RU2567059C1

RU2567059C1 - Adjustable impact machine (versions)

Info

Publication number: RU2567059C1
Application number: RU2014142294/03A
Authority: RU
Inventors: Василий Николаевич Белобородов; Андрей Константинович Ткачук; Надежда Назимовна Заболоцкая
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-10-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: set of invention relates to machine building and can be used in mining for breaking of monoliths, in construction and seismic survey. Precise and reliable starting of adjustable impact machine (AIM) results from reduction of working fluid flow-over between forward and reverse stroke chambers and control chamber, hence, the increase in the machine output as well as from expansion of its performances and applications. In compliance with AIM control device second version as compared to the first one, said control device does not incorporate the working fluid source nor throttle but comprises control unit and receiver connected with the chemical working fluid source, starting solenoid valve. Note here that said control unit is connected with the said pressure gage and starting solenoid valve connected with reverse stroke chamber.

EFFECT: higher efficiency and reliability of AIM.

2 cl, 2 dwg

Description

Техническое решение относится к машиностроению и может найти применение в горном деле при отбойке монолитов, в строительстве при разрушении отслуживших фундаментов, а также в сейсморазведке как механический источник возбуждения сейсмических волн на малых глубинах.The technical solution relates to mechanical engineering and can find application in mining during the breaking of monoliths, in construction during the destruction of old foundations, as well as in seismic exploration as a mechanical source of excitation of seismic waves at shallow depths.

Известна ударная машина, описанная в патенте РФ №2376467, Е21С 37/00, B25D 9/00 на устройство для управления рабочим циклом ударной машины (2-й вариант), опубл. 20.12.2009, Бюл. №35, включающая корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, рабочий инструмент и управляющее устройство, в корпусе которого установлены золотник и шток, взаимодействующий с золотником. Управляющее устройство снабжено турбинкой, выхлопным соплом, соплом управления и поворотной пружиной. Золотник выполнен поворотного типа, а в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Р_упр. давления рабочей среды на турбинку от сопла управления. Выхлопное сопло соединено через выпускное и впускное отверстия золотника при его открытом положении с камерой обратного хода и через дроссель - с источником рабочей среды. Выхлопное сопло и сопло управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника.Known shock machine described in the patent of Russian Federation No. 2376467, E21C 37/00, B25D 9/00 for a device for controlling the working cycle of a shock machine (2nd option), publ. 12/20/2009, Bull. No. 35, including a housing, hammer, forward and reverse cameras, a working tool and a control device, in the housing of which a spool and a rod interacting with the spool are installed. The control device is equipped with a turbine, an exhaust nozzle, a control nozzle and a rotary spring. The spool is made of a rotary type, and a shaft is used as a stem, on which a spool, a turbine and a rotary spring are installed, which works to close the spool in the absence of a control impulse P _control. pressure of the working medium on the turbine from the control nozzle. The exhaust nozzle is connected through the outlet and inlet openings of the slide valve when it is open to the reverse chamber and through the throttle to the source of the working medium. The exhaust nozzle and control nozzle are oriented to the turbine with the possibility of opening the spool.

Недостатком данной ударной машины является высокая степень отдачи из-за жесткости пружины (и пневматической, и механической) в камере прямого хода, что ограничивает возможность ее применения при различных видах работ, например, в сейсморазведке или при отбойке монолитов и, как следствие, ведет к снижению эффективности ее работы.The disadvantage of this shock machine is the high degree of recoil due to the stiffness of the spring (both pneumatic and mechanical) in the forward-stroke chamber, which limits the possibility of its use in various types of work, for example, in seismic exploration or during breaking of monoliths and, as a result, leads to reduce the effectiveness of her work.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является регулируемая ударная машина по патенту РФ №2476644, E02D 7/10, опубл. 27.02.2013, Бюл. №6, содержащая корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, рабочий инструмент и управляющее устройство, содержащее золотник и взаимодействующий с ним шток, турбинку, выхлопное сопло, сопло управления, поворотную пружину, дроссель и источник рабочей среды. Золотник выполнен поворотного типа и в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Р_упр. давления рабочей среды на турбинку от сопла управления. Выхлопное сопло соединено через выпускное и впускное отверстия золотника при его открытом положении с камерой обратного хода и через дроссель - с источником рабочей среды. Выхлопное сопло и сопло управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника. Корпус регулируемой ударной машины снабжен камерой управления, а управляющее устройство - вакуумным эжектором, обратным клапаном и регулятором вакуума, соединенным с камерой прямого хода. Камера управления соединена с соплом управления, а через камеру обратного хода в верхнем положении ударника и указанный выше дроссель - с источником рабочей среды и через впускное, выпускное отверстия золотника, вакуумный эжектор и обратный клапан - с камерой прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины.The closest in technical essence and the set of essential features is an adjustable percussion machine according to the patent of the Russian Federation No. 2476644, E02D 7/10, publ. 02/27/2013, Bull. No. 6, comprising a housing, a hammer, forward and reverse cameras, a working tool and a control device containing a spool and a rod interacting with it, a turbine, an exhaust nozzle, a control nozzle, a rotary spring, a throttle and a medium source. The spool is made of a rotary type and a shaft is used as a rod, on which a spool, a turbine and a rotary spring are installed, which works to close the spool in the absence of the action of a control impulse P _control . pressure of the working medium on the turbine from the control nozzle. The exhaust nozzle is connected through the outlet and inlet openings of the slide valve when it is open to the reverse chamber and through the throttle to the source of the working medium. The exhaust nozzle and control nozzle are oriented to the turbine with the possibility of opening the spool. The body of the adjustable percussion machine is equipped with a control chamber, and the control device is equipped with a vacuum ejector, a check valve and a vacuum regulator connected to the forward chamber. The control chamber is connected to the control nozzle, and through the reverse chamber in the upper position of the hammer and the above-mentioned throttle - with the source of the working medium and through the inlet and outlet openings of the spool, the vacuum ejector and the non-return valve - with the forward chamber made in the form of a vacuum spring.

Одним из недостатков этой регулируемой ударной машины является сложность конструкции и нечеткость запуска, т.к. при подаче рабочей среды от источника (тем более через дроссель) в камеру обратного хода не всегда удается сразу преодолеть сопротивление вакуумной пружины (камеры прямого хода) и начать движение ударника вверх, что снижает эффективность и надежность ее работы.One of the disadvantages of this adjustable percussion machine is the complexity of the design and the fuzziness of the launch, when the working medium is supplied from the source (especially through the throttle) to the reverse chamber, it is not always possible to immediately overcome the resistance of the vacuum spring (forward chamber) and begin to move the striker up, which reduces the efficiency and reliability of its operation.

Другим недостатком этой машины является снижение ее мощности из-за перетечек рабочей среды между камерами прямого и обратного хода, неизбежно происходящих в процессе работы. Одним из способов борьбы с перетечками рабочей среды является повышение точности обработки ударника и корпуса, что приводит к значительному удорожанию регулируемой ударной машины. Снижение мощности регулируемой ударной машины приводит к снижению эффективности ее работы.Another disadvantage of this machine is the reduction in its power due to leakage of the working medium between the forward and reverse cameras, which inevitably occur during operation. One of the ways to deal with the overflow of the working medium is to increase the accuracy of processing the hammer and the body, which leads to a significant increase in the cost of the adjustable impact machine. Reducing the power of an adjustable impact machine leads to a decrease in the efficiency of its operation.

Кроме того, при работе регулируемой ударной машины в труднодоступных местах (подвалы, чердаки и т.д.) достаточно сложно обеспечить ее источником рабочей среды - компрессором из-за его веса и габаритов, что резко ограничивает возможность ее использования.In addition, when operating an adjustable impact machine in hard-to-reach places (basements, attics, etc.) it is quite difficult to provide it with a source of the working medium - a compressor because of its weight and dimensions, which severely limits the possibility of its use.

Технические задачи - повышение эффективности и надежности работы регулируемой ударной машины за счет четкого и надежного ее запуска путем снижения перетечек рабочей среды между камерами прямого и обратного хода и камерой управления и, как следствие, увеличения мощности регулируемой ударной машины, а также путем расширения возможностей ее использования.Technical tasks - improving the efficiency and reliability of the adjustable impact machine due to its clear and reliable start by reducing the flow of the working medium between the forward and reverse cameras and the control camera and, as a result, increasing the power of the adjustable impact machine, as well as by expanding the possibilities of its use .

По первому варианту исполнения поставленные задачи решаются тем, что в регулируемой ударной машине, содержащей корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, камеру управления, рабочий инструмент и управляющее устройство, содержащее золотник и взаимодействующий с ним шток, турбинку, выхлопное сопло камеры обратного хода, сопло управления камеры управления, поворотную пружину, дроссель и источник рабочей среды, при этом золотник выполнен поворотного типа и в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Р_упр. давления рабочей среды на турбинку от сопла управления камеры управления, при этом впускное отверстие золотника при его открытом положении через выпускное отверстие золотника соединено с выхлопным соплом камеры обратного хода, а через указанный дроссель - с источником рабочей среды, причем выхлопное сопло камеры обратного хода и сопло управления камеры управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника, а управляющее устройство снабжено вакуумным эжектором, обратным клапаном и регулятором вакуума, соединенным с камерой прямого хода, при этом камера управления соединена через камеру обратного хода в верхнем положении ударника и указанный выше дроссель с источником рабочей среды и через впускное, выпускное отверстия золотника, вакуумный эжектор и обратный клапан - с камерой прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины, согласно техническому решению управляющее устройство снабжено ресивером, связанным с химическим источником рабочей среды, электроклапаном запуска и блоком управления, взаимодействующим с источником рабочей среды и электроклапаном запуска, соединенным с камерой обратного хода.According to the first embodiment, the tasks are solved by the fact that in an adjustable percussion machine containing a housing, a striker, forward and reverse cameras, a control camera, a working tool and a control device containing a spool and a rod interacting with it, a turbine, an exhaust nozzle of the reverse camera , a control chamber control nozzle, a rotary spring, a throttle and a working medium source, the spool being made of a rotary type and a shaft on which a spool, a turbine and Gate spring working on the closing valve in the absence of exposure control pulse P _Ex. the pressure of the working medium on the turbine from the control chamber control nozzle, while the inlet of the spool when it is open through the outlet of the spool is connected to the exhaust nozzle of the reverse chamber, and through the specified throttle to the source of the working medium, the exhaust nozzle of the reverse chamber and nozzle the controls of the control chamber are oriented to the turbine with the possibility of opening the spool, and the control device is equipped with a vacuum ejector, a check valve and a vacuum regulator connected to with a forward stroke measuring device, wherein the control chamber is connected through a reverse stroke chamber in the upper position of the hammer and the above-mentioned throttle to a source of the working medium and through the inlet and outlet openings of the slide valve, a vacuum ejector and a non-return valve to a forward stroke chamber made in the form of a vacuum spring, according to the technical solution, the control device is equipped with a receiver associated with a chemical source of the working medium, a start electro-valve and a control unit interacting with the source of the working medium and electric valve to start, coupled with reverse camera.

Надежность работы регулируемой ударной машины повышается за счет введения в нее блока управления, который, во-первых, обеспечивает включение и выключение источника рабочей среды, а во-вторых, взаимодействует с ресивером и при достижении последним давления рабочей среды, необходимого для запуска регулируемой ударной машины, четко открывает электроклапан запуска.The reliability of the adjustable impact machine is enhanced by the introduction of a control unit into it, which, firstly, turns on and off the source of the working medium, and secondly, interacts with the receiver and when the latter reaches the pressure of the working medium necessary to start the adjustable impact machine clearly opens the start electrovalve.

Энергии сжатого воздуха, накопленной в ресивере от источника рабочей среды, достаточно, чтобы после резкого открытия электроклапана запуска посредством блока управления, обеспечить четкий и надежный запуск. Использование химического источника рабочей среды, подающего пену, например, смесь высококонцентрированного раствора бикарбоната калия (КНСО₃), поверхностно-активных веществ (далее - ПАВ) и соляной кислоты HCl, в ресивер, затем посредством блока управления через электроклапан запуска в камеру обратного хода, позволяет значительно сократить перетечки рабочей среды из камеры обратного хода в камеры управления и прямого хода, что значительно повышает мощность регулируемой ударной машины (т.е. энергию удара и частоту) и, как следствие, эффективность ее работы.The energy of compressed air accumulated in the receiver from the source of the working medium is sufficient to ensure a clear and reliable start after a sharp opening of the start electrovalve through the control unit. The use of a chemical source of a working medium supplying foam, for example, a mixture of a highly concentrated solution of potassium bicarbonate (KHCO ₃ ), surfactants (hereinafter referred to as surfactants) and hydrochloric acid HCl, into the receiver, then through the control unit through the solenoid valve to the return chamber, significantly reduces the flow of the working medium from the return chamber to the control and forward motion cameras, which significantly increases the power of the adjustable impact machine (i.e., impact energy and frequency) and, as a result, the effect vnost its work.

По второму варианту исполнения регулируемая ударная машина, содержащая корпус, ударник, камеры прямого и обратного хода, камеру управления, рабочий инструмент и управляющее устройство, содержащее золотник и взаимодействующий с ним шток, турбинку, выхлопное сопло камеры обратного хода, сопло управления камеры управления, поворотную пружину, при этом золотник выполнен поворотного типа и в качестве штока использован вал, на котором установлены золотник, турбинка и поворотная пружина, работающая на закрытие золотника при отсутствии воздействия управляющего импульса Р_упр. давления рабочей среды на турбинку от сопла управления камеры управления, при этом впускное отверстие золотника при его открытом положении через выпускное отверстие золотника соединено с выхлопным соплом камеры обратного хода, причем выхлопное сопло камеры обратного хода и сопло управления камеры управления сориентированы на турбинку с возможностью открытия золотника, а управляющее устройство снабжено вакуумным эжектором, обратным клапаном и регулятором вакуума, соединенным с камерой прямого хода, а камера управления соединена через камеру обратного хода в верхнем положении ударника и впускное, выпускное отверстия золотника, вакуумный эжектор и обратный клапан с камерой прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины, согласно техническому решению управляющее устройство снабжено блоком управления и ресивером, оснащенным датчиком давления и соединенным с химическим источником рабочей среды и электроклапаном запуска, при этом блок управления связан с упомянутым датчиком давления и электроклапаном запуска, соединенным с камерой обратного хода.According to the second embodiment, an adjustable percussion machine comprising a housing, a hammer, forward and reverse cameras, a control chamber, a working tool and a control device comprising a spool and a rod interacting with it, a turbine, an exhaust nozzle of a reverse chamber, a control chamber control nozzle, a rotary spring, while the spool is made of a rotary type and a shaft is used as a rod, on which a spool, a turbine and a rotary spring are installed, which works to close the spool in the absence of impact tviya driving pulse P _Ex. the pressure of the working medium on the turbine from the control chamber control nozzle, while the spool inlet when it is open through the spool outlet is connected to the exhaust nozzle of the reverse chamber, the exhaust nozzle of the reverse chamber and the control nozzle of the control chamber are oriented to the turbine with the possibility of opening the spool and the control device is equipped with a vacuum ejector, a non-return valve and a vacuum regulator connected to the forward camera, and the control camera is connected through h reverse chamber in the upper position of the hammer and the inlet, outlet of the spool, a vacuum ejector and a check valve with a forward chamber made in the form of a vacuum spring, according to the technical solution, the control device is equipped with a control unit and a receiver equipped with a pressure sensor and connected to a chemical source a working medium and a start electro-valve, while the control unit is connected to the pressure sensor and a start electro-valve connected to the reverse chamber.

Указанная совокупность признаков позволяет повысить надежность работы регулируемой ударной машины за счет четкого и надежного запуска.The specified set of features can improve the reliability of the adjustable impact machine due to a clear and reliable start.

Повышение эффективности работы и расширение возможностей использования регулируемой ударной машины достигается за счет использования ее без источника рабочей среды (громоздкого компрессора). Химический источник рабочей среды вырабатывает, например, смесь высококонцентрированного раствора бикарбоната калия (КНСО₃), ПАВ и соляной кислоты HCl и подает рабочую среду в виде пенной субстанции посредством блока управления через ресивер и электроклапан запуска в камеру обратного хода регулируемой ударной машины. Весь процесс запуска и работы регулируемой ударной машины происходит так же, как и в прототипе, однако, во-первых, при таком варианте исполнения не нужен источник рабочей среды с дросселем, во-вторых, пенная субстанция так же, как и в первом варианте исполнения, способствует повышению мощности регулируемой ударной машины за счет сокращения перетечек рабочей среды между камерами прямого и обратного хода и камерой управления и, в-третьих, пенная субстанция за счет своей плотности позволяет повысить управляющий импульс Р_упр. давления рабочей среды, который будет более резко (чем в прототипе и в первом варианте исполнения) воздействовать на турбинку, при этом вся система переключения золотника становится четче, а значит, повышается эффективность работы машины в целом.Improving work efficiency and expanding the possibilities of using an adjustable impact machine is achieved by using it without a source of the working medium (bulky compressor). A chemical source of the working medium produces, for example, a mixture of a highly concentrated solution of potassium bicarbonate (KHCO ₃ ), a surfactant and hydrochloric acid HCl and supplies the working medium in the form of foamy substance through the control unit through the receiver and the solenoid valve to the return chamber of the adjustable impact machine. The entire process of starting and operating an adjustable impact machine occurs in the same way as in the prototype, however, firstly, with this embodiment, the source of the working medium with a throttle is not needed, and secondly, the foam substance is the same as in the first embodiment , helps to increase the power of the adjustable impact machine by reducing the flow of the working medium between the forward and reverse cameras and the control camera and, thirdly, the foam substance due to its density allows you to increase the control impulse P _control . the pressure of the working medium, which will more sharply (than in the prototype and in the first embodiment) affect the turbine, while the entire valve switching system becomes clearer, which means that the overall performance of the machine increases.

Повышение надежности работы регулируемой ударной машины достигается введением блока управления, который позволяет при необходимом давлении рабочей среды в ресивере и от сигнала датчика давления мгновенно открыть электроклапан запуска и тем самым обеспечить импульсный и надежный запуск регулируемой ударной машины.Improving the reliability of the adjustable impact machine is achieved by introducing a control unit that allows you to instantly open the start solenoid valve at the required pressure of the working medium in the receiver and from the signal from the pressure sensor, and thereby provide a pulse and reliable start of the adjustable impact machine.

Сущность технического решения поясняется примерами конкретного исполнения регулируемой ударной машины и чертежами фиг. 1, 2, где на фиг. 1 изображена схема регулируемой ударной машины по первому варианту исполнения, на фиг. 2 - то же по второму варианту исполнения.The essence of the technical solution is illustrated by examples of a specific embodiment of an adjustable impact machine and the drawings of FIG. 1, 2, where in FIG. 1 shows a diagram of an adjustable impact machine according to the first embodiment; FIG. 2 - the same in the second embodiment.

Регулируемая ударная машина (далее - РУМ) по первому варианту исполнения содержит корпус 1 (фиг. 1), ударник 2, камеры прямого 3 и обратного 4 хода, камеру 5 управления, рабочий инструмент 6 и управляющее устройство 7, содержащее золотник 8 и взаимодействующий с ним шток 9, турбинку 10, выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, сопло 12 управления камеры 5 управления, поворотную пружину 13, дроссель 14 и источник 15 рабочей среды (далее - источник 15), при этом золотник 8 выполнен поворотного типа и в качестве штока 9 использован вал, на котором установлены золотник 8, турбинка 10 и поворотная пружина 13, работающая на закрытие золотника 8 при отсутствии воздействия управляющего импульса Р_упр. давления рабочей среды на турбинку 10 от сопла 12 управления камеры 5 управления. Впускное 16 отверстие золотника 8 через выпускное 17 отверстие золотника 8 при его открытом положении соединено с выхлопным соплом 11 камеры 4 обратного хода и через указанный дроссель 14 с источником 15, причем выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода и сопло 12 управления камеры 5 управления сориентированы на турбинку 10 с возможностью открытия золотника 8. Управляющее устройство 7 снабжено вакуумным эжектором 18, обратным клапаном 19 и регулятором 20 вакуума. Камера 5 управления соединена через камеру 4 обратного хода в верхнем положении ударника 2 и указанный выше дроссель 14 с источником 15 и через впускное 16, выпускное 17 отверстия золотника 8, вакуумный эжектор 18 и обратный клапан 19 - с камерой 3 прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины. Регулятор 20 вакуума соединен с камерой 3 прямого хода. Управляющее устройство 7 снабжено ресивером 21, связанным с химическим источником 22 рабочей среды (далее - химический источник 22), электроклапаном 23 запуска и блоком 24 управления, взаимодействующим с источником 15 и электроклапаном 23 запуска, соединенным с камерой 4 обратного хода.The adjustable percussion machine (hereinafter - RUM) according to the first embodiment includes a housing 1 (Fig. 1), a drummer 2, a forward 3 and a reverse 4 camera, a control chamber 5, a working tool 6 and a control device 7 containing a spool 8 and interacting with the stem 9, the turbine 10, the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4, the control nozzle 12 of the control chamber 5, the rotary spring 13, the throttle 14 and the medium source 15 (hereinafter - the source 15), while the spool 8 is made of a rotary type and as rod 9 used a shaft on which the evils are installed otnik 8, turbine 10 and a rotary spring 13, working to close the spool 8 in the absence of the influence of the control pulse P _control . the pressure of the working medium on the turbine 10 from the nozzle 12 of the control chamber 5 of the control. The inlet 16 of the spool 8 through the outlet 17 of the spool 8 when open is connected to the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4 and through said throttle 14 to the source 15, the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4 and the control nozzle 12 of the control chamber 5 are oriented to a turbine 10 with the possibility of opening the spool 8. The control device 7 is equipped with a vacuum ejector 18, a check valve 19 and a vacuum regulator 20. The control chamber 5 is connected through the reverse chamber 4 in the upper position of the hammer 2 and the aforementioned throttle 14 to the source 15 and through the inlet 16, outlet 17 of the valve spool 8, the vacuum ejector 18 and the check valve 19 to the forward chamber 3, made in the form vacuum spring. The vacuum regulator 20 is connected to the forward chamber 3. The control device 7 is equipped with a receiver 21 connected to a chemical source 22 of the working medium (hereinafter referred to as a chemical source 22), a start electrovalve 23 and a control unit 24 interacting with a source 15 and a start electrovalve 23 connected to the reverse chamber 4.

РУМ по первому варианту исполнения работает следующим образом. В исходном положении золотник 8 закрыт (фиг. 1), ударник 2 находится в нижнем положении, поворотная пружина 13 разжата, прижимая при этом шток 9 к верхнему по чертежу упору. Электроклапан 23 запуска закрыт. Посредством блока 24 управления включают источник 15 и открывают электроклапан 23 запуска. В ресивере 21 начинает расти давление рабочей среды. Химический источник 22 подает в ресивер 21 пенную субстанцию, например смесь высококонцентрированного раствора бикарбоната калия КНСО₃, ПАВ и соляной кислоты HCl (далее - пена). Посредством блока 24 управления электроклапан 23 запуска закрывают. Рабочая среда от источника 15 продолжает поступать в камеру 4 обратного хода. Как правило, давления этой рабочей среды недостаточно для движения ударника 2 вверх. Когда давление рабочей среды в ресивере 21 становится достаточным для резкого взвода ударника 2, с помощью блока 24 управления открывается электроклапан 23 запуска. Пена вместе с рабочей средой резко поступает в камеру 4 обратного хода. Происходит надежный и четкий запуск РУМ, т.е. ударник 2 устремляется вверх. Пена, попадая в камеру 4 обратного хода, закупоривает сопряженные поверхности корпуса 1 и ударника 2 и предотвращает возможные перетечки рабочей среды из камеры 4 обратного хода в камеру 5 управления и в камеру 3 прямого хода. Процесс подачи рабочей среды в ресивер 21 и камеру 4 обратного хода регулируется дросселем 14. При движении ударника 2 вверх происходит соединение камеры 4 обратного хода и камеры 5 управления. Возникает управляющий импульс Р_упр. давления рабочей среды, который через сопло 12 управления камеры 5 управления, создавая струю рабочей среды, воздействует на турбинку 10, вращая последнюю по часовой (фиг. 1) стрелке. От турбинки 10 через шток 9 поворачивается золотник 8 по часовой стрелке. Поворотная пружина 13 начинает сжиматься. При самом небольшом открытии золотника 8 рабочая среда от источника 15 через дроссель 14, впускное 16 и выпускное 17 отверстия золотника 8 поступает на турбинку 10 через выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, что создает добавочную реактивную силу на турбинке 10, ускоряя сжатие поворотной пружины 13, поворот штока 9 до нижнего по чертежу (фиг. 1) упора и, соответственно, открытие золотника 8. От источника 15 часть рабочей среды через дроссель 14, впускное 16 и выпускное 17 отверстия золотника 8 попадает в вакуумный эжектор 18, с помощью которого через обратный клапан 19 в камере 3 прямого хода, представляющей собой вакуумную пружину, создается вакуум, глубину которого, а соответственно и энергию удара, можно регулировать с помощью регулятора 20 вакуума. Ударник 2 достигает верхнего положения и под действием вакуумной пружины (камеры 3 прямого хода) начинает движение вниз. Рабочая среда из камеры 4 обратного хода устремляется через впускное 16 и выпускное 17 отверстия золотника 8 на выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, сжимая поворотную пружину 13 и прижимая шток 9 к нижнему по чертежу (фиг. 1) упору. Золотник 8 остается в открытом состоянии, даже при разделении камеры 4 обратного хода и камеры 5 управления. В конце прямого хода ударник 2 наносит удар по рабочему инструменту 6. Рабочая среда из камеры 4 обратного хода уже не может воздействовать через выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода на турбинку 10, поскольку давление в камере 4 обратного хода резко снижается. Управляющий импульс Р_упр. давления рабочей среды отсутствует, т.к. камера 4 обратного хода и камера 5 управления разделены. Давления рабочей среды, поступающей от ресивера 21 через впускное 16 и выпускное 17 отверстия золотника 8 на выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, недостаточно, чтобы удерживать через турбинку 10 и шток 9 золотник 8 в открытом состоянии. Поворотная пружина 13 разжимается, поворачивая шток 9 к верхнему по чертежу (фиг. 1) упору. Золотник 8 закрывается. Цикл работы РУМ повторяется.RUM according to the first embodiment works as follows. In the initial position, the spool 8 is closed (Fig. 1), the hammer 2 is in the lower position, the rotary spring 13 is unloaded, while pressing the rod 9 against the upper stop in the drawing. Solenoid valve 23 start is closed. By means of the control unit 24, the source 15 is turned on and the start electro-valve 23 is opened. In the receiver 21 begins to increase the pressure of the working environment. The chemical source 22 delivers a foamy substance to the receiver 21, for example, a mixture of a highly concentrated solution of potassium bicarbonate KHCO ₃ , a surfactant and hydrochloric acid HCl (hereinafter - foam). By means of the control unit 24, the start electrovalve 23 is closed. The working medium from the source 15 continues to flow into the reverse chamber 4. As a rule, the pressure of this working medium is not enough for the movement of the striker 2 up. When the pressure of the working medium in the receiver 21 becomes sufficient for a sharp cocking of the hammer 2, by means of the control unit 24, the start electrovalve 23 is opened. The foam, together with the working medium, enters sharply into the reverse chamber 4. A reliable and precise launch of the RUM occurs, i.e. drummer 2 rushes up. Foam, falling into the reverse chamber 4, clogs the mating surfaces of the housing 1 and hammer 2 and prevents possible overflow of the working medium from the reverse chamber 4 into the control chamber 5 and into the forward chamber 3. The process of supplying the working medium to the receiver 21 and the reverse chamber 4 is regulated by the throttle 14. When the striker 2 moves upward, the reverse chamber 4 and the control chamber 5 are connected. There is a control pulse P _control . pressure of the working medium, which through the nozzle 12 of the control chamber 5 controls, creating a jet of the working medium, acts on the turbine 10, rotating the latter clockwise (Fig. 1) clockwise. From the turbine 10 through the rod 9 rotates the valve 8 clockwise. The rotary spring 13 begins to compress. With the smallest opening of the valve 8, the working medium from the source 15 through the throttle 14, inlet 16 and outlet 17 of the valve spool 8 enters the turbine 10 through the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4, which creates additional reactive force on the turbine 10, accelerating the compression of the rotary spring 13 , the rotation of the rod 9 to the lower stop (Fig. 1) of the stop and, accordingly, the opening of the spool 8. From the source 15, part of the working medium through the throttle 14, inlet 16 and outlet 17 of the spool hole 8 enters the vacuum ejector 18, through which arr pleasing valve 19 in the chamber 3 the forward stroke, the spring is a vacuum, a vacuum is created, whose depth, and thus the impact energy can be controlled by the vacuum controller 20. Drummer 2 reaches the upper position and under the action of a vacuum spring (camera 3 forward) starts to move down. The working medium from the reverse chamber 4 rushes through the inlet 16 and the outlet 17 of the spool hole 8 onto the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4, compressing the rotary spring 13 and pressing the rod 9 against the lower stop (Fig. 1). The spool 8 remains in the open state, even when separating the reverse chamber 4 and the control chamber 5. At the end of the forward stroke, the striker 2 strikes the working tool 6. The working medium from the reverse chamber 4 can no longer act through the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4 on the turbine 10, since the pressure in the reverse chamber 4 sharply decreases. Control pulse P _control there is no pressure of the working medium, as the reverse camera 4 and the control camera 5 are separated. The pressure of the working medium coming from the receiver 21 through the inlet 16 and the outlet 17 of the spool hole 8 to the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4 is not enough to keep the spool 8 in the open state through the turbine 10 and rod 9. The rotary spring 13 is opened, turning the rod 9 to the upper stop according to the drawing (Fig. 1). Spool 8 closes. The RUM cycle is repeated.

Пена за счет своей плотности служит уплотнением сопряженных поверхностей ударника 2 и корпуса 1, что приводит к снижению перетечек рабочей среды между камерами прямого 3 и обратного 4 хода и камерой 5 управления, к повышению мощности РУМ, а следовательно, к повышению эффективности ее работы.Foam, due to its density, serves as a seal on the mating surfaces of the striker 2 and body 1, which leads to a decrease in the leakage of the working medium between the direct 3 and reverse 4 cameras and the control camera 5, to increase the power of the RUM, and therefore, to increase its efficiency.

РУМ по второму варианту исполнения, который применяется при невозможности использования источника рабочей среды (компрессора), содержит корпус 1 (фиг. 2), ударник 2, камеры прямого 3 и обратного 4 хода, камеру 5 управления, рабочий инструмент 6 и управляющее устройство 7, содержащее золотник 8 и взаимодействующий с ним шток 9, турбинку 10, выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, сопло 12 управления камеры 5 управления, поворотную пружину 13. Золотник 8 выполнен поворотного типа. В качестве штока 9 использован вал, на котором установлен золотник 8, турбинка 10 и поворотная пружина 13, работающая на закрытие золотника 8 при отсутствии управляющего импульса Р_упр. давления рабочей среды на турбинку 10 от сопла 12 управления камеры 5 управления. Впускное 14 отверстие золотника 8 при его открытом положении через выпускное 15 отверстие золотника 8 соединено с выхлопным соплом 11 камеры 4 обратного хода. При этом выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода и сопло 12 управления камеры 5 управления сориентированы на турбинку 10 с возможностью открытия золотника 8. Управляющее устройство 7 снабжено вакуумным эжектором 16, обратным клапаном 17 и регулятором 18 вакуума. Камера 5 управления соединена через камеру 4 обратного хода в верхнем положении ударника 2 и впускное 14, выпускное 15 отверстия золотника 8, вакуумный эжектор 16, обратный клапан 17 с камерой 3 прямого хода, выполненной в виде вакуумной пружины. Регулятор 18 вакуума соединен с камерой 3 прямого хода. Управляющее устройство 7 снабжено блоком 19 управления и ресивером 20, оснащенным датчиком 21 давления и соединенным с химическим источником 22 рабочей среды (далее - химический источник 22) и электроклапаном 23 запуска, при этом блок 19 управления связан с датчиком 21 давления и электроклапаном 23 запуска, соединенным с камерой 4 обратного хода.RUM according to the second embodiment, which is used when it is impossible to use a source of the working medium (compressor), contains a housing 1 (Fig. 2), a drummer 2, a direct 3 and a reverse 4 camera, a control chamber 5, a working tool 6 and a control device 7, comprising a spool 8 and a rod 9 interacting with it, a turbine 10, an exhaust nozzle 11 of a reverse chamber 4, a control nozzle 12 of a control chamber 5, a rotary spring 13. The spool 8 is made of a rotary type. As rod 9, a shaft is used, on which a spool 8, a turbine 10 and a rotary spring 13 are installed, which works to close the spool 8 in the absence of a control pulse P _control. the pressure of the working medium on the turbine 10 from the nozzle 12 of the control chamber 5 of the control. The inlet 14 of the spool 8 when it is open through the outlet 15 of the spool 8 is connected to the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4. In this case, the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4 and the control nozzle 12 of the control chamber 5 are oriented to the turbine 10 with the possibility of opening the spool 8. The control device 7 is equipped with a vacuum ejector 16, a check valve 17 and a vacuum regulator 18. The control chamber 5 is connected through the reverse chamber 4 in the upper position of the hammer 2 and the inlet 14, the outlet 15 of the valve spool 8, the vacuum ejector 16, the check valve 17 and the forward chamber 3 made in the form of a vacuum spring. The vacuum regulator 18 is connected to the forward chamber 3. The control device 7 is equipped with a control unit 19 and a receiver 20, equipped with a pressure sensor 21 and connected to a chemical source 22 of the working medium (hereinafter, the chemical source 22) and a start electrovalve 23, while the control unit 19 is connected to a pressure sensor 21 and a start electrovalve 23, connected to the reverse chamber 4.

РУМ по второму варианту исполнения работает следующим образом. В исходном положении золотник 8 (фиг. 2) закрыт, ударник 2 находится в нижнем положении, поворотная пружина 13 разжата, прижимая шток 9 к верхнему по чертежу упору. Электроклапан 23 запуска закрыт. После того как химический источник 22, подавая в ресивер 20 рабочую среду в виде пенной субстанции, например, смесь высококонцентрированного раствора бикарбоната калия КНСО₃, ПАВ и соляной кислоты HCl (далее - пена), создает в ресивере 20 необходимое для работы РУМ давление рабочей среды, датчик 21 давления передает сигнал на блок 19 управления. Последний в свою очередь открывает электроклапан 23 запуска и пена поступает в камеру 4 обратного хода. Происходит резкий и надежный взвод ударника 2 и соединение камеры 4 обратного хода и камеры 5 управления. Возникает управляющий импульс Р_упр. давления рабочей среды в виде пены, который через сопло 12 управления камеры 5 управления, создавая струю рабочей среды, воздействует на турбинку 10, вращая последнюю по часовой (фиг. 2) стрелке. От турбинки 10 через шток 9 поворачивается золотник 8 по часовой стрелке. Поворотная пружина 13 начинает сжиматься. При самом небольшом открытии золотника 8 часть рабочей среды из ресивера 20 через электроклапан 23 запуска, впускное 14 и выпускное 15 отверстия золотника 8 поступает на турбинку 10 через выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, что создает добавочную реактивную силу на турбинке 10, ускоряя сжатие поворотной пружины 13, поворот штока 9 до нижнего по чертежу (фиг. 2) упора и, соответственно, открытие золотника 8. Часть рабочей среды через впускное 14 и выпускное 15 отверстия золотника 8 попадает в вакуумный эжектор 16, с помощью которого через обратный клапан 17 в камере 3 прямого хода, представляющей собой вакуумную пружину, создается вакуум, глубину которого, а соответственно, и энергию удара, можно регулировать с помощью регулятора 18 вакуума. Ударник 2 достигает верхнего положения и под действием вакуумной пружины (камеры 3 прямого хода) начинает движение вниз. Рабочая среда из камеры 4 обратного хода устремляется через впускное 14 и выпускное 15 отверстия золотника 8 на выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, сжимая поворотную пружину 13 и прижимая шток 9 к нижнему по чертежу (фиг. 2) упору. Золотник 8 остается в открытом состоянии даже при разделении камеры 4 обратного хода и камеры 5 управления. В конце прямого хода ударник 2 наносит удар по рабочему инструменту 6. Давление рабочей среды в камере 4 обратного хода резко снижается и не может воздействовать через выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода на турбинку 10. Управляющий импульс Р_упр. давления рабочей среды отсутствует, т.к. камера 4 обратного хода и камера 5 управления разделены. Давления рабочей среды, поступающей от ресивера 20 через электроклапан 23 запуска, впускное 14 и выпускное 15 отверстия золотника 8 на выхлопное сопло 11 камеры 4 обратного хода, недостаточно, чтобы удерживать через турбинку 10 и шток 9 золотник 8 в открытом состоянии. Поворотная пружина 13 разжимается, поворачивая шток 9 к верхнему по чертежу (фиг. 2) упору. Золотник 8 закрывается. Цикл работы РУМ повторяется.RUM according to the second embodiment works as follows. In the initial position, the spool 8 (Fig. 2) is closed, the hammer 2 is in the lower position, the rotary spring 13 is unloaded, pressing the rod 9 to the upper stop according to the drawing. Solenoid valve 23 start is closed. After the chemical source 22, feeding the working medium into the receiver 20 as a foamy substance, for example, a mixture of a highly concentrated solution of potassium bicarbonate KHCO ₃ , a surfactant and hydrochloric acid HCl (hereinafter referred to as foam), creates the working medium pressure necessary for the RUM to work , the pressure sensor 21 transmits a signal to the control unit 19. The latter, in turn, opens the electro-valve 23 start and the foam enters the chamber 4 reverse. There is a sharp and reliable cocking of the hammer 2 and the connection of the reverse chamber 4 and the control chamber 5. There is a control pulse P _control . pressure of the working medium in the form of foam, which through the nozzle 12 of the control chamber 5 controls, creating a jet of the working medium, acts on the turbine 10, rotating the latter clockwise (Fig. 2) clockwise. From the turbine 10 through the rod 9 rotates the valve 8 clockwise. The rotary spring 13 begins to compress. With the smallest opening of the spool 8, part of the working medium from the receiver 20 through the solenoid valve 23, inlet 14 and outlet 15 of the spool 8 enters the turbine 10 through the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4, which creates an additional reactive force on the turbine 10, accelerating the compression of the rotary springs 13, the rotation of the rod 9 to the lower stop (Fig. 2) of the stop and, accordingly, the opening of the spool 8. Part of the working medium through the inlet 14 and outlet 15 of the spool 8 opens into the vacuum ejector 16, through which apan 17 in the forward-running chamber 3, which is a vacuum spring, a vacuum is created, the depth of which, and, accordingly, the impact energy, can be adjusted using the vacuum regulator 18. Drummer 2 reaches the upper position and under the action of a vacuum spring (camera 3 forward) starts to move down. The working medium from the reverse chamber 4 rushes through the inlet 14 and the outlet 15 of the spool 8 holes to the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4, compressing the rotary spring 13 and pressing the rod 9 against the lower stop (Fig. 2). The spool 8 remains in the open state even when separating the reverse chamber 4 and the control chamber 5. At the end of the forward stroke, the striker 2 strikes the working tool 6. The pressure of the working medium in the reverse chamber 4 decreases sharply and cannot affect the turbine 10 through the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4. Control pulse P _control . there is no pressure of the working medium, as the reverse camera 4 and the control camera 5 are separated. The pressure of the working medium coming from the receiver 20 through the solenoid valve 23 of the start, inlet 14 and outlet 15 of the spool hole 8 to the exhaust nozzle 11 of the reverse chamber 4 is not enough to keep the spool 8 open through the turbine 10 and stem 9. The rotary spring 13 is opened, turning the rod 9 to the upper stop according to the drawing (Fig. 2). Spool 8 closes. The RUM cycle is repeated.

Пена за счет своей плотности служит уплотнением сопряженных поверхностей ударника 2 и корпуса 1, что снижает перетечки рабочей среды между камерами 3 прямого и обратного 4 хода и камерой 5 управления, при этом резко повышается мощность РУМ, а следовательно, повышается эффективность ее работы.Foam, due to its density, serves as a seal on the mating surfaces of the striker 2 and body 1, which reduces the flow of the working medium between the forward and reverse 4 chambers 3 and the control chamber 5, while the power of the RUM sharply increases, and therefore, its efficiency increases.

Пена позволяет повысить управляющий импульс Р_упр. давления рабочей среды, который более резко (чем в прототипе и в первом варианте исполнения) воздействует на турбинку 10, при этом вся система переключения золотника 8 становится четче, а значит, повышается эффективность работы РУМ.Foam allows you to increase the control impulse P _control . the pressure of the working medium, which more sharply (than in the prototype and in the first embodiment) acts on the turbine 10, while the entire switching system of the spool 8 becomes clearer, which means that the efficiency of the RUM increases.

Claims

1. An adjustable percussion machine comprising a housing, a hammer, forward and reverse cameras, a control chamber, a working tool and a control device comprising a spool and a rod interacting with it, a turbine, an exhaust nozzle of a reverse chamber, a control chamber nozzle of a control chamber, a rotary spring, the throttle and the source of the working medium, while the spool is made of a rotary type and a shaft is used as a rod, on which a spool, a turbine and a rotary spring are installed, which works to close the spool in the absence of the operation of the control pulse P _control. the pressure of the working medium on the turbine from the control chamber control nozzle, while the inlet of the spool when it is open through the outlet of the spool is connected to the exhaust nozzle of the reverse chamber, and through the specified throttle to the source of the working medium, the exhaust nozzle of the reverse chamber and nozzle the controls of the control chamber are oriented to the turbine with the possibility of opening the spool, and the control device is equipped with a vacuum ejector, a check valve and a vacuum regulator connected to with a forward stroke measuring device, wherein the control chamber is connected through a reverse stroke chamber in the upper position of the hammer and the above-mentioned throttle to a source of the working medium and through the inlet and outlet openings of the slide valve, a vacuum ejector and a non-return valve to a forward stroke chamber made in the form of a vacuum spring, characterized in that the control device is equipped with a receiver associated with a chemical source of a working medium, a start electrovalve and a control unit interacting with a source of a working medium and an electrovalve Starting PC connected to a reverse camera.

2. An adjustable impact machine comprising a housing, a hammer, forward and reverse cameras, a control chamber, a working tool and a control device comprising a spool and a rod interacting with it, a turbine, an exhaust nozzle of a reverse chamber, a control chamber nozzle of a control chamber, a rotary spring, wherein the spool is made of a rotary type and a shaft is used as a rod, on which a spool, a turbine and a rotary spring are installed, which works to close the spool in the absence of the influence of the control impulse P _control the pressure of the working medium on the turbine from the control chamber control nozzle, while the spool inlet when it is open through the spool outlet is connected to the exhaust nozzle of the reverse chamber, the exhaust nozzle of the reverse chamber and the control nozzle of the control chamber are oriented to the turbine with the possibility of opening the spool and the control device is equipped with a vacuum ejector, a non-return valve and a vacuum regulator connected to the forward camera, and the control camera is connected through h the reverse chamber in the upper position of the hammer and the inlet, outlet of the slide valve, a vacuum ejector and a non-return valve with a forward chamber made in the form of a vacuum spring, characterized in that the control device is equipped with a control unit and a receiver equipped with a pressure sensor and connected to a chemical a working medium source and a start electrovalve, wherein the control unit is connected to said pressure sensor and a start electrovalve connected to the back-up chamber.