EP0127885A2 - Hydraulic impact mechanism - Google Patents
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- EP0127885A2 EP0127885A2 EP84106222A EP84106222A EP0127885A2 EP 0127885 A2 EP0127885 A2 EP 0127885A2 EP 84106222 A EP84106222 A EP 84106222A EP 84106222 A EP84106222 A EP 84106222A EP 0127885 A2 EP0127885 A2 EP 0127885A2
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Definitions
- the invention relates to a hydraulic impact mechanism, which is primarily applicable to machines with an impact and destruction effect (crusher, concrete crusher, etc.), but can also be used for different light and heavy break-through hammers.
- a hydraulic impact mechanism (1) which contains a working cylinder in which a cylindrical distributor sleeve and a piston with a working chamber are arranged.
- the working cylinder ends at its ends with a front and a rear cover.
- the working cylinder in turn consists of an outer cylinder and an intermediate cylinder, in which A movable cylindrical distributor sleeve is arranged between the cylinders, which contains a system of ring grooves and openings and concentrically comprises the piston with a symmetrically arranged working ring.
- the intermediate cylinder is provided with inner ring grooves, which are united by openings with a common outer chamber, which is connected to the container by a central opening.
- the chamber has feed grooves at both ends, which are connected by openings to the fluid pressure flow in the outer cylinder.
- the distributor bushing is reversed by a pressure drop in the respective working chamber at the end of the working or the return of the piston and at the same time with the pressure increase in the opposite chamber, caused by the impact pulse of the moving piston and the entry of a certain fluid pressure through the throttle openings in the distributor box.
- a disadvantage of the known impact mechanism is that a throttle supply to the working chamber is necessary to ensure the necessary pressure drop when reversing the distributor sleeve and that to eliminate the balance of the distributor sleeve at the time of reversing, part of the kinetic energy of the piston is consumed, which in the process of is essential.
- the piston ends also protrude outside the working chamber and the last are hermetically sealed with rubber or plastic sleeve seals, which are characterized by low reliability.
- the object of the invention is to develop a hydraulic impact mechanism through which the same the necessary pressure drop is ensured at an early stage with the automatic distribution of the working fluid, the kinetic energy obtained being used only for the operation of the piston and there is no need for rubber and plastic sleeve seals at the piston ends.
- a hydraulic striking mechanism in which, according to the invention, a front and a rear guide sleeve are located at both ends of the intermediate cylinder, which are arranged in front of the respective end of the cylindrical distributor sleeve, which surround the cylindrical piston in such a way that a rear and a front working chamber and a central piston opening are formed, which connects the rear and front pressure chamber.
- a rear and a front working chamber and a central piston opening are formed, which connects the rear and front pressure chamber.
- it is arranged in the middle of a sleeve and the end of the working tool is compressed by a rear sleeve compression, under the limiting ring of which a support chamber is formed.
- the support chamber is permanently connected to the front pressure chamber through the axial and inclined opening drilled at the end of the working tool.
- Lattice sleeves and cylindrical pneumatic accumulators which are filled with neutral gas, are installed in the pressure chambers.
- the invention has the following advantages: the reversing of the distributor sleeve at the end of the working and the return takes place impulsively due to the movement of the piston, the back of the sleeve being realized at a time when the respective working chamber is connected to the container and the entry of the pressurized fluid is interrupted in time. This ensures that the distributor bushing can be reversed freely and safely.
- the rear cylindrical piston end has a larger diameter than the front end, which ensures an accelerated movement in one operation even during the reversing of the distributor sleeve without being accompanied by a loss of kinetic energy.
- compression sleeves used in the present case to hermeticize the end of the breakthrough tool operate in much more favorable conditions due to the insignificant importance of the tool and it can be expected that their reliability will be significantly higher.
- An exemplary embodiment of the invention is on the enclosed figure shown, which shows a cross section of the impact mechanism with a diagram of the feed.
- the hydraulic striking mechanism consists of a working cylinder, which is composed of an outer (1) and an intermediate cylinder (2) with a front (3) and a rear guide bush (4).
- a cylindrical distributor sleeve (5) with rear outlet openings (6), middle outlet openings (7) and front outlet openings (8) which the cylindrical piston (9) with a central working ring with a rear Edge (10) and a front edge (11), a feed cutout with a rear edge (12) and a front edge (13), a front feed cutout with a rear edge (14) and a front edge (15) and a central opening (16).
- the working cylinder is closed with a front (17) and a rear cover (18).
- a front pressure chamber (22) was formed in the front part by means of the same grating sleeve (19), which is connected to the rear pressure chamber by a central opening (16) of the piston (9).
- cylindrical pneumatic accumulators (23) are arranged, which are filled with neutral gas.
- a work tool (24) with a limiting ring (25) is mounted in the front pressure chamber (22) by means of a bush (26).
- front pressure chamber (22) connects to the support chamber (33) by means of the central opening (31) and the inclined opening (32) in the working tool (24).
- the intermediate cylinder (2) contains a rear (34) and a front ring groove (35), which are connected by a common ring groove (36) by means of front (37) and rear openings (38).
- the intermediate cylinder contains a front (39), a middle (40) and a rear ring groove (41), connected to a common ring groove (45) by means of front (42), middle (43) and rear openings (44) .
- the intermediate cylinder (2) contains a front (46) and a rear annular groove (47), which are connected to the common annular groove (50) by means of front (48) and rear openings (49).
- the rear guide bush (4) contains openings ( 51) which connect the rear pressure chamber (20) to the rear ring groove (34)
- the front guide bushing (3) contains openings (52) which connect the front pressure chamber (22) to the front ring groove (46) the piston (9) has a rear working chamber (53) and in front of the central working ring - a front working chamber (54).
- the piston moves further forward (to the right in the illustration) under the influence of the kinetic energy obtained.
- the distributor sleeve (5) begins to move backwards (to the left in the illustration) as a result of the rear working chamber (53) being connected to the container (21) and into the front working chamber (54) by the piston moving forward Impulse arises.
- the rear col benende has a larger diameter than the front, an active force will continue to act on the piston in the direction of the stroke and this will also accelerate during the reversing of the sleeve (5) without no loss of kinetic energy.
- the piston travels a substantial distance before the front edge of the sleeve detects the rear annular groove (47) and connects the front working chamber (54) to the front pressure chamber (22). It is precisely in this interval that the working tool (24) is struck in order to avoid the loss of kinetic energy.
- a striking element in this construction is the behavior of the working tool (24), determined by the ratio between the active area of the piston-knocking end and hermetically sealed with a rear compression sleeve (29) and the surface of the support chamber (33), hermetically sealed with a front Compression sleeve (28).
- the breakthrough tool is in a floating regime while working and the vibrations caused by the blow are practically not transferred to the machine body, which creates conditions for the substantial reduction of the vibrations of the breakthrough complex.
- the proposed scheme of a hydraulic striking mechanism is also applicable when the ends of the Pistons (9) emerge outside the front (22) and the rear pressure chamber (20), which are hermetically sealed with compression sleeves, as is the case with all constructions known to date.
- the central opening (16) of the piston is isolated and does not play the role of a connecting groove.
- the supply of the front (22) and rear pressure chamber (20) is direct and is realized by the grooves in the inner cylinder (1).
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schlagmechanismus, welcher vorwiegend für Maschinen mit einer Schlagund Zerstörungswirkung (Brecher, Betonbrecher u.ä.) anwendbar ist, kann aber auch für unterschiedliche leichte und schwere Durchbruchhammer eingesetzt werden.The invention relates to a hydraulic impact mechanism, which is mainly applicable to machines with an impact and destruction effect (crusher, concrete crusher, etc.), but can also be used for different light and heavy break-through hammers.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines hydraulischen Schlagmechanismus, durch den gleichzeitig mit der automatischen Verteilung des Arbeitsfluids der notwendige Druckabfall gesichert wird, wobei die gewonnene kinetische Energie lediglich für den Arbeitsgang des Kolbens verwendet wird und eine Anwendung von Kautschuk- und Plastemanschettenverdichtungen an den Kolbenenden entfällt.The object of the invention is to develop a hydraulic impact mechanism by which the necessary pressure drop is ensured simultaneously with the automatic distribution of the working fluid, the kinetic energy obtained being used only for the operation of the piston and an application of rubber and plastic sleeve seals to the Piston ends are eliminated.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen hydraulischen Schlagmechanismus, bei dem laut Erfindung an beiden Enden des Zwischenzylinders eine vordere und eine hintere Führungsbüchse befindlich sind, welche den zylindrischen Kolben derart umfassen, daß eine hintere und eine vordere Arbeitskammer und eine zentrale Kolbenöffnung ausgebildet sind, welche die hintere und vordere Druckkammer verbinden. Daneben ist achsmittig in einer Büchse angeordnet und durch eine hintere Manschettenverdichtung das Ende des Arbeitswerkzeugs verdichtet, unter dessen Begrenzungsring eine Stützkammer ausgebildet ist. Die Stützkammer ist durch die am Ende des Arbeitswerkzeugs gebohrte axiale und geneigte Öffnung ständig mit der vorderen Druckkammer verbunden. In den Druckkammern sind Gitterbüchsen und zylindrische pneumatische Akkumulatoren montiert, die mit neutralem Gas gefüllt sind. The object is achieved by a hydraulic striking mechanism in which, according to the invention, a front and a rear guide sleeve are located at both ends of the intermediate cylinder, which comprise the cylindrical piston such that a rear and a front working chamber and a central piston opening are formed, which the Connect the rear and front pressure chambers. In addition, it is arranged in the center of a sleeve and the end of the working tool is compressed by a rear sleeve compression, under the limiting ring of which a support chamber is formed. The support chamber is permanently connected to the front pressure chamber through the axial and inclined opening drilled at the end of the working tool. Lattice sleeves and cylindrical pneumatic accumulators, which are filled with neutral gas, are installed in the pressure chambers.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schlagmechanismus, welcher vorwiegend für Maschinen mit einer Schlag- und Zerstörungswirkung (Brecher, Betonbrecher u.ä.) anwendbar ist, kann aber auch für unterschiedliche leichte und schwere Durchbruchhammer eingesetzt werden.The invention relates to a hydraulic impact mechanism, which is primarily applicable to machines with an impact and destruction effect (crusher, concrete crusher, etc.), but can also be used for different light and heavy break-through hammers.
Bekannt ist ein hydraulischer Schlagmechanismus (1), welcher einen Arbeitszylinder enthält, in dem eine zylindrische Verteilerbüchse und ein Kolben mit Arbeitskammer angeordnet sind. Der Arbeitszylinder endet an seinen Enden mit einer vorderen und einer hinteren Dekke. Der Arbeitszylinder besteht seinerseits aus einem Außenzylinder und einem Zwischenzylinder, wobei in dem Zwischenzylinder eine bewegliche zylindrische Verteilerbüchse angeordnet ist, welche ein System von Ringnuten und Öffnungen enthält und konzentrisch den Kolben mit einem symmetrisch angeordneten Arbeitsring umfaßt. In seinem mittleren Teil ist der Zwischenzylinder mit inneren Ringnuten versehen, welche durch Öffnungen mit einer gemeinsamen Außenkammer vereint sind, die durch eine Zentralöffnung mit dem Behälter verbunden ist. Die Kammer weist an beiden Enden Zuführungsnuten auf, welche durch Öffnungen mit dem fluiden Druckstrom im Außenzylinder verbunden sind. Das Reversieren der Verteilerbüchse erfolgt durch einen Druckabfall in der jeweiligen Arbeitskammer am Ende des Arbeits- oder des Rückgangs des Kolbens und gleichzeitig mit der Druckerhöhung in der entgegengesetzten Kammer, hervorgerufen durch den Schlagimpuls des sich bewegenden Kolbens und den Eintritt einer gewissen fluiden Druckmenge durch die Drosselöffnungen in der Verteilerbüchse.A hydraulic impact mechanism (1) is known which contains a working cylinder in which a cylindrical distributor sleeve and a piston with a working chamber are arranged. The working cylinder ends at its ends with a front and a rear cover. The working cylinder in turn consists of an outer cylinder and an intermediate cylinder, in which A movable cylindrical distributor sleeve is arranged between the cylinders, which contains a system of ring grooves and openings and concentrically comprises the piston with a symmetrically arranged working ring. In its middle part, the intermediate cylinder is provided with inner ring grooves, which are united by openings with a common outer chamber, which is connected to the container by a central opening. The chamber has feed grooves at both ends, which are connected by openings to the fluid pressure flow in the outer cylinder. The distributor bushing is reversed by a pressure drop in the respective working chamber at the end of the working or the return of the piston and at the same time with the pressure increase in the opposite chamber, caused by the impact pulse of the moving piston and the entry of a certain fluid pressure through the throttle openings in the distributor box.
Ein Nachteil des bekannten Schlagmechanismus ist, daß eine Drosselspeisung der Arbeitskammer zwecks Sicherung des notwendigen Druckabfalls beim Reversieren der Verteilerbüchse erforderlich ist und daß zur Beseitigung des Gleichgewichts der Verteilerbüchse zum Zeitpunkt des Reversierens ein Teil der gewonnenen kinetischen Energie des Kolbens verbraucht wird, was beim Arbeitsgang von wesentlicher Bedeutung ist. Auch treten die Kolbenenden außerhalb der Arbeitskammer hervor und die letzten werden mit Kautschuk- oder Plastemanschettendichtungen hermetisiert, welche sich durch eine geringe Zuverlässigkeit auszeichnen.A disadvantage of the known impact mechanism is that a throttle supply to the working chamber is necessary to ensure the necessary pressure drop when reversing the distributor sleeve and that to eliminate the balance of the distributor sleeve at the time of reversing, part of the kinetic energy of the piston is consumed, which in the process of is essential. The piston ends also protrude outside the working chamber and the last are hermetically sealed with rubber or plastic sleeve seals, which are characterized by low reliability.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines hydraulischen Schlagmechanismus, durch den gleichzeitig mit der automatischen Verteilung des Arbeitsfluids der notwendige Druckabfall gesichert wird, wobei die gewonnene kinetische Energie lediglich für den Arbeitsgang des Kolbens verwendet wird und eine Anwendung von Kautschuk- und Plastemanschettenverdichtungen an den Kolbenenden entfällt.The object of the invention is to develop a hydraulic impact mechanism through which the same the necessary pressure drop is ensured at an early stage with the automatic distribution of the working fluid, the kinetic energy obtained being used only for the operation of the piston and there is no need for rubber and plastic sleeve seals at the piston ends.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen hydraulischen Schlagmechanismus, bei dem laut Erfindung an beiden Enden des Zwischenzylinders eine vordere und eine hintere Führungsbüchse befindlich sind, die vor der jeweiligen Stirn der zylindrischen Verteilerbüchse angeordnet sind, welche den zylindrischen Kolben derart umfassen, daß eine hintere und eine vordere Arbeitskammer und eine zentrale Kolbenöffnung ausgebildet sind, welche die hintere und vordere Druckkammer verbindet. Daneben ist achsmittig in einer Büchse angeordnet und durch eine hintere Manschettenverdichtung das Ende des Arbeitswerkzeugs verdichtet, unter dessen Begrenzungsring eine Stützkammer ausgebildet ist. Die Stützkammer ist durch die am Ende des Arbeitswerkzeugs gebohrte axiale und geneigte Öffnung ständig mit der vorderen Druckkammer verbunden. In den Druckkammern sind Gitterbüchsen und zylindrische pneumatische Akkumulatoren montiert, die mit neutralem Gas gefüllt sind.The object is achieved by a hydraulic striking mechanism in which, according to the invention, a front and a rear guide sleeve are located at both ends of the intermediate cylinder, which are arranged in front of the respective end of the cylindrical distributor sleeve, which surround the cylindrical piston in such a way that a rear and a front working chamber and a central piston opening are formed, which connects the rear and front pressure chamber. In addition, it is arranged in the middle of a sleeve and the end of the working tool is compressed by a rear sleeve compression, under the limiting ring of which a support chamber is formed. The support chamber is permanently connected to the front pressure chamber through the axial and inclined opening drilled at the end of the working tool. Lattice sleeves and cylindrical pneumatic accumulators, which are filled with neutral gas, are installed in the pressure chambers.
Die Erfindung hat folgende Vorteile: das Reversieren der Verteilerbüchse am Ende des Arbeits- und des Rückgangs erfolgt impuls infolge der Bewegung des Kolbens, wobei das Rücken der Büchse zu einem Zeitpunkt realisiert wird, als die jeweilige Arbeitskammer mit dem Behälter verbunden und der Eintritt vom Druckfluid rechtzeitig unterbrochen ist. Dies gewährleistet ein ungehindertes und sicheres Reversieren der Verteilerbüchse.The invention has the following advantages: the reversing of the distributor sleeve at the end of the working and the return takes place impulsively due to the movement of the piston, the back of the sleeve being realized at a time when the respective working chamber is connected to the container and the entry of the pressurized fluid is interrupted in time. This ensures that the distributor bushing can be reversed freely and safely.
Normalerweise weist das hintere zylindrische Kolbenende einen größeren Durchmesser als das vordere Ende auf, was bei einem Arbeitsgang eine beschleunigte Bewegung auch während des Reversierens der Verteilerbüchse sichert ohne durch einen Verlust an kinetischer Energie begleitet zu sein.Normally, the rear cylindrical piston end has a larger diameter than the front end, which ensures an accelerated movement in one operation even during the reversing of the distributor sleeve without being accompanied by a loss of kinetic energy.
Die Ausbildung einer vorderen und einer hinteren Druckkammer, welche durch eine zentrale Öffnung auf der Kolbenachse vereint sind, ermöglicht den Verzicht auf die Anwendung von Verdichtungsmanschetten an den Kolbenenden, was ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu sämtlichen bekannten modernen Konstruktionen darstellt. Die bisherige Erfahrung beim Betreiben von hydraulischen Schlagmechanismen mit Verdichtungsmanschetten zeigt, daß ihre Zuverlässigkeit gering ist.The formation of a front and a rear pressure chamber, which are united by a central opening on the piston axis, makes it possible to dispense with the use of compression sleeves on the piston ends, which is a significant advantage compared to all known modern designs. Previous experience in operating hydraulic impact mechanisms with compression sleeves shows that their reliability is poor.
Die im vorliegenden Fall angewendeten Verdichtungsmanschetten zur Hermetisierung des Endes des Durchbruchwerkzeugs arbeiten bei viel günstigeren Bedingungen infolge der unwesentlichen Bedeutung des Werkzeugs und man kann damit rechnen, daß ihre Zuverlässigkeit bedeutend höher sein wird.The compression sleeves used in the present case to hermeticize the end of the breakthrough tool operate in much more favorable conditions due to the insignificant importance of the tool and it can be expected that their reliability will be significantly higher.
Die Zuführung eines Druckfluids durch die vordere und hintere Druckkammer, welche durch eine zentrale Öffnung auf der Kolbenachse verbunden sind, gestattet den Wegfall von Zuführungsöffnungen im äußeren Korpuszylinder. Dieser Vorteil sowie die eingebauten zylindrischen Pneumo-Akkumulatoren in den Druckkammern ermöglicht die Entstehung von außerordentlich kompakten, leichten und technologischen Konstruktionen, was eine besonders wichtige Anforderung bei den manuellen Schlagmechanismen ist.The supply of a pressure fluid through the front and rear pressure chambers, which are connected by a central opening on the piston axis, makes it possible to dispense with supply openings in the outer body cylinder. This advantage as well as the built-in cylindrical pneumatic accumulators in the pressure chambers enables the creation of extremely compact, light and technological constructions, which is a particularly important requirement in the manual striking mechanisms.
Eine beispielhafte Ausführung der Erfindung ist auf der beigelegten Abbildung gezeigt, welche einen Querschnitt des Schlagmechanismus mit einem Schema der Zuführung darstellt.An exemplary embodiment of the invention is on the enclosed figure shown, which shows a cross section of the impact mechanism with a diagram of the feed.
Laut Erfindung besteht der hydraulische Schlagmechanismus aus einem Arbeitszylinder, der sich aus einem Außen-(1) und einem Zwischenzylinder (2) mit einer vorderen (3) und einer hinteren Führungsbüchse (4) zusammensetzt. In dem mittleren Teil des Zwischenzylinders (2) befindet sich eine zylindrische Verteilerbüchse (5) mit hinteren Auslaßöffnungen (6), mittleren Auslaßöffnungen (7) und vorderen Auslaßöffnungen (8), welche den zylindrischen Kolben (9) mit einem zentralen Arbeitsring mit einem hinteren Rand (10) und einem vorderen Rand (11), einem Zuführungsausschnitt mit einem hinteren Rand (12) und einem vorderen Rand (13), einem vorderen Zuführungsausschnitt mit einem hinteren Rand (14) und einem vorderen Rand (15) und einer zentralen Öffnung (16) umfaßt. Der Arbeitszylinder ist mit einer vorderen (17) und einer hinteren Decke (18) verschlossen.According to the invention, the hydraulic striking mechanism consists of a working cylinder, which is composed of an outer (1) and an intermediate cylinder (2) with a front (3) and a rear guide bush (4). In the middle part of the intermediate cylinder (2) there is a cylindrical distributor sleeve (5) with rear outlet openings (6), middle outlet openings (7) and front outlet openings (8), which the cylindrical piston (9) with a central working ring with a rear Edge (10) and a front edge (11), a feed cutout with a rear edge (12) and a front edge (13), a front feed cutout with a rear edge (14) and a front edge (15) and a central opening (16). The working cylinder is closed with a front (17) and a rear cover (18).
Im Hinterteil zwischen dem Zwischenzylinder (2) und der hinteren'Decke (18) ist mittels einer Gitterbüchse (19) eine hintere Druckkammer (20) ausgebildet, welche mit dem fluiden Druckstrom (P) des Ölaggregats (21) verbunden ist. Im Vorderteil wurde mittels der gleichen Gitterbüchse (19) eine vordere Druckkammer (22) ausgebildet, welche durch eine Zentralöffnung (16) des Kolbens (9) mit der hinteren Druckkammer verbunden ist. In der vorderen Druckkammer (22) und der hinteren Druckkammer (20) sind zylindrische Pneumo-Akkumulatoren (23) angeordnet, welche mit neutralem Gas gefüllt sind. In der vorderen Druckkammer (22) ist ein Arbeitswerkzeug (24) mit einem Begrenzungsring (25) mittels einer Büchse (26) montiert. Vor dem Begrenzungsring (25) befindet sich eine vordere Scheibe (27) und eine vordere Verdichtungsmanschette (28) und hinter dem Begrenzungsring (25) - eine hintere Verdichtungsmanschette (29) und eine hintere Scheibe (30). Mittels der zentralen Öffnung (31) und der geneigten Öffnung (32) im Arbeitswerkzeug (24) verbindet sich die vordere Druckkammer (22) mit der Stützkammer (33).A rear pressure chamber (20), which is connected to the fluid pressure flow (P) of the oil unit (21), is formed in the rear part between the intermediate cylinder (2) and the rear cover (18) by means of a grid sleeve (19). A front pressure chamber (22) was formed in the front part by means of the same grating sleeve (19), which is connected to the rear pressure chamber by a central opening (16) of the piston (9). In the front pressure chamber (22) and the rear pressure chamber (20) cylindrical pneumatic accumulators (23) are arranged, which are filled with neutral gas. A work tool (24) with a limiting ring (25) is mounted in the front pressure chamber (22) by means of a bush (26). In front of the limiting ring (25) is a front disk (27) and a front compression sleeve (28) and behind the limiting ring (25) - a rear compression sleeve (29) and a rear disk (30). The front pressure chamber (22) connects to the support chamber (33) by means of the central opening (31) and the inclined opening (32) in the working tool (24).
An seinem hinteren Ende enthält der Zwischenzylinder (2) eine hintere (34) und eine vordere Ringnut (35), welche durch eine gemeinsame Ringnut (36) mittels vorderer (37) und hinterer Öffnungen (38) verbunden sind. In seinem mittleren Teil enthält der Zwischenzylinder eine vordere (39), eine mittlere (40) und eine hintere Ringnut (41), verbunden mit einer gemeinsamen Ringnut (45) mittels vorderer (42), mittlerer (43) und hinterer Öffnungen (44). Am vorderen Ende enthält der Zwischenzylinder(2 eine vordere (46) und eine hintere Ringnut (47), verbunden mittels vorderer (48) und hinterer Öffnungen (49) mit der gemeinsamen Ringnut (50). Die hintere Führungsbüchse (4) enthält Öffnungen (51), welche die hintere Druckkammer (20) mit der hinteren Ringnut (34) verbinden. Die vordere Führungsbüchse (3)enthält Öffnungen (52), welche die vordere Druckkammer (22) mit der vorderen Ringnut (46) verbinden. Sinterndem zentralen Arbeitsring des Kolbens (9) ist eine hintere Arbeitskammer (53) und vor dem zentralen Arbeitsring - eine vordere Arbeitskammer (54) ausgebildet.At its rear end, the intermediate cylinder (2) contains a rear (34) and a front ring groove (35), which are connected by a common ring groove (36) by means of front (37) and rear openings (38). In its middle part, the intermediate cylinder contains a front (39), a middle (40) and a rear ring groove (41), connected to a common ring groove (45) by means of front (42), middle (43) and rear openings (44) . At the front end, the intermediate cylinder (2) contains a front (46) and a rear annular groove (47), which are connected to the common annular groove (50) by means of front (48) and rear openings (49). The rear guide bush (4) contains openings ( 51) which connect the rear pressure chamber (20) to the rear ring groove (34) The front guide bushing (3) contains openings (52) which connect the front pressure chamber (22) to the front ring groove (46) the piston (9) has a rear working chamber (53) and in front of the central working ring - a front working chamber (54).
Die Wirkung des hydraulischen Schlagmechanismus ist folgende:
- Der sich in Richtung des Schlags bewegende Kolben (9) befindet sich in einer vorderen Lage und beginnt das
- The piston (9) moving in the direction of the stroke is in a front position and starts it
Reversieren der Verteilerbüchse (5) nach hinten, der Schlag ist aber immer noch nicht versetzt. Bei dieser Lage:
- - ist der hintere Arbeitsrand (12) des Kolbens (9) durch den hinteren Rand der hinteren Führungsbüchse (4) durchgelaufen und der Eintritt eines Druckfluids von der hinteren Druckkammer (20) in die hintere Arbeitskammer (53) ist unterbrochen;
- - ist der hintere Arbeitsrand (10) des zentralen Kolbenrings durch die mittleren Auslaßöffnungen (7) der Verteilerbüchse (5) durchgelaufen, welche die hintere Arbeitskammer (53) mit dem Behälter (21) verbinden;
- - ist der vordere Arbeitsrand (11) des Kolbens durch die vorderen Auslaßöffnungen (8) der Verteilerbüchse durchgelaufen, welche bis zu diesem Zeitpunkt die vordere Arbeitskammer (54) mit dem Behälter (21) verbunden haben;
- - verbindet der vordere Zuführungsausschnitt des Kolbens mit einem vorderen (15) und einem hinteren (14) Rand die vordere Druckkammer (22) mit der hinteren Ringnut (47) mittels der vorderen (46) und der gemeinsamen Ringnut (50), der vorderen (48) und der hinteren Öffnungen (49) und Öffnungen (52) in der vorderen Führungsbüchse.
- - The rear working edge (12) of the piston (9) has passed through the rear edge of the rear guide bush (4) and the entry of a pressure fluid from the rear pressure chamber (20) into the rear working chamber (53) is interrupted;
- - The rear working edge (10) of the central piston ring has passed through the central outlet openings (7) of the distributor sleeve (5), which connect the rear working chamber (53) to the container (21);
- - The front working edge (11) of the piston has passed through the front outlet openings (8) of the distributor sleeve, which up to this point have connected the front working chamber (54) to the container (21);
- - The front feed cutout of the piston connects the front pressure chamber (22) with the rear annular groove (47) by means of the front (46) and the common annular groove (50), the front (15) and a rear (14) edge. 48) and the rear openings (49) and openings (52) in the front guide sleeve.
Bei der beschriebenen Anordnung der Elemente und Öffnungen bewegt sich der Kolben weiter nach vorn (auf der Abbildung nach rechts) unter der Einwirkung der gewonnenen kinetischen Energie. Die Verteilerbüchse (5) beginnt nach hinten zu rücken (auf der Abbildung nach links) infolgedessen, daß die hintere Arbeitskammer (53) mit dem Behälter (21) verbunden ist und in der vorderen Arbeitskammer (54) durch den sich nach vorn bewegenden Kolben ein Impuls entsteht. Vorausgesetzt, daß das hintere Kolbenende einen größeren Durchmesser als das vordere aufweist, wird auf den Kolben eine aktive Kraft in Richtung des Schlages weiterwirken und dieser wird sich auch während des Reversierens der Büchse (5) ohne gar keinen Verlust an kinetischer Energie beschleunigend bewegen. Infolge des freigesetzten Volumens der Verteilerbüchse (5) legt der Kolben eine wesentliche Strecke zurück bevor der vordere Rand der Büchse die hintere Ringnut (47) entdeckt und die vordere Arbeitskammer (54) mit der vorderen Druckkammer (22) verbindet. Gerade in diesem Intervall wird ein Schlag auf das Arbeitswerkzeug (24) zwecks Vermeiden des Verlusts an kinetischer Energie versetzt.With the described arrangement of the elements and openings, the piston moves further forward (to the right in the illustration) under the influence of the kinetic energy obtained. The distributor sleeve (5) begins to move backwards (to the left in the illustration) as a result of the rear working chamber (53) being connected to the container (21) and into the front working chamber (54) by the piston moving forward Impulse arises. Provided that the rear col benende has a larger diameter than the front, an active force will continue to act on the piston in the direction of the stroke and this will also accelerate during the reversing of the sleeve (5) without no loss of kinetic energy. As a result of the released volume of the distributor sleeve (5), the piston travels a substantial distance before the front edge of the sleeve detects the rear annular groove (47) and connects the front working chamber (54) to the front pressure chamber (22). It is precisely in this interval that the working tool (24) is struck in order to avoid the loss of kinetic energy.
Nach dem Reversieren der Verteilerbüchse (5) ist die Lage der Nuten und Öffnungen folgende:
- - die vordere Arbeitskammer (54) ist mit der vorderen Druckkammer (22) verbunden; `
- - die vorderen Öffnungen (8) der Verteilerbüchse (5) sind überlappt, die mittleren Öffnungen (7) sind mittels der mittleren Ringnut (40), die mittleren Öffnungen (43) und die gemeinsame Nut (45) mit dem Behälter (21), die hinteren Öffnungen (6) durch die hintere Ringnut (41) und die hinteren Öffnungen (44) und die gemeinsame Nut (45) auch mit dem Behälter (21) verbunden;
- - der hintere Rand der Verteilerbüchse (5) ist durch die vordere Ringnut (35) durchgelaufen und hat die Verbindung der hinteren Arbeitskammer (53) mit den zu der hinteren Druckkammer (20) führenden Nuten und Öffnungen unterbrochen.
- - The front working chamber (54) is connected to the front pressure chamber (22); `
- - The front openings (8) of the distributor sleeve (5) are overlapped, the middle openings (7) are by means of the middle ring groove (40), the middle openings (43) and the common groove (45) with the container (21), the rear openings (6) are also connected to the container (21) through the rear annular groove (41) and the rear openings (44) and the common groove (45);
- - The rear edge of the distributor sleeve (5) has passed through the front annular groove (35) and has interrupted the connection of the rear working chamber (53) with the grooves and openings leading to the rear pressure chamber (20).
Infolge der größeren, in Richtung des Rückgangs wirkenden Aktivkraft beginnt sich der Kolben bei dieser Lage nach hinten zu bewegen. In einer extrem hinteren Lage ist die Anordnung der Elemente und Öffnungen folgende:
- - der vordere Rand (15) des vorderen Kolbenausschnitts ist durch den vorderen Rand der vorderen Führungsbüchse (3) durchgelaufen und unterbricht den Zutritt des Druckfluids in die vordere Arbeitskammer'(54);
- - die vorderen Öffnungen (8) der Verteilerbüchse (5) sind überlappt;
- - der vordere Rand (11) des zentralen Arbeitsrings ist durch die Öffnungen (7) der Verteilerbüchse durchgelaufen, wobei die vordere Arbeitskammer (54) mit dem Behälter (21) verbunden ist;
- - der hintere Rand (10) des zentralen Arbeitsrings ist durch die hinteren Öffnungen (6) der Verteilerbüchse durchgelaufen, wobei auf diese Art und Weise die hintere Arbeitskammer (53) vom Behälter (21) isoliert wurde;
- - der hintere Rand (12) des hinteren Zuführungsausschnitts des Kolbens ist an den Rand der hinteren Führungsbüchse (4) vorbeigelaufen, wobei auf diese Art wesentlich früher (zu Beginn des Rückgangs) die hintere Druckkammer (20) mit der vorderen Ringnut .(35) verbunden werden, welche bis zu diesem Zeitpunkt von der Verteilerbüchse (5) verschlossen wurde.
- - The front edge (15) of the front piston cutout has passed through the front edge of the front guide bush (3) and interrupts the access of the pressure fluid into the front working chamber (54);
- - The front openings (8) of the distributor sleeve (5) are overlapped;
- - The front edge (11) of the central working ring has passed through the openings (7) of the distributor sleeve, the front working chamber (54) being connected to the container (21);
- - The rear edge (10) of the central working ring has passed through the rear openings (6) of the distributor sleeve, the rear working chamber (53) being isolated from the container (21) in this way;
- - The rear edge (12) of the rear feed cutout of the piston has run past the edge of the rear guide bush (4), the rear pressure chamber (20) with the front annular groove being much earlier (at the beginning of the decline). (35) are connected, which was closed by the distributor sleeve (5) up to this point.
Infolge des gebildeten Impulses in der hinteren Arbeitskammer (53),.hervorgerufen durch den sich aus Trägheit bewegenden Kolben und den Druckabfall in der vorderen Arbeitskammer (54) rückt die Verteilerbüchse (5) nach vorn und nimmt wieder die auf der Abbildung gezeigte Lage ein. Der Kolben unterbricht seine Bewegung nach hinten und es beginnt der nächste Arbeitsgang. Nachdem der Kolben die auf der Abbildung gezeigte Lage einnimmt, verläuft die weitere Bewegung nach der bereits beschriebenen Art, wonach der Zyklus wiederholt wird.As a result of the impulse formed in the rear working chamber (53), caused by the piston moving out of inertia and the pressure drop in the front working chamber (54), the distributor sleeve (5) moves forward and returns to the position shown in the figure. The piston stops moving backwards and the next step begins. After the piston assumes the position shown in the figure, the further movement proceeds in the manner already described, after which the cycle is repeated.
Ein markantes Element bei dieser Konstruktion ist das Verhalten des Arbeitswerkzeugs (24), bestimmt duch das Verhältnis zwischen der aktiven Fläche des den Kolbenschlag wahrnehmenden Endes und hermetisiert mit einer hinteren Verdichtungsmanschette (29) und der Fläche der Stützkammer (33), hermetisiert mit einer vorderen Verdichtungsmanschette (28).A striking element in this construction is the behavior of the working tool (24), determined by the ratio between the active area of the piston-knocking end and hermetically sealed with a rear compression sleeve (29) and the surface of the support chamber (33), hermetically sealed with a front Compression sleeve (28).
Mittels der zentralen Öffnung (31) und der geneigten Öffnung (32), welche am Ende des Arbeitswerkzeugs (24) gebohrt wurden, ist die Stützkammer (33) ständig mit der vorderen Druckkammer (22) verbunden. Dabei sind je nach Verwendungszweck der Schlagmaschine zwei Varianten möglich:
- a) die aktive Fläche der Stützkammer (33) ist größer als die Fläche des zylindrischen Endes des Arbeitswerkzeugs (24), welches sich in der vorderen Druckkammer (22) befindet. Bei diesem Verhältnis schiebt die vordere Verdichtungsmanschette (28) durch die vordere Scheibe (27) das Arbeitswerkzeug (24) in eine extrem hintere Lage und drückt den Begrenzungsring (25) mit einer bestimmten Kraft je nach Verhältnis zwischen den erwähnten Aktivflächen zur Büchse (26). Das Arbeitswerkzeug (24) erleidet Kolbenschläge und überträgt die Energie zur Arbeitsspitze als eine Spannungswelle praktisch ohne Bewegung mit einer unwesentlichen Trennung des Begrenzungsrings (25) von der Büchse (26). In diesem Fall ist die Anwendung einer äußeren Achsenanstrengung auf die Schlagmaschine nicht notwendig und ist außerordentlich günstig bei manuellen Schlagwerkzeugen, an die die Forderung gestellt wird, mit einer minimalen Achsenanstrengung und gleichzeitig in einem geeigneten Schwingungsregime zu arbeiten.
- b) die aktive Fläche der Stützkammer (33) ist kleiner als die Fläche des zylindrischen Endes des Arbeitswerkzeugs (24). Bei diesem Verhältnis befindet sich das Arbeitswerkzeug (24) in einer extrem vorderen Lage und wird keine Kolbenschläge wahrnehmen, solange keine äußere Achsenanstrengung auf den Maschinenkörper ausgeübt wurde, welche die Anstrengung übertrifft, womit das Arbeitswerkzeug (24) nach vorn geschoben wird. Diese Variante ist sehr günstig für hydraulische Durchbruchhammer, montiert auf Autozuführern und hat folgende Vcrteile:
- Das Arbeitswerkzeug (24) mit dem an ihm angeschlossenen Durchbruchwerkzeug (Stangen und Durchbruchkrone) bilden ein autonomes System, welches immer dicht an die Stirn des gebohrten Lochs gedrückt ist und sich praktisch nicht durch die äußere Schwankung des Maschinenkörpers beeinflussen läßt. Dies ermöglicht, daß der Kolben Schläge bei einem ständigen Kontakt der Durchbruchkrone mit dem Felsen auf das Durchbruchwerkzeug versetzt, was seinerseits eine optimale Ausnutzung der Schlagenergie bei einer minimalen Belastung des Werkzeugs gewährleistet. Die bei ähnlichen Regimes praktisch durchgeführten Versuche zeigen eine bedeutende Erhöhung der Lebensdauer der Durchbruchwerkzeuge.
- a) the active area of the support chamber (33) is larger than the area of the cylindrical end of the work tool (24), which is located in the front pressure chamber (22). With this ratio, the front compression sleeve (28) pushes the working tool (24) through the front disk (27) into an extremely rear position and presses the limiting ring (25) with a certain force depending on the ratio between the above-mentioned active surfaces to the sleeve (26) . The working tool (24) suffers piston strikes and transmits the energy to the working tip as a voltage wave practically without movement with an insignificant separation of the limiting ring (25) from the bush (26). In this case, the application of an external axis effort to the striking machine is not necessary and is extremely cheap for manual striking tools that are required to work with a minimal axis effort and at the same time in a suitable vibration regime.
- b) the active area of the support chamber (33) is smaller than the area of the cylindrical end of the working tool (24). With this ratio, the working tool (24) is in an extremely forward position and will not perceive any piston strikes as long as no external axis effort has been exerted on the machine body which exceeds the effort, with which the working tool (24) is pushed forward. This variant is very cheap for hydraulic break-through hammers, mounted on car feeders and has the following advantages:
- The working tool (24) with the breakthrough tool connected to it (rods and breakthrough crown) form an autonomous system which is always pressed close to the forehead of the drilled hole and can practically not be influenced by the external fluctuation of the machine body. This enables the piston to apply blows to the breakthrough tool when the breakthrough crown is in constant contact with the rock, which in turn ensures optimal use of the impact energy with a minimal load on the tool. The tests practiced in similar regimes show a significant increase in the lifespan of the breakthrough tools.
Darüber hinaus befindet sich das Durchbruchwerkzeug während des Arbeitens in einem schwimmenden Regime und die durch den Schlag hervorgerufenen Schwingungen werden praktisch auf den Maschinenkörper nicht übertragen, was Voraussetzungen für die wesentliche Reduzierung der Schwingungen des Durchbruchkomplexes schafft.In addition, the breakthrough tool is in a floating regime while working and the vibrations caused by the blow are practically not transferred to the machine body, which creates conditions for the substantial reduction of the vibrations of the breakthrough complex.
Das vorgeschlagene Schema eines hydraulischen Schlagmechanismus ist auch dann anwendbar, wenn die Enden des Kolbens (9) außerhalb der vorderen (22) und der hinteren Druckkammer (20) hervortreten, welche mit Verdichtungsmanschetten hermetisiert sind, so wie alle bis jetzt bekannten Konstruktionen ausgeführt werden. In diesem Fall ist die zentrale Öffnung (16) des Kolbens isoliert und spielt nicht die Rolle einer Verbindungsnut. Die Speisung der vorderen (22) und hinteren Druckkammer (20) ist direkt und wird verwirklicht durch die Nuten im Innenzylinder (1). In allem anderen wird das beschriebene Prinzipschema und die Arbeitsweise des Schlagmechanismus beibehalten.The proposed scheme of a hydraulic striking mechanism is also applicable when the ends of the Pistons (9) emerge outside the front (22) and the rear pressure chamber (20), which are hermetically sealed with compression sleeves, as is the case with all constructions known to date. In this case the central opening (16) of the piston is isolated and does not play the role of a connecting groove. The supply of the front (22) and rear pressure chamber (20) is direct and is realized by the grooves in the inner cylinder (1). In everything else, the principle scheme described and the mode of operation of the striking mechanism are retained.
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