RU2231601C1 - Gas-dynamic ripper - Google Patents
Gas-dynamic ripper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231601C1 RU2231601C1 RU2003108241/03A RU2003108241A RU2231601C1 RU 2231601 C1 RU2231601 C1 RU 2231601C1 RU 2003108241/03 A RU2003108241/03 A RU 2003108241/03A RU 2003108241 A RU2003108241 A RU 2003108241A RU 2231601 C1 RU2231601 C1 RU 2231601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- housing
- cavity
- compressed gas
- valve
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 55
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 20
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано в рыхлителях газодинамического действия для рыхления прочных и мерзлых грунтов.The invention relates to the field of mining and construction and can be used in rippers of gas-dynamic action for loosening strong and frozen soils.
Известно по авт. св. СССР №929790, МКИ Е 02 F 5/30 устройство для рыхления мерзлых грунтов, включающее пневмоударник, рабочий инструмент в виде клина, в котором выполнены замкнутая полость, сообщающаяся с источником сжатого газа, выхлопные отверстия, сообщенные с замкнутой полостью посредством клапана, жестко соединенного с упором.It is known by author. St. USSR No. 929790, MKI E 02 F 5/30 device for loosening frozen soils, including a hammer, a working tool in the form of a wedge, in which a closed cavity is made, communicating with a source of compressed gas, exhaust openings communicated with a closed cavity through a valve rigidly connected with emphasis.
Недостатки устройстваDevice disadvantages
1. Работа единичного удара пневмоударника-отбойного молотка невелика. Поэтому рабочий инструмент в виде клина за один удар погружается в мерзлый грунт на малую глубину рыхления.1. The work of a single blow of the hammer-jackhammer is small. Therefore, a working tool in the form of a wedge in one stroke is immersed in frozen soil at a shallow depth of cultivation.
2. Большое число ударов в минуту пневмоударника (отбойного молотка) приводит к повышенному расходу сжатого газа на рыхление грунта, так как при каждом ударе отбойного молотка срабатывает клапан, открывающий выход сжатого газа через выхлопные отверстия в клине.2. A large number of beats per minute of the hammer (jackhammer) leads to an increased consumption of compressed gas for loosening the soil, since with each blow of the jackhammer a valve opens that opens the outlet of the compressed gas through the exhaust holes in the wedge.
Эти недостатки приводят к низкой производительности и высокой энергоемкости процесса рыхления мерзлого грунта.These shortcomings lead to low productivity and high energy intensity of the process of loosening frozen soil.
Известно по авт. св. СССР №987049, МКИ Е 02 F 5/30 устройство для разрушения прочных грунтов, включающее базовую машину со стрелой и направляющими, рабочий орган в виде полого корпуса с клиновой частью и выхлопными отверстиями в ней, поршень со штоком, расположенный внутри полого корпуса, топливный бак, плунжерный насос, форсунку, калильную свечу зажигания, механизм подъема рабочего органа с канатом, закрепленным на штоке поршня, регулятор перевода рабочего органа в режим свободного падения с механизмом фиксации поршня в нижнем положении.It is known by author. St. USSR No. 987049, MKI E 02 F 5/30 a device for the destruction of strong soils, including a base machine with an arrow and guides, a working body in the form of a hollow body with a wedge part and exhaust openings in it, a piston with a rod located inside the hollow body, fuel a tank, a plunger pump, a nozzle, a glow plug, a mechanism for raising a working body with a rope fixed to the piston rod, a regulator for switching the working body into free fall mode with the piston fixing mechanism in the lower position.
Хотя устройство по авт. св. СССР №987049, МКИ Е 02 F 5/30 и обладает большой работой единого удара при свободном падении по направляющим стрелы с высоты в несколько метров под действием силы тяжести, но и оно имеет недостатки.Although the device according to ed. St. USSR No. 987049, MKI E 02 F 5/30 and has a great work of a single blow in a free fall along the guides of the boom from a height of several meters under the action of gravity, but it also has drawbacks.
1. При свободном падении внедриться в мерзлый грунт на запланированную глубину рыхления не всегда удается, так как этому препятствует высокая прочность мерзлого грунта, которая в десятки, сотни раз выше прочности немерзлого грунта, и большая глубина промерзания (до 2,5 м и выше).1. With free fall, it is not always possible to penetrate into the frozen soil to the planned loosening depth, as this is hindered by the high strength of frozen soil, which is tens, hundreds of times higher than the strength of unfrozen soil, and a large freezing depth (up to 2.5 m and above) .
Нанесение повторных ударов приводит к снижению производительности, перерасходу топлива на рыхление грунта и, в конечном итоге, к увеличению энергоемкости процесса рыхления грунта.Repeated strikes lead to a decrease in productivity, excessive consumption of fuel for loosening the soil and, ultimately, to an increase in the energy intensity of the process of loosening the soil.
2. Применение для получения газового импульса топливовоздушной смеси вряд ли оправдано, так как всасывание в рабочий орган морозного влажного воздуха не способствует нормальному образованию топливовоздушной горючей смеси. Калильная свеча зажигания не обеспечит устойчивого воспламенения такой топливовоздушной смеси.2. The use of a fuel-air mixture to obtain a gas pulse is hardly justified, since the absorption of frosty moist air into the working body does not contribute to the normal formation of a fuel-air mixture. A glow plug does not provide sustained ignition of such an air-fuel mixture.
Наиболее близким решением к предлагаемой конструкции рыхлителя является рыхлитель №2052032 от 10.01.96 г. (прототип), включающий полый штанговый корпус, кинематически связанный и установленный соосно с разрядной втулкой с выхлопными отверстиями, кинематически связанный с разрядной втулкой и установленный соосно с последней винтовой наконечник, вертикально расположенный направляющий вал для закрепления на раме базовой машины, на котором установлен с возможностью продольного перемещения кронштейн с закрепленными на нем втулками для соединения с направляющим валом, краны для управления подачей сжатого газа и трубопроводы для подвода сжатого газа от источника питания к газораспределительному механизму, выполненному в виде закрепленной на верхнем торце штангового корпуса основной рабочей камеры с полым хвостовиком, жестко соединенного с кронштейном кольцевого корпуса с расположенными в его стенке кольцевыми каналами, коаксиально установленных подводящих трубок, установленного с возможностью ограниченного осевого перемещения внутри разрядной втулки и взаимодействием с нижним торцом штангового корпуса клапана для сообщения внутренней полости штангового корпуса с выхлопными отверстиями в разрядной втулке.The closest solution to the proposed design of the ripper is ripper No. 2052032 dated 01/10/96 (prototype), including a hollow rod housing, kinematically connected and mounted coaxially with the discharge sleeve with exhaust holes, kinematically connected with the discharge sleeve and mounted coaxially with the last screw tip , vertically located guide shaft for fixing on the frame of the base machine, on which the bracket is mounted with the possibility of longitudinal movement with bushings fixed on it for connecting with a guide shaft, valves for controlling the supply of compressed gas and pipelines for supplying compressed gas from the power source to the gas distribution mechanism, made in the form of a main working chamber with a hollow shaft fixed to the upper end of the rod body, rigidly connected to the bracket of the ring body with located in it wall of annular channels, coaxially installed supply tubes, installed with the possibility of limited axial movement inside the discharge sleeve and interacting with the lower end of the valve stem housing for communicating the inner cavity of the stem housing with exhaust openings in the discharge sleeve.
В основной рабочей камере с возможностью осевого перемещения установлен большой поршень, в ступенчатые концентрические отверстия которого установлены нормально закрытые игольчатые клапаны, поджимаемые пружинами к концентрическим отверстиям, выполненным в перепускной втулке, которая установлена в большом поршне со стороны надпоршневой полости. Со стороны нижнего торца большого поршня выполнены меньшие диаметры ступенчатых концентрических отверстий для сообщения со сквозными концентрическими отверстиями, выполненными в малом поршне, соосно прикрепленном к большому поршню со стороны его нижнего торца с возможностью осевого перемещения, установленного в основной рабочей камере и в верхней части внутренней полости штангового корпуса.In the main working chamber with the possibility of axial movement, a large piston is installed, in the stepped concentric openings of which normally closed needle valves are installed, pressed by springs to the concentric openings made in the bypass sleeve, which is installed in the large piston from the side of the over-piston cavity. On the lower end face of the large piston, smaller diameters of stepped concentric holes are made for communication with through concentric holes made in the small piston coaxially attached to the large piston from the side of its lower end with axial movement installed in the main working chamber and in the upper part of the internal cavity rod housing.
В прототипе применен оригинальный ступенчатый поршень, состоящий из большого и малого поршней, позволяющий при использовании оригинального узла газораспределения получать в основной рабочей камере избыточное давление сжатого газа больше того, что может создать компрессор, размещенный на газодинамическом рыхлителе.The prototype used an original stepped piston, consisting of a large and a small piston, which allows using an original gas distribution unit to obtain in the main working chamber an excess pressure of compressed gas more than what a compressor placed on a gas-dynamic cultivator can create.
Это преимущество позволяет оператору расширить эксплутационные возможности рыхлителя, эффективно использовать оборудование для рыхления высокопрочных мерзлых грунтов при очень низких отрицательных температурах.This advantage allows the operator to expand the operational capabilities of the cultivator, to effectively use the equipment for loosening high-strength frozen soils at very low freezing temperatures.
Недостатком прототипа является следующее:The disadvantage of the prototype is the following:
при рыхлении грунта энергия газового импульса не рассредоточена по глубине рыхления, в результате чего грунт неравномерно дробится по фракциям.when loosening the soil, the energy of the gas pulse is not dispersed over the depth of loosening, as a result of which the soil is unevenly crushed into fractions.
Указанный недостаток обусловлен тем, что в корпусе винтового наконечника не предусмотрена внутренняя полость, выхлопные отверстия, клапан для сообщения внутренней полости винтового наконечника с выхлопными отверстиями. Если же внести такие конструктивные изменения в прототип, то в полости корпуса винтового наконечника целесообразно применить устройство, позволяющее получить давление сжатого газа больше того, что может создать компрессор, размещенный на базовой машине. Это позволит увеличить работу газового импульса АГАЗ, так как она зависит от давления в рабочей камере, объема камерыThis drawback is due to the fact that the internal cavity, exhaust openings, and a valve for communicating the internal cavity of the screw terminal with exhaust openings are not provided in the housing of the screw tip. If you make such structural changes to the prototype, then in the cavity of the housing of the screw tip, it is advisable to use a device that allows you to get a pressure of compressed gas more than what a compressor placed on the base machine can create. This will increase the work of the gas pulse A GAS , as it depends on the pressure in the working chamber, the volume of the chamber
где Р - избыточное давление воздуха в рабочей камере;where P is the excess air pressure in the working chamber;
V - объем рабочей камеры;V is the volume of the working chamber;
Р1 - конечное давление расширяющегося воздуха;P 1 - the final pressure of the expanding air;
k=1,41 - показатель адиабаты.k = 1.41 is the adiabatic exponent.
Из основной рабочей камеры это устройство можно исключить, так как в прототипе применена незавинчиваемая в грунт основная рабочая камера, объем которой назначается исходя из технических возможностей компрессора.This device can be excluded from the main working chamber, since the main working chamber, which is not screwed into the ground, is used in the prototype, the volume of which is assigned based on the technical capabilities of the compressor.
Объем же полости в корпусе винтового наконечника может быть увеличен в ограниченных пределах только за счет увеличения диаметра винтового наконечника, назначаемого в зависимости от тяговых возможностей винтовой лопасти.The volume of the cavity in the housing of the screw tip can be increased to a limited extent only by increasing the diameter of the screw tip, assigned depending on the traction capabilities of the screw blades.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения - повышение равномерности дробления грунта по глубине рыхления за счет использования эффекта воздействия на мерзлый или прочный грунт разнесенных по высоте двух газовых импульсов, причем нижний газовый импульс будет иметь давление сжатого газа больше того, что может создать компрессор, размещенный на базовой машине.The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the uniformity of soil crushing along the depth of cultivation by using the effect of two gas pulses spaced apart in height, and the lower gas pulse will have a pressure of compressed gas greater than what a compressor placed on the base machine.
Для достижения этого технического результата газодинамический рыхлитель снабжен ударником, выполненным в виде круглого стержня с заостренным конусным наконечником в нижней части с выполненными в его верхней части центральным отверстием по продольной оси, в которое коаксиально установлена внутренняя подводящая трубка, радиальными отверстиями для сообщения с центральным отверстием, ступенчатой расточкой, резьбой, установленным с возможностью ограниченного осевого перемещения в центральное отверстие, выполненное со стороны нижнего торца в корпусе винтового наконечника, и выступающим из него на расстояние, равное ходу поршня, соосно установленного на ударнике в его верхней части, закрепленного гайками и размещенного совместно с ударником по продольной оси с возможностью ограниченного осевого перемещения внутри полости, расположенной выше центрального отверстия в корпусе винтового наконечника, для образования надпоршневой полости и подпоршневой полости, в которой установлена пружина для ограничения перемещения ударника вниз, а в поршне выполнены центральное отверстие для установки в него ударника, концентрические ступенчатые отверстия, в большие диаметры которых установлены игольчатые клапаны, пружины для поджатия игольчатых клапанов к концентрическим отверстиям, выполненным в перепускной втулке, установленной в поршне со стороны его нижнего торца, в которой выполнено центральное отверстие для установки в него ударника, а со стороны верхнего торца поршня выполнены меньшие диаметры концентрических ступенчатых отверстий, при этом один из кольцевых каналов в стенке кольцевого корпуса сообщен через кран для управления подачей сжатого газа с трубопроводом для подвода сжатого газа от источника питания и посредством выполненных в кольцевом корпусе радиальных каналов сообщен через внутреннюю подводящую трубку, через центральное отверстие и радиальные отверстия в ударнике с подпоршневой полостью в корпусе винтового наконечника.To achieve this technical result, the gas-dynamic cultivator is equipped with a hammer, made in the form of a round rod with a pointed conical tip in the lower part with a central hole made in its upper part along the longitudinal axis, in which the inner supply tube is coaxially mounted, with radial holes for communication with the central hole, stepped boring, thread installed with the possibility of limited axial movement in the Central hole, made from the bottom end in the housing of the screw tip, and protruding from it at a distance equal to the piston stroke, coaxially mounted on the hammer in its upper part, fixed with nuts and placed together with the hammer on the longitudinal axis with the possibility of limited axial movement inside the cavity located above the Central hole in the housing screw tip, for the formation of the supra-piston cavity and the sub-piston cavity, in which a spring is installed to limit the downward movement of the striker, and a central hole is made in the piston a hole for installing a hammer, concentric step openings with needle valves in large diameters, springs for pressing needle valves to concentric holes made in the bypass sleeve installed in the piston from the side of its lower end, in which the central hole for installation in drummer, and from the side of the upper end of the piston made smaller diameters of concentric stepped holes, while one of the annular channels in the wall of the annular housing communicated through a valve for controlling the supply of compressed gas with a pipeline for supplying compressed gas from a power source and through radial channels made in an annular housing, it is communicated through an internal supply tube, through a central hole and radial holes in the hammer with a piston cavity in the screw tip housing.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображено:The invention is illustrated by graphic materials, which depict:
на фиг.1 представлен общий вид газодинамического рыхлителя с системой управления;figure 1 presents a General view of a gas-dynamic cultivator with a control system;
на фиг.2 - положения ударника и поршня в корпусе винтового наконечника при заполнении сжатым газом подпоршневой и надпоршневой полостей до максимального давления, создаваемого компрессором, перед сбрасыванием рабочего оборудования на разрыхляемый грунт;figure 2 - the position of the hammer and piston in the housing of the screw tip when filling with compressed gas podpiston and nadporshne cavities to the maximum pressure created by the compressor, before dumping the working equipment on the loose soil;
на фиг.3 - положение ударника и поршня в корпусе винтового наконечника при сбрасывании рабочего оборудования на разрыхляемый грунт в момент завершения цикла сжатия газа в надпоршневой полости;figure 3 - the position of the hammer and piston in the housing of the screw tip when dropping the working equipment on the loosened soil at the time of completion of the gas compression cycle in the over-piston cavity;
на фиг.4 - вид в разрезе рабочей части газодинамического рыхлителя;figure 4 is a view in section of the working part of the gas-dynamic cultivator;
на фиг.5 - вид в разрезе верхней части рабочего оборудования газодинамического рыхлителя;figure 5 is a view in section of the upper part of the working equipment of the gas-dynamic cultivator;
на фиг.6 - вид в разрезе кольцевого корпуса;figure 6 is a view in section of an annular body;
на фиг.7 - сечение А-А на фиг.6;Fig.7 is a section aa in Fig.6;
на фиг.8 - сечение Б-Б на фиг.6;in Fig.8 is a section bB in Fig.6;
на фиг.9 - сечение В-В на фиг.6;figure 9 is a section bb in figure 6;
на фиг.10 - сечение Г-Г на фиг.6;figure 10 is a section GG in figure 6;
Газодинамический рыхлитель содержит штанговый корпус 1, к верхнему торцу которого болтами 2 крепится основная рабочая камера 3, связанная с полым хвостовиком 4, кольцевой корпус 5, расположенный на полом хвостовике 4 выше основной рабочей камеры 3 и связанный с вертикально расположенным направляющим валом 6 посредством кронштейна 7 и обхватывающих вал 6 втулок 8 с возможностью продольного перемещения, защитный экран 9, неподвижно закрепленный на нижнем торце направляющего вала 6 и имеющий центральное отверстие 10 для прохода через него штангового корпуса 1 рыхлителя (фиг.1). Вертикально расположенный направляющий вал 6 закреплен на раме базовой машины (не показано).The gas-dynamic cultivator contains a
Штанговый корпус 1 рыхлителя с разрядной втулкой 11, разрядная втулка 11 с переходным фланцем 12, переходной фланец 12 с корпусом 13 винтового наконечника связаны соединительными муфтами 14 с контргайками 15 (фиг.1). На корпусе 13 винтового наконечника выполнена винтовая лопасть 16.The rod housing 1 of the ripper with the
В корпусе 13 винтового наконечника выполнены центральное отверстие 17 со стороны нижнего торца корпуса 13 и внутренняя полость, расположенная выше центрального отверстия 17 (фиг.2, 3).In the
Ударник 18, выполненный в виде круглого стержня с заостренным конусным наконечником в нижней части с выполненными в его верхней части центральным отверстием 19 по продольной оси, радиальными отверстиями 20 для сообщения с центральным отверстием 19, ступенчатой расточкой, резьбой 21, установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения в центральное отверстие 17 в корпусе 13 винтового наконечника и выступает из него на расстояние (фиг.2, 3), равное ходу поршня 22, соосно установленного на ударнике 18 в его верхней части, закрепленного гайками 23 и размещенного совместно с ударником 18 по продольной оси с возможностью ограниченного осевого перемещения в полости корпуса 13 винтового наконечника, для образования надпоршневой полости 24 и подпоршневой полости 25, в которой установлена пружина 26 для ограничения перемещения ударника 18 вниз (фиг.2, 3).The
В поршне 22 выполнены центральные отверстия 27 для установки в него ударника 18, концентрические ступенчатые отверстия 28, в большие диаметры d* которых установлены игольчатые клапаны 29, пружины 30 для поджатия игольчатых клапанов 29 к концентрическим отверстиям 31, выполненным в перепускной втулке 32, которая установлена в поршне 22 со стороны его нижнего торца и в которой выполнено центральное отверстие 33 для установки в него ударника 18, а со стороны верхнего торца поршня 22 выполнены меньшие диаметры d концентрических ступенчатых отверстий 28.In the
В верхней части внутренней полости в корпусе 13 винтового наконечника выполнена ступенчатая расточка, в полости 34 которой установлены седло 35, клапан 36 (фиг.3). В седле 35 выполнено центральное отверстие 37 для сообщения с надпоршневой полостью 24. Клапан 36 поджимается к седлу 35 пружиной 38 (фиг.4) и перекрывает выхлопные отверстия 39, которые выполнены радиально с раструбом в сторону наружной поверхности корпуса 13 винтового наконечника. Движение клапана 36 вниз ограничено седлом 35. Корпус 13 винтового наконечника с переходной муфтой 12, переходная муфта 12 с разрядной втулкой 11 связаны шлицевыми соединениями 40 и 41. В переходной муфте 12 выполнена перегородка 42, разделяющая ее внутреннюю полость на нижнюю 43 и верхнюю 44 полости (фиг.4). В перегородке 42 выполнено центральное отверстие 45, в котором установлена средняя подводящая трубка 46 для подачи сжатого газа в камеру 47 управления клапаном 36, образованную нижней полостью 43 в переходной муфте 12 и плоскостью над клапаном 36 в корпусе 13 винтового наконечника.A stepped boring is made in the upper part of the inner cavity in the
В клапане 36 выполнено центральное отверстие 48, в котором установлена внутренняя подводящая трубка 49, выходящая из средней подводящей трубки 46 в камере 47 управления клапаном 36.A
Клапан 50 установлен внутри разрядной втулки 11 с возможностью ограниченного осевого перемещения и взаимодействия с седлом 51. Седло 51 установлено в полости 52 ступенчатой расточки, выполненной в верхней части разрядной втулки 11 (фиг.4, 5).The
Клапан 50 поджимается к седлу 51 пружиной 53 и перекрывает выхлопные отверстия 54, которые выполнены радиально с раструбом в сторону наружной поверхности разрядной втулки 11. Движение клапана 50 вверх ограничено седлом 51. В седле 51 выполнено центральное отверстие 55 для сообщения внутренней полости 56 в седле 51 с полостью 52 в верхней части разрядной втулки 11 (фиг.4, 5).The
В клапане 50 выполнено центральное отверстие 57, в котором установлена наружная подводящая трубка 58 для подачи сжатого газа в камеру 59 управления клапаном 50, образованную полостью под клапаном 50 в разрядной втулке 11 и верхней полостью 44 в переходной муфте 12 (фиг.4). Разрядная втулка 11 со штанговым корпусом 1 связана шлицевым соединением 60 (фиг.5). Внутренняя полость 61 в штанговом корпусе 1 сообщена с полостью 52 в верхней части разрядной втулки 11 и с полостью 62 основной рабочей камеры 3. Полость 62 основной рабочей камеры 3 сообщается с внутренней полостью 63 хвостовика 4 (фиг.5, 6).A
В кольцевом корпусе 5 выполнены центральное отверстие 64 диаметром dц, кольцевой канал 65 с радиальными каналами 66, кольцевой канал 67 с радиальными каналами 68, кольцевой канал 69 с радиальными каналами 70, кольцевой канал 71 с радиальными каналами 72 (фиг.6, 7, 8, 9, 10).In the
Полый хвостовик 4 основной рабочей камеры 3 кинематически связан с напорным и приводным механизмами (не показано) и установлен с возможностью вращения во внутренней полости центрального отверстия 64 кольцевого корпуса 5, в котором также установлены гильза 73 с радиальными каналами 74, гильза 75 с радиальными каналами 76, гильза 77 с радиальными каналами 78, гильза 79 с радиальными каналами 80, уплотнительные кольца 81, фланцы 82 уплотнительные (фиг.6, 7, 8, 9, 10).The
Во внутренней полости 63 (фиг.6) хвостовика 4, в полости 62 основной рабочей камеры 3, во внутренней полости 61 штангового корпуса 1, в полости 52 разрядной втулки 11, в центральном отверстии 55 в седле 51, в полости 56 седла 51, в центральном отверстии 57 в клапане 50 (фиг.5), в камере 59 управления клапаном 50 по продольной оси установлена наружная подводящая трубка 58, в которой коаксиально установлены средняя подводящая трубка 46 и внутренняя подводящая трубка 49 (фиг.4, 5).In the inner cavity 63 (FIG. 6) of the
Средняя подводящая трубка 46, выходящая в камере 59 управления клапаном 50 из наружной подводящей трубки 58, установлена по продольной оси в центральном отверстии 45 в переходной муфте 12 для подачи сжатого газа в камеру 47 управления клапаном 36 (фиг.4).The
А внутренняя подводящая трубка 49, выходящая из средней подводящей трубки 46 в камере 47 управления клапаном 36, по продольной оси установлена в центральных отверстиях 48 и 37 в клапане 36 и в седле 35 (фиг.4), в надпоршневой полости 24, в центральном отверстии 19 ударника 18 для подачи сжатого газа в подпоршневую полость 25 через радиальные отверстия 20 в ударнике 18 (фиг.3).And the
В хвостовике 4 выполнены радиальное отверстие 83, в котором установлена наружная подводящая трубка 58, и кольцевая проточка 84, в которой трубка 58 закреплена (фиг.6, 8).A
А средняя подводящая трубка 46, выходящая из наружной подводящей трубки 58 в полости 63 хвостовика 4, установлена в радиальное отверстие 85, выполненное в хвостовике 4, и закреплена в кольцевой проточке 86 хвостовика 4 (фиг.6, 9).And the
Внутренняя подводящая трубка 49, выходящая из средней подводящей трубки 46 и наружной подводящей трубки 58 в полости 63 хвостовика 4, установлена в радиальное отверстие 87 в хвостовике 4 и закреплена в кольцевой проточке 88 хвостовика 4 (фиг.6, 10).The
Трубопровод 89 подключен к источнику питания 90 (фиг.1).The pipe 89 is connected to a power source 90 (figure 1).
Трубопровод 89 через кран 91 для управления подачей сжатого газа, через трубопровод 92, штуцер 93 (фиг.1), через радиальный канал 94 и кольцевой канал 65 с радиальными каналами 66 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 7), через радиальные каналы 74 в гильзе 73 и радиальные каналы 95 в хвостовике 4 сообщен с внутренней полостью 63 хвостовика 4.The pipe 89 through the valve 91 for controlling the supply of compressed gas, through the
Трубопровод 89 через кран 96 для управления подачей сжатого газа, через трубопроводы 97, 98, штуцер 99 (фиг.1), через радиальный канал 100 и кольцевой канал 67 с радиальными каналами 68 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 8), через радиальные каналы 76 в гильзе 75, кольцевую проточку 84 в хвостовике 4, имеющую диаметр dК, через наружную подводящую трубку 58 сообщен с камерой 59 (фиг.4) управления клапаном 50 для сообщения внутренней полости 56 в седле 51 с выхлопными отверстиями 54 в разрядной втулке 11 (фиг.5).Pipeline 89 through a valve 96 for controlling the supply of compressed gas, through
Трубопровод 89 через кран 96 для управления подачей сжатого газа, через трубопроводы 97, 101, штуцер 102 (фиг.1), через радиальный канал 103 и кольцевой канал 69 с радиальными каналами 70 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 9), через радиальные каналы 78 в гильзе 77, кольцевую проточку 86 в хвостовике 4, имеющую диаметр dК, через среднюю подводящую трубку 46 сообщен с камерой 47 (фиг.4) управления клапаном 36 для сообщения кольцевого зазора между седлом 35 и внутренней подводящей трубкой 49 с выхлопными отверстиями 39 в корпусе 13 винтового наконечника.Pipeline 89 through a valve 96 for controlling the supply of compressed gas, through
Трубопровод 89 для подвода сжатого газа от источника 90 питания через кран 91 для управления подачей сжатого газа, через трубопровод 104, штуцер 105 (фиг.1), радиальный канал 106 и кольцевой канал 71 с радиальными каналами 72 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 10), через радиальные каналы 80 в гильзе 79, кольцевую проточку 88 в хвостовике 4, имеющую диаметр dК, через внутреннюю подводящую трубку 49 сообщен с центральным отверстием 19 в ударнике 18 (фиг.2, 3) для подачи сжатого газа в подпоршневую полость 25 через радиальные отверстия 20 в ударнике 18.A pipe 89 for supplying compressed gas from a power source 90 through a valve 91 for controlling the supply of compressed gas through a
На верхнем торце хвостовика 4 выполнен кронштейн 107, имеющий центральное отверстие 108, в котором установлен стальной трос 109 (фиг.1, 6), закрепленный на механизме подъема (не показано) базовой машины.At the upper end of the
Газодинамический рыхлитель работает следующим образом.Gas dynamic ripper works as follows.
Посредством механизма подъема (не показано) и стального троса 109 газодинамический рыхлитель поднимают на несколько метров от поверхности разрыхляемого грунта в верхнее положение (фиг.1).By means of a lifting mechanism (not shown) and a
Одновременно с подъемом оператор открывает краны 91 и 96 для управления подачей сжатого газа (фиг.1).Simultaneously with the lifting, the operator opens the valves 91 and 96 to control the supply of compressed gas (figure 1).
От источника 90 питания по трубопроводу 89 через кран 96 для управления подачей сжатого газа, через трубопроводы 97 и 98, штуцер 99 (фиг.1), через радиальный канал 100 и кольцевой канал 67 с радиальными каналами 68 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 8), через радиальные каналы 76 в гильзе 75, кольцевую проточку 84 в хвостовик 4, имеющую диаметр dК, через наружную подводящую трубку 58 сжатый газ поступает в камеру 59 (фиг.4) управления клапаном 50 для сообщения внутренней полости 56 в седле 51 с выхлопными отверстиями 54 в разрядной втулке 11.From a power supply 90 through a pipe 89 through a valve 96 to control the supply of compressed gas, through
В то же время от источника 90 питания по трубопроводу 89 через кран 96 для управления подачей сжатого газа, через трубопроводы 97 и 101, штуцер 102 (фиг.1), через радиальный канал 103 и кольцевой канал 69 с радиальными каналами 70 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 9), через радиальные каналы 78 в гильзе 77, кольцевую проточку 86 в хвостовике 4, имеющую диаметр dК, через среднюю подводящую трубку 46 сжатый газ поступает в камеру 47 (фиг.4) управления клапаном 36 для сообщения кольцевого зазора между седлом 35 и внутренней подводящей трубкой 49 с выхлопными отверстиями 39 в корпусе 13 винтового наконечника.At the same time, from a power source 90 through a pipe 89 through a valve 96 to control the supply of compressed gas, through
От источника 90 питания по трубопроводу 89 через кран 91 для управления подачей сжатого газа, через трубопровод 92, штуцер 93 (фиг.1), через радиальный канал 94 и кольцевой канал 65 с радиальными каналами 66 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 7), через радиальные каналы 74 в гильзе 73 и радиальные каналы 95 в хвостовике 4 сжатый газ поступает во внутреннюю полость 63 хвостовика 4, а затем в полость 62 основной рабочей камеры 3 (фиг.5), в полость 61 штангового корпуса 1, в полость 52 в верхней части разрядной втулки 11, в полость 56 седла 51. Одновременно от источника 90 питания по трубопроводу 89 через кран 91 для управления подачей сжатого газа, через трубопровод 104, штуцер 105 (фиг.1), через радиальный канал 106 и кольцевой канал 71 с радиальными каналами 72 в стенке кольцевого корпуса 5 (фиг.6, 10), через радиальные каналы 80 в гильзе 79, кольцевую проточку 88 в хвостовике 4, имеющую диаметр dК, через внутреннюю подводящую трубку 49, центральное отверстие 19 (фиг.2) и радиальные отверстия 20 в ударнике 18 сжатый газ поступает в подпоршневую полость 25.From a power source 90 through a pipe 89 through a valve 91 for controlling the supply of compressed gas, through a
При нарастании давления сжатого газа в подпоршневой полости 25 пружины 30 под игольчатыми клапанами 29 начнут сжиматься (фиг.2) и из подпоршневой полости 25 через концентрические отверстия 31 в перепускной втулке 32, через зазоры между концентрическими ступенчатыми отверстиями 28 в поршне 22 и игольчатыми клапанами 29 сжатый газ начнет поступать в надпоршневую полость 24, заполняя ее до максимального давления, создаваемого компрессором и контролируемого оператором по показаниям манометра (не показано).With increasing pressure of the compressed gas in the
После завершения цикла заполнения сжатым газом надпоршневой полости 24 в корпусе 13 винтового наконечника, полостей 62, 61 и 52, 56 (фиг.5) в основной рабочей камере 3, в штанговом корпусе 1, в верхней части разрядной втулки 11, в седле 51 до максимального давления, создаваемого компрессором, оператор переключает механизм подъема (не показано) в режиме свободного падения газодинамического разрыхлителя. Под действием силы тяжести рыхлитель свободно падает вниз. При ударе о мерзлый грунт ударник 18 вместе с поршнем 22 перемещаются вверх (фиг.3), дополнительно сжимая газ в надпоршневой полости 24. После сжатия газа в надпоршневой полости 24 оператор включает напорный механизм (не показано), имеющий усилие F (фиг.1, 6) и приводной механизм (не показано), обеспечивающие вращение хвостовика 4 основной рабочей камеры 3, завинчивание корпуса 13 винтового наконечника, переходной муфты 12, разрядной втулки 11, штангового корпуса 1 в мерзлый или прочный грунт.After completing the cycle of filling with compressed gas the supra-
Крутящий момент воспринимают шлицевые соединения 60 (фиг.5), 40 и 41 (фиг.4), осевые нагрузки - соприкасающиеся элементы (сверху вниз) 1 и 11 14 (фиг.5), 11 и 12, 12 и 13 (фиг.4).Slotted joints 60 (Fig. 5), 40 and 41 (Fig. 4) perceive the torque, axial loads - contacting elements (from top to bottom) 1 and 11 14 (Fig. 5), 11 and 12, 12 and 13 (Fig. 4).
Контргайки 15 препятствуют отвинчиванию соединительных муфт 14, в результате чего исключаются утечки сжатого газа через уплотнения из внутренней полости 61 в штанговом корпусе 1, из внутренней полости 52 в верхней части разрядной втулки 11 (фиг.5), из камер 59 и 47 управления клапанами 50 и 36 (фиг.4).
После завинчивания рыхлителя на расчетную глубину рыхления оператор поворачивает кран 96 (фиг.1) для управления подачей сжатого газа в такое положение, при котором камера 59 управления (фиг.4) клапаном 50 и камера 47 управления клапаном 36 сообщаются с атмосферой.After screwing the cultivator to the calculated depth of cultivation, the operator turns the valve 96 (Fig. 1) to control the supply of compressed gas to a position in which the control chamber 59 (Fig. 4) of the
Давление сжатого газа во внутренней полости 56 в седле 51 перемещает вниз клапан 50. Пружина 53 под клапаном 50 сжимается. Происходит импульсный выпуск сжатого газа через выхлопные отверстия 54 в разрядной втулке 11 из внутренней полости 56 в седле 51, из полости 52 в верхней части разрядной втулки (фиг.4, 5), из полости 61 в штанговом корпусе 1, из полости 62 основной рабочей камеры 3, из полости 63 хвостовика 4.The pressure of the compressed gas in the
А давление сжатого газа в кольцевом зазоре между седлом 35 и внутренней подводящей трубкой 49 и в надпоршневой полости 24 перемещает вверх клапан 36. Пружина 38 под клапаном 36 сжимается (фиг.4). Происходит импульсный выпуск сжатого газа через выхлопные отверстия 39 в корпусе 13 винтового наконечника, из кольцевого зазора между седлом 35 и внутренней подводящей трубкой 49 (фиг.3), из надпоршневой полости 24. После того как давление в надпоршневой полости 24 понизится и будет меньше, чем давление в подпоршневой полости 25 в корпусе 13 винтового наконечника, пружины 30 под игольчатыми клапанами 29 начнут сжиматься и из подпоршневой полости 25 через концентрические отверстия 31 в перепускной втулке 32, через зазоры между концентрическими ступенчатыми отверстиями 28 в поршне 22 и игольчатыми клапанами 29 сжатый газ начнет поступать в надпоршневую полость 24, завершая цикл рыхления мерзлого или прочного грунта (фиг.3).And the pressure of the compressed gas in the annular gap between the
Давление сжатого газа в подпоршневой полости 25 падает, пружины 30 возвращают игольчатые клапаны 29 в нормально закрытое состояние, поджимая игольчатые клапаны 29 к концентрическим отверстиям 31 в перепускной втулке 32 (фиг.3). А пружина 38 поджимает клапан 36 к седлу 35, в результате чего выхлопные отверстия 39, расположенные на корпусе 13 винтового наконечника, перекрываются клапаном 36 (фиг.4).The pressure of the compressed gas in the
Пружина 53 поджимает клапан 50 к седлу 51, в результате чего выхлопные отверстия 54, расположенные на разрядной втулке 11, перекрываются клапаном 50 (фиг.4). Краны 91 и 96 для управления подачей сжатого газа закрываются (фиг.1).A
Посредством механизма подъема (не показано) и стального троса 109 (фиг.1) газодинамический рыхлитель поднимается на несколько метров от поверхности грунта.By means of a lifting mechanism (not shown) and a steel cable 109 (FIG. 1), the gas-dynamic cultivator rises several meters from the soil surface.
Под действием силы тяжести и усилия на поршень 22 со стороны надпоршневой полости 24, создаваемого действием остаточного давления газов в надпоршневой полости 24, ударник 18 перемещается в исходное положение вниз (фиг.2), а пружина 26 ограничивает это перемещение ударника 18.Under the action of gravity and force on the
Затем оператор устанавливает рыхлитель на новое место рыхления, цикл работы повторяется.Then the operator sets the cultivator to a new loosening place, the cycle of work is repeated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108241/03A RU2231601C1 (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Gas-dynamic ripper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108241/03A RU2231601C1 (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Gas-dynamic ripper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2231601C1 true RU2231601C1 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32846901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003108241/03A RU2231601C1 (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Gas-dynamic ripper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2231601C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1355839A (en) * | 1971-06-08 | 1974-06-05 | Nat Res Dev | Impact devices for breaking concrete rocks or like materials |
| SU1645399A1 (en) * | 1987-12-04 | 1991-04-30 | В.В.Власов, Ю.Г.Власов, А М.Слободской и А.В.Фролов | Loosener |
| SU1421012A1 (en) * | 1986-07-16 | 1999-05-10 | Ульяновский политехнический институт | REDUCER GAS DYNAMIC ACTION |
-
2003
- 2003-03-25 RU RU2003108241/03A patent/RU2231601C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1355839A (en) * | 1971-06-08 | 1974-06-05 | Nat Res Dev | Impact devices for breaking concrete rocks or like materials |
| SU1421012A1 (en) * | 1986-07-16 | 1999-05-10 | Ульяновский политехнический институт | REDUCER GAS DYNAMIC ACTION |
| SU1645399A1 (en) * | 1987-12-04 | 1991-04-30 | В.В.Власов, Ю.Г.Власов, А М.Слободской и А.В.Фролов | Loosener |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108668526B (en) | Pneumatic soil subsoiler and its working method | |
| US20150211317A1 (en) | Downhole Amplification Tool | |
| US4583601A (en) | Hammer drill | |
| WO2021164091A1 (en) | Circumferential impact drill anti-jamming device and method | |
| US4071094A (en) | Portable pneumatic percussive tool | |
| RU134831U1 (en) | PULSE MACHINE FOR PROCESSING SHEET MATERIAL | |
| US20090071672A1 (en) | Diesel pile hammer | |
| RU2231601C1 (en) | Gas-dynamic ripper | |
| RU2236514C1 (en) | Gas-dynamic ripper | |
| HK1211639A1 (en) | Hydraulic hammer device for excavators | |
| US4190202A (en) | High pressure pulsed water jet | |
| RU2456424C1 (en) | Hydraulic impact device | |
| RU2166057C2 (en) | Hole drilling machine | |
| TR201808590T4 (en) | A high-frequency impact hammer driven by fluid pressure to drill in hard formations. | |
| KR101337974B1 (en) | Complex Hammer air displacement volume controlled | |
| RU2191105C1 (en) | Pneumatic hammer with throttle air distribution | |
| US2684055A (en) | Rock-drill having an engine assembled therewith | |
| RU2209891C1 (en) | Gas-dynamic ripper | |
| RU2052032C1 (en) | Gas-dynamic ripper | |
| US4026370A (en) | Driving tools | |
| RU92871U1 (en) | IMPACT DEVICE FOR DRIVING TOOLS IN SOIL (OPTIONS) | |
| RU2244784C1 (en) | Gas-dynamic ripper | |
| SU1677294A1 (en) | Hydraulic percussive tool | |
| RU2252989C1 (en) | Solid and frozen ground cutting device | |
| RU2790852C1 (en) | Pneumatic hammer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050326 |