Ударник

(51) 21 3/20 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ установлен в мультипликаторе, образует с ним камеры гидроаккумулятора и подпора, последняя сообщена с камерами сжатия, рабочего хода и напором гидропривода, а камеры обратного хода,напора соединены, в передней части корпуса установлены камеры обратного хода, сжатия и подпора, в хвостовой части корпуса установлены камеры рабочего хода, гидроаккумулятора и напора,площади камер обратного хода, гидроаккумулятора и напора больше площади камер рабочего хода,сжатия и подпора, но камеры сжатия и подпора сообщены изгибным каналом, а расстояние между его входом и выходом равно ходу инерционного поршня. Технический результат 1. Преобразовать вибродинамическую реакцию корпуса ударника в энергию жидкости гидропривода. 2. Обеспечить накопление в, гидроаккумуляторе энергии колебаний вибродинамической реакции и энергии гидропривода, успокоение корпуса при действии негативной вибродинамической реакции.(76) Кызыров Кайрулла Бейсенбаевич Исаев Валерий Львович Исаев Иван Валерьевич(57) Изобретение относится к горной промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что ударник включающий корпус,инструмент,гидроаккумулятор, боек, инерционный поршень,золотник, в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения установлены золотник, боек, который образует с корпусом камеры рабочего и обратного ходов, последняя связана через золотник с напором и сливом гидропривода,камера гидроаккумулятора сообщается с напором гидропривода через стабилизатор давления, характеризующийся тем,что, в корпусе установлен мультипликатор с возможностью перемещения, образует с корпусом камеры напора и сжатия, инерционный поршень Изобретение относится к горной промышленности. Известно гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус с размещенным в нем бойком,взаимодействующим с плунжером,подвижно установленным в гидроаккумуляторе, и камерами рабочего и обратного бойка, в его плунжере и корпусе выполнены каналы для сообщения гидроаккумулятора с камерой обратного хода в конце рабочего хода, плунжер выполнен в виде дифференциального поршня, меньшая ступень которого расположена в полости гидроаккумулятора, а большая - в дополнительной камере, которая образована в корпусе устройства.(Смотри А.с. СССР 594308. Кл. МПК Е 21 С 3/20. Опубл. 25.02.78 г. Бюл. 7). Недостатком гидравлического устройства ударного действия является то, что оно генерирует в процессе работы вибродинамическую реакцию,негативную для базовой машины,а гидроаккумулятор с камерой обратного хода не обеспечивает преобразование вибродинамической реакции корпуса ударника в энергию жидкости гидропривода. Известно ударное устройство для разрушения горных пород, включающее корпус, боек, камеры рабочего и обратного ходов, распределитель,гидропневмоаккумулятор,тормозную камеру,напорную и сливную магистрали, оно снабжено стабилизатором давления, который выполнен в виде обратного и переливного клапанов, при этом вход обратного и выход переливного клапанов сообщены с напорной магистралью, а выход обратного и вход переливного клапанов сообщены с камерой рабочего хода.(Смотри А.с. СССР 1141190. Кл. МПК Е 21 С 3/20. Опубл. 23.02. 85 г. Бюл. 7). Недостатком ударного устройства для разрушения горных пород является то, что оно генерирует в процессе работы вибродинамическую реакцию негативную для базовой машины, а стабилизатор давления не обеспечивает преобразование вибродинамической реакции корпуса ударника в энергию жидкости гидропривода. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату, является гидравлическое устройство ударного действия, содержащее корпус,в котором с возможностью возвратнопоступательного перемещения установлены поршень-боек и инерционный поршень, имеющие общую камеру рабочего хода и камеру обратного хода, но площади поршня-бойка и инерционного поршня со стороны камеры рабочего хода одинаковы, а со стороны камеры обратного хода площадь инерционного поршня больше площади поршня-бойка, при этом камера рабочего хода расположена в передней части корпуса, а камера обратного хода - в его хвостовой части. (Смотри А.с. СССР 768959. Кл. МПК Е 21 3/20. Опубл. 07.10. 80 г Бюл. 37) Недостатком гидравлического устройства ударного действия является то, что оно генерирует в 2 процессе работы вибродинамическую реакцию негативную для базовой машины, а инерционный поршень обеспечивает постоянное значение реакции поршня-бойка, но не обеспечивает преобразование вибродинамической реакции корпуса ударника в энергию жидкости гидропривода. Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, создание технического решения, которое обеспечило бы получение следующего положительного результата 1. Преобразовать вибродинамическую реакцию корпуса ударника в энергию жидкости гидропривода. 2. Обеспечить накопление в гидроаккумуляторе энергии колебаний вибродинамической реакции и энергии гидропривода. 3. Обеспечить успокоение корпуса при действии негативной вибродинамической реакции. Поставленная задача решается тем, что согласно предполагаемого изобретения,ударник включающий корпус,инструмент,гидроаккумулятор, боек, инерционный поршень,золотник, в корпусе с возможностью возвратно поступательного перемещения установлены золотник, боек, который образует с корпусом камеры рабочего и обратного ходов, последняя связана через золотник с напором и сливом гидропривода,камера гидроаккумулятора сообщается с напором гидропривода через стабилизатор давления, характеризующийся тем,что, в корпусе установлен мультипликатор с возможностью перемещения, образует с корпусом камеры напора и сжатия, инерционный поршень установлен в мультипликаторе, образует с ним камеры гидроаккумулятора и подпора, последняя сообщена с камерами сжатия, рабочего хода и напором гидропривода, а камеры обратного хода,напора соединены, в передней части корпуса установлены камеры обратного хода, сжатия и подпора, в хвостовой части корпуса установлены камеры рабочего хода, гидроаккумулятора и напора,площади камер обратного хода, гидроаккумулятора и напора больше площади камер рабочего хода,сжатия и подпора, но камеры сжатия и подпора сообщены изгибным каналом, а расстояние между его входом и выходом равно ходу инерционного поршня. Преобразовать вибродинамическую реакцию ударника в энергию жидкости гидропривода позволяет установка в корпусе ударника мультипликатора, каналов для сообщения его с золотником и гидроприводом,установление инерционного поршня в мультипликаторе,обеспечение превышения площадей камер обратного хода, гидроаккумулятора и напора над площадями камер рабочего хода, сжатия и подпора и совокупность указанных отличительных признаков. Обеспечить накопление в гидроаккумуляторе энергии колебаний вибродинамической реакции и энергии гидропривода позволяет мультипликатор с возможностью перемещения в корпусе ударника,установка инерционного поршня в мультипликаторе,а в нем камеры гидроаккумулятора и подпора, сообщение камеры подпора с камерой сжатия изгибным каналом, в котором расстояние между входом и выходом равно ходу инерционного поршня, расположение в передней части корпуса камер обратного хода,сжатия и подпора, а в его хвостовой части - камер рабочего хода, напора и гидроаккумулятора, при этом площади камер обратного хода, напора и гидроаккумулятора больше площадей камер рабочего хода, сжатия и подпора. На фигуре изображена схема ударника. Ударник включает корпус 1, инструмент 2, боек 3, инерционный поршень 4, золотник 5,сообщающийся каналами с напором 6 и сливом 7 гидропривода, в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения установлены золотник, боек, который образует с корпусом камеры рабочего 8 и обратного 9 ходов и каналы для сообщения его с золотником и гидроприводом,мультипликатор 10, который образует с корпусом камеры напора 11 и сжатия 12. К камере рабочего хода постоянно подведены камера сжатия и напор 6 гидропривода. К камере обратного хода постоянно подведены камера напора и золотник. Инерционный поршень 4 установлен в мультипликаторе 10,образует с ним камеры гидроаккумулятора 13 и подпора 14, соединенной изгибным каналом 15 с камерой сжатия 12. На входе камеры гидроаккумулятора установлен стабилизатор давления 16 в виде обратного и переливного клапанов, подключенный к напору гидропривода. Положение бойка в корпусе определяет датчик с контактами 0, 1, которые формируют сигналы управления 0, 1 для переключения золотника. Золотник сообщает камеру обратного хода с напором (положение 0) или со сливом (положение 1) гидропривода. Ударник работает следующим образом. В показанном на рисунке исходном положении устройства корпус 1 поджат к инструменту 2, боек 3 находится в контакте с инструментом. Золотник 5 имеет сигнал управления 0 при датчике положения бойка с контактом 0 и соединяет с напором гидропривода камеру обратного хода,площадь которой превышает площадь камеры рабочего хода. Боек совершает обратный ход до состояния датчика положения бойка 1, при котором золотник получит сигнал управления 1,отсоединит камеру обратного хода от напора и сообщит со сливом гидропривода. В этот период ударника на корпус действует динамическая реакция бойка (равная разности сил в камерах обратного и рабочего ходов), которая стремится к инструменту. Боек совершает рабочий ход,накапливает кинетическую энергию для последующей ее реализации инструменту при соударении. В этот период ударника на корпус действует негативная вибродинамическая реакция бойка (определяемая силой в камере рабочего хода),которая направлена от инструмента. Далее цикл повторяется. Рассмотрим работу мультипликатора,инерционного поршня. При обратном ходе бойка камера подпора заполняется 1) от напора гидропривода через камеру сжатия и изгибный канал 2) от движения мультипликатора (расширения камеры напора мультипликатора и уменьшения объема камеры сжатия), что увеличивает объем камеры подпора,уменьшает замкнутый обьем камеры гидроаккумулятора, которая при этом накапливает избыточную энергию гидропривода, воспринимает,сглаживает динамические процессы гидросистемы. От движения инерционного поршня возникает реакция на мультипликатор. Она направлена от инструмента. Мультипликатор посредством камеры сжатия дополнительно действует на корпус в направлении к инструменту. Подача напора гидропривода через золотник в камеру напора перемещает силами давления в этой камере мультипликатор к инструменту, создавая реакцию корпуса в направлении от инструмента. Разность этих реакций от инструмента и на инструмент направлена в направлении на инструмент тогда,когда площади камер обратного хода,гидроаккумулятора и напора равны, последние расположены в задней части корпуса и больше равных площадей камер подпора, сжатия,расположенных в передней части. При рабочем ходе бойка камера напора (вместе с камерой обратного хода) соединяется золотником со сливом гидропривода. За счет сил давления в камере сжатия мультипликатор прижимается к задней части корпуса. Реакция корпуса в камере сжатия направлена к инструменту. Одновременно объем камеры аккумулятора увеличивается. Жидкость из камеры подпора направляется в камеру сжатия,поддерживая давление в напоре гидропривода, в камере рабочего хода и реакцию корпуса,направленную к инструменту. При этом возникает динамическая реакция от камеры гидроаккумулятора на мультипликатор,направленная от инструмента,способствуя опорожнению камеры напора. Поэтому площади камер обратного хода, напора и гидроаккумулятора равны, последние расположены в задней части корпуса, а площади камер рабочего хода, сжатия и подпора равны, последние расположены в его передней части,площади мультипликатора,инерционного поршня со стороны задней части корпуса больше их площадей в его передней части. Камера гидроаккумулятора преобразовывает негативные переходные процессы гидросистемы,динамическую реакцию корпуса,ранее накопленную избыточную энергию гидропривода и возвращает в гидропривод. Постоянное сообщение камер подпора и сжатия обеспечивает работоспособность мультипликатора и инерционного поршня,соответственно,в переносном движении мультипликатора относительно корпуса и относительном движении инерционного поршня относительно мультипликатора благодаря тому, что расстояние между входом и выходом изгибного канала равно,по крайней мере, ходу инерционного поршня. В результате,отличительные признаки обеспечивают преобразование вибродинамической реакции в энергию движений подвижных тел,передаваемую через жидкость гидроаккумулятору. Мультипликатор в корпусе перемещается благодаря разности площадей в камерах напора и сжатия,выполняет функцию умножителя. Функцию инерционной массы выполняют инерционный поршень и мультипликатор. Изменение положения центра масс бойка, инерционного поршня и мультипликатора для сохранения положения центра массы корпуса,обеспечивает установка инерционного поршня в мультипликаторе, а боек и мультипликатор установлены в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения. Камера аккумулятора образована инерционным поршнем и мультипликатором и выполняет функцию сетевого и автономного накопителя рабочей жидкости гидросистемы и энергии энергии переходных процессов в гидросистеме,инерционных движений мультипликатора и инерционного поршня и энергии негативного движения корпуса в направлении от инструмента (негативную динамическую реакцию корпуса) и изменяет направление ее действия в направлении на разрушаемую породу. Например,движением мультипликатора с инерционным поршнем передается результирующая сила реакции от мультипликатора через корпус инструменту,которая дополняет результирующую силу реакции корпуса на инструмент от бойка при его обратном ходе. Вибродинамические механические движения корпуса и переходные динамические процессы гидропривода передаются мультипликатором инерционному поршню, который сжимая камеру аккумулятора преобразовывает ее в накапливаемую энергию сжатой жидкости в камере гидроаккумулятора. Мультипликатор при этом выполняет дополнительную функцию инерционной массы,сглаживая динамические процессы механических движений корпуса и переходных процессов гидропривода. Выполняет функцию динамического гасителя в режимах демпфирования,упругости (за счет упругих свойств жидкости в камерах) и трения взаимодействующих поверхностей корпуса,мультипликатора и инерционного поршня. При рабочем ходе бойка корпус под действием силы реакции от бойка стремится сместиться в направлении от инструмента. Мультипликатор смещается в камеру напора до упора в корпус под действием сил давления напора гидропривода в камере сжатия. Инерционный поршень, имея инерцию покоя и под действием силы давления в камере аккумулятора уменьшает обьем камеры подпора, вытесняя жидкость в камеру сжатия, в напорную камеру и камеру рабочего хода бойка выполняет функцию сетевого аккумулятора. Мультипликатор, действуя на корпус передает динамическую реакцию манипулятора от камеры сжатия и равным ее значением действует на инструмент, передавая ее породе. Так аккумулятор с мультипликатором преобразовывает динамическую реакцию бойка в силовое действие инструмента на породу. Отличительные признаки позволяют преобразовать вибродинамическую реакцию ударника, изменять негативное вибрационное состояние корпуса путем перераспределения колебательной энергии ударника на корпус для защиты от негативной вибродинамической реакции,обеспечить накопление в гидроаккумуляторе энергии колебаний вибродинамической реакции и энергии гидропривода. Следовательно, указанные признаки позволяют решить поставленные задачи благодаря сохранению центра масс системы подвижных тел бойка,мультипликатора, инерционного поршня. Например,если боек движется к инструменту, вызывая негативную реакцию корпуса и стремление корпуса сместиться от инструмента, то мультипликатор за счет сил давления в камере сжатия (камера напора соединена через золотник со сливом) движется от инструмента. Инерционный поршень движется к инструменту за счет сил давления в камере гидроаккумулятора, превышающих силы давления в камерах подпитки и сжатия, центра масс системы подвижных тел и корпус сохраняет свое положение. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Ударник включающий корпус, инструмент,гидроаккумулятор, боек, инерционный поршень,золотник, в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения установлены золотник, боек, который образует с корпусом камеры рабочего и обратного ходов, последняя связана через золотник с напором и сливом гидропривода,камера гидроаккумулятора сообщается с напором гидропривода через стабилизатор давления, отличающийся тем, что, в корпусе установлен мультипликатор с возможностью перемещения, образует с корпусом камеры напора и сжатия, инерционный поршень установлен в мультипликаторе, образует с ним камеры гидроаккумулятора и подпора, последняя сообщена с камерами сжатия, рабочего хода и напором гидропривода, а камеры обратного хода,напора соединены, в передней части корпуса установлены камеры обратного хода, сжатия и подпора, в хвостовой части корпуса установлены камеры рабочего хода, гидроаккумулятора и напора,площади камер обратного хода, гидроаккумулятора и напора больше площади камер рабочего хода,сжатия и подпора, но камеры сжатия и подпора сообщены изгибным каналом, а расстояние между его входом и выходом равно ходу инерционного поршня.