Ударний механізм для ударного пристрою і спосіб відкривання випускного отвору

Реферат: Ударний механізм для працюючого аксіально в обох напрямках ударного пристрою, що включає в себе переміщуваний за допомогою нагнітального середовища в осьовому напрямку трубчастий поршень в корпусі ударного механізму і центральний, відповідно, проксимальний, подаваний, з'єднаний з одним інструментом, передавальний блок енергії ударів, що має з обох сторін ударну, а також засіб перемикання навантаження тиском трубчастого поршня, при цьому трубчастий поршень має з обох сторін радіальні навантажувані поверхні. Для створення регулювання частоти ударів і сили ударів трубчастого поршня в трубчастому поршні (1) розташована керуюча виїмка (12), а в корпусі (2) ударного механізму - аксіально зміщені щонайменше дві керуючі канавки (3, 3') для перемикання навантаження нагнітальним середовищем навантажуваних поверхонь (11, 11') трубчастого поршня і перемикаючі канавки (3, 3') можуть бути активовані почергово за допомогою засобу (4) керування за допомогою з'єднувальних каналів. Винахід стосується способу відкривання або закривання випускного отвору в забезпеченій вогнетривкою футерівкою стінці металургійного резервуара. UA 105950 C2 (12) UA 105950 C2 UA 105950 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується ударного механізму для працюючого аксіально в обох напрямках ударного пристрою, зокрема ударного механізму для бурильного молотка для відкривання і, при відомих умовах, закривання випускного отвору металургійного резервуара, що включає трубчастий поршень, який переміщується за допомогою нагнітального середовища, в осьовому напрямку в корпусі ударного механізму і центральний, відповідно, проксимальний, подаваний, з'єднаний щонайменше з одним інструментом, що має з обох сторін ударну п'яту передавального блока енергії ударів, а також засіб перемикання (реверсування) навантаження тиском трубчастого поршня, при цьому трубчастий поршень має з обох сторін навантажувані нагнітальним середовищем, по суті радіальні навантажувані (робочі) поверхні тиску і між трубчастим поршнем і корпусом ударного механізму має канавки для реверсування навантаження нагнітальним середовищем навантажуваних поверхонь і пристрій скидання, відповідно, повернення середовища. Далі винахід стосується способу відкривання або закривання випускного отвору в забезпеченій вогнетривкою футерівкою стінці металургійного резервуара. З рівня техніки відомі і розкриті, наприклад, в ЕР 0 930 476 В1 пневматичні або гідравлічні молотки з ударним механізмом, який має трубчастий поршень, який навантажується відповідно аксіально з обох сторін нагнітальним середовищем. Такі ударні механізми використовуються переважно для пристроїв, які забезпечують в обох напрямках рух інструмента уперед або назад, як засоби для відкривання або закривання випускних отворів металургійних резервуарів і тому подібного. Регулювання в межах енергії ударів, а також частоти ударів трубчастого поршня може здійснюватися з великими витратами за рахунок засобів перенастройки ударного пристрою або шляхом регулювання витрати на одиницю часу і/або тиску підвідного нагнітального середовища. У металургійних резервуарах, таких як доменні печі і тому подібне, може бути вигідно для відкривання випускного отвору (льотки) в кам'яній кладці передбачити високу частоту ударів і невелику ударну силу інструмента. При виведенні після пробивки бурильного інструмента з льотки, щоб перешкодити його затисненню, технологічно переважне використання максимально можливої сили зворотних ударів, причому також з незначною частотою ударів. Задача винаходу полягає в тому, щоб усунути недоліки ударних механізмів вищеназваної конструкції для бурильного молотка і простим чином створити регулювання частоти ударів і сили ударів трубчастого поршня. Далі, при відомих умовах, мається намір забезпечити перемикання частоти ударів і ударної сили трубчастого поршня при зміні аксіального напрямку навантаження інструмента в практичному застосуванні, щоб задовольнити особливі вимоги до бурильних пристроїв, зокрема, на металургійних виробництвах. Далі, задачею винаходу є запропонувати спосіб відкривання або закривання випускних отворів вищеназваного типу, який відрізняється вдосконаленою технологією при вищій безпеці експлуатації. Ця задача вирішується за рахунок згаданого ударного механізму, при цьому в трубчастому поршні розташована керуюча виїмка, а в корпусі ударного механізму - аксіально зміщені щонайменше дві керуючі канавки для перемикання навантаження нагнітальним середовищем навантажуваних поверхонь трубчастого поршня і перемикаючі канавки можуть бути альтернативно (з чергуванням) активовані за допомогою засобу керування за допомогою з'єднувальних каналів. Досягнуті завдяки винаходу переваги видні по суті в тому, що трубчастий поршень залежно від активації однієї із зміщених в осьовому напрямку перемикаючих канавок виконує різний шлях зміщення або прискорення і таким чином реалізовуються зміни в частоті ударів і ударній силі або енергії ударів. Таким чином, чим довшим передбачений шлях зворотного ходу трубчастого поршня для перемикання навантаження нагнітальним середовищем, тим менша частота ударів і тим вища енергія ударів молотка, і навпаки. Залежно від бажаних критеріїв роботи ударного механізму ударного пристрою, простим засобом керування можна регулювати ефективність перемикаючих канавок і, таким чином, встановлювати робочі параметри. Особливо просте і ефективне керування рухом трубчастого поршня досягається, якщо з'єднаний з корпусом ударного механізму засіб керування ударного механізму має циліндричну виїмку із з'єднувальними каналами до перемикаючих канавок в корпусі ударного механізму і за допомогою осьового позиціонування розподільного поршня у виїмці може бути активована відповідно одна з перемикаючих канавок. 1 UA 105950 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Ця форма здійснення засобу керування має перевагу в тому, що за рахунок простого зміщення розподільного поршня у виїмці утворюються відповідно безпосередньо ефективні, короткі з'єднання проточних каналів, які забезпечують точне перемикання руху трубчастого поршня. Згідно з одним з варіантів виконання згідно з винаходом, розподільний поршень може бути позиціонований у виїмці засобу керування вручну або проти зусилля пружини за допомогою нагнітального середовища. Відповідно, як альтернатива може бути використане автоматичне регулювання руху трубчастого поршня, якщо мова йде про гідравлічний або пневматичний ударний пристрій. Якщо, в іншому варіанті виконання винаходу, підведення і відведення ударного пристрою здійснюється на місці відповідно за допомогою нагнітального середовища і, таким чином, положення розподільного поршня встановлюється (настроюється) в засобі керування залежно від напрямку ударів ударного пристрою, то на металургійних виробництвах, наприклад, відкривання або закривання випускного отвору (льотки) металургійних резервуарів може здійснюватися оптимальним способом автоматично. Інша задача винаходу в тому, щоб запропонувати переважний спосіб з використанням вже розкритого ударного механізму в ударному пристрої для відкривання або, при відомих умовах, закривання випускного отвору в забезпеченій вогнетривкою футерівкою стінці металургійного резервуара, досягається, якщо рух інструмента уперед або рух назад здійснюється з різною енергією ударів і/або з різною частотою ударів. Вогнетривке облицювання, його ремонт, а також набивна маса є виключно крихкими і сприйнятливі до утворення тріщин. Отже, якщо при відкриванні випускного отвору металургійного резервуара інструмент приводиться в дію з високою енергією ударів, то в кам'яній кладці можуть утворюватися великі, лійкоподібні відколи, що вимагають витратного ремонту. Перемикання енергії ударів і/або частоти ударів інструмента дозволяють вибрати відповідно найбільш сприятливу технологію ударної дії. Якщо перемикання енергії ударів і/або частоти ударів інструмента переважним чином регулюється за допомогою зміни руху ударного пристрою уперед на рух назад, то може бути досягнутий вдосконалений технологічний спосіб обслуговування льотки металургійного резервуара з великим економічним ефектом. Особливо сприятливим виявилося, коли інструмент здійснює рух уперед з нижчою енергією ударів і вищою частотою ударів, а рух назад з вищою енергією ударів і нижчою частотою ударів. Це дозволяє оптимізувати бурильний процес при обслуговуванні льотки і практично виключає при русі уперед лійкоподібний відкол (відбій) в кам'яній кладці, а при зворотному русі інструмента його видалення здійснюється без затиснення і з високою швидкістю. Приклад виконання винаходу, який являє собою лише технічний шлях його здійснення, показаний на кресленні і описується нижче. При цьому на кресленні показаний ударний механізм із засобом керування трубчастим поршнем. Перелік позицій до креслення покликаний полегшити взаємозв'язок зображених функціональних засобів і деталей. Представлено: 1 Трубчастий поршень 11, 11' Навантажувані (робочі) поверхні трубчастого поршня 12 Керуюча виїмка в трубчастому поршні 13 Підведення нагнітального середовища 2 Корпус ударного механізму 3, 3' Керуючі канавки в корпусі ударного механізму 31, 31'єднувальні канали 4 Засіб керування 41 Виїмка в засобі керування 43 Розподільний поршень 5 Розвантажувальна лінія для розвантаженого нагнітального середовища 51 Розвантажувальний канал в корпусі ударного механізму На кресленні показаний ударний механізм згідно з винаходом, при цьому не зображені передавальний блок енергії ударів з розташованими з обох сторін ударними п'ятами, а також інструмент/інструменти. Трубчастий поршень 1 розташований з можливістю осьового переміщення в корпусі 2 ударного механізму і має дистальні навантажувані (робочі) поверхні 11 і 11', які кожний раз при навантаженні однієї поверхні нагнітальним середовищем переміщують поршень 1. 2 UA 105950 C2 5 10 15 20 25 Реверсовані навантаження тиском відповідних навантажуваних поверхонь 11 і 11' трубчастого поршня 1 здійснюється звичайним засобом, при цьому подача і відведення нагнітального середовища перемикається проти дії зусилля пружини за допомогою тиску або скидання тиску на виконавчому пристрої. Для приведення в дію в ударному механізмі, згідно з винаходом, здійснюється підведення 13 нагнітального середовища за допомогою виїмки в корпусі 2 ударного механізму. При навантаженні поверхні 11', що навантажується, на трубчастому поршні 1 останній аксіально зміщується в корпусі 2 доти, доки не відбувається з'єднання підведення 13 нагнітального середовища з керуючою виїмкою в трубчастому поршні 12. Це приводить до перемикання навантаження тиском на навантажувану поверхню 11, яка штовхає трубчастий поршень в протилежному напрямку. Виїмка 12 в трубчастому поршні переходить в дві керуючі канавки 3, 3' із з'єднувальними каналами 31, 31' до засобу керування 4, в якому з'єднувальні канали 42, 42' йдуть далі у виїмку 41 з розподільним поршнем 43. Розподільний поршень 43 має на зовнішній поверхні виїмку, яка з'єднана з внутрішньою порожниною і таким чином утворює відвідний канал для нагнітального середовища, причому канал взаємодіє із відвідним засобом 5 для розвантаженого (тобто при зниженому тиску) нагнітального середовища. Розподільний поршень 43 зміщується пружиною, так що його виїмка на зовнішній поверхні активує або канали 31 в корпусі 2 і 42 ударного механізму в засобі 4 керування, або рознесені в осьовому напрямку канали 31' в корпусі 2 і 42' ударного механізму в засобі 4 керування. Звідси утворюється альтернатива коротшого і довшого шляху переміщення трубчастого поршня 1 для перемикання навантаження навантажуваних поверхонь 11 і 11'. Позиціонування розподільного поршня 43 в засобі 4 керування переважним чином може здійснюватися відповідно нагнітальним середовищем для присування і відведення бурильного молотка, так що досягається автоматично регульована його осьовим напрямом руху енергія ударів і/або частота ударів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 1. Ударний механізм для працюючого аксіально в обох напрямках ударного пристрою, зокрема ударний механізм для бурильного молотка для відкривання і, при відомих умовах, закривання випускного отвору металургійного резервуара, що включає в себе виконаний з можливістю переміщення за допомогою нагнітального середовища в осьовому напрямку трубчастий поршень (1) в корпусі (2) ударного механізму і центральний, відповідно, проксимальний, виконаний з можливістю підведення, з'єднаний щонайменше з одним інструментом, передавальний блок енергії ударів, що має з обох сторін ударну п'яту, а також засіб перемикання навантаження тиском трубчастого поршня, при цьому трубчастий поршень (1) має з обох сторін навантажувані нагнітальним середовищем, по суті, радіальні навантажувані поверхні (11, 11') і між трубчастим поршнем (1) і корпусом (2) ударного механізму має канавки для перемикання навантаження нагнітальним середовищем навантажуваних поверхонь і пристрій скидання, відповідно, повернення середовища, який відрізняється тим, що в трубчастому поршні (1) розташована керуюча виїмка (12), а в корпусі (2) ударного механізму аксіально зміщені щонайменше дві керуючі канавки (3, 3') для перемикання навантаження нагнітальним середовищем навантажуваних поверхонь (11, 11') трубчастого поршня і перемикаючі канавки (3, 3') виконані з можливістю альтернативного активування за допомогою засобу (4) керування за допомогою з'єднувальних каналів (31, 31', 42, 42'). 2. Ударний механізм за п. 1, який відрізняється тим, що засіб (4) керування ударного механізму має циліндричну виїмку (41) із з'єднувальними каналами (42, 42') до перемикаючих канавок (3, 3') в корпусі (2) ударного механізму і за допомогою осьового позиціонування розподільного поршня (43) у виїмці (41) може бути активована відповідно одна з перемикаючих канавок (3, 3'). 3. Ударний механізм за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що розподільний поршень (43) може бути позиціонований у виїмці (41) засобу (4) керування вручну або проти дії зусилля пружини за допомогою нагнітального середовища. 4. Ударний механізм за п. 3, який відрізняється тим, що підведення і відведення ударного пристрою здійснюється на місці відповідно за допомогою нагнітального середовища і, таким чином, положення розподільного поршня (43) в засобі (4) керування може регулюватися залежно від напрямку ударів ударного пристрою. 3 UA 105950 C2 5 10 5. Спосіб, переважно з використанням ударного механізму в ударному пристрої за п. 1, для відкривання або, при відомих умовах, закривання випускного отвору в забезпеченій вогнетривкою футерівкою стінці металургійного резервуара, в якому рух уперед і рух назад інструмента здійснюють з різною енергією ударів і/або з різною частотою ударів. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що перемиканням енергії ударів і/або частоти ударів інструмента переважним чином керують за допомогою зміни руху ударного пристрою уперед на рух назад. 7. Спосіб за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що інструмент здійснює рух уперед з нижчою енергією ударів і вищою частотою ударів, а рух назад з вищою енергією ударів і нижчою частотою ударів. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4