в исходное положение.В этот же момент времени, посколькукамера 15 соединена каналами 16 и 17 и 25полостью 22 с найорной магистралью, а канал 18 перекрыт поршнем 20, то давление,действующее на дифференциальный клапан 13 сверху и снизу, уравновешивается иклапан 13 закрывается под действием пружины 32,Далее цикл работы повторяется,Следует отметить, что поскольку полости 22 и 23 связаны одна с другой каналом24, то давления в них в процессе работы 35 механизма равны, что позволяет свести к минимуму затраты энергии на перемещение поршня 20.В процессе работы механизма каналы 31 препятствуют возникновению гидравлической подушки в камерах 30 под меньшими ступенями 7 поршня 5.Использование описываемой конструкции механизма позволяет повысить его КПД и упростить эксплуатацию. Формула изобретения Ударный механизм, содержащий корпус, поршень с бойком, наковальню с хвостовиком, возвратную камеру, соединенную с окружающей средой через выпускной клапан, распределитель в виде камеры с размещенным в ней поршнем со штоком, напорную магистраль, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД механизма, выпускной клапан выполнен с осевым каналом, подвижно соединен с поршнем и подпружинен относительно него, в хвостовике наковальни выполнен осевой канал, а наковальня снабжена дифференциальным клапаном и камерой, сообщенной через распределитель с окружающей средой и напорной магистралью, причем возвратная камера соединена с последней через дифференциальный клапан и осевые каналы в выпускном клапане и хвостовике наковальни, а полости распределителя связаны одна с другой через канал, выполненный в его поршне, который подпружинен, а его шток имеет возможность взаимодействия с бойком.