УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО

Предлагаемое решение относится к гидромолотам, предназначенным для разработки мерзлых грунтов и скальных пород, а также для ремонтных работ в дорожном строительстве.
Известно ударное устройство, включающее цилиндрический корпус с соосными рабочими полостями, соединенными с источником рабочей среды, размещенный в корпусе инструмент, взаимодействующие с ним два ударника, установленные в соответствующих рабочих полостях корпуса коаксиально друг к другу, дополнительную замкнутую полость, заполненную рабочей жидкостью и золотниковый распределитель (Авторское свид. СССР №905048, кл. В 25 D 9 /00, Е 21 С 3/00, 15.02.1982 г.).
Недостатком известного устройства является невозможность рационального использования энергии удара в зависимости от прочности разрушаемого материала, которая в данном устройстве сообщается инструменту принудительно при каждом рабочем ходе ударников.
Наиболее близким к заявляемому относится ударное устройство, включающее цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально размещены внутренний и охватывающий бойки, нерабочие торцы которых расположены в камере постоянного объема, заполненной рабочей жидкостью, рабочие камеры, образованные наружной поверхностью внутреннего бойка и внутренней поверхностью охватывающего бойка, рабочий инструмент и управляющий золотник (Авторское свид. СССР №922274, кл. Е 21 С 3/20, 19.03. 1979 г.).
Недостатком этого устройства являются невозможность регулирования энергии удара при разрушении материала различной прочности.
Технической задачей является регулирование энергии удара в зависимости от прочности разрушаемого материала.
Поставленная задача решается тем, что ударное устройство, содержащее цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально размещены внутренний и охватывающий бойки, нерабочие торцы которых расположены в камере постоянного объема, заполненной рабочей жидкостью, рабочие камеры, образованные наружной поверхностью внутреннего бойка и внутренней поверхностью охватывающего бойка, управляющий золотник и рабочий инструмент, снабжено аккумулятором энергии, сообщающимся с камерой постоянного объема посредством двух редукционных клапанов, включенных параллельно и взаимно противоположно относительно их входа и выхода.
На чертеже показано ударное устройство, продольный разрез.
Ударное устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором коаксиально установлены внутренний и охватывающий бойки 2, 3, входящие один в другой. Их общая поверхность 4 трения образует рабочие камеры 5 и 6, которые расположены между рабочим инструментом 7 и камерой 8 постоянного объема, заполненной рабочей жидкостью, выполняющей роль гидравлической обратной связи между нерабочим торцом 9 внутреннего бойка 2 и нерабочим торцом 10 охватывающего бойка 3. Камера 8 постоянного объема сообщена с аккумулятором 11 энергии посредством редукционных клапанов 12 и 13, соединенных параллельно и взаимно противоположно относительно их входа и выхода.
Наружная поверхность охватывающего бойка 3 имеет две проточки, разделенные пояском 14, относительно которого симметрично расположены отверстия 15 и 16. Управление ударным устройством осуществляется золотником 17, рабочие окна 18-21 которого связанны с соответствующими отверстиями, выполненными в корпусе 1, а управляющие окна 22 и 23
соединены напорной и сливной гидромагистралями 24, 25 соответственно с насосом 26 и баком 27.
Работает ударное устройство в двух режимах: при работе с материалом малой прочности без аккумулятора энергии, когда энергии удара хватает для пробоя разрабатываемого материала. При этом ударные бойки 2, 3 совершают полные ходы за счет подводимого постоянного объема рабочей жидкости от насоса 26 в соответствующие рабочие камеры 5, 6.
В начале работы ударного устройства ударный инструмент упирается в грунт и взводит один из бойков, находящихся в данный момент в нижнем положении. При этом объем камеры 8 постоянного объема уменьшается пропорционально величине хода рабочего инструмента.
При работе с материалом различной прочности режим работы ударное устройство выбирает само. При отсутствии пробоя разрабатываемого материала в течение первого цикла работы ударные бойки 2, 3 совершают не полные циклы и давление в камере 8 постоянного объема повышается. При превышении настройки редукционного клапана 12 происходит зарядка аккумулятора 11 энергии, а при достижении давлением в аккумуляторе 11 настройки редукционного клапана 13 запасенная в аккумуляторе рабочая жидкость переливается обратно в камеру 8 постоянного объема, что приводит к увеличению скорости движения бойков 2, 3 и возрастанию энергии удара.
В положении, показанном на чертеже, рабочая камера 5 соединена через окно 18 с напорной гидромагистралью 24. При этом охватывающий боек 3 перемещается в крайнее нижнее положение и наносит удар, а внутренний боек 2 - в верхнее положение. В момент движения бойка 2 вверх, его торец входит в камеру 8 постоянного объема. Это обуславливает движение бойка 3 вниз.
В предударный период, в результате быстрого перекрытия окна 20 пояском 14 в рабочей камере 6 возникает импульс давления, перебрасывающий золотник 17 в верхнее положение.
При встречном движении бойков 2 и 3 происходит уравновешивание инерционных сил бойков, поэтому ударные нагрузки на корпус 1 не передаются.
Во втором полуцикле, когда золотник 17 находится в верхнем положении, жидкость через окна 19, 20 и окно 23 идет на слив.
При движении бойка 2 вниз, а бойка 3 вверх поясок 14 перекрывает окно 19. В предударный момент в рабочей камере 5 возникает импульс давления, который перебрасывает золотник 17 в нижнее положение. Боек 2 наносит удар по инструменту 7. Цикл повторяется.
Наличие редукционных клапанов и аккумулятора энергии позволяет рационально использовать энергию за счет уменьшения числа циклов сжатия аккумулятора по потребности. Так как ударное устройство работает в двух режимах: без аккумулятора, когда давление в камере постоянного объема не превышает давления настройки редукционного клапана 12. В этом случае частота ударов увеличена, т.к. не требуется дополнительной энергии на сжатие аккумулятора и энергия удара небольшая.
С аккумулятором, когда давление в камере постоянного объема превышает давление настройки редукционного клапана 13, при этом дополнительный расход жидкости из аккумулятора поступает в камеру постоянного объема, тем самым, увеличивая скорость бойка и энергию удара, но уменьшая частоту.