Пневматическая машина ударного действия

 

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включа ющая рукоятку, кбрпус-цилиндр с выпускными каналами , камерой рабочего хода, вспомогательной камерой и установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударником с впускным и сообщенным с его входом сквозным ступенчатым каналами, входящие в сквозной ступенчатый канал ударника с его противоположных сторон воздухораспределительные трубку и цилиндр, образующий со ступенью ударника камеру холостого хода, и рабочий инструмент с хвостовиком, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ударной мощности и КПД мащины при одновременном повыщении надежности конструкции, воздухораспределительный цилиндр размещен на хвостовике рабочего инструмента с возможностью перемещения относительно последнего, причемв распределительном цилиндре выполнены по меньшей мере два радиальных и сообщенный с ними продольный каналы, а со стороны упорной поверхности распределительного цилиндра на нем выполнена проточка, которая сообщена с одним из его радиальных каналов, при этом его другой радиальный канал смещен от (Л носительно входа впускного канала ударника , при крайнем нижнем положении последнего , в направлении камеры рабочего хода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК за) Е 21 С 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пенчатый канал ударника с его противоположных сторон воздухораспределительные трубку и цилиндр, образующий со ступенью ударника камеру холостого хода, и рабочий инструмент с хвостовиком, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ударной мощности и КПД машины при одновременном повышении надежности конструкции, воздухораспределительный цилиндр размещен на хвостовике рабочего инструмента с возможностью перемещения относительно последнего, причем в распределительном цилиндре выполнены по меньшей мере два радиальных и сообщенный с ними продольный каналы, а со стороны упорной поверхности распределительного цилиндра на нем выполнена проточка, которая сообщена с одним из его радиальных каналов, при этом его другой радиальный канал смещен относительно входа впускного канала ударника, при крайнем нижнем положении последйего, в направлении камеры рабочего хода.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3576816/22-03 (22) 07.04.83 (46) 23.0(.84. Бюл. № 19 (72) Э. А. Абраменков, Ж. Г. Мухин и Б. Г. Трегубов (71) Новосибирский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (53) 622.233.32 (088.8) (56) 1. Патент Франции № 766864, кл. 87в2, опублик. 1934.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3356499, кл. Е 21 С 3/24, 1981 (прототип). (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА

УДАРНОГО ДЕЛСТВИЯ, включающая рукоятку, кбрпус-цилиндр с выпускными каналами, камерой рабочего хода, вспомогательной камерой и установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударником с впускным и сооб щенным .с его входом сквозным ступенчатым каналами, входящие в сквозной сту,„SU„„1093802 A

1093802

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к ручным пневматическим машинам ударного действия, предназначенным для использования при разработке мерзлых и скальных горных пород.

Известна пневматическая машина ударного действия, включаюшая корпус-цилиндр с выпускными каналами, рукоятку с пусковым устройством, ударник, разделяющий полость цилиндра на камеру рабочего и холостого хода, воздухоподводящую трубку I0 и инструмент, хвостовик которого входит в центральный канал ударника, имеющего центральную камеру, сообщенную с атмосферой сквозным центральным каналом (1).

Недостатком пневматической ударной машины является низкий КПД, обусловленный повышенным расходом сжатого воздуха, вызванным тем, что воздухоподводящая трубка машины сообщена с атмосферой.

Наиболее близкой к изобретению по

20 технической сущности и достигаемому результату. является пневматическая машина ударного действия, включаюшая рукоятку, корпуса-цилиНдр с выпускными каналами, камерой рабочего хода, вспомогательной камерой и установленным с возможностью 25 возвратно-поступательного перемещения ударником с впускными и сообщенным с его входом сквозным ступенчатым каналами, входящие в сквозной ступенчатый канал ударника с его противоположных сторон воздухораспределительные трубку и цилиндр, З0 образующий со ступенью ударника камеру холостого хода, и рабочий инструмент с хвостови ком (2) .

Недостатком известной пневматической ударной машины является ее относительно низкая надежность из-за того, что сту- З5 пенчатый переход хвостовика в кольцевую наковальню инструмента представляет собой концентратор напряжений, приводящий к частым поломкам .хвостовика. Кроме того, относительно малая разность площа- 40 дей сечений ступенчатого центрального отверстия ударника, являющаяся активной площадью камеры холостого хода, снижает скорость совершения холостого хода ударником, а это приводит к уменьшению ударной мощности и КПД машины. 45

Цель изобретения — увеличение ударной мощности и КПД машины при одйовременном повышении надежности конструкции.

Эта цель достигается тем, что в пневматической ударной машине, включающей рукоятку, корпус-цилиндр с выпускными каналами, камерой рабочего хода, вспомогательной камерой и установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударником с впускным и сообщенным с его входом сквозным ступенчатым каналами, входящие в сквозной ступенчатый канал ударника с его противоположных сторон воздухораспределительные трубку и цилиндр, образующий со ступенью ударника камеру холостого хода, и рабочий инструмент с хвостовиком, воздухораспределительный цилиндр размещен на хвостовике рабочего инструмента с возможностью перемещения относительно последнего, причем в распределительном цилиндре выполнены по меньшей мере два радиальных и сообщенный с ними продольный каналы, а со стороны упорной поверхности распределительного цилиндра на нем выполнена проточка, которая сообщена с одним из его радиальных каналов, при этом

его другой радиальный канал смещен относительно входа впускного канала ударника, при крайнем нижнем положении последнего, в направлении камеры рабочего хода.

На фиг. 1 показана машина, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, с упрощенным вариантом выполнения воздухораспределительного цилиндра.

Пневматическая машина ударного действия состоит из корпуса-цилиндра 1, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлен ударник 2, разделяющий полость его цилиндра на камеру 3 рабочего хода и нижнюю вспомогательную камеру 4. Камерой холостого хода является полость 5 сетевого давления, образованная внутри ударника 2 ступенчатым диаметральным переходом его сквозных центральных отверстий 6 и 7. В отверстие

6 меньшего диаметра установлена воздухораспределительная трубка 8, постоянно подводящая сжатый воздух в камеру 5 холостого хода. В отверстие 7 большего диаметра установлен воздухораспределительный цилиндр 9 с упорной поверхностью 10, контактирующей с хвостовиком 11 рабочего инструмента. Хвостовик 11 подвижно устанавливается в передней части корпуса-цилиндра 1 с обеспечением герметизации нижней камеры 4 и закрепляется концевой пружиной 12. В теле ударника 2 выполнен по меньшей мере один продольный впускной канал 13, имеющий вход 14 в центральное отверстие 7 большего диаметра, периодически перекрываемый цилиндром 9. Впускной канал 13 служит для подвода сжатого воздуха из камеры 5 холостого хода в камеру 3 рабочего хода. Выполненные в корпусе-цилиндре I радиальные каналы 15 служат для выпуска сжатого воздуха из камеры 3, а каналы 16 для его выпуска из камеры 4. Эти каналы снаружи перекрыты выхлопными кольцевыми кожухами 17 и

18, выполненными из эластичного материала и служащими как для защиты работающего от потоков отработанного сжатого воздуха, так и, частично, для глушения выхлопа машины. В верхней части корпус-цилиндр 1 снабжен рукояткой 19, имеющей пусковой кран, открываюший проход сжа1093802

3 того воздуха из рукава в трубку 8. С целью вторичного использования отработанного в камере 3 рабочего хода сжатого воздуха для ускорения холостого хода ударника 2, в цилиндре 9 выполнен продольный перепускной канал 20 с боковым радиальным 5 каналом 21 со стороны ее упорной поверхности 10 в нижнюю камеру 4, и с радиальным каналом 22, сообщающимся через проточку, выполненную в ударнике 2 или на цилиндре 9 (этот вариант не показан), с радиальными выходами впускных каналов 13 в камеру 3 рабочего хода при нижнем положении ударника. Выпускные каналы 16 нижней камеры 4 расположены так, что они, при нижнем положении ударника 2, перекрываются его поршневой поверхностью. Для более 15 полного использования отработанного сжатого воздуха на совершение рабочего хода и для ускорения холостого хода и, за счет этого для повышения КПД машины, верхний канал 22 продольного канала 20 цилиндра 9 расположен так, чтобы он находился над радиальным входом 14 впускного канала 13 при нижнем положении ударника на расстоянии, по меньшей мере, . равном половине ширины выпускных каналов

15 камеры 3 рабочего хода. Возможен ва- риант выполнения цилиндра 9 без продольного 20 и радиальных 21 и 22 каналов. Радиальные каналы 21 сообщены с проточкой 23 цилиндра 9.

Пневматическая машина ударного действия работает следующим образом. 30

При открытии крана (не показан) в рукоятке 19 сжатый воздух из подводящего рукава поступает в трубку 8 и из нее в камеру 5 холостого хода 7 Вследствие разницы плошадей торцов трубки 8 и цилиндра

9 ударник 2 начинает двигаться вверх 35 (фиг. 1 и 2), совершая холостой ход. Цилиндр 9 при этом не двигается, так как давлением в камере 5 он прижат своей упорной поверхностью 10 к хвостовику ll. Co стороны боевых поверхностей цилиндра 4О

9 и корпуса 1 силы, вызывающие перекос ударника 2, отсутствуют даже при наличии несоосности между ним и хвостовиком 11 инструмента, поскольку цилиндр 9 выполнен отдельно от хвостовика 11. Таким образом, возможная несоосность деталей 2,9 4 и 11 не сдерживает движение ударника 2.

После перекрытия ударником 2 выпускных каналов 15 в камере 3 рабочего хода начинается сжатие отсеченного в ней воздуха. В момент совмещения каналов 22 и 50 входа 14 с выходящими в нее продольными каналами 13 часть воздуха из камеры

3 перепускается по каналу 20 и каналам:

21 через проточку 23 в нижнюю камеру 4.

Эта перепущенная часть сжатого воздуха в камере 4 расширяется и создает дополнительный импульс силы, воздействующей на ударник 2 и способствующей ускорению совершаемого им холостого хода й, как след4 ствие, увеличению ударной мощности машины и КПД ее работы.

Цилиндр 9 под действием импульса силы со стороны камеры 5, большего, чем со стороны камеры 4, находится в контакте с хвостовиком 11. После разъединения каналов

22 и входа 14 перепуск из камеры 3 в камеру 4 прекращается, а после открытия торцом ударника 2 выпускных каналов !6 происходит выпуск из камеры отработавшего в ней сжатого воздуха. Продолжая движение холостого хода, ударник 2 вскрывает вход 14 впускного канала 13 в камере 5 и сжатый воздух из нее начинает поступать в камеру 3. Встречая сопротивление своему движению вверх, вызываемое давлением воздуха в камере 3, ударник 2 замедляет свойход, останавливается в расчетной точке и сразу же начинает ускоренное движение в сторону хвостовика 11, совершая рабочий ход. В определенный период этого хода цилиндр 9 перекрывает вход 14 и переточка сжатого воздуха из камеры 5 по каналам

13 в камеру 3 прекращается. С этого времени в камере 3 начинается расширение находящегося там сжатого воздуха, следовательно, дополнительное использование его энергии.

При совмещении входа 14 с каналами цилиндра 9 часть расширившегося в камере 3 сжатого воздуха перетекает по каналам 20 и 21 в камеру 4, затем, после перекрытия входа 14, это перетекание прекращается. Поскольку скорость ударника 2 на участке перетекания воздуха во время рабочего хода значительно больше, нежели во вре-. мя холостого хода, перетекшее количество воздуха не создает ощутимого противодавления в камере 4 в конце рабочего хода и почти не ослабляет удар, наносимый по хво-. стовику l l „и, расширясь в ней в начале холостого хода, создает дополнительный импульс силы, обуславливающий большую величину холостого хода ударника, совершаемого за меньший промежуток времени, что в конечном счете увеличивает ударную мощность машины.

При последующем продолжении рабочего хода ударник 2 перекрывает выпускные каналы 16 и затем открывает выпускные каналы 15, в результате чего в камере

4 начинается сжатие отсеченного в ней воздуха, а из камеры 3 отработавший воздух выхлопывается в атмосферу. Преодолевая противодавление со стороны камер 4 и 5, ударник 2 наносит удар по хвостовику 11 инструмента и процесс повторяется с той разницей, "что очередной холостой ход ударник начинает под дополнительным действием импульса отскока и импульса силы давления -воздуха со стороны нижней камеры 4.

При использовании изобретения повышаются конструктивная надежность и КПД передачи ударного импульса от ударника к инструменту за счет перераспределения ,потока между камерами ударника.

1093802

Фиг 2

Составитель В. Захаров

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор Q. Билак

Заказ 3392/27 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4