Гидропневмоударное устройство

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3,/20 5 ц.1. Е 21 С ОПИСАН г АВТОРСКОМ БЬЗСйБЕОИЗ я б диал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ(71) Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате(56) Авторское свидетельство СССР У 543744, кл. Е 21 С 3/20, 1974.Авторское свидетельство СССР Я 846672кле Е 21 С 3/201979 а (54)(57) ГИДРОПНЕВМОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее корпус с радиальными каналами, каждый из которых, соответственно, сообщен с напорнои, сливной и переливной магистралями, поршень-боек с поясками, разделяющий корпус на полости взвода,слива и пневмоаккумулятора, блок управления с радиальным каналом, постоянно сообщенным с напорной магистралью, и золотник с кольцевой проточкой, торцы которого образуют в блоке управления полость управления и зазолотниковую полость, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения энергии удара за счет увеличени разгонного давления. пневмоаккумулятора дополнительным отбором мощности от источника питания при одновременном обеспечении варьирования частоты ударов, устройство снабжено разделительным поршнем со штоком, размешенным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пневмоаккумуляторе соосно поршнюбойку, причем штоковая полость разделительного поршня постоянно соо щена с напорной магистралью и площадь штоковой полости разделительного поршня меньше, чем площадь взвода поршня-бойка, при этом в корпусе выполнен дополнительный канал для периодического сообщения напорной и сливной магистралей, а в блоке управления выполнены дополнительные радиальные каналы, размещенные с возможностью периодического сообщения, соответственно, со сливной и напорной магистралями с различных сторон от основного раьного канала блока управления,51015 20 Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия для разрушения твердых сред, и может быть использовано для дробления монолитных бетонных конструкций,Целью изобретения является повышение энергии удара за счет увеличения разгонного давления пневмоаккумулятора дополнительным отбором мощности от источника питания при одновременном обеспечении варьирования частоты ударов. На чертеже изображено предлагае-. мое устройство, разрез.Гидропневмоударное устройство содержит корпус 1 с радиальными каналами 2 - 4, сообщенными с напорной 5, сливной 6 и переливной 7 магистралями; поршень-боек 8 с поясками 9 и 10 и кольцевой проточкой 11, блок управления 12 со встроенным золотником 13 с поясками 14 и 15 и кольцевой проточкой 16. Поршень-боек 8 разделяет корпус 1 на полости взвода 17, слива 18 и пневмоаккумулятора 19, При этом рабочая площадь поршня в полости 17 равняется аналогичной в полости 18, а ширина пояска 1 О поршня-бойка 8, ограничивающего полость 17 взвода, равна сумме величины рабочего хода поршня-бойка 8 и диаметра радиального канала 2 корпуса 1. При этом ширина пояска 9 поршня-бойка 8, ограничивающего полость 18 слива, меньше диаметра сливного канала 3. Золотник 13 своими торцами образует с корпусом 20 блока управления 12 полость 21 управления и зазолотниковую полость 22. В пневмоаккумуляторе 19 размещен разделительный поршень 23 со штоком 24, образующий с корпусом 1 штоковую полость 25, сообщенную с напорной магистралью 5 через проточку 26 и радиальный канал 27 корпуса 1, причем рабочая площадь штоковой полости 25 разделительного поршня 23 в полости 25 выбирается меньшей, чем рабочая площадь взвода поршня-бойка 8 в полости 17. В корпусе 20 блока управления 12 выполнены радиальные каналы 28 - 30, сообщенные соответственно с напорной магистралью 5, полостью 18 слива и через трубопровод 31 - с радиальным каналом 32 корпуса 1. В корпусе 20 выполнены дополнительные радиальные каналы 33 и 34, сообшенные с перелив 25 30 35 40 45 50 55 ной магистралью 7. При этом величинаперекрытия Ь 1 золотником 13 канал 33,сообщающегося через полость управления 21 золотника 13 и канал 29 с полостью 18 слива, равна сумме величины перекрытия Ь, обеспечивающей герметичность золотниковой пары, и диа -метра радиального канала 28 дв, сообщающегося с напорной магистралью5(Ь,1 = Ь + й), В корпусе 1 устройства выполнен дополнительный канал35, длина которого больше суммы ширины пояска 9 и пути, проходимогопоршнем-бойком 8 при внедрении инструмента (не показан) . При этом величина максимального внедрения инструмента равняется пути торможения поршня-бойка 8 при "простреле". Золотник13 нагружен пружиной 36, регулируемой с помощью винта 37.Гидропневмоударное устройство работает следующим образом. Перед включением гидропневмоударного устройства под действием давления газа пневмоаккумулятора 19 поршень-боек 8 находится в крайнем правом по чертежу 7 положении, а разделительный поршень 23 со штоком 24 в крайнем левом положении, При этом поясок 9 поршня-бойка 8 находится на середине дополнительного канала 35, и напорная магистраль через канал 2 корпуса 1, кольцевую проточку 11 поршня-бойка 8, канал 35, полость 18 слива и канал 3 сообщается со сливной магистралью 6, а разделительный поршень упирается в уступ корпуса 1, образованный разностью диаметров разделительного поршня 23 и штока 24, а штоковая полость 25, представляющая собой гидроаккумуляторную полость разделительного поршня 24, сообщена через кольцевую проточку 26 и радиальный канал 27 корпуса 1 с напорной магистралью 5. Золотник 13 под действием усилия пружины 36 находится в крайнем левом положении, перекрывая радиальный канал 33, разьединяя тем самым полость 17 взвода от полости 18 слива и соединяя напорную магистраль 5 с полостью 17 взвода через канал 28, кольцевую проточку 16, канал 34, переливную магистраль 7 и канал 4. При этом зазолотниковая полость 22 сообщается с напорной магистралью 5 через радиальный канал 30, трубопровод 31, ка 3 1 нал 32, кольцевую проточку 11 поршня-бойка 8 и радиальный канал 2.При приложении силы статического поджатия к поршню-бойку 8 с правой стороны он перемещается, сжимая газ в пневмоаккумуляторе 19, при этом жидкость, подаваемая от источника питания через каналы 28 и 34 корпуса 20 блока управления 12, кольцевую проточку 16 золотника 13, переливную магистраль 7 и канал 4 корпуса 1 поступает в полость 17 взвода, а излишний объем жидкости уходит в сливную магистраль 6 до тех пор, пока поршень-боек 8 пояском 9 не перекроет канал 35 и тем самым разъединит напорную магистраль 5 от сливной 6.После чего в системе начинает возрастать давление, и жидкость, поступающая от источника питания, начинает действовать на штоковую полость 25 разделительного поршня 23 и на площадку взвода поршня-бойка 8. Под действием давления жидкости в полости 17 взвода поршень-боек 8 начинает перемещаться влево (по чертежу), сжимая газ в пневмоаккумуляторе 19 и вытесняя жидкость из полости 18 слива в сливную магистраль 6 (взвод или холостой ход поршня-бойка 8), а разделительный поршень 23 со штоком 24 не перемещаютсяДвижение поршня- бойка 8 на взвод при неподвижном разделительном поршне 23 поддействием давления жидкости, одновременно поступающей от источника питания в полость 17 и штоковую полость 25, обусловлено разными по величине силами, действующими со стороны полости 17 взвода на поршень-боек 8 и полости 25 (гидроаккумулятора) на разделительный поршень 23, так как площадь взвода поршня-бойка Я боль-, ше, чем площадь штоковой полости 25 разделительного поршня 24) при равенстве усилий, действующих на них со стороны пневмоаккумулятора 19.1Во время взвода поршня-бойка 8 его поясок 10 перекрывает канал 2 и тем самым запирает зазолотниковую полость 22. В конце взвода сначала зазолотниковая полость 22 сообщается через канал 30, трубопровод 31, канал 32, кольцевую проточку 11 и канал 3 со сливной магистралью 6, затем одновременно полость 18 слива отсекается от сливного канала 3 пояском 9 поршня-бойка 8, а полость 20471217 взвоца сообщается через канал 2с напорной магистралью 5.При дальнейшем передвижении поршня-бойка 8 под действием давления 5 жидкости, поступающей в полость 17из напорной магистрали 5 через канал 28, проточку 16, канал 34,переливную магистраль 7 и канал 4, атакже жидкости, поступающей в по лость 17 через канал 3, увеличивается давление в отсеченной полости18 слива, вследствие чего жидкостьвытесняется через канал 29 в полость управления 21 золотника 13.15 Под действием возрастающего давления жидкости в полости 21 золотник13, перемещаясь вправо, сначала перекрывает радиальный канал 28, выбирает величину перекрытия 1, ."а тем открывает радиальный канал 33,соединяя через полость управления2 и канал 29 полости взвода 17и слива 18, одновременно перекрывая радиальный канал 34. Гидродина мическая сила, возникающая при перетечении жидкости с большой скоростьюиз полости 17 в полость 18, доводитзолотник 13 до крайнего правого положения.30 При перемещении золотник 13, сжимая пружину 36, вытесняет рабочуюжидкость из зазолотниковой полости22 через канал 30, трубопровод 31,канал 32, кольцевую проточку 11 иканал 3 в сливную магистраль 6.После соединения полостей 17 и 18давление в этих полостях выравнивается, При этом выравниваются и усилия, действующие на поршень-боек 8со стороны полости 17 взвода и полости 18 слива, из - за равенства рабочих площадей поршней в этих полостях. Под действием энергии сжатогогаза аккумулятора 19 поршень-боек 8перемещается в право происходитразгон или рабочий ход поршня-бойка8), При этом количество жидкости,затраченное на взвод поршня-бойка 8,перетекает из полости 17 взвода восвобождающуюся полость 18 слива,которая образуется при перемещениипоршня-бойка 8 относительно корпуса1. При перемещении поршня-бойка 8одновременно канал 3 сообщает по лость 18 слива со сливной магистралью 6, а канал 2 отсекается пояском10 от полости 17, и затем пояском 9разобщается кольцевая проточка 111204712 40Разделительный поршень 23 со штоком 24 позволяет испольэовать энергию жидкости, подаваемой источником питания на разгон поршня-бойка 8. Составитель Ю,СтреловРедактор Т.Парфенова Техред И,Асталош Корректор В.Синицкая Заказ 8499/29 Тираж 481ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийРаушская наб д. 4/5 Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и канал 3, а также разобщается зазолотниковая полость 22 от сливной магистрали 6, Дальнейшее движение поршня-бойка 8 осуществляется при перекрытом его пояском 10 радиальном канале 2 и при запертом золотником 13 канале 28, т.е, при полном отсечении напорной магистрали 5 от сливной 6. Вслед за поршнем-бойком 8 двигается разделительный поршень 23 со штоком 24, отдавая ему через гаэ пневмоаккумулятора приобретаемую им энергию от действия давления жидкости, поступающей от напорной магистрали 5 в гидроаккумуляторную полость 25,Поршень-боек 8 движется вправо до тех пор, пока не нанесет удар по инструменту. При этом начало нанесения удара должно соответствовать положению поршня-бойка 8, при котором поясок 10 полностью открывает радиальный канал 2 и сообщает его с кольцевой проточкой 11, а канал 35 перекрыт в зто время пояском 9Под действием суммарного расхода жидкости, поступающей от источника питания и вытесняемой из полости 25 через напорную магистраль 5, канал 2 кольцевую проточку 11, канал 32, трубопровод 31 и канал 30, а также усилия пружины 36 золотник 13 перемещается в крайнее левое положение, перекрывая радиальный канал 33, разъединяя тем самым полость 17 взвода от полости 18 слива и соединяя напорную магистраль 5 с полостью 17 через канал 28, кольцевую проточку 16, канал 34, переливную магистраль 7 и канал 4, Далее, в зависимости от того, какой путь прошел поршень- боек 8 при внедрении инструмента, происходит илн процесс статического поджатия, если поясок 9 сообщил канал 35 со сливной магистралью 6,или непосредственно взвод поршнябойка 8, если канал 35 перекрытпояском 9.Работа устройства в последующихциклах отличается от первого циклатем, что поршень-боек 8 на взводдвижется под действием суммарного10 расхода жидкости, поступающей от источника питания и вытесняемой изполости 25, что позволяет сократитьвремя взвода поршня-бойка 8 и соответственно повысить частоту ударов.15 В случае прострела поршня-бойка 8 поясок 9 сообщает канал 35 сполостью 18, При этом полость 17взвода сообщается с полостью 18слива через канал 4, переливную ма 20 гистраль 7, канал 34, кольцевуюпроточку 16 золотника 13, канал 28,напорную магистраль 5, канал 2,кольцевую проточку 11 и канал 35,Гашение кинетической энергии поршня 25 бойка 8 осуществляется вытеснениемжидкости из полости 17 взвода всливную 18 через канал 35, что способствует повышению надежности работы, и при этом энергия, накопленная30 полостью 25 стравливается в сливнуюмагистраль 6, за счет чего снижается частота ударов, так как послеприложения силы статического поджатия с правой стороны поршень-боек8 пояском 9 раъединяет канал 35 отполости 18 слива, и взвод поршнябойка 8 происходит аналогично первому циклу только под действием расхода источника питания,