Устройство ударного действия

(5)5 Е 2 20 Н ОСУДАРСТВЕННОЕ ЕДОМСТВО СССР ОСПАТЕНТ СССР) К ПАТЕ н 03Бюл, И. 11гидродинамики. (73) Институт гидродинамикрентьева СО РАН(57) Использование: в готельстве для разрушениялов, Сущность изобретвключает корпус и разме Изобретение относится к гидропневматическим ударным устройствам с аккумулятором давления, снабженным разделительной диафрагмой и может использоваться в горном деле и строительстве для разрушения горных пород и других породоподобных материалов.Цель изобретения - создать ударное устройство, вкотором исключены непроизводительные потери энергии при холостом ходе ударника и энергия удара которого не зависит от производительности питающего насоса,На чертеже приведена принципиальная схема устройства ударного действия с нормально закрытым напорным клапаном,Устройство состоит из корпуса 1, в направляющих которого подвижно вдоль оси установлен поршень-ударник 2 с рабочим ии полость корпуса налью повышения КПДйства и расширенияозмокностей за счетимости энергии ударати привода, установмашине, в напорнойющей источник давлего хода после канала,ный источник давлеором, установлен норнапорный клапан,которого постоянноым каналом, снабжен-,ом, срабатывающим вой полости гидроаккуЖ шень-ударник, делящрабочие камеры. С цепредлагаемого устроего функциональных вобеспечения независот производительносленного на базовоймагистрали, соединяния с камерой холостосоединяющего указанния с гидроаккумулятмально закрытыйуправляющая полостьсоединена с упомянутным обратным клапансторону гидравлическмулятора, 1 ил,инструментом 3, образующий с корпусом 1 камеру холостого хода 4 и камеру рабочего хода 5, Камера холостого хода 4 напорной магистралью 6 с установленным на ней подпружиненным нормально закрытым напорным клапаном 7 постоянно соединена с источником давления 8 г а каналом 9 с обрат ным клапаном 10 - с аккумулятором давле-ния 11, заполненным сжатым газом, Камерарабочего хода б каналом 12 периодически . через распределитель 13 сообщается со, еливным баком 14.или каналами 12, 15 и 16 - с камерой холостого хода 4 и аккумулято- . ром давления 11. Гидравлическая управляющая полосТь распределителя 13 постоянно каналОм 17 соединена с открытой в сторону рабочей камеры 5 полостью 18 и периодически,." каналом 19 - с полостью 4холостого хода. Кроме того, управляющая полость распределителя 13 каналом 20 с дросселем 21 сообщена с противоположнойполостью указанного распределителя. Управляющая полость нормально закрытогонапорного клапана 7 каналом 22 постоянносоединена с каналом 9 гидросистемы устройства.Ударное устройство работает следующим образом, В исходном положении поршень-ударник 2 занимает крайнее левоеположение, диафрагма 23 аккумулятора 11 давления под действием сжатого газа прижата к перфорированной переборке, разде 15ляющей гидравлическую и газовую полостиаккумулятора, напорный клапан 7 под действием пружины закрыт, источнйк давления8 и камера 4 холостого хода разобщены.Распределитель 13 под действием пружины занимает положение, показанное на фиг.1. 20Рабочая жидкость от источника давления 8 по каналу 9 через обратный клапан 10вначале поступает в гидравлическую полость аккумулятора 11, накаплйваясь в по-; .следнем и дополйительно сжимая 25находящийся в нем сжатый газ. Происходитаккумулирование энергии в гидроаккумуляторе 11 для совершения рабочего хода; При этом давление жидкости в аккумуляторе 11 и канале 9 увеличивается и, передаваясь по 30 каналу 22 в управляющую полость клапана7, сжимает пружину последнего; вследствиечего источник давления 8 по напорной магистрали 6 соединяется с камерой 4 холостого хода. Под действием поступающей в камеру 35 4 рабочей жидкости поршень-ударник 2 начйнает ускоренное движение, вытесняя из камеры рабочего хода 5 отработанную жидкость по каналу 12 через распределитель 13 в сливной бак 14. Происходит холостой ход 40 ударника 2. Скорость поршня-ударника 2 в начале холостого хода значительно ниже предельной скорости для данной производительности источника 8 давления. Поэтомув начальный момект количество поступаю щей от источника 8 давления жидкости зна, чительно превосходит потребное для .холостого хода поршня-ударника 2 и избыток жидкости по линии 9 через обратйый клапан 10 поступает в гидравлическую по вость аккумулятора 11 давления, обеспечивая дополнительную зарядку последнего,По мере нарастания скорости холостого хода поршня-ударника.2 количество жидкости, поступающей в камеру 4 холостого хода 55 непрерывно увеличивается, в то время как количество жидкости, поступающей в аккумулятор 11 уменьшается, В момент, когда скорость поршня-ударника 2 достигает предельно возможной скорости при данной производительности источника 8 давления. вся жидкость от последнего поступает в камеру 4 холостого хода, а поступление рабочей жидкости в аккумулятор 11 прекращается. При этом обратная разрядка аккумулятора 11 не происходит, т.к. этому препятствует обратный клапан 10, Жесткость пружины нормально закрытого напорного клапана 7 подбирается таким образом, что до открытия клапана 7 в аккумулятор 11 поступает количество жидкости, почти достаточное для совершения последующего рабочего хода поршня-ударника 2, Недостающая для рабочего хода порция жидкости поступает в аккумулятор 11 во время ускоренного движения поршня-ударника 2 в начале и во время его торможения в конце холостого хода. В конце холостого хода поршневой выступ поршня-ударника 2 входит в полость 18, изолируя находящуюся в ней жидкость от канала 12, В результате в полости 18 возрастает гидравлическое давление, жидкость из полости 18 по каналу 17 поступает в управляющую полость распределителя 13 и, сжимая пружину, толкает золотник распределителя 13 в противоположное положение. При этом камера 5 рабочего хода изолируется от сливного бака 14 и одновременно по каналам 15, 16 и 12 сообщается с камерой 4 холостого хода источником 8 давления и аккумулятором 11 давления, В результате давление жидкости в камерах 4 и 5 становится одинаковым и равным давлению сжатого газа в аккумуляторе 11, В связи с тем, что площадь поршневого выступа поршня-ударника 2 со стороны камеры 5 рабочего хода превосходит его площадь со стороны камеры 4 холостого хода, то при равенстве давлений в обеих камерах на поршень-ударник 2 действует сила, выталкиваЮщая его из корпуса 1. Под действием этой силы поршень-ударник 2 совершает рабочий ход. При этом поршневой выступ поршня-ударника 2 выходит из полости 18.и последняя снова сообщается с камерой 5 рабочего хода, Однако золотник распределителя 13 продолжает удерживаться во втором положении, благодаря перепаду давления между камерами 4 и 5 устройства за счет скоростного напора, создаваемого движущимся поршнем-ударником 2. Скоростной напор по каналу 19 передается в управляющую полость распределителя 13,При рабочем ходе поршня-ударника 2 жидкость из камеры холостого хода по каналу 15 через распределитель 13 перетекает в камеру 5 рабочего хода, куда по каналам 9 и 16 поступает тзкжежидкость отисточника 8 давления и аккумулятора 11 давления. Так как на совершение рабочего хода расходуется запаснакопленной в аккумуляторе 11 жидкости, то по мере приближения ударника 2 к разрушаемой поеграде давление жидкости в устройстве и ускорение ударника 2 непрерывно уменьшаются,При столкновении с преградой поршень-ударник 2 наносит по ней удар и останавливается. При этом скоростной напор в камере 4 становится равным 0 и давление жидкости в камерах 4 и.5 становится одинаковым. При этом одинаковым становится также гидравлическое давление, действующее на ггротивоположные торцы золотника распределителя 13, В результате он под действием прухрвны возвращается в исходное положение и начинается очередной холостой ход. Далее цикл повторяется.Из описания работы предлагаемого устройства следует, что почти вся энергия, необходимая для совершения рабочего хода поршня-ударника 2 запасается в аккумуляторе 11 давления до начала холостого хода поршня-ударника 2, Это происходит благодаря тому, что на напорной линии 6, соединяющей источник 8 давления с камерой 4 холостого хода установлен нормаль, ной закрытый подпружиненный напорный клапан 7 с управляющей полостью, который настроен таким образом, что автоматически сообщает источник 8 давления с полостью 4 холостого хода в том случае когда в аккумуляторе 11 практически полностью запасена энергия для совершения рабочего хода, При этом, независимо от характера движения поршня-ударника 2 запасенная в аккумуляторе энергия во время холостого хода не может возвратиться обратно в систему, т.к. этому препятствует обратный клапан 10, установленный в канале 9, соединяющем аккумулятор 11 давления с напорной линией 6. При этом независимо от производительности источника 8 давления запас энергии в аккумуляторе 11 всегда будет одинаков и определяется только настройкой пружины нормально закрытого напорного клапана 7, Следовательно всегда одинаковой будет и 5 энергия удара. Из изложенного следует, чтоблагодаря использованию в устройстве нормально закрытого клапана 7 на напорной линии 6 и обратного клапана 10 на линии 9, соединяющей гидравлическую полость ак кумулятора 11 с напорной линией 6, удаетсядостичь постоянства энергии удара независимо от производительности питающего ударное устройство источника 8 давления,. Предлагаемое ударное устройство ус тойчиво работает при любой производительности источника 8 давления и пригодно для использования практически на всех видах базовых машин, располагающих гидравлической системой заданного давления, 20 Объемный расход жидкости в гидросистемебазовой машины существенного значения не имеет.Формула изобретения Устройство ударного действия, включа ющее корпус, образующий с поршнем-ударником камеру холостого хода, сообщенную с напорной магистралью, и камеру рабочего , . хода, попеременно через распределительсвязанную со.сливной или напорной маги стралью и гидроаккумулятором, гидоавлические каналы, источник давления, о т л ич а ю щ ее с я тем, что устройствоснабжено установленным в напорной магистрали, соединяющей источник давления с камерой 35 холостого хода, нормально закрытым напорным клапанОм, управляющая полость которого постоянно связана с гидравлическим каналом, соединяющим источник давления с гидроаккумулятором, при этом 40 упомянутый канал имеет обратный клапан,вход которого связан с напорной магистралью, а выход - с гидроаккумулятором,Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5