Pico hidráulico compuesto por un alojamiento de soporte giratorio monolítico (1),

un vástago de pistón cilíndrico (2), un percutor giratorio (3) y una herramienta de trabajo giratoria (4), con admisión y descarga de líquido a presión, caracterizado porque en la parte de alojamiento de soporte (1) está colocado de manera inmóvil el vástago de pistón (2) con el pistón (21), sobre el que se desliza de manera móvil un anillo de válvula (23), un percutor corto y axialmente sólido (3), dirigido en un casquillo (24) de percutor y pistón de transformador de presión (25), con lo que en una segunda parte de alojamiento de soporte (1) se inserta la herramienta de trabajo (4), colocada sin trabas en un casquillo de herramienta (27), que está protegido respecto al lado exterior por una cubierta de sellado inferior (29), con lo que mediante tal disposición se crea entre el alojamiento de soporte (1), el pistón de transformador de presión (25) y el percutor (3) una cámara de gas (45) y entre el vástago de pistón (2) y el pistón de transformador de presión (25) se crea un cilindro del transformador de presión (43) y una cámara de equilibrado (44), con lo que entre la cámara de gas (45) y la cámara de equilibrado (44) se crea un canal de conexión (26)

Alcance

La solución técnica se refiere a un pico hidráulico que se encuentra dentro de la categoría de dispositivos de perforación portátiles accionados mediante golpeo e impulsados mediante líquido a presión. Es un pico de tipo 5 pistón, en el que una herramienta de trabajo (martillo cortador) golpea un elemento de impulso (percutor). Tal solución se conoce a partir del documento WO 02/06014 A.

Estado de la técnica

El documento WO 02/06014 A introduce un pico hidráulico compuesto por un cuerpo de soporte monolítico, un vástago de pistón cilíndrico, un percutor y una herramienta de trabajo y está equipado con admisión y descarga de 10 líquido a presión, mientras que el vástago de pistón está colocado de manera inmóvil en una parte del cuerpo de soporte y la herramienta de trabajo colocada en una segunda parte del cuerpo de soporte.

Las soluciones conocidas se basan en el direccionamiento hidráulico del percutor que tiene forma de vástago de pistón continuo. El vástago de pistón tiene un diámetro aumentado en la parte central que adopta la función de pistón ligeramente sellado a través del hueco en el cilindro. Dado que, tras un eventual contacto de la parte de pistón 15 del percutor con el cilindro, el percutor está sobrediseñado estáticamente en la colocación, este hueco tiene que ser suficientemente grande, lo que provoca grandes pérdidas de flujo. Esto tiene su mayor influencia sobre la disminución de la eficacia de picos en la producción mundial actual. La admisión de aceite a presión se dirige a las cámaras de trabajo del cilindro mediante el direccionamiento a través del alojamiento de soporte mediante canales que reducen la eficacia de picos mediante su resistencia hidráulica, especialmente mediante el movimiento del 20 percutor en el golpe. El impulso para cambiar el elemento de conmutación en la posición superior se obtiene a partir del canal de control en el cilindro. Este canal no permite sellar el pistón del percutor mediante una copa. Por tanto, el diámetro del percutor es lo más pequeño posible. Pero entonces la longitud de percutor para el peso requerido aumenta. Esto da como resultado una disminución de la resistencia axial y por tanto también la fuerza de golpe junto con la obtención de la misma velocidad. 25

Debido a motivos de ensamblaje y también por la absorción de golpes sin carga, respectivamente para la absorción de energía residual tras una penetración repentina a través de una barrera, los alojamientos de soporte de los picos se diseñan a partir de más piezas, unidas mediante tornillos largos que reducen los impactos destructivos en la parte inferior del pico mediante su elasticidad así como una viga de máquina industrial. Estos tornillos se someten a tensión hasta tal punto que se produce no sólo la deformación plástica de las tuercas, sino también la rotura de los 30 propios tornillos. La deformación plástica de tuercas y tornillos se elimina en el funcionamiento reapretando continuamente las tuercas. La energía residual de la herramienta de trabajo se absorbe mediante una clavija transversal, lo que daña su colocación en la herramienta y también daña a la propia clavija. El eje disminuido de la herramienta de trabajo provoca su rotura durante la excavación.

La herramienta de trabajo se coloca en la parte inferior del pico en carcasas de acero endurecido térmicamente. 35 Aquí se produce un agarrotamiento de la colocación con un aumento progresivo de la holgura de colocación. El resultado es la penetración de polvo e impurezas en su colocación y también, aunque no menos importante, se origina un golpe excéntrico del percutor sobre el cabezal de la herramienta. Por tanto, para trabajar bajo el agua se suministra aire comprimido a la zona de colocación de la herramienta. Actualmente ya se conocen soluciones en las que este problema se soluciona mediante colocación flexible mediante un suministro simultáneo de aceite a 40 intervalos desde el agregado de la máquina industrial.

La fuerza compresora de la máquina industrial al pico se transfiere mediante la herramienta de trabajo a la parte del pico mediante una superficie de anillo que surge disminuyendo el diámetro del cabezal de herramienta. Pero eso amortigua el cabezal de herramienta, lo que habitualmente es el motivo de su martilleo o funcionamiento abrupto.

Los picos en su conjunto están mecánicamente protegidos mediante su colocación en otra carcasa que se fijará 45 mediante un adaptador a la máquina industrial. Existen soluciones conocidas en las que para disminuir el impacto negativo sobre la máquina industrial, el pico se coloca en una caja de manera flexible o se construye de tal manera que se impiden los golpes sin carga. Este diseño funciona con flujo de fuga permanente y mediante la ejecución de funcionamiento de este elemento se aumentará la presión en el sistema hidráulico hasta el valor de la presión de seguridad lo que tiene un impacto negativo sobre el sistema hidráulico completo sobrecalentando simultáneamente 50 el líquido de trabajo. También se conocen soluciones en las que esta caja tiene incrustado material de aislamiento acústico para disminuir el nivel de ruido exterior del pico.

Signos comunes de los picos de producción mundial son su gran dificultad tecnológica, peso, dimensionamiento y sensibilidad a una manipulación brusca.

Objeto de la invención 55

La invención se describe en la reivindicación 1. Se describen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.

Las desventajas mencionadas se eliminan mediante la solución según la invención con un diseño inverso en el que el percutor es un cilindro colocado sobre el vástago de pistón que está firmemente conectado con el alojamiento de soporte. El control es un circuito basculante hidráulico que reacciona sólo en ambas posiciones de extremo del percutor. El elemento de conmutación, colocado en el vástago de pistón, cambia la dirección de flujo del líquido de trabajo a presión a alta velocidad. En las posiciones de extremo se bloquea hidráulicamente. En caso de que la 5 herramienta de trabajo esté en una posición fuera de la de trabajo, se disminuirá la presión del líquido en el sistema, lo que provocará la interrupción del funcionamiento del pico. No se produce ningún golpe sin carga y el líquido de trabajo no se sobrecalienta.

Un acumulador de alta presión, usado en otros picos, se sustituye aquí por un transformador de presión con cilindro y pistón. El pistón desde un lado una cámara de gas de baja presión, compartida con el percutor y desde el otro lado 10 una cámara de equilibrado que sólo está conectada con la cámara de gas en la posición de partida. El cilindro del transformador de presión está conectado con la admisión del líquido de trabajo a presión y debido al movimiento paralelo del pistón del transformador de presión con el percutor, se garantiza una presión casi constante en el sistema hidráulico y mediante su amortiguación regulada en función del flujo, también se eliminan las vibraciones del movimiento del percutor. 15

La base del pico hidráulico según la invención consiste en el hecho de que en la parte superior del alojamiento de soporte giratorio está colocado de manera inmóvil el vástago de pistón con el pistón, sobre el que se desliza el pistón del transformador de presión, el anillo de válvula móvil y el percutor, cargado en un casquillo colocado en la pared interior del alojamiento de soporte. En el cuerpo del vástago de pistón se crea un canal de admisión continuo con derivaciones, que termina en un canal de control y un conducto de retorno continuo con derivación, a través del 20 cual fluye el líquido de trabajo a presión. En el vástago de pistón también se crean otros orificios desde la superficie hasta el canal de control, en los que se coloca el elemento de conmutación con construcción en forma de bandeja. El anillo de válvula equipado con un rebaje interior, se desliza sobre el vástago de pistón por su lado inferior en la zona de su diámetro reducido. El lado superior del anillo de válvula se desliza sobre el cuerpo del vástago de pistón con diámetro no reducido. En la cavidad en el anillo, que surge de su rebaje, está el primer canal desde el canal de 25 control que fluye hacia el mismo.

En el alojamiento de soporte se inserta desde el otro lado (inferior) la herramienta de trabajo, que se coloca en el casquillo de manera que no hay trabas. Desde el lado exterior el casquillo se protege frente al entorno de trabajo, se sella... [Seguir leyendo]

1. Pico hidráulico compuesto por un alojamiento de soporte giratorio monolítico (1), un vástago de pistón cilíndrico (2), un percutor giratorio (3) y una herramienta de trabajo giratoria (4), con admisión y descarga de líquido a presión, caracterizado porque en la parte de alojamiento de soporte (1) está colocado de manera inmóvil el vástago de pistón (2) con el pistón (21), sobre el que se desliza de manera móvil un anillo de válvula (23), un percutor corto y axialmente sólido (3), dirigido en un casquillo (24) de percutor y pistón de 5 transformador de presión (25), con lo que en una segunda parte de alojamiento de soporte (1) se inserta la herramienta de trabajo (4), colocada sin trabas en un casquillo de herramienta (27), que está protegido respecto al lado exterior por una cubierta de sellado inferior (29), con lo que mediante tal disposición se crea entre el alojamiento de soporte (1), el pistón de transformador de presión (25) y el percutor (3) una cámara de gas (45) y entre el vástago de pistón (2) y el pistón de transformador de presión (25) se crea un 10 cilindro del transformador de presión (43) y una cámara de equilibrado (44), con lo que entre la cámara de gas (45) y la cámara de equilibrado (44) se crea un canal de conexión (26).

2. Pico hidráulico según la reivindicación 1, caracterizado porque el percutor (3) es un cuerpo giratorio perforado en su eje según el diámetro del vástago de pistón (2) y está creado junto con un rebaje interior de tal manera que mediante el deslizamiento del percutor (3) sobre el vástago de pistón (2) se crea un espacio 15 hueco cerrado, que se divide mediante el pistón (21) en una primera cámara (41) y segunda cámara (42).

3. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el vástago de pistón (2) tiene en la zona de primera cámara (41) sobre la superficie un segmento continuo con longitud limitada y con diámetro exterior disminuido, sobre el que se desliza el anillo de válvula (23) de longitud superior a la longitud del segmento con diámetro exterior disminuido del vástago de pistón (2), realizándose por tanto un espacio 20 anular hueco con diámetros desiguales de carga para el vástago de pistón (2), con lo que el anillo de válvula (23) con su diámetro mayor sobre la cara más próxima al pistón (21), se desliza sobre la superficie exterior del vástago de pistón (2) en su parte no disminuida, con lo que mediante el rebaje interior del anillo de válvula (23) y con la superficie del vástago de pistón (2) se crea una cavidad cerrada (46) en el anillo.

4. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el espacio interior del vástago de 25 pistón (2) se crean a partir de su cara dos canales continuos: un conducto de retorno (12), permanentemente conectado con la primera cámara (41) y equipado con una derivación de retorno (13) dirigido a la superficie del vástago de pistón (2) y permanentemente conectado con la primera cámara (41) y un canal de admisión (6), equipado con una primera derivación (7), una tercera derivación (9) y una cuarta derivación (10), con lo que en el extremo del canal de admisión (6) está conectado a la cavidad inferior (47) 30 que es la parte del espacio con un elemento de conmutación insertado (20), con lo que en este espacio se crea todavía una cavidad pequeña (48), una cavidad media (49) y una cavidad superior (50), con lo que la cavidad inferior (47) está conectada con el primer canal (16) con la cavidad (46) en el anillo, la cavidad pequeña (48) está conectada con la superficie del vástago de pistón (2) en la primera cámara (41), la boquilla inferior (22) y el segundo canal (17) a la cavidad media (49) se dirige la cuarta derivación (10) del 35 canal de admisión (6) y la cavidad superior (50) está conectada con la tercera derivación (9) al canal de admisión (6) y con la superficie del vástago de pistón (2) y un quinto canal (31) y la boquilla superior (11) está conectada con la superficie del vástago de pistón (2), a la que se dirige también la primera derivación (7) del canal de admisión (6), que se dirige al cilindro de transformador de presión (43), con lo que desde la superficie del vástago de pistón (2) hasta el elemento de conmutación (20) dentro del espacio de la 40 segunda cámara (42) se crea el cuarto canal (19) y dentro del espacio de la primera cámara (41) el tercer canal (18), de modo que la boquilla inferior (22), el segundo canal (17) y el tercer canal (18) se crean en el vástago de pistón (2) en el mismo lado del pistón (21) y el cuarto canal (19), el quinto canal (31) y la boquilla superior (11) se crean en el lado opuesto del pistón (21).

5. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de conmutación (20) 45 se realiza en forma de anillo con diámetros exterior e interior graduados de tal manera que la superficie global de sus caras inferiores es mayor que la superficie de sus caras superiores, con lo que en este anillo se crea un conducto (14) y un conducto de llenado (15).

6. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el casquillo (24) del percutor y también el casquillo de herramienta (27) son ventajosamente no metálicos, la colocación de la herramienta 50 de trabajo (4) y del percutor (3) es flexible, con lo que la herramienta de trabajo (4) y también el percutor (3) están en la posición inferior cargados por resorte.

7. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se aplica material de aislamiento acústico en el espacio interior del pico, directamente en la fuente de rendimiento acústico.

8. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en una posición de parada se 55 mantiene seguro mediante una única introducción de de gas a presión dirigida a la cámara de gas (45).

9. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque está equipado con un circuito de seguridad realizado mediante una perforación (51) desde la superficie hasta el espacio interior del vástago

de pistón (2), que está conectada con el canal de admisión (6) y con el conducto de retorno (12), con lo que un pequeño émbolo móvil (52) se inserta en el interior de la perforación (51).

10. Pico hidráulico según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque está equipado con un circuito de seguridad realizado mediante una segunda derivación (8), una cámara de seguridad (40) y una derivación de retorno (13), con lo que la segunda derivación se dirige desde la superficie del vástago de pistón (2) 5 hacia el interior del canal de admisión (6) en el mismo, la derivación de retorno (13) se dirige desde la superficie del vástago de pistón (2) hacia el interior del conducto de retorno (12) y la cámara de seguridad (40) se crea en la parte superior del percutor (3) desde el lado interior.