ES2684509B1 - PERCUSSION SET - Google Patents
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Description
DESCRIPCI NDESCRIPTION
CONJUNTO DE PERCUSIÓNPERCUSSION SET
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención se enmarca dentro del campo técnico de las herramientas de percusión.The present invention falls within the technical field of percussion tools.
Más concretamente se describe un conjunto de percusión con un martillo hidráulico, un rejón accionado por dicho martillo hidráulico y un mecanismo de barras que vincula al rejón con el martillo hidráulico y limita su movimiento. El mecanismo de barras garantiza que el golpeo del rejón al terreno se realiza en el mismo eje que el golpeo del martillo hidráulico al rejón.More specifically, a percussion assembly with a hydraulic hammer, a grille operated by said hydraulic hammer and a bar mechanism that links the grille to the hydraulic hammer and limits its movement is described. The mechanism of bars guarantees that the striking of the rejón to the ground is carried out on the same axis as the striking of the hydraulic hammer to the rejón.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
En el estado de la técnica está ampliamente extendido el uso de movimientos de percusión para transmitir energía a una herramienta y conseguir así la rotura de piedras, hormigón u otros elementos.In the state of the art the use of percussion movements to transmit energy to a tool and thus achieve the breaking of stones, concrete or other elements is widely used.
Los martillos hidráulicos son implementos que se utilizan en máquinas retroexcavadoras (máquina con brazo articulado) para trabajos de obra pública. Los martillos hidráulicos emplean este tipo de movimientos de percusión. Algunos de los elementos que generalmente comprenden son un bastidor, una cabeza, un cilindro, un acumulador, un distribuidor, un percusor, un cuerpo y una pica.Hydraulic hammers are implements that are used in backhoes (machine with articulated arm) for public works. Hydraulic hammers use this type of percussion movements. Some of the elements that generally comprise are a frame, a head, a cylinder, an accumulator, a distributor, a percussor, a body and a pica.
Los ripper son también implementos que utilizan las máquinas retroexcavadoras y permiten transformar movimientos del brazo de la máquina para la rotura de superficies. Los ripper convencionales son elementos rígidos y estáticos que sirven para escarificar o desgarrar el terreno. Las máquinas portadoras utilizan como movimiento de trabajo un movimiento conocido en el sector como movimiento de “rippeo”, que es horizontal. Este tipo de movimiento está prohibido en el uso de los martillos hidráulicos porque puede dañarse la pica. The ripper are also implements that use the backhoes and allow to transform movements of the arm of the machine for the breaking of surfaces. Conventional ripper are rigid and static elements that serve to scarify or tear the ground. Carrier machines use as a work movement a movement known in the sector as a “rippeo” movement, which is horizontal. This type of movement is prohibited in the use of hydraulic hammers because it can damage the pit.
Es decir, el problema técnico más importante asociado a los martillos hidráulicos es que durante la operación de golpeo, no se puede ayudar con la fuerza del brazo de la máquina retroexcavadora ya que esto puede provocar la rotura de la pica del martillo hidráulico.That is to say, the most important technical problem associated with hydraulic hammers is that during the striking operation, the force of the backhoe machine arm cannot be helped since this can cause the breakage of the hydraulic hammer spike.
Las operaciones de apalancamiento comprenden la introducción del ripper en la roca y posteriormente, estirar con el brazo de la máquina retroexcavadora y hacer palanca en la grieta creada. De esta manera se consigue aumentar dicha grieta. Esto provoca un aumento del esfuerzo a flexión sobre el ripper. En los casos en los que se utiliza un martillo hidráulico es la pica la que tiene que introducirse en la roca y si se estira con el brazo aumenta el esfuerzo a flexión provocando la rotura de dicha pica. Es por esto por lo que, durante su trabajo, el martillo hidráulico solo puede actuar como percutor.The leverage operations include the introduction of the ripper into the rock and then, stretch with the arm of the backhoe and pry the created crevice. In this way it is possible to increase said crack. This causes an increase in flexural stress on the ripper. In cases where a hydraulic hammer is used, it is the spike that has to be introduced into the rock and if it is stretched with the arm it increases the flexural stress causing the breakage of said spike. This is why, during his work, the hydraulic hammer can only act as a firing pin.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención describe un conjunto de percusión que comprende un rejón accionado por un martillo hidráulico al que está vinculado a través de un mecanismo de barras que limita el movimiento del rejón y diseñado especialmente para su utilización en máquinas retroexcavadoras.The present invention describes a percussion assembly comprising a recess driven by a hydraulic hammer to which it is linked through a bar mechanism that limits the movement of the repository and specially designed for use in backhoes.
En la posición de trabajo, el rejón se encuentra apoyado sobre el terreno y la máquina en la que está montado el conjunto percutor (por ejemplo una excavadora) empuja el rejón contra el terreno en todo momento a través del martillo hidráulico.In the working position, the grating is supported on the ground and the machine on which the firing assembly is mounted (for example an excavator) pushes the grating against the ground at all times through the hydraulic hammer.
El martillo hidráulico comprende un percusor que se desplaza con un desplazamiento lineal que se produce en la dirección longitudinal del eje longitudinal del propio rejón. Cuando el percusor impacta sobre el rejón le transmite una onda de choque. Dicha onda de choque se transmite desde el percusor hasta el terreno creando una grieta.The hydraulic hammer comprises a percussor that moves with a linear displacement that occurs in the longitudinal direction of the longitudinal axis of the grating itself. When the drummer hits the grid it transmits a shock wave. This shock wave is transmitted from the percussor to the ground creating a crack.
Tras un número determinado de golpes del percusor sobre el rejón, va aumentando la grieta en el terreno en la zona de contacto con el rejón. A su vez se realiza el efecto de apalancamiento sobre la grieta, provocando la rotura de la roca. After a certain number of strokes of the drummer on the grate, the crack in the ground increases in the area of contact with the grate. In turn, the leverage effect is performed on the crack, causing the rock to break.
Con ello se consigue que las roturas de roca sean más rápidas y se consigue aumentar la producción en proporciones elevadas del equipo en comparación con la producción de un martillo hidráulico convencional. Los martillos hidráulicos del estado de la técnica tienen que esperar a que la pica penetre en la roca hasta conseguir la fractura de la misma y sin embargo, con el conjunto de percusión propuesto, con una penetración menor y la fuerza de apalancamiento provoca una rotura más rápida de la roca.With this it is achieved that the rock breaks are faster and it is possible to increase the production in high proportions of the equipment in comparison with the production of a conventional hydraulic hammer. The hydraulic hammers of the state of the art have to wait for the pit to penetrate the rock until the fracture of the rock is achieved and, however, with the proposed percussion set, with a smaller penetration and the leverage force causes a further break Rock fast.
Cuando el operario cambia el lugar de trabajo, vuelve a ejercer presión con la máquina sobre el rejón, y por tanto el rejón vuelve a quedar apoyado sobre el terreno. En este momento el conjunto percusor está de nuevo en posición de trabajo, listo para ser utilizado de nuevo.When the operator changes the place of work, he again puts pressure with the machine on the grating, and therefore the grating rests on the ground. At this time the drum set is again in working position, ready to be used again.
Al rejón hay que dotarlo de libertad y guiado en el sentido del golpeo del percusor para que la onda de choque sea transmitida lo más íntegramente posible al terreno. Es decir, no puede haber restricciones en forma de nudo o unión en sentido de movimiento del percusor ya que, en este caso, parte de la energía de la onda de choque se perdería en dicho elemento de unión, repercutiendo en la máquina retoexcavadora en la que se coloca el conjunto de percusión y no en el terreno a través del rejón.The grid must be given freedom and guided in the direction of hitting the percussor so that the shock wave is transmitted as completely as possible to the ground. That is to say, there can be no restrictions in the form of a knot or union in the direction of movement of the percussor since, in this case, part of the energy of the shock wave would be lost in said joint element, impacting on the excavator machine in the that the percussion set is placed and not on the ground through the grate.
Así pues, para conseguir el efecto técnico deseado (de transmisión de la onda de choque desde el martillo hidráulico, a través del rejón, hasta el terreno), el conjunto de percusión comprende dos elementos clave. Estos elementos son, el rejón, y el mecanismo de barras articuladas.Thus, to achieve the desired technical effect (of transmission of the shock wave from the hydraulic hammer, through the grille, to the ground), the percussion assembly comprises two key elements. These elements are, the grate, and the mechanism of articulated bars.
Para asegurar que la onda de choque se transmite lo más íntegramente posible al terreno, el rejón está unido al martillo hidráulico con un mecanismo de barras articuladas (cuadrilátero articulado) haciendo que el percursor del martillo hidráulico golpee siempre paralelamente al eje longitudinal del rejón. De esta forma se evitan pérdidas de energía de la onda de choque en movimientos que no son puramente transmisión (es decir, movimientos que no son puramente lineales).To ensure that the shock wave is transmitted as completely as possible to the ground, the grating is connected to the hydraulic hammer with a mechanism of articulated bars (articulated quadrilateral) causing the hydraulic hammer percursor to always strike parallel to the longitudinal axis of the grating. In this way, energy losses from the shock wave are avoided in movements that are not purely transmission (i.e., movements that are not purely linear).
El mecanismo de barras establece la vinculación del rejón y el martillo hidráulico a través de la proyección lateral superior del rejón y el bastidor del martillo hidráulico. El mecanismo de barras comprende dos parejas de barras. Las barras de cada pareja de barras están unidas entre sí al menos mediante un primer eje que atraviesa la proyección lateral superior del rejón y mediante un segundo eje que atraviesa la carcasa del martillo hidráulico. Dichos ejes comprenden cojinetes para permitir el movimiento articulado del eje respecto a la proyección lateral del rejón o para permitir el movimiento articulado del eje respecto al bastidor del martillo hidráulico respectivamente.The bar mechanism establishes the linkage of the reel and the hydraulic hammer through the upper lateral projection of the recess and the hydraulic hammer frame. The bar mechanism comprises two pairs of bars. The bars of each pair of bars are joined together at least by a first axis that crosses the projection upper side of the grate and through a second shaft that crosses the hydraulic hammer housing. Said axes comprise bearings to allow articulated movement of the axis with respect to the lateral projection of the grille or to allow articulated movement of the axis with respect to the hydraulic hammer frame respectively.
En un ejemplo preferente de realización, el mecanismo de barras articuladas comprende unos topes laterales, que unen entre sí las barras de cada pareja de barras, y que limitan la carrera del rejón. Cuando se produce el movimiento del rejón, si éste es demasiado largo, los topes laterales entran en contacto con el bastidor del martillo hidráulico, y así se limita el movimiento del rejón.In a preferred embodiment, the articulated bar mechanism comprises lateral stops, which link the bars of each pair of bars together, and limit the run of the grid. When the movement of the grating occurs, if it is too long, the lateral stops come into contact with the hydraulic hammer frame, and thus the movement of the grating is limited.
Es decir, en la presente invención está penalizado el movimiento de basculación del rejón. Se guía la posición del rejón respecto al martillo hidráulico y se evitan los movimientos que no son perpendiculares al plano de golpeo del percusor al rejón y de éste al suelo en la dirección de su eje longitudinal.That is, in the present invention the tilt movement of the grating is penalized. The position of the grating is guided with respect to the hydraulic hammer and movements that are not perpendicular to the striking plane of the percusor to the grating and of the latter to the ground in the direction of its longitudinal axis are avoided.
Así pues, se consigue pasar de un movimiento basculante típico de los rejones del estado de la técnica que se emplean en combinación con martillos hidráulicos, a una transmisión directa de la onda de choque en la dirección lineal de desplazamiento del percusor.Thus, it is possible to move from a typical tilting movement of the grilles of the state of the art that are used in combination with hydraulic hammers, to a direct transmission of the shock wave in the linear direction of travel of the percusor.
En base a esto, la presente invención permite realizar operaciones de apalancamiento y permite aprovechar la fuerza de la máquina portadora para la rotura y arrastre de los materiales de la roca, hormigón, etc. Así pues el conjunto de percusión puede trabajar como un ripper convencional pero añadiendo la potencia de un martillo hidráulico.Based on this, the present invention allows leverage operations to be carried out and allows the use of the strength of the carrier to break and drag rock, concrete, etc. materials. So the percussion set can work like a conventional ripper but adding the power of a hydraulic hammer.
El conjunto de percusión no comprende acumuladores de energía (elementos que se emplean generalmente para recibir y/o disipar la energía de un componente móvil en un mecanismo) porque el martillo hidráulico ya comprende internamente un elemento que realiza la función de acumulador de energía (la cámara de energía que está situada en la cabeza del martillo y que absorbe o recibe energía en función de la posición del percusor). The percussion set does not include energy accumulators (elements that are generally used to receive and / or dissipate the energy of a mobile component in a mechanism) because the hydraulic hammer already internally comprises an element that performs the function of energy accumulator (the energy chamber that is located in the head of the hammer and that absorbs or receives energy depending on the position of the drummer).
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del conjunto de percusión.Figure 1.- Shows a perspective view of the percussion set.
Figura 2.- Muestra una vista lateral del conjunto de percusión.Figure 2.- Shows a side view of the percussion set.
Figura 3a.- Muestra una vista seccionada del conjunto de percusión con el percusor del martillo hidráulico en una posición retraída.Figure 3a.- Shows a sectioned view of the percussion set with the hammer percussor in a retracted position.
Figura 3b.- Muestra una vista seccionada del conjunto de percusión con el percusor del martillo hidráulico en una posición extendida.Figure 3b.- Shows a sectional view of the percussion set with the hammer percussor in an extended position.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A continuación se describe, con ayuda de las figuras 1 a 3, un ejemplo de realización de la presente invención.An example of embodiment of the present invention is described below with the aid of Figures 1 to 3.
El conjunto de percusión de la presente invención comprende esencialmente un rejón (1) con un eje longitudinal (2), un martillo hidráulico (4) que transmite una onda de choque a dicho rejón (1) y que está vinculado a él mediante un mecanismo de barras. Estos elementos se aprecian claramente en la perspectiva que se ha representado en la figura 1.The percussion assembly of the present invention essentially comprises a grating (1) with a longitudinal axis (2), a hydraulic hammer (4) that transmits a shock wave to said grating (1) and that is linked to it by a mechanism of bars. These elements can be clearly seen in the perspective represented in Figure 1.
Es decir, en la presente invención, el rejón (1) no está unido directamente al martillo hidráulico (4) como en algunas soluciones del estado de la técnica sino que se vinculan a través del mecanismo de barras que permite guiar el movimiento longitudinal del rejón (1). En la figura 2 se muestra una vista lateral del conjunto de percusión. That is, in the present invention, the grate (1) is not directly connected to the hydraulic hammer (4) as in some prior art solutions but is linked through the bar mechanism that allows guiding the longitudinal movement of the grate. (one). A side view of the percussion set is shown in Figure 2.
Como se observa en las figuras 3a-b, el martillo hidráulico (4) comprende al menos un bastidor (5), que incorpora un cilindro (6) interior abierto inferiormente. Asimismo comprende un percusor (7) que se desplaza en el interior del cilindro (6) entre una posición superior retraído y una posición inferior extendido. En la posición inferior extendido el percusor (7) sobresale del cilindro (6) e impacta sobre el rejón (1). Asimismo, como se observa en dicha figura 2, el percusor (7) del martillo hidráulico está alineado con el eje longitudinal (2) del rejón (1).As can be seen in figures 3a-b, the hydraulic hammer (4) comprises at least one frame (5), which incorporates a lower open inner cylinder (6). It also comprises a drum (7) that moves inside the cylinder (6) between a retracted upper position and an extended lower position. In the extended lower position the hammer (7) protrudes from the cylinder (6) and hits the grate (1). Also, as seen in said figure 2, the hammer (7) of the hydraulic hammer is aligned with the longitudinal axis (2) of the grate (1).
El mecanismo de barras articuladas que vincula el martillo hidráulico (4) con el rejón (1) está formado por al menos dos parejas de barras (8) unidas entre sí. La unión de las barras (8) de cada pareja de barras se realiza mediante un primer eje (9) que atraviesa el rejón (1), y mediante un segundo eje (10) que atraviesa el bastidor (5) del martillo hidráulico (4) tal que el movimiento lineal del percusor (7) se transmite como un movimiento puramente lineal al rejón (1) en la dirección de su eje longitudinal (2). Es decir, la onda de choque se transmite lo más íntegramente posible al terreno. Como se observa por ejemplo en la figura 2, una de las parejas de barras (8) está dispuesta por encima de la otra (en dirección vertical desde una vista lateral).The mechanism of articulated bars that links the hydraulic hammer (4) with the grate (1) is formed by at least two pairs of bars (8) joined together. The joining of the bars (8) of each pair of bars is carried out by means of a first axis (9) that crosses the grate (1), and by means of a second axis (10) that crosses the frame (5) of the hydraulic hammer (4) ) such that the linear motion of the drummer (7) is transmitted as a purely linear motion to the grid (1) in the direction of its longitudinal axis (2). That is, the shock wave is transmitted as completely as possible to the ground. As seen for example in Figure 2, one of the pairs of bars (8) is arranged above the other (in a vertical direction from a side view).
El rejón (1) comprende una punta de ataque (3) que está alineada con la dirección de movimiento del percusor (7) del martillo hidráulico (4). De esta forma, cuando el rejón (1) actúa sobre el terreno, la onda de choque que se transmite a través del rejón (1) se transmite al terreno directamente a través de la punta del rejón (1) que no se inclina respecto a la dirección del golpeo del martillo hidráulico (4). Así se evitan los problemas del estado de la técnica asociados a la rotura del rejón (1) cuando se realizan operaciones de apalancamiento.The grille (1) comprises an attack point (3) that is aligned with the direction of movement of the percussor (7) of the hydraulic hammer (4). In this way, when the grating (1) acts on the ground, the shock wave that is transmitted through the grating (1) is transmitted to the ground directly through the tip of the grating (1) that does not lean with respect to the direction of the hydraulic hammer hit (4). This avoids the problems of the state of the art associated with the breakage of the grid (1) when performing leverage operations.
En las figuras 3a-b se ha representado el movimiento del percusor (7) en diferentes posiciones de su recorrido. En concreto, en la figura 3a, se muestra dicho percusor (7) en la posición retraída. Cuando se acciona el martillo hidráulico (4), el percusor (7) se desplaza entre las posiciones retraída y extendida (mostrada en la figura 3b), provocando la onda de choque que se transmite al terreno para fracturarlo. Como se ha descrito previamente, el rejón (1) está dispuesto de manera que el percusor (7) lo golpea para transmitir la onda de choque al terreno a través de dicho rejón (1). In figures 3a-b the movement of the drummer (7) in different positions of its path has been shown. Specifically, in figure 3a, said percussor (7) is shown in the retracted position. When the hydraulic hammer (4) is operated, the hammer (7) moves between the retracted and extended positions (shown in figure 3b), causing the shock wave that is transmitted to the ground to fracture it. As previously described, the grid (1) is arranged so that the drum (7) hits it to transmit the shock wave to the ground through said grid (1).
Asimismo se pueden apreciar en estas figuras 3a-b los ejes (9, 10) de unión de las barras de cada par de barras. Como se ha descrito previamente, el mecanismo de barras guía el movimiento del rejón (1) respecto al martillo hidráulico (4). Así se garantiza que el rejón (1) se mantiene alineado con el eje de golpeo del percusor (7) del martillo hidráulico (4) al rejón (1) y por tanto que la onda de choque se transmite lo más íntegramente posible desde el martillo hidráulico (4) hasta el terreno.Likewise, in these figures 3a-b the axes (9, 10) of the bars of each pair of bars can be seen. As previously described, the bar mechanism guides the movement of the reel (1) with respect to the hydraulic hammer (4). This ensures that the recess (1) remains aligned with the hammer hitting axis (7) of the hydraulic hammer (4) to the recess (1) and therefore that the shock wave is transmitted as completely as possible from the hammer hydraulic (4) to the ground.
Para limitar el movimiento longitudinal del rejón, el mecanismo de barras articuladas comprende adicionalmente un tope lateral (11) que une cada pareja de barras (8) por fuera del bastidor (5) del martillo hidráulico (4). Es decir, preferentemente cada barra (8) se une a la otra barra (8) de su pareja a través del primer y segundo eje (9, 10) y a través del tope lateral (11).To limit the longitudinal movement of the grating, the articulated bar mechanism additionally comprises a side stop (11) that joins each pair of bars (8) outside the frame (5) of the hydraulic hammer (4). That is, preferably each bar (8) joins the other bar (8) of its partner through the first and second axis (9, 10) and through the lateral stop (11).
Cuando el rejón (1) se mueve, separándose del martillo hidráulico (4), por falta de apoyo al terreno (por ejemplo cuando ya se ha fracturado el terreno), los topes laterales (11) limitan dicho desplazamiento. Los topes laterales (11) están dispuestos en una posición tal que cuando el rejón (1) se desplaza siguiendo la dirección de su eje longitudinal (2) los topes laterales (11) entran en contacto con el bastidor (5) del martillo hidráulico (4) cuando dicho desplazamiento ha llegado al máximo determinado por diseño.When the grille (1) moves, separating from the hydraulic hammer (4), due to lack of ground support (for example when the ground has already fractured), the lateral stops (11) limit said displacement. The lateral stops (11) are arranged in a position such that when the recess (1) moves along the direction of its longitudinal axis (2) the lateral stops (11) come into contact with the frame (5) of the hydraulic hammer (5). 4) when said displacement has reached the maximum determined by design.
A continuación se explican dichos movimientos en referencia a las figuras 3a-b. Observándolas se puede ver cómo, si el rejón (1) se desplazase hacia abajo, el mecanismo de barras articuladas permitiría dicho desplazamiento, guiándolo para que se produzca en la dirección deseada. Como consecuencia del desplazamiento hacia abajo del rejón (1), los primeros ejes (9) se desplazan hacia abajo, provocando un movimiento de pivote de las barras (8) alrededor de los segundos ejes (10). Este movimiento de pivote provoca que el extremo de las barras (8) que está más cercano a los segundos ejes (10) se desplace hacia arriba, provocando el contacto de los topes laterales (11) con el bastidor (5) del martillo hidráulico (4), limitando así el movimiento. These movements are explained below in reference to Figures 3a-b. Observing them you can see how, if the grate (1) moved down, the articulated bar mechanism would allow said displacement, guiding it to occur in the desired direction. As a consequence of the downward movement of the grid (1), the first axes (9) move downwards, causing a pivot movement of the bars (8) around the second axes (10). This pivot movement causes the end of the bars (8) that is closest to the second axes (10) to move up, causing the contact of the lateral stops (11) with the frame (5) of the hydraulic hammer (5). 4), thus limiting movement.
Claims (3)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2684509 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A2 Effective date: 20181003 |
|
| EC2A | Search report published |
Ref document number: 2684509 Country of ref document: ES Kind code of ref document: R1 Effective date: 20181001 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2684509 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20190716 |