УДАРНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для разрушения породных массивов и строительных сооружений, и может использоваться в горной промышленности, строительстве и при проведении аварийно-восстановительных и спасательных работ.
Уже известна ударная установка, относящаяся к установкам метательного типа, в которых не используется промежуточный элемент - боек и имеющих повышенные эффективность и энергию единичного удара, не ограничиваемую скоростью относительного перемещения бойка и рабочего инструмента. Эта установка содержит корпус, под крышкой которого расположен пневмоаккумулятор с установленной под ним опорной плитой, связанный с рабочей плитой рабочий инструмент и взаимодействующие с ней гидроцилиндры сжатия пневмоаккумулятора, и стопорно-спусковой механизм [1].
Эта известная установка проста в конструктивном отношении и имеет приемлемые массо-габаритные характеристики, однако повышение ее энергоемкости, возможное за счет увеличения объема сильфонообразного аккумулятора, приводит к увеличению перемещения опорной плиты и снижению устойчивости его формы. При этом с увеличением мощности установки снижается надежность функционирования стопорно-спускового механизма, выполненного в виде подпружиненной защелки, входящей в паз, образованный в рабочем инструменте.
Известна также ударная установка, содержащая корпус с закрепленным в его верхней части пневмоаккумулятором сильфонного типа, полость которого сообщается с установленным над ним ресивером. Нижний торец пневмоаккумулятора взаимодействует с опорной плитой, под которой расположены связывающие ее с основанием корпуса складывающиеся рычаги, вращение которых после прохождения ими особого положения ограничивается упором. На основании корпуса также установлен гидроцилиндр подъема опорной плиты и сжатия пневмоаккумулятора, на штоке которого закреплен спусковой механизм, выводящий складывающиеся рычаги из особого положения [2].
Эта ударная установка также достаточно проста в конструктивном отношении и надежна в эксплуатации, а за счет использования ресивера имеет более высокий КПД и энергию единичного удара. Однако она рассчитана только на прямолинейное движение рабочего инструмента на величину расширения оболочки, а направление удара практически перпендикулярно поверхности массива. Эта установка массивна и предназначена для крепления на базовой машине (экскаваторе), оборудованной гидроприводом, что ограничивает ее мобильность и сужает функциональные возможности.
Этих недостатков частично лишено выбранное за прототип ударное устройство, содержащее корпус с закрепленным в его верхней части пневмоаккумулятором сильфонного типа, полость которого сообщена с установленным над ним ресивером, опорную плиту, шарнирно соединенную по одной из боковых сторон с корпусом и связанную с основанием корпуса складывающимися рычагами, закрепленный на опорной плите рабочий инструмент и механизм сжатия пневмоаккумулятора, выполненный в виде гидроцилиндра, закрепленного на боковой стороне корпуса, при этом шток гидроцилиндра шарнирно соединен с двуплечим коромыслом с образованием опоры в виде открытого шарнира для общего шарнира, связывающего складывающиеся рычаги [3].
Это устройство надежно и эффективно, но функционирует только при наличии гидропривода, от параметров которого зависит величина рабочего давления и частота нанесения ударов рабочим инструментом (последняя не может быть достаточно высокой).
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении эффективности безвзрывного разрушения горных пород, твердых грунтов и строительных сооружений, а технический результат, который может быть достигнут при ее реализации, заключается в расширении функциональных возможностей установки, повышении надежности ее функционирования и мобильности.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в ударной установке, содержащей корпус с закрепленным в его верхней части пневмоаккумулятором сильфонного типа, полость которого сообщена с установленным над ним ресивером, контактирующую с нижним торцом аккумулятора опорную плиту, шарнирно закрепленную по одной из боковых сторон на корпусе и связанную с основанием корпуса складывающимися рычагами, закрепленный на опорной плите рабочий инструмент и механизм сжатия пневмоаккумулятора, предлагается механизм сжатия выполнить в виде шарнирно установленного на корпусе и связанного с приводом вращения кривошипа с шатуном, выполненным в виде поступательной одноподвижной пары, в которой направляющая соединена с кривошипом, а ползун связан с общим шарниром складывающихся рычагов.
Для стопорения опорной плиты в ее верхнем положении (при сжатом пневмоаккумуляторе) на корпусе установки закреплен упор, ограничивающий поворот прошедших особое положение («мертвую» точку) складывающихся рычагов, при этом упор может быть выполнен регулируемым.
Рабочий инструмент может быть выполнен сменным и закреплен на конце балки, соединенной с опорной плитой с возможностью изменения длины ее консоли.
Пневмоаккумулятор выполнен в виде гибкой армированной оболочки сильфонообразного типа со скошенными в сторону оси крепления опорной плиты к корпусу гофрами и с установленными между гофрами бандажами в виде жестких кольцеобразных пластин.
Конструктивная схема заявляемой установки проиллюстрирована на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 представлена схема установки в положении произведения удара.
На фиг.2 показана схема установки во взведенном положении.
На фиг.3 - схема установки в момент спуска из взведенного положения.
Ударная установка содержит корпус 1, в верхней части которого расположен ресивер 2. Снизу к ресиверу 2 присоединен верхний торец пневмоаккумулятора 3, полость которого сообщается с ресивером 2 каналом 4. Пневмоаккумулятор 3 выполнен в виде гибкой армированной оболочки сильфонообразого типа со скошенными гофрами, между которыми установлены бандажи 5. Нижний торец аккумулятора 3 опирается на опорную плиту 6, связанную одной из боковых сторон шарнирным узлом 7 с корпусом 1, а с противоположной стороны на ней закреплен рабочий инструмент 8.
Опорная плита 6 связана также с основанием 9 корпуса 1 складывающимися рычагами 10 и 11. Общий шарнир 12 рычагов 10 и 11 связан с механизмом сжатия пневмоаккумулятора 3, который выполнен в виде шарнирно установленного на корпусе 1 и связанного с приводом вращения (на чертежах не показан) кривошипа 13 с шатуном 14 (фиг.2, 3), при этом шатун 14 выполнен в виде поступательной одноподвижной пары, в которой направляющая 15 соединена с кривошипом 13, а ползун 16 связан с общим шарниром 12 складывающихся рычагов 10 и 11. Складывающиеся рычаги 10 и 11, пройдя особое положение (когда оси их шарниров лежат в одной плоскости) стопорятся упором 17.
Рабочий инструмент 8 крепится на опорной плите 6 посредством балки 18, разъемно соединенной с опорной плитой 6 с возможностью изменения длины ее консоли.
Функционирует заявляемая установка следующим образом. В исходном положении (фиг.1) ресивер 2 и пневмоаккумулятор 3 заправлены сжатым газом, опорная плита 6 находится в нижнем положении, рычаги 10 и 11 сложены и шатун 14 имеет минимальную длину, т.к. ползун 16 полностью (до упора) вдвинут в направляющую 15.
При вращении связанного с приводом кривошипа 13 шатун 14 раздвигает рычаги 10 и 11, поднимая опорную плиту 6 и сжимая оболочку пневмоаккумулятора 3. Пройдя особое положение рычаги 10 и 11 стопорятся упором 17 и остаются в расклиненном положении (фиг.2), поскольку при дальнейшем вращении кривошипа 13 шатун 14 начинает раздвигаться, не снимая их с упора 17. Достигнув максимальной длины (фиг.3) шатун 14 выводит рычаги 10 и 11 из расклиненного положения и они, пройдя «мертвую» точку, складываются и опорная плита 6 под действием давления сжатого газа с ускорением опускается вместе с рабочим инструментом 8, осуществляя удар по массиву. При этом шатун 14 не препятствует опусканию плиты 6, т.к. происходит перемещение его ползуна 16 по направляющей 15 до принятия положения, показанного на фиг.1, после этого цикл повторяется.
Характер и параметры движения рабочего инструмента 8 позволяют обеспечить высокую эффективность ударной установки, а возможность использования любого привода вращения кривошипа 13 (от вала отбора мощности базовой машины, электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания и др.) расширяет область использования установки и ее мобильность.
Источники информации:
[1]. SU, 1735576, Е21С 37/00, 1990.
[2]. RU, 93698, Е21С 37/00, 2009.
[3]. RU, 97167, Е21С 37/00, 2010, (прототип).
[4]. RU, 2342530, Е21С 37/00, 2007.
[5]. ЕР, Е01С 23/12, 1991.