Гидропневматическое ударное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 01) 058 33 ДДЪ Ъъ ,З.Р У ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ ЕЛЬСТВУ АВГОРСКОМУ СВ щий корпус на полость взвода, полости слива и аккумулятора, блок- управления с золотником, верхний торец которого ограничивает полость управ" ления, а нижний - зазолотниковую полость, гидроаккумулятор, выполненный в виде упругого трубопровода, и рабочий инструмент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности ударного устройства в работе, оно снабжено имеющим пазы и обхватывающим корпус кожухом с направляющим штоком, разме" щенным в аккумуляторе соосно рабочему инструменту, поршень-боек выполнен с кольцевой проточкой, образующей с радиальными каналами в корпусе управляющий распределитель, причем ог. ношение расстояния между радиальными каналами и максимального расстояния между инструментом и поршнем-бойком равно 1-2. 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(71) Карагандинский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт( 6) 1, Авторское свидетельство СССР В 543744, клЕ 21 С 3/28, 1974.2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2188506/29-33,. кл, Е 81 С 19/38, 1975.(54)(57) ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ. УСТРОЙСТВО, преимущественно для уплотнения грунтов, содержащее напорную и сливную магистрали, корпус с радиальными каналами, сообщенными . соответственно с напорной и .сливной ,магистралями, поршень-боек, разделяю 01 С 19/38 ф Е 02 Р 3/846в работе. 1 10440Изобретение касается строительных и дорожных машин и предназначено для уплотнения грунтов, разрушения асфальтобетонных и бетонных покрытий дорог и обработки каменных строительных5 материалов.Известно гидравлическое устройство ударного действия, содержащее рабочий поршень со штоком, размещенным в цилиндре, поршневая полость которого заполнена сжатым газом, а штоковая полость сообщается с напорной лининей источника рабочей жидкости или со сливом через двухкаскадный золотниковый распределитель, управляемый по положению поршня, причем выходной каскад распределителя с дифференциальным ,золотником, образующим со ступенчатой расточкой корпуса две камеры управления, из которых камера меньшего диа,метра постоянно сообщена с управляющим распределителем, образованным двумя канавками в штоке двигателя и двумя выточками в стенке двигателя, через которую проходит шток 31.Переключение золотника в данном механизме на взвод ударной массы и рабочий ход осуществляется под действием жидкости, подаваемой насосом. Однако при перемещении золотника в положение, соответствующее рабоче 30 му ходу бойка, производительность насоса не используется полностью, так как часть жидкости .переливается через дроссель, установленный в канале, сообщающем полость управления 35 с выходным каналом, что приводит к увеличению длительности переключения и тем самым к снижению частоты ударов. Следует отметить низкую технологичность блока управления, имеюще го большое количество проточек, аксиальных и, радиальных каналов, с установленным в одном из них нерегулируемым дросселем, а также наличие двух посадочных поверхностей диффе ренциального золотника. Кроме этого, при осуществлении рабочего хода освобождается дренажная полость, имеющая площадь поперечного сечения большую, чем у штоковой полости. В 50 результате этого возникает разряжение в дренажной полости, что неизбежно ведет к всасыванию жидкости из штоковой полости. Площади поперечных сечений указанных полостей не равны, 55 поэтому нарушается условие неразрывности потока жидкости, что ведет к возникновению кавитации, в результа 58 2те которой происходит преждевременное разрушение ударной массы и корпуса механизма.Наиболее близким к предлагаемому является гидропневматическое устройство ударного действия, содержащее напорную и сливную магистрали, корпус с поршнем-бойком, размещенным в направляющих втулках, разделяющих корпус на полости взвода, слива и аккумулятора, смонтированный на корпусе блока управления с подпружиненным золотником, причем устройство снабжено гидроаккумулятором, выполненным в виде упругого трубопровода, соединяющего полость взвода с полостью управления, а в корпусе и блоке управления выполнен общий радиальный канал, расположенный выше выпускного отверстия полости слива и сообщающий последнюю с полостью управления2 .Однако в процессе работы ударного .механизма характеристика пружины изменяется, вследствие этого длительность закрытия сливного окна золотником увеличивается, так как при переключении золотника необходимо перерезать поток жидкости, поступающей от насоса.Такое исполнение устройства не поз. воляет создать высокочастотные гидропневмоударные устройства из-за большой длительности переключения золотника и ограниченного ресурса рабочихциклов пружины, что отрицательно влия ет на надежность и эффективностьвсего устройства в работе. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности гидро- пневматического ударного устройства Это достигается тем, что гидропневматическое ударное устройство,преимущественно для уплотнения грунтов,. содержащее напорную и сливную магистрали, корпус с радиальными каналами, сообщенными соответственнос напорной и сливной магистралями,поршень-боек, разделяющий корпус. наполость взвода, полости слива и аккумулятора, блок управления с золот-ником, верхний торец которого ограничивает полость управления, а нижний - зазолотниковую полость, гидроаккумулятор, выполненный в виде упругого трубопровода, и рабочий инструмент, снабжено имеющим пазы и обхватывающим корпус кожухом с направляющим штоком, размещенным в аккумулявправо относительно неподвижных кор-, пуса 6 и инструмента 1, сжимая газ в полости А аккумулятора (холостой ход поршня-.бойка). Такое последовательное движение масс обусловлено разными по величине силами, действующими со стороны полости А пневмоаккумулятора на корпус 6 и поршень-боек 7, при равенстве усилий, действующих на них со стороны взводящей В и сливной С полостей, В конце холостого хода поршень-боек 7 перекрывает отверстие Д пояском 11, а зазолотниковая полость Д соединяется со сливной магистралью через радиальные каналы Ь блока 8 управления, г - корпуса б, кольцевую проточку д на поршне-бойке 7 и радиальный канал д в корпусе 6. Далее жидкость из полос. ти С вытесняется поршнем-бойком 7 в полость Б управления золотника 9 через радиальные каналы к и 5 соот" ветственно в корпусе 6 и корпусе блока 8 уйравления, воздействует на золотник 9, перемещает его влево, выталкивая жидкость из полости Д через радиальные каналы В и кольцевую проточку Ь. и радиальный канал с в сливную магистраль, При перемещении золотника 9 приоткрывается радиальное отверстие к в корпусе блока 8 управления и жидкость из гидроаккумулятора 10 с большой скоростью перемещает его в крайнее левое (по чертежу) положение, соединяя полости В и С.Давление жидкости в полостях В и С выравнивается и тогда под.действием сжатого газа в полости А аккумулятора поршень-боек 7 и корпус 6 начинают двигаться ускоренно в противоположные стороны (рабочий код поршня-бойка и холостой ход корпуса).В конце рабочего хода поршень-боек 7 наносит удар по хвостовику инструмента 1, при этом поясок 12 поршня бойка 7 перекрывает канал ь в корпу се 6, разобщая полость взвода В и источник питания с полостью С, а заэолотниковая .полость,Д соединяется с источником питания и взводящей полос тью В через радиальный канал м в корпусе 6, кольцевую проточку д и радиальные каналы Ь и гПолость Б управления при этом сообщена со сливной магистралью каналами Ъ и В полости ( и канала 0 Сообщение зазолотниковой полости Д с источником питания и взводящей по 3 1044058 4торе соосно рабочему инструменту,поршень-боек выполнен с кольцевойпроточкой, образующей с радиальнымиканалами в корпусе управляющий распределитель, причем отношение расстоя5ния между радиальными каналами к мак-,симальному расстоянию между инструментом и поршнем-бойком равно 1 или 2.На фиг. 1 изображено предлагаемоегидропневматическое ударноеустройст" 1 Ово с вынесенным блоком управления(исполнение 1 ); на фиг. 2 - то же,с встроенным блоком управления (исполнение и ).Гидропневматическое ударное уст 15ройство в исполнениисостоит изсменного инструмента 1 (плита, пика.,долото и др.), упругого элемента 2,служащего для смягчения посадки кожуха 3 на буртик инструмента 1, што 20ка 4, жестко соединенного с кожухом 3и рукояткой 5, корпуса 6, поршня-бойка 7, блока 8 управления со встроенным золотником 9 и гидроаккумулятора 10, выполненного в виде упругого25трубопровода. Кожух 3 имеет продольные пазы для подвода напорного и сливного трубопровода к взводящей полос-.ти В и сливной полости С. Корпус 6с поршнем-бойком 7 образует аккумуляторную полость А, заполненную сжатым30газом, в которую входит шток 4, Поршень боек 7 выполнен с поясками 11и 12, а корпус 6 - со ступенью 13,Устройство работает следующимобразом. При отсутствии усилия на 35рукоятке 5 под действием газа в по-лости А аккумулятора поршень-боек 7и инструмент 1 находятся в крайнемлевом положении, а кожух 3 со штоком 4 - в крайнем правом положении 40относительно корпуса б. При этомкожух 3 упирается в правый буртикинструмента 1.При нажатии на рукоятку 5 кожух 3перемещается влево относительно инст 45румента 1, прижатого к забою, и, сжимая упругий элемент 2, плавно садится на левый буртик инструмента 1.Поршень-боек 7, инструменти корпус 6 находятся при этом в исходномположении перед включением ударногоинструмента.. При подаче жидкости от источникапитания во взводящую полость В ноканалу с корпус б перемещается вле.во.до соударения с правым буртикоминструмента 1 (рабочий ход корпуса),а затем поршень-боек 7 перемещается3 1044 лостью В, а полости В управления со сливной магистралью возможно при условии, если отношение расстояния меж. ду радиальными каналами й и д в корпусе 6 к максимальному расстоянию между инструментом 1 и поршнем-бойком 7 равно двум. Под действием суммарного расхода жидкости, поступающе. го от источника питания и из взводящей полости В, золотник 9 мгновенно 1 О перебрасывается в крайнее правое положение, перекрывая канал к в блоке управления.Под действием жидкости, поступающей во взводящую полость, корпус ос танавливается, заканчивая холостой ход, и начинает совершать рабочий ход, в конце которого наносит ударно правому буртику инструмента 1. Далее цикл повторяется. 20В исполнении ю (см.фиг, 2) устройство работает следующим образом.Исходное состояние элементов удар ного устройства перед его включением аналогично исполнению 1. 25При подаче жидкости от источника питания во взводящую полость В по ка. налу О корпус 6 перемещается влево до соударения с правым буртиком 1 (рабочий ход корпуса), а затем пор- З 0 шень-боек 7 -перемещается право относительно неподвижных корпуса б и инструмента 1, сжимая газ в аккумуляторной полости А (холостой ход поршня-бойка), Такое последователь 35 ное движение масс обусловлено разны" . ми по величине силами, действующими со стороны аккумуляторной полости А на корпус 6 и поршень-боек 7 при равенстве усилий, действующих на них со стороны взводящей В и сливной С полостей.В конце холостого хода поршень- боек 7 перекрывает отверстие д пояском 11, а зазолотниковая полость Д соединяется со сливной магистралью через радиальные каналы Ь в поршне. боейке 7 и радиальный канал 8 корпуса 6, Далее жидкость из полости С вытесняется поршнем-бойком 7 в по 50 лость управления Е золотника 9 через радиальный канал Ь в поршие-бойке 7, воздействует на золотник 9, пе-ремещает его влево, выталкивая жид.кость из полости Д через радиальные5 каналы 3 и 0" в сливную магистраль 058 бПри перемещении золотника 9 приоткрывается радиальное отверстие в корпусе блока управления 8 и жидкость иэ гидроаккумулятора 10 с большой скоростью перемещает его в крайнее левое положение, соединяя полости В и С.Давление жидкости в полостях В и С выравнивается н тогда под действием сжатого газа в аккумуляторной полости А поршень-боек 7 и корпус 6 начинают двигаться ускоренно в противоположные стороны (рабочий ход поршня-бойка и холостой ход корпуса).В конце рабочего хода поршень- боек 7 наносит удар по хвостовику инструмента 1, при этом радиальный канал А в поршне-бойке 7 перекрывается ступенью 13 корпуса 6, разобщая полость В взвода и источник питания с полостью С, а зазолотниковая полость Д соединяется с источником питания и взводящей полостью В через радиальные каналы м в корпусе 6 и Ь в поршне"бойке 7. Полость Б управления при.этом сообщена со сливной магистралью посредством канала полости С.и канала д . Сообщение зазолотниковой полости Д с источником питания и взводящей полостью В, а полости Б управления со сливной магистралью достигается тем, что отношение расстояния между радиальными каналами м и д" в корпусе 6 и максимального расстояния между инструментом 1 и поршнем-бойком 7 равно единйце. Под действием суммарного расхода жидкости, поступающей от источника питания и из взводящей полости В, зо. лотник 9 мгновенно перебрасывается в крайнее правое положение, перекрывая канал Кв корпусе блока 8 управления.Под действием жидкости, поступающей во взводящую полость, корпус останавливается, заканчивая холостой ход, и начинает совершать рабочий ход, в конце которого наносит удар по правому буртику инструмента 1Далее цикл повторяется.Введение в конструкцию гидропневматического ударного устройства корпуса, движущегося в противофазе поршня-бойка, позволяет значительно снизить как реакцию отдачи, действующую ,на рукоятку, так и уровни вибрации.1044058 Редакто Горьков ех пискР 4 фили аз 6983/1 ВНИИПИ Г по дел 113035, тавитель д Т.фанта Корректор Ю.Макаренко Тираж 519 П ударственного комитета С изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб