Гидропневматическое ударное устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсииаСоциалистическихРеспублик н 11968374(22 Заявлено 24.03. 81 (21) 3264763/22-03 Р 11 М,КП з Е 21. С 3/20 с присоединением заявки МГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий4;у,И.А, Янцен, В.Г. Сушков, Э.А. Мулдагалиев,С.Е. Сарманбаев, В.В. Парфенов и Г. С. АубакировКарагандинский ордена Трудового Красного Энениполитехнический институт(54) ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО 30 Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и предназначено для испбльзования в стати кодинамическом рыхлителе, в машинах для уплотнения и разрушения асфальтобетона с различными физико-механическими свойствами.Известно гидравлическое устройство ударного действия, содержащее напорную и сливную магистрали, корпус с поршнем-бойком, размещенным в направляющих втулках, разделяющих . корпус на плоскости, взвода, соединенной с полостью управления посредством гидроаккумулятора, слива и аккумулятора, блок управления, смонтированный на корпусе и имеющий общий с корпусом радиальный канал, со- общающий полость слива с полостью управления, и включающий регулировочный винт дроссель 1.В этом устройстве перемещение золотника для отсечения взводящей полости от сливной осуществляется за счет вспомогательной пружин - до полнительного элемента, требующего соответствующего подбора и регулирования, Наличие пружины требует также создания подпорного давления для гарантированного удержания золотник,ка в положении, обеспечивающем соединение напорной и сливной полости,а это приводит к значительным гидравлическим сопротивлениям при перетекании жидкости из полостй взвода всливную и к падению скорости разгонапоршня-бойка, а следовательно, и энергии удара,Кроме того, недостатком этого ударного устройства является то, что напорная магистраль во время разгонапоршня-бойка соединяется со сливной,а это приводит к холостой разрядкегидроаккумулятоРа и исключает совместную работу этого устройства параллельно с другими двигателями отодного общего источника питания.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кизобретению является гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус со сливным, напорным идополнительным радиальным каналами,поршень-боек, выполненный с кольцевой проточкой и поясками, образующимисо стенками корпуса полости взвода,слива и аккумулятора, блок управления с управляеьым проходным окном,радиальным каналом в корпусе, сообщающим кольцевую проточку с золот,никовой полостью, и золотником, торцы которого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива и золотниковую полость (,2 .Данная конструкция не может обеспечить эффективной работы ударного 5 устройства при изменяющихся свойствах забоя, так как время закрытия золотника данной конструкции определяется расходом жидкости гидро- насоса и для полной передачи энер гии гидропневмоударного устройства забою при изменяющейся его жесткости должно выбираться по минимальной жесткости (максимально возможному перемещению поршня-бойка). А 15 это, при увеличении жесткости (уменьшении перемещения поршня-бойка) забоя приводит к увеличению времени цикла работы устройства, что снижает частоту ударов и эффективность работы 20 гидропневмоударника.Целью изобретения является повышение эффективности работы гидропневматического ударного устройства при передаче энергии забою за счет автоматического управления временем закрытия золотника в зависимости от жесткости забоя.Поставленная цель достигается тем, что в гидропневматическом удар- . ном устройстве, содержащем корпус со сливным, напорным и дополнительным радиальным каналами, поршень- боек, выполненный с кольцевой проточкой и поясками, образующими со стенками корпуса полости взвода, сли-З 5 ва и аккумулятора, блок управления с управляемымпереходным окном, радиальным каналом в корпусе,.сообщающим кольцевую проточку с золотниковой полостью, и золотником, торцы 40 которого ограничивают полость управления,.сообщенную с полостью слива, и золотниковую полость, канал, сообщающий кольцевую проточку .с золотниковой полостью, выполнен в виде 45 аксиальйо расположенной дроссельной щели, превышающей величину максимально возможного перемещения поршня-бойка, при этом шйрина пояска, ограничивающего полость слива, равна максимально 50 возможному перемещению поршня-бойка. На чертеже представлена схема гидропневматического ударного.устройства.55Гидропневматическое ударное устройство состоит из корпуса 1, поршня- бойка 2, корпуса 3 блока управления, золотника 4 управления и гидроаккумулятора 5, выполненного в виде упругого трубопровода и соединенного с на порной магистралью б. Обратный клапан 7 включен в сливную магистраль 8, а также в канал 22.Поршень-боек 2 разделяет корпус 1 на полость 9 взвода, полость слива 65 10 и аккумулятора 11, наполненную сжатым газом. На поршне-бойке 2 выполнена кольцевая проточка 12. В корпусе 1 ударного устройства выполнен канал 13 управления золотником. Поршень-боек 2 имеет пояски 14, ограничивающий полость 9 взвода, и 15, ограничивающий полость 10 слива.На золотнике 4 выполнена кольцевая проточка 16, а в корпусе 3 блока управления - управляемое проходное окно 17.Торец золотника 4 образует с корпусом 3 блока управления полость 18 управления, а в корпусе блока 3 управления выполнен радиальный канал 19. Противоположный торец золотника 4 ограничивает зазолотниковую полость 20. В корпусе блока 3 управления выполнен канал 21.Полость 18 управления каналом 26 постоянно сообщена с полостью 10 слива.Гидропневматическое ударное устройство работает следующим образом. В начальном положении, когда поршень-боек 2 под действием газа аккумулятора 11 находится в крайнем левом (по чертежу) положении, зазолотниковая полость 20 сообщена через канал 21, трубопровод 25, канал 13, кольцевую проточку 12, канал 23 и гидроаккумулятор 5 с напорной маги-. стралью б. Золотник 4 находится в крайнем правом (по чертежу) положении, соединяя канал 19 и окно 17.Полость 18 управления соединена через канал 26, полость 10 слива и канал 24 со сливной магистралью 8, Полость 9 взвода заперта пояском 14 поршня-бойка 2.После приложения силы статического поджатия к поршню-бойку 2 с левой стороны он перемещается, сжимая газ в аккумуляторе 11, при этом жидкость из напорной магистрали б через гидроаккумулятор 5, канал 19, проточку 16 и окно 17 поступает в полость 9 взвода. Происходит взводхолостой ход ),во время которого жидкость из полост 10 слива вытесняется в сливную магистраль 8, канал 23 запирается пояском 14 поршня-бойка, запирается и зазолотниковая полость 20. Канал 13 полостью открывается. В конце взврда сначала зазолотниковая полость 20 сообщается через канал 21, трубопровод 25, канал 13, кольцевую проточку 12 и канал 24 со сливной магистралью 8, затем одновременно полость слива отсекается от сливного канала 24 пояском 15, а полость взвода 9 сообщается через канал 23 и гидроаккумулятор 5 с взводящей магистралью 6. Далее жидкость из полости 10 слива вытесняется в полость 18 управлеиия через канал 26 и воздействует на золотник 4, перемещая его в крайнее левое (по чертежу) положение. При перемещении золотника 4 проходное окно 17 вначале отсекаетсяот напорного канала 19, а затем сообщается с полостью 18 управления. При этом вэводящая полость 9 соединяется через проходное окно 17, полость 18 управления и канал 26 со сливной полостью 10Под действием энергии сжатого газа аккумулятора 11 поршень-боек 2 перемещается влево (по чертежу), происходит рабочий ход поршня-бойка 2. При перемещении поршня-бойка 2 сначала одновременно канал 24 сообщает полость 10 слива со сливной магистралью 8, а канал 23 отсекается пояском 14 от взводяшей полости 9, затем пояском 15 разобшается кольцевая проточка 12 и канал 24, разобщая при этом зазолотниковую полость 20 со сливной магистралью 8В конце рабочего хода (нанесение удара по инструменту) пояском 14 открывается канал 23, а канал 13, выполненный в виде дроссельной ще- ли, начинает перекрываться пояском 15При этом напорная магистраль сообщается через аккумулятор 5, ка-: нал 23, кольцевую проточку 12, канал 13 управления золотником, трубопровод 25 и канал 21 с зазолотниковой полостью 20 и золотник 4 перемешается в крайнее правое аппо чертежу) положение.Далее, в зависимости от того, какой путь прошел поршень-боек 2 при внедрении инструмента, происходит или процесс статического поджатия, если поясок 14 перекрыл канал 17, или Непосредственно взвод поршня- бойка 2, если канал 17 не перекрыт пояском 14.Далее цикл повторяется.Наличие в корпусе ударного устройства канала 13 управления золотником, выполненного в виде аксиально расположенной дроссельной щели, превышающего величину максимально возможного перемещения поршня-бойка, 3 позволяет при его перемещении изменять площадь канала управления золотником и, следовательно, расходжидкости и время закрытия золотника от перемещения поршня-бойка2 пояском 15, ширина которого равнамаксимально возможному перемещениюпоршня-бойка, что исключает соединение канала 13 управления золотникомсо сливным каналом 24 в конце хода.10Формула изобретенияГидропневматическое ударное уст 15 ройство, содержащее корпус со сливным, напорным и дополнительным радиальным каналами, поршень-боек, выполненный с кольцевой проточкой ипоясками, образующими со стенками20 корпуса полости взвода, слива иаккумулятора, блок управления суправляемым проходным окном, радиальным каналом в корпусе, сообщающим кольцевую проточку с золотнико 25 ВОЙ полостьюр и золотникому тОрцыкоторого ограничивают полость управления, сообщенную с полостью слива,и золотниковую полость, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности в работегидропневматического ударного устройства при передаче энергии забою засчет автоматического управления временем закрытия золотника, канал,сообщающий кольцевую проточку с золотниковой полостью, выполнен в виде аксиально расположенной дроссельной щели, превышающей величину максимально возможного перемещения поршнябойка, при этом ширина пояска, огра 40 ничивающего полость слива, равна максимально возможному перемещению поршня-бойка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе451Авторское свидетельство СССРР .761652, кл. Е 21 С 3/20, 1979.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2833124/22-03,50 кл. Е 21 С 3/20, 1980 (прототип) .9 б 8374 Составитель Ю. СтреловФРедактор В. Данко Техред Л.Бабинец Корректор С; Шекмар илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 8072/55 ВНИИП по 113035;Тираж 623осударственного комитеам изобретений и открысква, Ж, Раушская на Подписноеа СССРийб., д. 4/5