Устройство для разрушения мерзлых грунтов

Устройство для разрушения мерзлых грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 81523

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060281 (21) 3244822/29-03 1511М. КП з

Е 02 F 9/22 с присоединением заявки Ì9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. 878 3

:624.139.5 (088.8) Опубликовано 151 282. бюллетень Мо 46

Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

И.A Янцен, В.П. Литовка, В.В. Парфенов и В.М. Смирнов

Карагандинский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ MEРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, а именно к устройствам, предназначенным для разрушения прочных и мерзлых грунтов.

Известен рыхлитель для разработки мерзлого и скального грунта, включающий навешиваемую на тягач раму, шарнирную стойку с наковальней и рыхлящем наконечником, ударный механизм и амортизатор, причем ударный механизм выполнен в виде жестко закрепленного на раме силового цилиндра с ударным штоком и поршнем, выполненными составными из частей, а во внутренней полости ударного штока силового цилиндра смонтирован распределительный .клапан, где размещена тяга (1).

Недостатком данного рыхлителя для разработки мерзлого и скального грунта является то, что он не может обеспечить эффективной передачи энергии. ударного механизма посредством инструмента на забой, так как под действием определенного сопротивления грунта, стойка навесного рыхлителя отходит в заднее положение до упора, передавая через боек перемещение подвижному поршню, который открывает окно, соединяющее гидропривод насоса с взводящей полостью ударного устройства и происходит взвод. Базовая машина в это время движется осуществляя статическое резание за счет тягового усилия. В конце взвода открывается клапан, соединяя взводящую полость со

5 сливной магистралью и происходит разгон ударной массы с нанесением удара по наковальне шарнирной стойки. Причем удар наносится в любом случае: есть ли достаточное для эффективной

10 передачи энергии грунту статическое поджатие или нет, и даже в случае внезапного отсутствия сопротивления на инструменте при сколе мерзлого грунта за счет статического резания. Это приводит к динамическому удару по амортизатору базовой машины.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является гидропневматическое ударное устройство, содержащее корпус со сливным и напорными каналами, поршень-боек, выполненный с поясками шириной один равный сумме величины рабочего хода поршня-бойка и диаметра дополнительного радиального канала, другой меньше диаметра сливного канала и кольцевой проточки, аккумулятор, блок управления с управляемым проходным окном и золотником, на котором выполнена кольцевая проточка. В одной части корпуса, охватывающей блок управ981523 ления, выполнен смещенный относительно проходного окна радиальный канал, а в другой части корпуса охватывающий поршень-боек — дополнительный радиальный канал(2)

Недостатком данной конструкции яв- 5 ляется то, что она не может обеспечить эффективной передачи энергии посредством инструмента на забой, так как поршень-боек наносит удар по инструменту в любом случае: есть ли достаточное для эффективной передачи энергии грунту статическое поджатие или нет, и даже в случае внезапного отсутствия сопротивления на инструменте, что приводит к динамическому удару по корпу- 5 су конструкций, что снижает долговечность работы машины.

Цель изобретения — повышение долговечности работы машины.

Поставленная цель достигается тем,2 что в устройстве для разрушения мерзлых грунтов, включающем рабочий инструмент и гидропневмоударник с насосом, содержащий корпус с радиаль ными каналами, поршень-боек с кольцевой проточкой, который образует с корпусом полости взвода и слива, блок управления с проходным окном и золот ник, образующий с корпусом полость управления и эазолотниковую полость, соединенную с кольцевой проточкой поршня-бойка перепускной магистралью и магистраль, гидровневмоударник снабжен установленным в перепускной магистрали обратным клапаном, соединенным с входом и выходом последнего З5 распределителем, золотник которого связан с рабочим инструментом, и гидропневмоаккумулятором, сообщенным с полостью управления золотника блока управления. 40

На чертеже представлена схема устройства для динамического разрушения мерзлого грунта.

Устройство содержит рабочий инструмент 1, подвешенный шарнирно на раме базовой машины, упорную пружину 2, винт 3 регулирования усилия пружины и гидропневмоударник с насосом, содержащий гидрораспределитель 4, соединенный с инструментом 1, взаимодей-5() ствующий с ограничителем 5 поворота инструмента.

Гидропневмоударник содержит также корпус 6, поршень-боек 7, блок 8 управления с золотником 9 управления, гидроаккумулятор 10, выполненный в виде упругого трубопровода, соединенного с напорной магистралью 11.

Поршень-боек 7 разделяет корпус б на полость взвода 12, полость слива

13 и аккумуляторную полость 14, напол О ненную сжатым газом. Кольцевая проточка 15 выполнена на поршне-бойке 7.

В корпусе б выполнен радиальный канал 16. Поршень-боек 7 имеет пояски 17 и 18. 65

На золотнике 9 выполнена кольцевая проточка 19, а в части корпуса б охватывающей блок управления — управляемое проходное окно 20. Торец золотника 9 образует с корпусом полость управления 21, с которой соединенн г идроп невмоакк умуля тор 2 2, а в части корпуса, охватывающей блок управления, выполнен радиальный канал

23. Противоположный торец золотника

9 ограничивает эазолотниковую полость

24. В корпусе 6 выполнен канал 25, напорный канал 26 и сливной канал 27.

В перепускной магистрали 28, сое диняющей эаэолотниковук полость 24 с кольцевой проточкой 15 поршня-бойка

7, установлен обратный клапан 29. Гидрораспределитель 4 соединен с входом и выходом последнего.

Полость управления 21 каналом 30 постоянно сообщена с полостью слива

13. Канал 27 ооединен со сливной магистралью 31.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении, когда пружина 2 и поршень-боек 7. под действием газа в аккумуляторной полости 14 отжимают инструмент 1 до ограничителя

5 и поршень-боек 7 нахоцится в крайнем левом (по чертежу) положении, гидрораспределитель 4 закрыт, а зазолотниковая полость 24 сообщена через канал 25, обратный клапан 29, магистраль 28, канал 16, проточку 15, канал 26 и гидроаккумулятор 10 с напорной магистралью 11.

Золотник 9 находится в крайнем правом (по чертежу) положении, соединяя взводящую полость 12 через окно

20, проточку 19, канал 23 и гидроаккумулятор 10 с напорной магистралью

11.

Полость управления 21 соединена через канал 30, полость слива 13 и канал 27 со сливной магистралью 31.

При движении машины при включенном насосе происходит взвод (холостой ход) поршня-бойка 7, во время которого жидкость из полости 13 вытесняется в сливную магистраль 31, канал 26 запирается пояском поршня-бойка 17.

В конце взвода сначала кольцевая проточка 15 сообщается через канал 27 со сливной магистралью 31, затем одновременно полость слива 13 отсекается от сливного канала 27 пояском 18, а полость взвода 12 сообщается через канал 26 и гидроаккумулятор 10 с напорной магистралью 11.

Далее жидкость из полости слива

13 вытесняется полостью управления

21 через канал 30 и аккумулируется в гидропневмоаккумуляторе 22. Поршеньбоек 7 выводится и останавливается до тех пор пока усилие от забоя, действующее при движении машины, на инструмент 1 не станет больше усилия

981523

60 пружины 2, при этом инструмент отклоняется в правое (по чертежу) положение, открывая гидрораспределитель 4, и зазолотниковая полость 24 сообщается через канал 25, гидрораспределитель 4, магистраль 28, канал 16, кольцевую проточку 15 и канал 27 со сливной полостью 31. Жидкость иэ гидропневмоаккумулятора 22 воздействует на золотник 9, перемещая его в крайнее левое (по чертежу) положение. При открытом гидрораспределителе 4 вытесняемая в полость управления 21 из полости слива 13 жидкость воздействует на золотник 9, перемещая его в крайнее левое (по чертежу) положение. При перемещении золотника 9, проходное окно 20 вначале отсекается от напор-. ного канала 23, а затем сообщается с полостью управления 21. При этом взводящая полость 12 соединяется череэ проходное окно 20, полость управления 21 и канал 30 со сливной полостью 13.

Под действием энергии сжатого газа, поршень-боек 7 перемещается влево (по чертежу) и происходит рабочий ход поршня-бойка 7. При перемещении поршня-бойка 7 сначала одновременно канал 27 сообщает полость 13 со сливной магистралью 31, а канал 26 отсекается пояском 17 от взводящей полости 12, взводящая магистраль запирается, затем пояском 18 разобщается кольцевая проточка 15 и канал 27, разобщая при этом зазолотниковую полость 24 со сливной магистралью 31.

В конце рабочего хода (момент нанесения удара по инструменту) поясок

17 открывает канал 26 и сообщает его с кольцевой проточкой 15. При этом напорная магистраль 11 сообщается через аккумулятор 10, канал 26, кольцевую проточку 15, канал 16, магистраль 28, обратный клапан 29 и канал

25 с зазолотниковой полостью 24, независимо от положения гидрораспределителя 4, т.е. от того внедрился инструмент или нет. Золотник 9 перемещается в крайнее правое (по чертежу) положение, соединяя напорную магистраль 11 через аккумулятор 10, канал

23, проточку 19 и проходное окно 20 со взводящей полостью 12. Далее цикл пов то ряетс я.

Наличие гидропневмоаккумуля тора

22, включенного в полость управления

21, позволяет при холостом ходе, когда зазолотниковая полость 24 заперта, накапливать жидкость вытесняемую из полости слива 13 в момент отсечения этой полости от сливного канала 27 пояском 18 поршня-бойка 7.

Включение в магистраль 28 соединяющую зазолотниковую полость 24 с кольцевой проточкой 15, обратного

40 клапана 29 и гидрораспределителя: 4 позволяет запирать зазолотниковую полость 24 не давая золотнику 9 открываться, если гидрораспределитель 4, соединенный с инструментом 1 закрыт, т.е. усилие, действующее на инструмент от забоя при движении машины, если не достаточно чтобы преодолеть отрегулированное усилие пружины 2.

При холостом ходе, когда полость слива 13 отсекается от сливного .канала

27 поясков 18 поршня-бойка 7, ширина которого меньше диаметра сливного канала 27, вытесняемая иэ полости слива 13 в полость управления 21, жидкость накапливается в гидропневмоаккумуляторе 22, и поршень-боек 7 останавливается при запертой зазолот-, никовой полости 24, вытесняемая жир » кость открывает золотник при отпертой золотниковой полости

24.

При рабочем ходе (разгоне) в момент соединения радиального канала

26 с кольцевой проточкой 15 поршнябойка 7, напорная магистраль 11 соединится с эазолотниковой полостью 24 независимо от положения гидрораспределителя 4 (т.е. произойдет внедрение инструмента или нет) через обратный клапан 29 и золотник закроется.

Следовательно, данная конструкция обеспечивает взвод поршня-бойка независимо от внедрения инструмента т.е ° от положения гидрораспределителя и нанесения удара только при наличии определяемого усилия на инструменте от забоя, что повышает эффективность воздействия инструмента на забой при ударе и исключает удар по ограничителю при отсутствии усилия на инструменте.

Формула изобретения

Устройство для разрушения мерзлых грунтов, включающее рабочий инструмент и гидропневмоударник с насосом, содержащий корпус с радиальными клапанами, поршень-боек с кольцевой проточкой, который образует с корпусом полости взвода и слива, блок управления с проходным окном и золотник, образующий с корпусом полость управления и зазолотниковую полость, соединенную с кольцевой проточкой поршня-бойка перепускной магистралью, и магистрали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности работы машины, гидропневмоударник снабжен установленным в перепускной магистрали обратньм клапаном, соединенным со входом и выходом последнего распределителем, золотник которого связан с рабочим инструментом, и гидропневмоаккумулятором, сообщен981523

Составитель С. Фомин

Техред Ж.Кастелевич Корректор A- дзятко

Редактор Н. Воловик

Заказ 9656/45 Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подл ис кое

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ным с полостью управления золотника блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 296452, кл. Е 02 F 3/04, 1971.

2. Авторское свидетельство по заявке 9 2833124/22-03, кл, Е 02 F 5/30, 1979 (прототип) .