Вибробезопасное ударное устройство

(51)7 25 9/00 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Янцен Иван Андреевич Глотов Борис Николаевич Талипбеков Абилсеит Дурмаханович(56) Патент Республики Казахстан 584, кл. Е 01 С 19/30, Е 023/04, 1994 Предназначено для уплотнения грунтов в стесненных условиях, разрушения асфальтобетонных покрытий, кирпичной кладки, рыхления мерзлого и твердого грунта, пробивки отверстий, ниш, борозд. Технический результат изобретения заключается в том, что в устройстве создается движение дополнительной массы в противофазе к движению бойка,что снижает его отдачу. Этот результат достигается тем, что устройство ударного действия снабжено инерционным элементом, образующим с бойком и корпусом полость рабочего хода и вспомогательную полость, расположенную в задней торцевой части бойка. 3994 Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и предназначено для уплотнения грунтов в стесненных условиях, разрушения асфальтобетонных и бетонных покрытий, кирпичной кладки, рыхления мерзлого твердого грунта, пробивки отверстий, ниш, борозд. Известно гидравлическое устройство ударного действия (патент Швеции 673194, кл. Е 21 С 3/20,В 259/14, 1979), содержащее корпус с установленным в его центральном канале с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения ступенчатым ударником, образующим совместно с корпусом рабочие камеры, в одной из которых размещен распределительный клапан, выполненный со ступенчатой наружной поверхностью и образующий с корпусом кольцевые клапанные полости, инструмент и каналы для подвода рабочей жидкости в камеры устройства от напорной магистрали и отвода ее из устройства. Между корпусом и клапаном образована дополнительная кольцевая клапанная полость, которая имеет возможность периодического сообщения с напорной магистралью посредством канала и проточки, которые выполнены в корпусе устройствам, и паза, который выполнен на хвостовике ударника. Недостатком данного устройства являются высокие уровни отдачи и вибрации, возникающие при его работе, обусловленные движением поршня бойка в период рабочего хода. Известно гидропневматическое ударное устройство с устройством для гашения реакции (а.с. СССР 579134, кл. В 259/12, Е 21 С 3/22, 1977), содержащее корпус с радиальными каналами, сообщенными с напорной и сливной гидролиниями, размещенный в корпусе поршень-боек ступенчатой формы с участками большего и меньшего диаметров, разделяющий корпус на три камеры, одна из которых посредством канала связана с напорной гидролинией, другая - со сливной, а третья, образованная ступенью большего диаметра поршня-бойка и корпусом, служит пневмоаккумулятором. В корпусе, соосно поршню-бойку, размещен инерционный поршень ступенчатой формы с участками большего и меньшего диаметров, равных соответствующим диаметрам участков поршня-бойка и образующих с корпусом две камеры, одна из которых посредством канала связана с напорной гидролинией, а другая служит пневмоаккумулятором. В поршне-бойке установлен гидравлический распределитель с радиальными и аксиальными каналами, в цилиндрической полости которого установлен подпружиненный золотник, разделяющий ее на две части, одна из которых постоянно связана каналом с камерой, сообщенной со сливной гидролинией, а другая - с проточкой, выполненной на ступени большего диаметра поршня-бойка. В гидравлическом распределителе имеется радиальный канал, периодически перекрываемый золотником, постоянно сообщенный с камерой, связанной с напорной гидролинией, при этом пневмоаккумуляторы разделены жесткой пере 2 городкой, не сообщаются друг с другом и давление в пневмоаккумуляторе поршня-бойка больше, чем в пневмоаккумуляторе инерционного поршня, а камеры, сообщенные с напорной гидролинией, связаны между собой трубопроводом, в котором выполнен обратный клапан. Недостатком данного устройства является то, что в период рабочего хода (разгона) поршня-бойка- рабочая жидкость поступает на слив, не совершая полезной работы, снижая КПД системы- насос постоянно нагнетает жидкость в камеру,связанную с напорной гидролинией, оказывая тем самым сопротивления движению поршня -бойка- снижается надежность и долговечность устройства, что обуславливается конфигурацией поршнябойка, совмещенного с золотником- увеличивается длина и масса ударного устройства из-за расположения инерционного поршня и каналов, связывающих ее с гидросистемой. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидропневматическое ударное устройство (патент Республики Казахстан 584, кл. Е 01 С 19/30, Е 023/04, 1994, содержащее корпус с камерами аккумулятора, рабочего и холостого хода, ступенчатый поршень-боек с кольцевыми проточками на ступенях меньшего диаметра, разделенных между собой ступенью большего диаметра, образующий управляющий распределитель с каналами корпуса, соединенными с камерой управления и камерами напора и слива, образованными корпусом и двухступенчатым золотником с кольцевой проточкой на ступени меньшего диаметра, при этом камеры напора и слива сообщены соответственно с напорной и сливной гидролиниями, а посредством кольцевой проточки золотника - периодически соединяются с камерой рабочего хода. Недостатком данного устройства являются повышенные уровни вибрации и усилия отдачи на рукоятках корпуса, обусловленные разгоном поршнябойка в период рабочего хода. Задачей настоящего изобретения является повышение вибробезопасности ударного устройства. Технический результат изобретения заключается в том, что в устройстве создается движение дополнительной массы в противофазе к движению бойка. Этот результат достигается тем, что вибробезопасное ударное устройство, содержащее корпус с камерами аккумулятора, рабочего и холостого хода,ступенчатый поршень-боек с кольцевыми проточками на ступенях меньшего диаметра, разделенные между собой ступенью большего диаметра, образующий управляющий распределитель с каналами корпуса, соединенными с камерой управления, и камерами напора и слива, образованными корпусом и двухступенчатым золотником с кольцевой проточкой на ступени меньшего диаметра, при этом камеры напора и слива сообщены соответственно с напорной и сливной гидролиниями с возможностью периодического соединения с камерой рабочего хода посредством кольцевой проточки золотника, допол 3994 нительно снабжено инерционной втулкой, внутренняя поверхность которой сопряжена со ступенью меньшего диаметра поршня-бойка, а наружная поверхность - с корпусом устройства с образованием камеры рабочего хода и вспомогательной камеры. Сущность изобретения поясняется чертежом,представленным на фигуре. Устройство содержит корпус 1 с рукоятками 2,поршень-боек 3, золотник 4, рабочий инструмент 5,инерционную втулку 6. Поршень-боек 3 имеет участки большего 7 и меньшего 8 и 9 диаметров, на которых выполнены кольцевые проточки соответственно 10 и 11. Золотник 4 имеет участки большего 12 и меньшего 13 диаметров. На участке 13 выполнена кольцевая проточка 14. Поршень-боек 3 образует с корпусом 1 камеру холостого хода 15, а совместно с инерционной втулкой 6, камеру рабочего хода 16 и вспомогательную камеру 17. Золотник 4 совместно с корпусом 1 образуют камеры управления 18, напорную 19 и сливную 20. Напорная 19 и сливная 20 камеры постоянно сообщены соответственно с напорной 21 и сливной 22 гидролиниями. В корпусе выполнены каналы 23, 24, 25, 26, 27, 28. канал 23 постоянно связывает камеру холостого с напорной камерой 19. Канал 24 постоянно связывает камеру рабочего хода 16 с кольцевой проточкой 14 золотника 4. Канал 25 связывает камеру управления 18 с кольцевой проточкой 29 и каналом 26. Один конец канала 27 постоянно связан с камерой слива 20, а второй периодически перекрывается ступенью 9 поршня-бойка 3 и соединяется с каналом 26 через кольцевую проточку 11. Один конец канала 28 постоянно связан с каналом 23, а второй его конец периодически перекрывается ступенью 7 поршнябойка 3. Вибробезопасное ударное устройство работает следующим образом. В исходном положении (см. фиг.) при включении насоса и отсутствии усилия на рукоятках 2, рабочая жидкость из напорной гидролинии 21 поступает в камеру напора 19, заполняют все каналы и камеры и через каналы 23 и 28, камеры 15 и 16, кольцевую проточку 14, камеру слива 20 поступает в сливную гидролинию 22. Запуск ударного устройства выполняется за счет усилия, прикладываемого оператором к рукояткам 2. При этом корпус 1, перемещаясь влево, относительно неподвижных инструмента и поршня-бойка, перекрывает канал 28, разъединяя тем самым напорную 21 и сливную 22 гидролинии. Давление жидкости в напорной гидролинии возрастает, а следовательно, возрастает давление в камере холостого хода 15, в канале 25 и камере управления 18, что удерживает золотник 4 в крайнем правом положении. При этом камера рабочего хода 16 соединена со сливной гидролинией 22. При дальнейшем повышении давления происходит совместное перемещение (холостой ход) поршня-бойка 3 и в противофазе инерционной втулки 6,сопровождающееся вытеснением жидкости из камеры рабочего хода 16 в сливную гидролинию 22. Хо лостой ход поршня-бойка и инерционной втулки происходит до тех пор, пока кольцевая проточка 11,длина которой больше расстояния между каналами 26 и 27, соединяет последние. При этом камера управления 18 соединяется со сливной гидролинией 22 через канал 25, кольцевую проточку 29, канал 26,кольцевую проточку 11, канал 27, камеру слива 20, и давление в камере 18 резко снижается. Золотник 4,перемещаясь влево под действием силы со стороны камеры напора 19, вытесняет жидкость из камеры управления 18 в сливную гидролинию 22 и участком 13 отсекает сливную гидролинию от камеры рабочего хода 16, соединяя последнюю с напорной камерой 19 посредством кольцевой проточки 14. При этом происходит соединение камер рабочего 16 и холостого 15 хода между собой и с напорной гидролинией 21. Под действием давления в камере рабочего хода 16 поршень-боек 3 и инерционная втулка 6 тормозятся, а затем начинают разгоняться в противоположные стороны, совершая рабочий ход. В период рабочего хода происходит вытеснение жидкости из камеры холостого хода 15 в увеличивающуюся камеру рабочего хода 16. Сюда же поступает вся жидкость, подаваемая насосом. Воздействуя на площадь поршня-бойка 3 со стороны камеры рабочего хода 16, жидкость обеспечивает его движение в сторону инструмента. В то же время жидкость в камере 16 действует на инерционную втулку 6, которая, перемещаясь вправо (по фиг.),способствует повышению давления жидкости в камере 17 и созданию дополнительной силы разгоняющей поршен-боек. В момент удара поршнябойка 3 по инструменту 5 кольцевая проточка 10 соединяет камеру холостого хода 15 с каналом 25,что приводит к перемещению золотника 4 вправо. Далее цикл повторяется. Подбирая соответствующим образом площади,на которые действует давление жидкости, инерционной втулки 6 и хвостовика 9 поршня-бойка 3,можно добиться снижения результирующей силы,действующей на корпус 1 на периоде рабочего хода,обеспечив снижение его вибрации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Вибробезопасное ударное устройство, содержащее корпус с камерами аккумулятора, рабочего и холостого хода, ступенчатый поршень-боек с кольцевыми проточками на ступенях меньшего диаметра, образующий управляющий распределитель с каналами корпуса, соединенными с камерой управления и камерами напора и слива, образованными корпусом и двухступенчатым золотником с кольцевой проточкой на ступени меньшего диаметра, при этом камеры напора и слива сообщены соответственно с напорной и сливной гидролиниями с возможностью периодического соединения с камерой рабочего хода посредством кольцевой проточки золотника, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено инерционной втулкой, внутренняя по 3 3994 верхность которой сопряжена со ступенью меньшего диаметра поршня-бойка, а наружная поверхностьс корпусом устройства, с образованием камеры рабочего хода и вспомогательной камеры.