RU2010905C1

RU2010905C1 - Hydraulic hammer

Info

Publication number: RU2010905C1
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Грудько; Рустам Джалилович Рамазанов; Станислав Антонович Станкевич
Original assignee: Андрей Николаевич Грудько; Рустам Джалилович Рамазанов; Станислав Антонович Станкевич
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1992-03-10
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: building. SUBSTANCE: hydraulic hammer has power cylinder, distributing device with rotary spool valve provided with channels disposed in plane perpendicular to axis of rotation and directed perpendicularly to spool valve radius. Channels are positioned at a distance from valve generatrix and are connected with discharge line. Valve has two pairs of additional sockets of different length. This makes it possible to control double-acting power cylinder with piston rod serving as striker, featuring asymmetrical movement, i. e. slow idle stoke upwards and rapid working stroke downwards. Rotation is effected with the aid of waste liquid. EFFECT: improved efficiency and simplified design. 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к гидромолотам, которые используются для уплотнения грунтов, разрушения бетонных конструкций, забивания свай. The invention relates to the construction, in particular to hammers, which are used for soil compaction, destruction of concrete structures, driving piles.

Известен гидромолот, содержащий силовой цилиндр с плунжером, распределительное устройство с поворотным цилиндрическим золотником и дросселем, напорную и сливную магистрали, ударную часть, шабот [1] . Known hydraulic hammer containing a power cylinder with a plunger, a switchgear with a rotary cylindrical spool and a throttle, pressure and drain lines, shock, shabot [1].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гидромолот, содержащий силовой цилиндр с плунжером, распределительное устройство с поворотным цилиндрическим золотником с дополнительными каналами, расположенными в плоскости, перпендикулярной оси вращения, и направленными перпендикулярно к радиусу золотника и соединенными с напорной магистралью через внутреннюю полость золотника. The closest in technical essence to the proposed one is a hydraulic hammer containing a power cylinder with a plunger, a switchgear with a rotary cylindrical spool with additional channels located in a plane perpendicular to the axis of rotation and directed perpendicular to the radius of the spool and connected to the pressure line through the internal cavity of the spool.

Гидромолот содержит также сливную магистраль, ударную часть и шабот [2] . The hydraulic hammer also contains a drain line, a shock part and a rammer [2].

Но в известном гидромолоте рабочая жидкость из напорной магистрали после прохождения дополнительных каналов в золотнике, вновь поступает в полость, в которой постоянно присутствует высокое давление, таким образом создается сопротивление истечению жидкости из этих каналов, что резко понижает эффективность работы молота и его КПД. К тому же гидромолот с силовым цилиндром одностороннего действия содержит пружину, служащую для возврата плунжера, на сжатие которой при рабочем ходе расходуется часть полезной энергии. But in the well-known hydraulic hammer, the working fluid from the pressure line after passing additional channels in the spool again enters the cavity in which high pressure is constantly present, thus creating resistance to the outflow of liquid from these channels, which sharply reduces the efficiency of the hammer and its efficiency. In addition, the hydrohammer with a single-acting power cylinder contains a spring, which serves to return the plunger, for the compression of which during working stroke part of the useful energy is spent.

Предложенный гидромолот содержит силовой цилиндр двухстороннего действия с поршнем с двумя штоками, являющимся ударником, распределительное устройство с поворотным цилиндрическим золотником, снабженным дополнительными каналами, расположенными в плоскости, перпендикулярной оси его вращения и направленными перпендикулярно к радиусу золотника, напорную и сливную магистраль и рабочий инструмент, при этом дополнительные каналы-сопла вынесены за образующую золотника для повышения крутящего момента и соединены со сливной магистралью, а для осуществления реверса ударника золотник дополнительно снабжен двумя парами гнезд, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси золотника и попеременно сообщаемых с нижней полостью силового цилиндра, при этом пара гнезд, имеющих большую длину, соединены дросселированными отверстиями с напорной магистралью, а другая пара гнезд соединена со сливной магистралью. The proposed hydraulic hammer contains a double-acting power cylinder with a piston with two rods, which is a striker, a switchgear with a rotary cylindrical spool, equipped with additional channels located in a plane perpendicular to the axis of rotation and directed perpendicular to the radius of the spool, a pressure and drain line and a working tool, while additional channels-nozzles are placed behind the spool generatrix to increase the torque and are connected to the drain line, and to reverse the striker, the spool is additionally equipped with two pairs of sockets located in a plane perpendicular to the axis of the spool and alternately communicating with the lower cavity of the ram, while a pair of nests having a long length are connected by throttled holes to the pressure manifold, and the other pair of sockets is connected to the drain the highway.

На фиг. 1 представлен гидромолот, продольный разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение Д-Д на фиг. 2. In FIG. 1 shows a hydraulic hammer, a longitudinal section BB in FIG. 2; in FIG. 2 is a transverse section aa in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 4 is a section GG in FIG. 2; in FIG. 5 is a cross section DD in FIG. 2.

Гидромолот состоит из корпуса 1, в котором размещен силовой цилиндр 2 с ударником 3, выполненным в виде поршня с двумя штоками. В нижней части корпуса 1 размещен рабочий инструмент 4 со стопором 5. В теле корпуса 1 размещен поворотный цилиндрический золотник 6, установленный на подшипниках 7 и имеющий горизонтальную ось вращения. С торцев золотник закрыт крышками 8 и 9. На крышке 8 установлен гидроаккумулятор 10, гидравлическая полость 11, которого соединена с внутренней полостью 12 золотника 6. The hydraulic hammer consists of a housing 1, in which a power cylinder 2 is placed with a hammer 3 made in the form of a piston with two rods. In the lower part of the housing 1 there is a working tool 4 with a stopper 5. In the body of the housing 1 there is a rotary cylindrical spool 6 mounted on bearings 7 and having a horizontal axis of rotation. At the ends, the spool is closed by covers 8 and 9. A hydraulic accumulator 10, a hydraulic cavity 11, which is connected to the internal cavity 12 of the spool 6, are installed on the cover 8.

В теле корпуса 1 вокруг золотника 6 и концентрично ему выполнены кольцевые полости 13-16. При этом кольцевая полость 14 через канал 17 сообщена с напорной магистралью 18, а через канал 19 с верхней полостью гидроаккумулятора 20, нижняя полость 21 которого заполнена газом под давлением. Кольцевая полость 13 посредством канала 22 соединена с нижней полостью 23 силового цилиндра 2 и имеет каналы 24 и 25, открывающие ее в сторону золотника 6. Кольцевая полость 15 посредством канала 26 сообщена с верхней полостью 27 силового цилиндра 2 и имеет каналы 28 и 29, открывающие ее в сторону золотника 6. В теле золотника 6 имеются дополнительные каналы 30, расположенные в плоскости, перпендикулярной его оси и имеющие выходные отверстия, направленные перпендикулярно к его радиусу и вынесенные за образующую золотника в кольцевую полость 16, сообщаемую посредством канала 31 со сливной магистралью 32. На наружной поверхности золотника 6 выполнены гнезда 35-39, причем диаметрально противоположные из них равнозначны по своей форме и положению. Гнезда 35 и 37 соединены между собой дроссельными отверстиями 40. Гнезда 36 и 39 - сквозные и сообщены с внутренней полостью 12 золотника 6. Гнезда 38 соединяют кольцевые полости 14 и 15. На нижнем штоке ударника 3 выполнена кольцевая проточка 42, сообщающая при крайнем нижнем положении ударника 3 посредством каналов 41. . . 44 кольцевую напорную полость 14 с внутренней полостью 12 золотника 6. In the body of the housing 1 around the spool 6 and concentrically made to it the annular cavity 13-16. In this case, the annular cavity 14 through the channel 17 communicates with the pressure line 18, and through the channel 19 with the upper cavity of the hydraulic accumulator 20, the lower cavity 21 of which is filled with gas under pressure. The annular cavity 13 through the channel 22 is connected to the lower cavity 23 of the actuator 2 and has channels 24 and 25 opening it towards the spool 6. The annular cavity 15 is connected through the channel 26 to the upper cavity 27 of the actuator 2 and has channels 28 and 29 that open it towards the spool 6. In the body of the spool 6 there are additional channels 30 located in a plane perpendicular to its axis and having outlet openings directed perpendicular to its radius and extended beyond the spool generatrix into the annular cavity 16, which informs via the channel 31 with the drain line 32. On the outer surface of the spool 6 are jacks 35-39, wherein diametrically opposite of them equal in shape and position. Sockets 35 and 37 are interconnected by throttle holes 40. Sockets 36 and 39 are through and connected to the internal cavity 12 of the spool 6. The sockets 38 connect the annular cavities 14 and 15. An annular groove 42 is made on the lower rod of the hammer 3, which communicates at the lowermost position drummer 3 through channels 41.. . 44 annular pressure cavity 14 with an internal cavity 12 of the spool 6.

Гидромолот работает следующим образом. The hydraulic hammer works as follows.

Рабочая жидкость из напорной магистрали 18 по каналу 17 поступает в кольцевую полость 14. В начальный момент, когда рабочий инструмент 4 не касается грунта, ударник занимает крайнее нижнее положение и рабочая жидкость из напорной полости 14 по каналу 41, проточке 42, каналам 43 и 44 поступает во внутреннюю полость 12 золотника 6, откуда через каналы (сопла) 30 золотника 6, выливается в кольцевую полость 16 в направлении стрелок Е. При этом возникает реактивная сила вытекающей струи, заставляющая вращаться золотник 6 в направлении стрелки Ж. Ударник 3 остается на месте, т. к. вся рабочая жидкость из полости 16 уходит в сливную магистраль 32. The working fluid from the pressure line 18 through the channel 17 enters the annular cavity 14. At the initial moment, when the working tool 4 does not touch the ground, the hammer occupies the lowest position and the working fluid from the pressure cavity 14 along the channel 41, groove 42, channels 43 and 44 enters the internal cavity 12 of the spool 6, from where, through the channels (nozzles) 30 of the spool 6, it is poured into the annular cavity 16 in the direction of the arrows E. In this case, the reactive force of the flowing jet arises, causing the spool 6 to rotate in the direction of the arrow J. Drummer 3 tsya in place, because all the working fluid from the cavity 16 goes into the drain line 32.

При надавливании рабочего инструмента 4 на грунт ударник 3 поднимается, смещая проточку 42 относительно каналов 41 и 43 и перекрывая тем самым подачу рабочей жидкости из напорной полости 14 в сливную полость 16 и далее на слив по описанному выше пути. При положении золотника 6 (фиг. 2) рабочая жидкость из напорной полости 14 и гнезд 37 через дроссельные отверстия 40, гнезда 35 и каналы 24 и 25 поступает в кольцевую полость 13 и далее через канал 22 в нижнюю полость 23 силового цилиндра 2. Под действием давления рабочей жидкости происходит медленный подъем ударника 3. Одновременно рабочая жидкость заряжает гидроаккумулятор 20, наполняя его полость 19 и сжимая газ в полости 21. По мере подъема ударника 3 рабочая жидкость из верхней полости 27 силового цилиндра 2 вытесняется по каналу 26 в кольцевую полость 15, каналы 28 и 29, гнезда 39 во внутреннюю полость 12 золотника 6 и через каналы 30 в сливную магистраль 32. Золотник 6 непрерывно вращается, в момент, когда гнезда 38 окажутся напротив каналов 28 и 29, напорная полость 14 сообщается с полостью 15, рабочая жидкость под давлением поступит по каналу 26 в верхнюю полость 27 силового цилиндра 2 и ударника 3 под действием давления рабочей жидкости и энергии гидроаккумулятора 20 ускоренно переместится вниз, нанося удары по рабочему инструменту 4. When pressing the working tool 4 on the ground, the hammer 3 rises, displacing the groove 42 relative to the channels 41 and 43 and thereby blocking the flow of working fluid from the pressure cavity 14 into the drain cavity 16 and then onto the drain according to the path described above. When the position of the valve 6 (Fig. 2), the working fluid from the pressure cavity 14 and sockets 37 through the throttle holes 40, sockets 35 and channels 24 and 25 enters the annular cavity 13 and then through the channel 22 into the lower cavity 23 of the power cylinder 2. Under the action the pressure of the working fluid is a slow rise of the hammer 3. At the same time, the working fluid charges the accumulator 20, filling its cavity 19 and compressing the gas in the cavity 21. As the hammer 3 is raised, the working fluid from the upper cavity 27 of the power cylinder 2 is displaced through the channel 26 into the annular cavity 15,channels 28 and 29, sockets 39 into the internal cavity 12 of the spool 6 and through channels 30 to the drain line 32. The spool 6 rotates continuously, at the moment when the sockets 38 are opposite the channels 28 and 29, the pressure cavity 14 communicates with the cavity 15, the working fluid under pressure, it enters through channel 26 into the upper cavity 27 of the actuator cylinder 2 and the hammer 3 under the influence of the pressure of the working fluid and the energy of the accumulator 20 will accelerate downward, striking the working tool 4.

При этом рабочая жидкость из нижней полости 23 силового цилиндра 2 по каналу 22 через полость 13, каналы 24,25 и гнезда 36 вытесняется во внутреннюю полость 12 золотника, постоянно соединенную со сливом. Далее цикл повторяется. In this case, the working fluid from the lower cavity 23 of the power cylinder 2 through the channel 22 through the cavity 13, channels 24.25 and sockets 36 is forced into the internal cavity 12 of the spool, which is constantly connected to the drain. Next, the cycle repeats.

Поскольку для вращения золотника требуется незначительное усилие и для этого достаточно реакции струи отработанной рабочей жидкости, каналы 30 постоянно соединены со сливной магистралью, а их удлинение (каналы вынесены за образующую золотника 6 в полость 16 корпуса 1) увеличивает крутящий момент, повышает КПД и надежность работы молота. Наличие дополнительных гнезд на золотнике, соотношение их размеров и дросселированные соединительные отверстия обеспечивают асимметричное возвратно-поступательное движение ударника - медленный подъем и быстрый ход вниз, что также повышает КПД и упрощает конструкцию молота. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 739182, кл. E 02 D 7/10, 1975. Since little effort is required to rotate the spool and a reaction of the jet of spent working fluid is sufficient, the channels 30 are constantly connected to the drain line, and their extension (the channels are placed behind the spool generatrix 6 into the cavity 16 of the housing 1) increases torque, increases efficiency and reliability the hammer. The presence of additional slots on the spool, the ratio of their sizes and throttled connecting holes provide an asymmetric reciprocating movement of the hammer - a slow rise and a quick move down, which also increases the efficiency and simplifies the design of the hammer. (56) 1. USSR author's certificate N 739182, cl. E 02 D 7/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N 962457, кл. E 02 D 7/10, 1982. 2. Copyright certificate of the USSR N 962457, cl. E 02 D 7/10, 1982.

Claims

BREAKER, containing a power cylinder with upper and lower cavities and a hammer, a switchgear with a rotary cylindrical spool having nests and channels located in a plane perpendicular to the axis of rotation and directed perpendicular to its radius, a pressure and drain line and a working tool, characterized in that the spool is equipped with two pairs of additional nests located in a plane perpendicular to its axis, and alternately connected with the lower cavity of the power cylinder, with one pair slots has a greater length and is connected to throttle openings with the pressure line and the other pair of jacks connected to the interior of the spool, is constantly communicated with the drain line valve through channels whose ends are rendered for its forming.