PL113145B1

PL113145B1 - Hydraulically powered impacting mechanism

Info

Publication number: PL113145B1
Application number: PL1975179896A
Authority: PL
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1980-11-29
Also published as: SU776569A3; NO751476L; GB1478435A; ATA285875A; IT1037190B; PL94933B1; SE423686B; DE2516546A1; AT340347B; JPS554554B2; DE2516546C2; AT340346B; FR2268602A1; FI50940B; ZA752372B; ATA285975A; ZA752371B; CH626823A5; CS181292B2; AU7993475A

Description

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm udaro¬ wy o napedzie hydraulicznym.Znany jest z opisu patentowego Wielkiej Bryta¬ nii nr. 1125 755 hydrauliczny mechanizm udarowy, majacy obudowe, w której jest osadzone narzedzie udarowe. "" Komora obudowy jest polaczona z zespolem wy¬ twarzajacym plyn hydrauliczny pod cisnieniem, napedzajacy ruchem postepowo-zwrotnym tlok osadzony w komorze. Zawór rozdzielczy w postaci tulei otacza tlok, zaopatrzony w kolnierz. Tuleja, przemieszczajaca sie ruchem osiowym, tworzy czesc cylindrycznej sciany komory obudowy, ota¬ czajacej kolnierz tloka.Wada znanych- hydraulicznych mechanizmów udarowych sa szkodliwe skutki zuzywania sie ro¬ boczego konca tloka udarowego podczas pracy me¬ chanizmu, a takze trudnosci z rozruchem oraz zlo¬ zonosc mechanizmu wynikajaca z usytuowania za¬ woru rozdzielczego.U podstaw wynalazku lezy uzyskanie mechaniz¬ mu udarowego, który nie bylby narazony na szyb¬ kie zuzycie sie uderzeniowego konca tloka i który umozliwialby rozruch niezaleznie od polozenia tlo¬ ka, a takze odznaczal sie maksymalnie prosta bu¬ dowa i bezpieczenstwem w dzialaniu.Zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku ko¬ mora przednia, cylindrycznej komory obudowy, usytuowana przed tlokiem od strony narzedzia udarowego, Jest oddzielona tlokiem oraz wystepem * 10 15 25 od komory posredniej, w której jest osadzony za^ wór rozdzielczy. W tloku jest wykonane co naj¬ mniej jedno wybranie tworzace polaczenie pomie¬ dzy komora przednia i komora posrednia, ograni¬ czona scianka obudowy, tlokiem oraz przednia po¬ wierzchnia czolowa zaworu rozdzielczego, przy koncu ruchu roboczego zespolu tloka udarowego.Polaczenie to ulega przerwaniu przy koncu ruchu powrotnego zespolu tloka udarowego.Korzystnie przednia powierzchnia czolowa zawo¬ ru rozdzielczego od strony narzedzia udarowego jest wieksza niz przeciwlegla tylna powierzchnia czolowa zaworu rozdzielczego.Komora przednia jest stale polaczona z kanalem doplywowym doprowadzajacym ciecz pod cisnie¬ niem, natomiast komora tylna jest polaczona z ka¬ nalem doplywowym, doprowadzajacym ciecz pod cisnieniem, gdy zawór rozdzielczy jest przesuniety w strone narzedzia udarowego.Natomiast przy zaworze rozdzielczym przesunie¬ tym w strone przeciwna komora tylna jest pola¬ czona z kanalem odplywowym.Wybranie, wykonane w tloku, tworzy polaczenie pomiedzy komora posrednia i kanalem odplywo¬ wym, gdy zawór rozdzielczy i tlok znajduja sie przy koncu ruchu powrotnego.Ruch powrotny tloka zostaje zahamowany, a w koncu zatrzymany dzieki odprowadzaniu na odpo¬ wiednim odcinku skoku powrotnego cieczy wypie¬ ranej przez ten tlok, do ^strony cisnieniowej me- 113 145113 145 chanizmu udarowego, gdzie podlega ona zmagazy¬ nowaniu w akumulatorze cisnienia. Operacja ta pociaga za soba zwolnienie, a nastepnie zatrzyma¬ nie ruchu powrotnego tloka. Ciecz pod cisnieniem zawarta w akumulatorze moze byc wykorzystana z chwila gdy zaczyna sie nastepny cykl tloka, dzieki czemu opisana konstrukcja pozwala na zaoszczedzenie energii, co jest jej istotna zaleta w porównaniu ze znanymi rozwiazaniami, w których zatrzymanie ruchu powrotnego tloka zostaje osiag¬ niete dzieki zastosowaniu amortyzatora hydraulicz¬ nego, w którym energia ruchu tloka zostaje za¬ mieniona na cieplo, lub dzieki doprowadzaniu tlo¬ ka do zderzenia sie z nieruchoma przeszkoda.Podczas ruchu jalowego zatrzymanie tloka na¬ stepuje za pomoca amortyzatora hydraulicznego, polaczonego z komora przednia. W tym przypadku rozgrzana ciecz znajduje sie tylko w komorze przedniej, co zapobiega zbytniemu nagrzewaniu sie cieczy w calej jej masie.Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mechanizm udarowy w przekroju osiowym i czesciowym widoku, fig. 2 zas — me¬ chanizm udarowy, pokazany podobnie jak na fig. 1, tlok jest na poczatku suwu roboczego.Zespól tloka udarowego 27, skladajacy sie z tlo- czyska 5, tloka 4 oraz tloczka 18 o mniejszej sred¬ nicy, jest osadzony w cylindrycznej komorze obu¬ dowy 1, wewnatrz której moze wykonywac ruch postepowo-zwrotny.Cylindryczna komora sklada sie z przestrzeni usytuowanej przed tlokiem 4 od strony narzedzia 2, zwanej w dalszym ciagu opisu komora przednia 8, oraz z przestrzeni usytuowanej za tlokiem 4, zwanej w dalszym ciagu opisu komora tylna 10.Wykonujac ruch postepowo-zwirotny, zespól tloka 27 uderza o narzedzie udarowe 2. W przypadku gdy narzedzie 2 nie znajduje sie na swoim miejscu, zespól 27 zostaje zatrzymany ,w komorze amortyza¬ cyjnej 21, zamykanej przez tlok 4, gdy ten znaj¬ dzie sie w swym najnizszym polozeniu, a jego ruch zostaje zatrzymany wskutek wzrostu cisnienia w komorze amortyzacyjnej. Komora 17, w której umieszczony jest tloczek 18, stanowi polaczenie ko-* mory 10 za kanalem wlotowym 9 poprzez kanal 26 wtedy, gdy zespól 27 zbliza sie do swego polo¬ zenia powrotnego. Poprzez mechanizm udarowy przeprowadzana jest rurka przeplukujaca 23, która doprowadza ciecz przeplukujaca do wlasciwego otworu w narzedziu udarowym 2. Koncówka 24 sluzy do podlaczenia przewodu cisnieniowego, do¬ prowadzajacego ciecz pod cisnieniem do mechaniz¬ mu. Koncówka 25 sluzy analogicznie do podlacze¬ nia przewodu odplywowego. Poczynajac ód kon¬ cówki 24, wewnatrz obudowy rozciaga sie kanal doplywowy 9, prowadzacy do komory przedniej 8, komory tylnej 10 i akumulatora cisnieniowego 19.Akumulator ten kompensuje odplyw, i doplyw cie¬ czy oraz zmiany cisnienia.Kanal doplywowy 9 jest stale polaczony z ko¬ mora przednia 8, a poprzez zawór rozdzielczy 7 równiez i z komora tylna 10. Róznice srednic ze¬ spolu tloka udarowego 27 sa tak dobrane, ze po¬ wierzchnia czolowa tloka 4, pozostajaca stale pod dzialaniem cieczy pod cisnieniem, jest mniejsza od powierzchni czolowej, do której doplyw cieczy pod cisnieniem jest zamykany, wzglednie otwiera- 5 ny, przez zawór rozdzielczy 7. Gdy komora tylna 10 jest pod cisnieniem zespól 27 przesuwa sie do przodu. Natomiast gdy komora 10 jest polaczona z kanalem odplywowym, zespól tloka przesuwa sie do tylu. 10 Zawór rozdzielczy 7 typu tulejowego, porusza sie w komorze posredniej 6, która jest usytuowana w obudowie 1 pomiedzy komorami 8, 10, w których porusza sie tlok 4. Miedzy komora przednia 8 i komora posrednia 6 znajduje sie wystep 28, któ- 15 rego cylindryczna powierzchnia wewnetrzna stano¬ wi czesc powierzchni cylindrycznej 8, 10.Komora posrednia 6 jest polaczona z komora przednia 8 za posrednictwem wybran 13 tloka 4, gdy tlok 4 znajduje sie w poblizu narzedzia uda- 20 rowego.Zawór rozdzielczy 7 ma otwory 15 i 16, które w okreslonych odstepach czasu ustawiaja sie na¬ przeciw kanalów wylotowych lla i llb. W chwili gdy zawór rozdzielczy 7 znajduje sie w polozeniu 25 przedstawionym na fig. 1, ciecz przeplywa z ko¬ mory tylnej 10, poprzez otwór 15 wykonany w za¬ worze rozdzielczym 7, do kanalu odplywowego lla.Wymiary przedniej i tylnej powierzchni czolowej 12, 14 zaworu rozdzielczego 7 sa talk dobrane, ze 30 gdy komora 6 jest polaczona poprzez rowki 13 z komora przednia 8, sila wywierana przez cisnienie cieczy na przednia powierzchnie czolowa 14 zaworu rozdzielczego 7, powoduje ruch tego zaworu do tylu. Dzieje sie tak dlatego, ze tylna powierzchnia czolowa 12 zaworu rozdzielczego 7 jest mniejsza niz jego przednia powierzchnia czolowa 14, podczas gdy cisnienie jednostkowe jest na obydwu po¬ wierzchniach jednakowe. Z chwila gdy zespól tlo¬ ka 27 przesunie sie niemal do swojego polozenia powrotnego, zas zawór rozdzielczy 7 jest w swym polozeniu powrotnym, wówczas wybrania 13 tloka 4 lacza komora 6 zaworu rozdzielczego, poprzez otwory 16 tego zaworu, z kanalem odplywowym llb. Zanim to nastapi, polaczenie miedzy komora 8 a komora 6 zaworu rozdzielczego zostalo odciete przez tlok 4, przy wspóldzialaniu z wystepem 28 obudowy 1 usytuowanym pomiedzy komora przed¬ nia 8 i komora posrednia 6. Z chwila polaczenia komory 6 z kanalem odplywowym llb, cisnienie w komorze 6 spada, a cisnienie doplywowe, dzia¬ lajace na tylna powierzchnie czolowa 12 zaworu rozdzielczego 7, przesuwa ten zawór do przodu.Na figurze 1 pokazano polozenie, w którym ze- 55 spól tloka udarowego 27 wlasnie uderzyl o narze¬ dzie udarowe 2 i zaczyna poruszac sie z powrotem do tylu. Zawór rozdzielczy 7 zostal wlasnie zatrzy¬ many w swym skrajnym górnyni polozeniu przez komore amortyzacyjna 20. Doplyw cieczy pod cis- 60 nieniem do komory tylnej 10 jest calkowicie odcie¬ ty, natomiast odplyw poprzez otwór 15 do kanalu odplywowego lla jest otwarty. Cisnienie w komo¬ rze przedniej 8 powoduje ruch tloka 4 do tylu.Komora 6 zaworu rozdzielczego polaczona jest z 65 komora przednia 8 poprzez wybrania 13 tloka 4. 35 40 45 50113 145 Ruch powrotny tloka udarowego, który rozpoczy¬ na sie z chwila jego uderzenia o narzedzie uda¬ rowe 2, jest poczatkowo ruchem przespieszonym, dopóki ciecz zawarta w komorze tylnej 10 odplywa poprzez kanal lla do kanalu odplywowego 3. Przy¬ spieszenie to maleje, a nastepnie tlok zaczyna zwalniac, z chwila, gdy górna krawedz tloka 4 zaczyna dlawic strumien cieczy uchodzacy do ka¬ nalu odplywowego lla, wskutek czego cisnienie w komorze tylnej 10 zaczyna wzrastac. Aby nie do¬ puscic do nadmiernego wzrostu cisnienia powyzej sredniego cisnienia panujacego w ukladzie cisnie¬ niowym mechanizmu udarowego, tloczek 18 odsla¬ nia kanal 26, laczacy komore tylna 10 z kanalem doplywowym 9, na krótko przed calkowitym zamk¬ nieciem przez tlok 4 polaczenia z kanalem lla. Z chwila zamkniecia tego ostatniego, nastepuje ko¬ niec odplywu cieczy do kanalu odplywowego 3 i szybkosc tloka zaczyna malec. Ciecz wypchnieta przez tlok podczas" jego ruchu przeplywa teraz kanalem 26 do kanalu doplywowego 9 i gromadzi sie w akumulatorze 19.Na figurze 2 zespól tloka udarowego 27 jest po¬ kazany w polozeniu tuz przed rozpoczeciem swe¬ go ruchu ku dolowi. Zawór rozdzielczy 7 zostal za¬ trzymany w swym dolnym polozeniu w komorze 6, odgrywajacej w tym przypadku role komory amortyzacyjnej. Podczas swego ruchu do przodu, tlok 4, na krótko przed uderzeniem o narzedzie udarowe 2, Otwiera polaczenie komory 8 z komora 6 poprzez wybrania 13. Cisnienie w komorze 6 wzrasta, powodujac ruch zaworu rozdzielczego 7 do tylu. W chwili uderzenia, polaczenie kanalu do¬ plywowego 9 z komora tylna 10 jest zamkniete, a otwór 15 znajduje sie naprzeciw kanalu odplywo¬ wego lla.Zawór rozdzielczy 7 zostaje zatrzymany w komo¬ rze amortyzacyjnej 20, w polozeniu pokazanym na fig. 1.Mechanizm udarowy wedlug wynalazku wyka¬ zuje takie zalety, jak prostota konstrukcji, dzieki której mechanizm ten zawiera minimum czesci po¬ ruszajacych sie i czesci podlegajacych zuzyciu.Tlok i zawór rozdzielczy sa dla siebie wzajemnie .prowadnicami, a rozruch mechanizmu moze nasta¬ pic przy kazdym polozeniu tych elementów, dzieki czemu zbedne staly sie sprezyny i inne czesci po¬ mocnicze, stosowane w znanych rozwiazaniach dla poprawienia ich rozruchu.Wymiary wydrazenia wewnatrz obudowy i wy- bran tloka mozna latwo dobrac w taki sposób, by zuzycie zakonczenia tloka od strony uderzeniowej nie moglo zaklócic dzialania mechanizmu udarowe¬ go.Mechanizm udarowy wedlug-wynalazku jest nie¬ wrazliwy na zmiany cisnienia cieczy roboczej. Po¬ nadto, dzieki korzystnemu usytuowaniu zaworu rozdzielczego, kanal doprowadzajacy ciecz pod cis¬ nieniem ma mozliwie mala dlugosc. Straty cisnie¬ nia sa dzieki temu minimalne.Ruch zaworu rozdzielczego jest w obu kierun¬ kach ograniczony przez amortyzatory cieczowe.Wyeliminowano tym siposobem jakiekolwiek me¬ chaniczne zuzycie koncówek zaworu rozdzielczego.Zastrzezenia patentowe 1. Mechanizm udarowy o napedzie hydraulicz¬ nym, zawierajacy obudowe przystosowana do osa- 5 dzania w niej narzedzia udarowego, zespól tloka udarowego o ruchu postepow.o-izwratnym, osadzo¬ ny w cylindrycznej komorze obudowy polaczonej ze zródlem cieczy hydraulicznej pod cisnieniem do przemieszczania sie w kierunku osiowym, którego io cylindryczna powierzchnia wewnetrzna otacza czesc tloka zespolu tloka udarowego, znamienny tym, ze komora przednia (8), cylindrycznej komo¬ ry obudowy (1), usytuowana przed tlokiem (4) od strony narzedzia udarowego (2), jest oddzielona 15 tlokiem (4) oraz wystepem (28) od komory posred¬ niej (6), w której jest osadzony zawór rozdzielczy (7), przy czym w tloku (4) jest wykonane co naj¬ mniej jedno wybranie (13), tworzace polaczenie pomiedzy komora przednia (8) i komora posrednia 20 (6), ograniczona scianka obudowy (1), tlokiem (4) oraz przednia powierzchnia czolowa (14) zaworu rozdzielczego (7), przy koncu ruchu roboczego ze¬ spolu tloka udarowego (27), które to polaczenie ulega przerwaniu przy koncu ruchu powrotnego 25 zespolu tloka udarowego (27), 2. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przednia powierzchnia czolowa (14) zaworu roz¬ dzielczego (7) od strony narzedzia udarowego (2) jest wieksza niz przeciwlegla tylna powierzchnia 30 czolowa (12) zaworu rozdzielczego (7). 3. Mechanizm wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze tylna powierzchnia czolowa (12) zaworu steru¬ jacego (7) jest stale polaczona z kanalem (9) do¬ prowadzajacym ciecz pod cisnieniem. 35 4. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze komora przednia (8) jest stale polaczona z ka¬ nalem doplywowym (9) doprowadzajacym ciecz pod cisnieniem, natomiast komora tylna (10) jest polaczona z kanalem doplywowym (9) doprowa- 40 dzajacym ciecz pod cisnieniem, gdy zawór rozdziel¬ czy (7) jest przesuniety w strone narzedzia udaro¬ wego (2), zas przy zaworze rozdzielczym (7) prze¬ sunietym w strone przeciwna komora tylna (10) jest polaczona z kanalem odplywowym (lla). 5. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wybranie (13), wykonane w tloku (4), tworzy polaczenie pomiedzy komora posrednia (6), ograni¬ czona scianka obudowy (1), tlokiem (4) oraz przed¬ nia powierzchnia czolowa (14) zaworu rozdzielcze¬ go (7) i kanalem odplywowym (llb), gdy zawór rozdzielczy (7) i tlok (4) znajduja sie przy koncu ruchu powrotnego. 6. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w zaworze rozdzielczym (7) sa wykonane otwo¬ ry (15, 16), przystosowane do odprowadzania cie¬ czy z komory tylnej (10) i komory posredniej (6) do kanalów odplywowych (lla, llb). 7. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zespól tloka udarowego (27) zawiera tloczek (18) o srednicy mniejszej od srednicy tloka (4), prowa¬ dzony w komorze (17), stanowiacej przedluzenie cylindrycznej komory obudowy (1). 8. Mechanizm wedlug zastrz. 4, znamienny tym, S5 ze kanal doplywowy (9), doprowadzajacy ciecz pod 45 50 55 60113 145 cisnieniem, polaczony z akumulatorem cisnienia (19), jest polaczony bezposrednio z komora tylna (10), gdy zawór sterujacy (7) jest przesuniety w strone narzedzia udarowego (2), natomiast przy za¬ worze sterujacym (7) przesunietym w kierunku 5 przeciwnym, kanal doplywowy (9) jest polaczony z komora tylna (10) za posrednictwem kanalu (26) otwartego w wyniku przesuniecia tloczka (18) ze¬ spolu tloka udarowego (27). 4 9 13 6 14 7 t) 20 19 9 12 17 24 FIG.1 27 28 16 11b TU 19 15 26 « 3 » FIG.2 16 Tlb TU 19 15 26 19 3 25 ZGK 5, Btm. zam. 9159 — 95 egz.Cena 45 zl PL PL PL PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Mechanizm udarowy o napedzie hydraulicz¬ nym, zawierajacy obudowe przystosowana do osa- 5 dzania w niej narzedzia udarowego, zespól tloka udarowego o ruchu postepow.o-izwratnym, osadzo¬ ny w cylindrycznej komorze obudowy polaczonej ze zródlem cieczy hydraulicznej pod cisnieniem do przemieszczania sie w kierunku osiowym, którego io cylindryczna powierzchnia wewnetrzna otacza czesc tloka zespolu tloka udarowego, znamienny tym, ze komora przednia (8), cylindrycznej komo¬ ry obudowy (1), usytuowana przed tlokiem (4) od strony narzedzia udarowego (2), jest oddzielona 15 tlokiem (4) oraz wystepem (28) od komory posred¬ niej (6), w której jest osadzony zawór rozdzielczy (7), przy czym w tloku (4) jest wykonane co naj¬ mniej jedno wybranie (13), tworzace polaczenie pomiedzy komora przednia (8) i komora posrednia 20 (6), ograniczona scianka obudowy (1), tlokiem (4) oraz przednia powierzchnia czolowa (14) zaworu rozdzielczego (7), przy koncu ruchu roboczego ze¬ spolu tloka udarowego (27), które to polaczenie ulega przerwaniu przy koncu ruchu powrotnego 25 zespolu tloka udarowego (27),

2. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przednia powierzchnia czolowa (14) zaworu roz¬ dzielczego (7) od strony narzedzia udarowego (2) jest wieksza niz przeciwlegla tylna powierzchnia 30 czolowa (12) zaworu rozdzielczego (7).

3. Mechanizm wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze tylna powierzchnia czolowa (12) zaworu steru¬ jacego (7) jest stale polaczona z kanalem (9) do¬ prowadzajacym ciecz pod cisnieniem. 35

4. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze komora przednia (8) jest stale polaczona z ka¬ nalem doplywowym (9) doprowadzajacym ciecz pod cisnieniem, natomiast komora tylna (10) jest polaczona z kanalem doplywowym (9) doprowa- 40 dzajacym ciecz pod cisnieniem, gdy zawór rozdziel¬ czy (7) jest przesuniety w strone narzedzia udaro¬ wego (2), zas przy zaworze rozdzielczym (7) prze¬ sunietym w strone przeciwna komora tylna (10) jest polaczona z kanalem odplywowym (lla).

5. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wybranie (13), wykonane w tloku (4), tworzy polaczenie pomiedzy komora posrednia (6), ograni¬ czona scianka obudowy (1), tlokiem (4) oraz przed¬ nia powierzchnia czolowa (14) zaworu rozdzielcze¬ go (7) i kanalem odplywowym (llb), gdy zawór rozdzielczy (7) i tlok (4) znajduja sie przy koncu ruchu powrotnego.

6. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w zaworze rozdzielczym (7) sa wykonane otwo¬ ry (15, 16), przystosowane do odprowadzania cie¬ czy z komory tylnej (10) i komory posredniej (6) do kanalów odplywowych (lla, llb).

7. Mechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zespól tloka udarowego (27) zawiera tloczek (18) o srednicy mniejszej od srednicy tloka (4), prowa¬ dzony w komorze (17), stanowiacej przedluzenie cylindrycznej komory obudowy (1).

8. Mechanizm wedlug zastrz. 4, znamienny tym, S5 ze kanal doplywowy (9), doprowadzajacy ciecz pod 45 50 55 60113 145 cisnieniem, polaczony z akumulatorem cisnienia (19), jest polaczony bezposrednio z komora tylna (10), gdy zawór sterujacy (7) jest przesuniety w strone narzedzia udarowego (2), natomiast przy za¬ worze sterujacym (7) przesunietym w kierunku 5 przeciwnym, kanal doplywowy (9) jest polaczony z komora tylna (10) za posrednictwem kanalu (26) otwartego w wyniku przesuniecia tloczka (18) ze¬ spolu tloka udarowego (27). 4 9 13 6 14 7 t) 20 19 9 12 17 24 FIG.1 27 28 16 11b TU 19 15 26 « 3 » FIG.2 16 Tlb TU 19 15 26 19 3 25 ZGK 5, Btm. zam. 9159 — 95 egz. Cena 45 zl PL PL PL PL PL