RU2013540C1

RU2013540C1 - Impact device

Info

Publication number: RU2013540C1
Authority: RU
Inventors: П.Я. Фадеев; В.Я. Фадеев; Т.К. Пилишин; М.М. Гусельников
Original assignee: Институт гидродинамики СО РАН
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: impact device is additionally provided with a drain chamber which is alternately connected to a drain line (during the idle stroke of the hammer) or to the lead-up chamber and to the operation stroke chamber (during the operation stroke). There is a chamber made under an elastic diaphragm which is constantly connected to the operation stroke chamber via channel made in the body of the device. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение касается высокоэнергетического пневмогидравлического молота метательного типа, предназначенного для раскалывания, дробления, отбойки горных пород породоподобных материалов, железобетона, отходов металлургического производства, ферросплавов и др. материалов высокой прочности. Преимущественная область применения - горные карьеры, молот как сменный рабочий инструмент, закрепленный посредством демпферного механизма на стреле экскаватора соответствующего типоразмера. The invention relates to a high-energy propelled pneumohydraulic hammer designed for splitting, crushing, breaking rocks of rock-like materials, reinforced concrete, metallurgical waste, ferroalloys and other high-strength materials. The main field of application is mining pits, a hammer as a replaceable working tool, fixed by means of a damper mechanism on the boom of an excavator of the corresponding standard size.

Известны гидравлические устройства ударного действия, у которых разгон ударника осуществляется при перетекании рабочей жидкости из полости взвода в полость рабочего хода, например гидромолот финской фирмы "Rammer" типа S1600НД (патент СССР N 1422988), включающий корпус с подвижно расположенным в нем ударником, золотниковый гидрораспределитель, напорный клапан и гидроаккумулятор. Hydraulic shock devices are known in which the striker is accelerated when the working fluid flows from the platoon cavity into the working stroke cavity, for example, a Finmer Rammer type hydraulic hammer S1600ND (USSR patent N 1422988), including a housing with a striker movably located in it, a spool valve , pressure valve and accumulator.

Основным недостатком этого гидромолота является низкий КПД в силу того, что в нем перелив отработавшей жидкости из полости взвода в сливной бак происходит через полость рабочего хода, которая постоянно сообщена с газовой полостью через эластичную мембрану. В данном устройстве для накопления энергии при взводе ударника необходимо, чтобы слив отработавшей жидкости из полости рабочего хода происходил через гидравлическое сопротивление, создающее перепад давления, превосходящий по величине перепад давления сжатого газа в газовой полости. Для этого на линии слива установлен напорный клапан. The main disadvantage of this hydraulic hammer is its low efficiency due to the fact that the overflow of the spent liquid from the platoon cavity to the drain tank takes place through the working cavity, which is constantly in communication with the gas cavity through an elastic membrane. In this device, for energy storage during cocking, it is necessary that the discharge of the spent liquid from the cavity of the working stroke occurs through hydraulic resistance, which creates a pressure drop that exceeds the differential pressure of the compressed gas in the gas cavity. For this, a pressure valve is installed on the drain line.

Известно устройство ударного действия (авт. св. N 1493778), содержащее корпус, образующий с поршнем-ударником камеру холостого хода и камеру рабочего хода, сообщаемую попеременно с напорной или сливной магистралью через золотниковый распределитель и нормально открытый клапан с камерой управления. Это устройство обладает более высоким КПД, так как в нем камера рабочего хода, через которую происходит слив отработавшей жидкости в бак, в начале холостого хода ударника открыта на слив и жидкость поступает на слив при малом перепаде давления. A shock device (ed. St. N 1493778) is known, comprising a housing forming an idling chamber with a piston-hammer, and a working chamber communicating alternately with a pressure or drain line via a spool valve and a normally open valve with a control chamber. This device has a higher efficiency, since it has a working chamber through which the spent liquid is drained into the tank, at the beginning of the idle of the drummer it is open to drain and the liquid enters the drain at a small pressure drop.

Для описанных устройств характерен общий недостаток: управление работой ударного устройства с помощью трех элементов - золотникового распределителя, напорного или управляющего клапана, расточек и каналов на ударнике и в корпусе устройства. Для нормальной работы устройств, в которых ударник используется для распределения потоков рабочей жидкости, необходимо, чтобы диаметральные зазоры между направляющими поверхностями корпуса и ударника были не более 0,03-0,06 мм. Все это усложняет конструкцию устройства и технологию изготовления основных деталей, кроме того, при сравнительно небольших, износах направляющих поверхностей основных деталей нарушается работа устройства. The described devices are characterized by a common drawback: controlling the operation of the percussion device using three elements - a spool valve, pressure or control valve, bores and channels on the hammer and in the device body. For normal operation of devices in which the firing pin is used to distribute the flow of the working fluid, it is necessary that the diametrical gaps between the guiding surfaces of the body and the firing pin are not more than 0.03-0.06 mm. All this complicates the design of the device and the manufacturing technology of the main parts, in addition, with relatively small wear of the guide surfaces of the main parts, the operation of the device is disrupted.

По авт. св. N 1273535 известно устройство ударного действия, включающее корпус, образующий с ударником, имеющим шток с проточкой и поршень, взводящую, переливную и аккумулирующую камеры, и ступенчатый клапан с расточкой в нижней части, установленный на штоке с возможностью осевого перемещения. By author St. N 1273535 known percussion device, comprising a housing forming with a hammer, having a rod with a groove and a piston, cocking, overflow and accumulating chambers, and a step valve with a bore in the lower part mounted on the rod with the possibility of axial movement.

Управление работой ударника в этом устройстве осуществляется посредством одного ступенчатого клапана, обеспечивающего периодическое сообщение между собой взводящей и переливной полостей. Проходные каналы при открытом клапане имеют большие сечения, что обеспечивает переток рабочей жидкости из полости взвода в рабочую полость ударника с минимальными потерями энергии. The control of the drummer in this device is carried out by means of one step valve, which provides periodic communication between the cocking and overflow cavities. The passage channels with the valve open have large cross sections, which ensures the flow of the working fluid from the platoon cavity into the working cavity of the striker with minimal energy loss.

Однако в этом устройстве управление ступенчатым клапаном в переднем положении ударника обеспечивается проточкой на штоке ударника. Это приводит к нарушению диаметральных зазоров по направляющим поверхностям и утечке газа через эластичные уплотнения, что отрицательно сказывается на производительности устройства и его надежности. However, in this device, the control of the step valve in the forward position of the hammer is provided by a groove in the hammer rod. This leads to a violation of the diametrical gaps on the guide surfaces and gas leakage through the elastic seals, which negatively affects the performance of the device and its reliability.

Цель изобретения - улучшить эксплуатационные характеристики ударного устройства, управляемого одним ступенчатым клапаном, расположенным в корпусе коаксиально ударнику, исключить дозаправку газовой полости в полевых условиях работы устройства, уменьшить пульсацию рабочей жидкости в напорной магистрали при перетоке ее из взводящей полости в рабочую во время рабочего хода ударника, т. е. повысить частоту ударов устройства за счет увеличения объемного КПД, повысить его эффективность. The purpose of the invention is to improve the operational characteristics of the percussion device controlled by one step valve located coaxially to the projectile, to exclude refueling of the gas cavity in the field conditions of the device, to reduce the pulsation of the working fluid in the pressure line when it flows from the cocking cavity into the working during the working stroke of the hammer , i.e., increase the frequency of shock of the device by increasing the volumetric efficiency, increase its efficiency.

Для этого в устройстве, включающем корпус, в расточке которого установлены коаксиально ударник с поршневым выступом и ступенчатый управляющий клапан, образующий с расточками корпуса аккумуляторную полость, полости взвода и рабочего хода, напорную полость, постоянно сообщенную с источником давления и полостью взвода и периодически с полостью рабочего хода, сливную магистраль, гидроаккумулятор давления с эластичной мембраной, гидравлическая камера гидроаккумулятора постоянно сообщена с полостью рабочего хода, а корпус устройства со стороны гидроаккумулятора имеет шток, размещенный в его аккумуляторной полости, в штоке ударника, входящем в аккумуляторную полость, образована сливная камера с возможностью размещения в последней штока корпуса, при этом сливная камера посредством центрального осевого канала, выполненного в штоке корпуса, канала и расточек в корпусе устройства и кольцевой проточки ступенчатого клапана имеет возможность периодического сообщения с гидравлической камерой гидроаккумулятора либо со сливной магистралью. To this end, in a device including a housing, in the bore of which a hammer with a piston protrusion and a stepped control valve are installed coaxially, forming an accumulator cavity, a platoon and a working cavity, a pressure cavity constantly connected with a pressure source and a platoon cavity and periodically with the cavity with the bores of the housing stroke, drain line, pressure accumulator with an elastic membrane, the hydraulic chamber of the accumulator is constantly in communication with the cavity of the stroke, and the housing of the device with The pressure accumulator has a rod located in its accumulator cavity, a drain chamber is formed in the hammer rod, which is included in the accumulator cavity, with the possibility of placement in the last rod of the housing, while the drain chamber is provided through a central axial channel made in the rod body, channel and bores in the housing devices and annular grooves of the stepped valve has the ability to periodically communicate with the hydraulic chamber of the accumulator or with a drain line.

Указанные конструктивные признаки позволили достичь объемный КПД устройства, близкий к 100% , и высокую частоту ударов (400-600 уд/мин). These design features made it possible to achieve a volumetric efficiency of the device close to 100% and a high shock frequency (400-600 beats / min).

На фиг. 1 дана принципиальная схема устройства ударного действия; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. In FIG. 1 is a schematic diagram of a percussion device; in FIG. 2 - node I in FIG. 1.

Устройство ударного действия состоит из корпуса 1, в направляющих 2 и 3 которого подвижно установлен ударник 4 с закрепленным в его нижней части инструментом 5. В средней части ударника 4 имеется поршневой выступ со ступенью 6 диаметром D₃ и ступенью 7 диаметром D₄. Нижняя часть 8 ударника 4 имеет диаметр D₁. Диаметр D₂ верхней части 9 ударника 4 меньше диаметра D₁ его нижней части 8.The impact device consists of a housing 1, in the guides 2 and 3 of which the hammer 4 is movably mounted with the tool 5 fixed in its lower part. In the middle part of the hammer 4 there is a piston protrusion with a stage 6 of diameter D ₃ and a stage 7 of diameter D ₄ . The lower part 8 of the hammer 4 has a diameter D ₁ . The diameter D _{2 of the} upper part 9 of the hammer 4 is smaller than the diameter D _{1 of} its lower part 8.

В корпусе 1 со стороны гидроаккумулятора 10 имеется шток 11 с осевым каналом 12, размещенный в аккумуляторной полости 13 корпуса 1. Шток 11 сопряжен с направляющей 14 сливной камеры 15, выполненной в штоке ударника 4. Указанная сливная камера 15 изолирована от аккумуляторной полости 13 посредством мягкого уплотнения. In the housing 1 from the side of the hydraulic accumulator 10 there is a rod 11 with an axial channel 12 located in the battery cavity 13 of the housing 1. The rod 11 is coupled to a guide 14 of the drain chamber 15 made in the rod of the hammer 4. This drain chamber 15 is isolated from the battery cavity 13 by means of a soft seals.

Поршневой выступ ударника 4 ступенью 6 постоянно контактирует с внутренней поверхностью гильзы 16, расположенной в корпусе 1. Внутренняя полость гильзы 16 посредством поршневого выступа ударника 4 разделена на полость 17 взвода и полость 18 рабочего хода. Полость 17 взвода посредством отверстий 19 сообщена с кольцевым каналом 20, образованном расточкой корпуса 1 и наружной поверхностью гильзы 16. В цилиндрической расточке корпуса 1 с возможностью продольного перемещения установлен ступенчатый клапан 21. Рабочая кромка 22 (см. фиг. 2) клапана 21 контактирует с конической поверхностью 23 гильзы 16. При этом диаметр D₅рабочей кромки 22 клапана 21 больше, чем диаметр D₆ (см. фиг. 1) хвостовой части клапана 21. Клапан 21 (см. фиг. 2) ниже (по чертежу) своей рабочей кромки 22 имеет цилиндрический поясок 24, который наружной поверхностью сопряжен с поверхностью расточки 25 корпуса 1. Источник давления 26 через напорную магистраль 27, канал 28 и отверстия 29 (см. фиг. 2), выполненные в теле клапана 21, кольцевую щель 30 между клапаном 21 и гильзой 16 и кольцевой канал 20 в корпусе 1 и отверстия 19 сообщается с полостью 17 взвода, а при открытии управляющего ступенчатого клапана 21 через кольцевой зазор между рабочими кромками клапана 21 и гильзы 16 - с полостью 18 рабочего хода. Полость 18 рабочего хода посредством канала 31 постоянно соединена с камерой 32 под эластичной диафрагмой 33 гидроаккумулятора 10.The piston protrusion of the striker 4 by stage 6 is constantly in contact with the inner surface of the sleeve 16 located in the housing 1. The internal cavity of the sleeve 16 is divided by the piston protrusion of the striker 4 into a platoon cavity 17 and a working stroke cavity 18. The platoon cavity 17 is connected through holes 19 with an annular channel 20 formed by the bore of the housing 1 and the outer surface of the sleeve 16. A stepped valve 21 is installed in the cylindrical bore of the housing 1 with the possibility of longitudinal movement. The working edge 22 (see Fig. 2) of the valve 21 is in contact with the conical surface 23 of the sleeve 16. In this case, the diameter D _{5 of the} working edge 22 of the valve 21 is larger than the diameter D ₆ (see Fig. 1) of the tail of the valve 21. The valve 21 (see Fig. 2) below (according to the drawing) its working edge 22 has a cylindrical girdle 24, which is out the surface is mated with the surface of the bore 25 of the housing 1. A pressure source 26 through the pressure line 27, channel 28 and holes 29 (see Fig. 2) made in the body of valve 21, an annular gap 30 between the valve 21 and the sleeve 16 and the annular channel 20 in the housing 1 and the hole 19 communicates with the cavity 17 of the platoon, and when opening the control step valve 21 through the annular gap between the working edges of the valve 21 and the sleeve 16 - with the cavity 18 of the stroke. The cavity 18 of the stroke through the channel 31 is constantly connected to the chamber 32 under the elastic diaphragm 33 of the accumulator 10.

Сливная камера 15 в штоке ударника 4 через осевой канал 12 в штоке 11 корпуса 1, канал 35 в корпусе 1, кольцевую проточку 36 на управляющем ступенчатом клапане 21, расточку 37 и канал 38 в корпусе попеременно сообщается со сливной магистралью 39 либо через кольцевую проточку 36 в клапане 21, расточку 40 в корпусе 1, каналы 41 и 31 - с полостью 18 рабочего хода и гидравлической полостью камерой 32 гидроаккумулятора 10. The drain chamber 15 in the rod of the hammer 4 through the axial channel 12 in the rod 11 of the housing 1, the channel 35 in the housing 1, the annular groove 36 on the control step valve 21, the bore 37 and the channel 38 in the housing alternately communicates with the drain line 39 or through the annular groove 36 in the valve 21, the bore 40 in the housing 1, the channels 41 and 31 with a cavity 18 of the stroke and a hydraulic cavity with a chamber 32 of the hydraulic accumulator 10.

Аккумуляторная полость 13 устройства может быть сообщена с атмосферой либо заполнена сжатым газом. The battery cavity 13 of the device may be in communication with the atmosphere or filled with compressed gas.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В исходном состоянии ударник 4 находится в крайнем нижнем положении, опираясь инструментом 5 в обрабатываемый материал 34 или ступенью 6 в нижнюю торцевую стенку полости 17 взвода. In the initial state, the striker 4 is in its lowest position, resting tool 5 in the processed material 34 or step 6 in the lower end wall of the cavity 17 of the platoon.

Управляющий клапан 21 своей рабочей кромкой 22 контактирует с конической поверхностью 23 гильзы 16. При этом полость 17 взвода через отверстия 19, кольцевой канал 20, отверстия 29, напорную магистраль 27 соединена с источником давления 26. Полость 18 рабочего хода посредством канала 31 постоянно сообщена с гидравлической камерой 32 под диафрагмой 33 гидроаккумулятора 10. Сливная камера 15 посредством канала 35 в корпусе 1, проточки 36 на управляющем ступенчатом клапане 21, канала 38 подсоединена к сливной магистрали 39. The control valve 21 with its working edge 22 is in contact with the conical surface 23 of the sleeve 16. In this case, the cocking cavity 17 through the openings 19, the annular channel 20, the openings 29, the pressure pipe 27 is connected to the pressure source 26. The working stroke cavity 18 is constantly in communication with the channel 31 with hydraulic chamber 32 under the diaphragm 33 of the hydraulic accumulator 10. The drain chamber 15 through the channel 35 in the housing 1, the grooves 36 on the control step valve 21, the channel 38 is connected to the drain line 39.

При подаче рабочей жидкости от источника давления 26 в полости 17 взвода повышается давление. При достижении давления жидкости, равного
P_взв= P_р.х·

, где Р_взв. - давление жидкости в полости взвода 17;
Р_р.х. - давление жидкости в полости 18 рабочего хода.When the working fluid from the pressure source 26 in the cavity 17 of the platoon increases the pressure. Upon reaching a fluid pressure equal to
P _arr. = P _r.x ·

where P _arr. - fluid pressure in the platoon cavity 17;
R _r.h. - fluid pressure in the cavity 18 of the stroke.

Ударник 4 начинает двигаться вверх, совершая холостой ход и вытесняя жидкость из полости 18 рабочего хода по каналу 31 в камеру 32 под диафрагмой 33 гидроаккумулятора 10. Находящаяся в сливной камере 15 жидкость по каналу 35, проточке 36 и каналу 38 поступает в сливную магистраль 39. Drummer 4 begins to move upward, idling and displacing fluid from the working space cavity 18 through channel 31 to chamber 32 under diaphragm 33 of hydraulic accumulator 10. The fluid located in drain chamber 15 passes through channel 35, groove 36, and channel 38 to drain line 39.

При этом управляющий клапан 21 своей рабочей кромкой 22 прижат к конической поверхности 23 гильзы 16 силой, равной
Р= Р_взв.·

(D₅ ²-D₆ ²).In this case, the control valve 21 with its working edge 22 is pressed against the conical surface 23 of the sleeve 16 by a force equal to
P = P _pl. ·

(D ₅ ² -D ₆ ² ).

Таким образом, чем больше давление жидкости в полости 17 взвода, тем больше сила, с которой клапан 21 прижимается к конической поверхности 23 гильзы 16. Thus, the greater the fluid pressure in the platoon cavity 17, the greater the force with which the valve 21 is pressed against the conical surface 23 of the sleeve 16.

В конце холостого хода выступ ступени 7 диаметром D₄ ударника 4 входит во внутреннюю расточку с диаметром D₉. Это движение продолжается до тех пор, пока верхний торец ступени 6, соприкоснувшись с торцом клапана 21, не приподнимает его, оторвав его рабочую кромку 22 от конической поверхности 23 гильзы 16. Между кромкой 22 и конической поверхностью 23 образуется щель, через которую происходит сообщение между собой полостей 17 и 18. Давление в обеих полостях становится примерно одинаковым. При этом на ударник 4 со стороны полости 18 рабочего хода действует сила давления жидкости, равная
Р= Р

(D₁ ²-D₂ ²), где Р_ак - давление жидкости в газовой камере 32 гидроаккумулятора 10.At the end of idling, the protrusion of the stage 7 with a diameter D _{4 of the} hammer 4 enters the inner bore with a diameter of D ₉ . This movement continues until the upper end of the stage 6, in contact with the end face of the valve 21, lifts it, tearing its working edge 22 from the conical surface 23 of the sleeve 16. Between the edge 22 and the conical surface 23 a gap is formed through which a message occurs between the cavities 17 and 18. The pressure in both cavities becomes approximately the same. In this case, on the hammer 4 from the side of the cavity 18 of the working stroke is a force of fluid pressure equal
P = P

(D ₁ ² -D ₂ ² ), where R _ak - the pressure of the liquid in the gas chamber 32 of the hydraulic accumulator 10.

Под действием этой силы ударник 4 совершает ускоренное движение вниз. Рабочая жидкость из полости 17 взвода через отверстия 19, кольцевой канал 20, щель 30 между клапаном 21 и гильзой 16 поступает в полость 18 рабочего хода. За счет сопротивления указанной щели между полостями 17 и 18 создается перепад давления. За счет этого перепада давления на нижний торец цилиндрического пояска 24 клапана 21 действует сила, равная
Р₁= Δ Р₁˙S, Δ Р₁= К₁˙V_y ², где Р₁ - перепад давления между полостями 17 и 18;
S - площадь торца кольцевого пояска 24 клапана 21;
V_y - скорость ударника 4;
К₁ - коэффициент пропорциональности.Under the action of this force, the striker 4 accelerates downward. The working fluid from the platoon cavity 17 through the openings 19, the annular channel 20, the slot 30 between the valve 21 and the sleeve 16 enters the cavity 18 of the working stroke. Due to the resistance of the specified gap between the cavities 17 and 18, a pressure differential is created. Due to this pressure differential, a force equal to the lower end of the cylindrical girdle 24 of the valve 21 acts
P ₁ = Δ P ₁ ˙ S, Δ P ₁ = K ₁ ˙ V _y ² , where P ₁ is the pressure drop between the cavities 17 and 18;
S is the area of the end face of the annular belt 24 of the valve 21;
V _y is the speed of the hammer 4;
To ₁ is the coefficient of proportionality.

В этот момент под действием жидкости, поступающей от источника давления 26, из полости 17 взвода клапан 21 перемещается вверх до тех пор, пока ступень 7 ударника 4 не выйдет из внутренней расточки клапана 21. At this moment, under the action of the fluid coming from the pressure source 26, from the platoon cavity 17, the valve 21 moves up until the stage 7 of the hammer 4 comes out of the inner bore of the valve 21.

Между напорной полостью А и полостью 18 рабочего хода устанавливается перепад давления Р₂ за счет сопротивления течению жидкости через отверстия 29, равный
Р₂= К₂˙V_ж ²= К₃˙Q² _насоса, где V_ж - скорость жидкости в отверстиях 29;
Q_насоса - подача жидкости от источника давления 26;
К₂ и К₃ - коэффициенты пропорциональности.Between the pressure cavity A and the cavity 18 of the working stroke, a pressure difference P _{2 is established} due to the resistance to the flow of liquid through the holes 29, equal to
P ₂ = K ₂ ˙V _w ² = K ₃ ˙ Q ^{2 of the} _pump , where V _w is the fluid velocity in openings 29;
Q _pump - fluid supply from a pressure source 26;
K ₂ and K ₃ are proportionality coefficients.

В первый момент после разгона ударника 4, пока скорость движения его мала, перепад давления Δ Р₁ мал, а величина перепада давления Δ Р₂, определяемого производительностью насоса, постоянна и превосходит величину Δ Р₁. Поэтому на клапан 21 действует сила, направленная вниз и стремящаяся уменьшить щель между рабочей кромкой 22 клапана 21 и конической поверхностью 23 гильзы 16.At the first moment after the acceleration of the hammer 4, while its speed is small, the pressure drop Δ P _{1 is} small, and the pressure drop Δ P ₂ determined by the pump capacity is constant and exceeds the value Δ P ₁ . Therefore, the force 21 is directed downward and tends to reduce the gap between the working edge 22 of the valve 21 and the conical surface 23 of the sleeve 16.

По мере разгона ударника 4 величина перепада давления Δ Р₁возрастает пропорционально квадрату скорости ударника 4 и при некоторой его скорости действующие на клапан 21 силы снизу и сверху уравновешиваются. Клапан 21 останавливается, в дальнейшем он перемещается вверх, увеличивая щель между рабочей кромкой 22 клапана 21 и поверхностью 23 гильзы 16. Это состояние сохраняется до тех пор, пока ударник 4 не совершит ускоренное движение вниз. При открытом клапане 21 замкнутая сливная камера 15 через канал 35, проточку 36, расточку 40 и канал 41 сообщается с полостью 18 рабочего хода и через канал 31 с гидравлической камерой 32 гидроаккумулятора 10. Сила, действующая на ударник 4 в момент его разгона, определяется уравнением
Р_уд= Р

[(D₁ ²-D₂ ²)+D₁

\binom{2}{0}

] , где Р_ак - давление жидкости в гидроаккумуляторе 10.As the striker 4 accelerates, the pressure drop Δ P ₁ increases in proportion to the square of the velocity of the striker 4 and, at a certain speed, the forces acting on the valve 21 from the bottom and top are balanced. The valve 21 stops, then it moves up, increasing the gap between the working edge 22 of the valve 21 and the surface 23 of the sleeve 16. This condition persists until the hammer 4 performs an accelerated downward movement. When the valve 21 is open, the closed drain chamber 15 through the channel 35, the groove 36, the bore 40 and the channel 41 communicates with the working cavity 18 and through the channel 31 with the hydraulic chamber 32 of the hydraulic accumulator 10. The force acting on the hammer 4 at the moment of its acceleration is determined by the equation
P _beats = P

[(D ₁ ² -D ₂ ² ) + D ₁

\binom{2}{0}

], where R _AK - the pressure of the fluid in the accumulator 10.

В конце своего рабочего хода боек ударника 4 наносит удар по обрабатываемому материалу, происходит резкое торможение и остановка ударника. At the end of its working stroke, the striker of the striker 4 strikes the processed material, there is a sharp braking and stop of the striker.

В случае отсутствия преграды (обрабатываемого материала) поршневой выступ (ступень 6) ударника 4 своей наружной цилиндрической поверхностью перекрывает отверстия 19 и жидкость из замкнутой полости вытесняется через узкую щель между внутренней поверхностью гильзы 16 и наружной поверхностью ступени 6. В результате в этой замкнутой полости возникает высокое давление, которое действует на нижний торец ступени 6, вызывая торможение ударника 4 и его остановку. In the absence of an obstacle (material to be processed), the piston protrusion (stage 6) of the striker 4 with its outer cylindrical surface overlaps the openings 19 and the liquid is displaced from the closed cavity through a narrow gap between the inner surface of the sleeve 16 and the outer surface of the stage 6. As a result, in this closed cavity high pressure, which acts on the lower end of stage 6, causing braking of the hammer 4 and its stop.

В момент остановки ударника 4 прекращается поток жидкости через цель 30, соответственно исчезает и перепад давления Δ Р₁ между полостями 17 и 18. В результате клапан 21 за счет перепада Δ Р₂перемещается вниз до соприкосновения его рабочей кромки 22 с поверхностью 23 гильзы 16. Давление в полости 17 взвода повышается и ударник 4 совершает повторный ход взвода. Далее цикл повторяется.At the moment of stop of the striker 4, the fluid flow through the target 30 stops, and the pressure drop Δ P ₁ between the cavities 17 and 18 also disappears. As a result, the valve 21 moves down due to the difference Δ P ₂ down to the contact of its working edge 22 with the surface 23 of the sleeve 16. The pressure in the platoon cavity 17 rises and the striker 4 makes a repeated platoon stroke. Next, the cycle repeats.

Таким образом, введение замкнутой сливной камеры 15 в ударник 4, разделение газовой полости гидроаккумулятора 10 герметичной разделительной диафрагмой 33, выполнение проточки 36 на управляющем ступенчатом клапане 21 позволило с одной стороны достичь объемного КПД, близкого к 100% , а следовательно, и максимальной частоты ударов. Thus, the introduction of a closed drain chamber 15 into the hammer 4, the separation of the gas cavity of the accumulator 10 with an airtight separation diaphragm 33, the groove 36 on the control step valve 21 made it possible, on the one hand, to achieve a volumetric efficiency close to 100% and, consequently, the maximum frequency of impacts .

С другой стороны повысить надежность ударного устройства за счет исключения утечек газа из газовой полости гидроаккумулятора 10 благодаря разделительной диафрагме 33. On the other hand, to increase the reliability of the percussion device by eliminating gas leaks from the gas cavity of the accumulator 10 due to the separation diaphragm 33.

Claims

SHOCK ACTION DEVICE, comprising a housing, in the bore of which a hammer with a piston protrusion is coaxially mounted, the diameter of the stem of which under the piston protrusion exceeds its diameter above the piston protrusion, and a control step valve with an annular bore, a hammer and a control valve form an accumulator cavity with a cavity of the platoon and the stroke of the striker, the pressure cavity constantly in communication with the pressure source and the cavity of the platoon and periodically with the cavity of the stroke, drain line, hydraulic pressure accumulator with an elastic membrane dividing its cavity into gas and hydraulic chambers, characterized in that the hydraulic chamber of the pressure accumulator is constantly connected to the working stroke cavity of the hammer, while the housing on the side of the hydraulic accumulator has a rod located in the battery cavity, and above a piston protrusion is formed drain chamber with the possibility of placement in the last rod of the housing, while the specified camera through the Central axial channel made in the rod body a, the channel and the bores made in the device body, and the annular groove of the control step valve has the possibility of periodic communication with the hydraulic chamber of the hydraulic accumulator, or with a drain line.