Гидравлическое устройство ударногодействия

О П И С А Н И Е 11844770ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) П риориет Опубликовано 07,07.81,. Бвллетень25 по делам изобретений и открытий(53) УДК 622,233. .65 088,8) Дата опубликования описания 10.07.81(72) А вторы изобретения Ю.И. Нерозников, В.А. Ткаченко, В.М. Троценко,Г.В, Щепеткин, А.К. Гедеванов, Г.Д, Гудков и Л.Б. Файнер Изобретение относится к горнорудной отрасли промышленности,и может быть использовано в бурильных .машинах вращательно-ударного действия для бурения в породах крепостью 1=6-20 по шкале проф. М М. Протодья 5 конова.Известные гидравлические устройства ударного действия содержат поршень-боек плунжеры рабочего и холосУто того ходов, рабочие камеры, одна из которых постоянно взаимодействует с источником гидравлической энергии, а в другую камеру - от специальных систем распределения подается рабочая жидкость Г 1. Общим недостатком известных механизмов является применение специальных устройств управления (золотник, клапан, плунжер), которые предназначены для перераспределения жидкости между камерами рабочего и холостого ходов. Применение специальных устройств управления приводит к усложнению конструкции механизмов и снижению надежности.их в работе.Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус с расположенными в нем бойком, совершающим осевое возвратно-поступательное перемещение и наносящим в конце рабочего хода удар по инструменту, и плунжерами холостого хода, по крайней мере один из которых выполнен трехступенчатым, камеру рабочего хода, периодически сообщенную с напорной и сливной магистралями, и камеру холостого хода, постоянно находящуюся под воздействием жидкости, поступающей из напорной магистрали 21.Недостатком известного гидравлического ударного устройства является использование для разгона бойка4770 ф 10 15 20 25 Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства.В корпусе 1 гидравлического устройства ударного действия расположен плунжерный блок 2, специальные выточки которого образуют камеру холостого хода 3, постоянно сообщенную с на" парной магистралью 4 и периодически, через радиальные отверстия 5, сообщающаяся с камерой рабочего хода 6.В цилиндрах плунжерного блока 2 расположены боек 7 и плунжеры холостого хода 8,9, управляющие движением бойка 7 и сообщающие камеру рабочего хода 6 через полость 10 в конце ра бочего хода со сливной магистралью 11,В конце холостого хода, вследствиеоткрытия большей ступенью плунжеров 8,9 радиальных отверстий 5, камера рабочего хода б через камеру халостага 45 хода 3 сообщается с напорной магистралью 4.Плунжер холостого хода 9 выполнен трехступенчатым таким образом, что его средняя ступень 12 расположена в камере слива 10, причем длина ступени 12, в положении плунжера, соответствующего перекрытию средней ступенью осевого отверстия 13,меньше расстояния от торца большей ступени плунжера со 55 стороны холостого хада до радиальных отверстий 5, т.е. длины ступени 12 меньше пути сжатия плунжеров. Это позволяет в период холостого хода 3 84 специального плунжера рабочего хода применение которого снижает эксплуатационную надежность устройства.Цель изобретения - повышение экс- плуатационной надежности бесклапанного гидроударника,Поставленная цель достигается в результате того, что устройство дополнительно содержит полость, которая постоянно сообщена со сливной магистралью и периодически посредством осевого отверстия - с камерой рабочего хода, при этом диаметр средней ступени трехступенчатого плунжера холостого хода меньше диаметра указанного осевого отверстия, и ее длина меньше пути сжатия плунжеров.Такое выполнение позволяет исключить плунжер рабочего хода, а его функции передать плунжерам холостого хода, что уменьшает число задействованных элементов и увеличивает эксплуатационную надежность устройства. бойка 7 дополнительно соединить камеру 6 через осевое отверстие 13 и полость слива 10 -со сливной магистралью 1,Диаметр ступени 12 плунжера 9 меньше диаметра осевого отверстия 13.Инструмент обозначен позицией 14.Устройство работает следующим образом.Под действием постоянной силы давления жидкости, приложенной к плунжерам холостого хода 8, 9 со стороныкамеры 3, боек 7 отрывается от инструмента 14 и начинает холостой ход.При движении большая ступень плунжерахолостого хода 8 и средняя ступень12 плунжера 9 перекрывают осевоеотверстие 13. Вследствие того, чтосредняя ступень 12 плунжера холостогохода 9 выполнена диаметром меньшим,чем осевое отверстие 13, то происходит частичный сброс жидкости из камеры 6 в сливную магистраль 11, чтопозволяет байку 7 продолжить своедвижение до перекрытия большей ступенью плунжера 9 осевого отверстия 13.После перекрытия осевого отверстия 13 жидкость в абачей камере 6начнет сжийаться, поглощая при этомчасть кинетической энергии бойка 7,до открытия плунжерами холостогохода 8,9 радиальных отверстий 5. Вследствие открытия радиальных отверстий 5 камера 6 через камеру холостого хода 3 сообщается с напорной магистралью 4, Давление в камере рабочего хода 6 повышается до магистрального и происходит ускоренное торможение бойка 7.Поскольку силы давления жидкости, действующие на плунжеры 8,9 со стороны камер рабочего 6 и холостого 3 ходов уравниваются, то под действием магистрального давления боек 7 начинает рабочий ход.1 Сначала боек 7 ускоренно движется к точке удара под действием силы давления жидкости, поступающей в камеру рабочего хада 6 из напорной магистрали 4, через радиальное отверстие 5. Когда плунжеры холостого хода 8,9 перекроют большей ступенью радиальные отверстия 5, поступление жидкости из напорной магистрали прекращается и дальнейшее движение бойка 7 происходит за счет расширения жидкости в камере рабочего хада 6.844770 Формула изобретения 20 ЗО 35 40 5В момент выхода средней ступени12 из осевого отверстия 13 рабочаякамера 6 через полость 1 О сообщается со сливной .магистралью 11, приэтом саккумулированная потенциальная энергия жидкости, накопленнаяв камере 6 в период холостого ходапереходит в кинематическую энергиюбойка 7 и частично выталкиваетсяв сливную полость 10.Так как кинематическая энергиябойка 7 во время рабочего хода боль.ше энергии, противодействующе 1 егодвижению, боек 7 в конце рабочегохода наносит удар по инструменту 14,Вследствие полного открытия плунжерами холостого хода 8, 9 осевыхотверстий 13, камера рабочего хода6 сообщается через полость 1 О сосливной магистралью 11.Давление в камере рабочего хода6 понижается и плунжеры 8,9 под действием постоянной силы давления состороны камеры холостого хода 3,перемещаются вместе с бойком 7, начиная холостой ход.Далее цикл повторяется.Диаметр средней ступени 12 выбирается таким образом, чтобы с момента перекрытия ею осевого отверстия13 количество выталкиваемой на слив жидкости было минимальным, обеспечивающим падение давления в рабочей камере 6 до величины, позволяющей бойку 7 совершить полный холостой ход. В связи с этим утечки жидкости из рабочей камеры в период холостого хода бойка 7 будут незначительны и не окажут существенного влияния на энергетические параметры устройства.Объем камеры рабочего хода 6 рассчитан таким образом, чтобы с момента перекрытия осевого отверстия 13 большей ступенью плунжера 9, равновесие .,сил, действующих на боек 7 не наступало и он, совместно с плунжерами 8,9 продолжал движение до открытия радиальных отверстий 5, соединяющих . камеру рабочего хода 6 через камеру холостого хода 3 с напорной магистралью 4. Выполнение одного из плунжеров.холостого хода трехступенчатым позволяет при небольшом объеме камеры получить .ход бойка, соответствующийзаданной энергии удара. Преимуществопредлагаемого устройства заключаетсяв том, что в нем использован принципсовмещения функциональных элементов,позволяющий при значительном меньшем10 числе элементов обеспечить работоспособность механизма. Уменьшение числазадействованных функциональных элементов приводит к повышению эксплуатационной надежности бесклапанного15 гидроударника,Гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус с расположенными в нем бойком, совершающим осевое возвратно-поступательное перемещение и наносящим в конце рабочего хода удар по инструменту, и плунжерами холостого хода, по крайней, мере один из которых выполнен трехступенчатым, камеру рабочего хода, периодически сообщенную с напорной и сливной магистралями, и камеру холостого хода, постоянно находящуюся под воздействием жидкости, поступающей из напорной магистрали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности. устройства, оно дополнительно содержит полость, которая постоянно сообщена со сливной магистралью и периодически посредством осевого отверстия - с камерой рабочего хода, при этом диаметр средней ступени трехступенчатого плунжера холостого хода меньше диаметра указанного осЕвого отверстия, а ее длина меньше пути сжатия плунжеров. 45Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР11 560978, кл. Е 21 С 3/20, 1975.50 2. Авторское свидетельство СССРУ 516810, кл. Е 21 С 3/20, 1974 про- тотиподписно 1303 Патен Ужгород, ул. Проектн иал Ю /Р Тираж 627 осударственного коми делам изобретений и Москва, Ж, Раушс тета СССРоткрытийая наб., д. 4/5