Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 0I) А1 (594K 21 СЗ 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3645978/22-03 (22) 28,09.83 (46) 30.08.86. Бюп. Р 32 (71) Новосибирский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (72) Э.А.Абраменков (53) 622.233.51(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

111 247179, кл. Е 21 С 3/24, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1070306, кл. Е 21 С 3/24, 1982. (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОЛОТОК С

ДРОС СЕЛЬНЬК ВОЗДУХОРАСЛРЕДЕЛЕНИЕМ, включающий ствол с центральным и выпускным каналами, ударник, разделяющий центральный канал на камеры холостого и рабочего ходов, последняя из которых выполнена в виде сообщенных между собой камер, крышку, в которой размещена одна из камер рабочего хода и выполнен впускной дроссельный канал камер рабочего хода, сообщенный с охватывающей крьппку предкамерой сетевого давления, которая сообщена с камерой холостого хода посредством выполненных в стволе впускного дроссельного канала камеры холостого хода и продольного канала, рукоятку, и рабочий инструмент, отличающийся тем, что, с целью повьппения экономичности ðàботы устройства за счет уменьшения непроизводительного расхода рабочего агента, в крышке и стволе выполнены командные дроссельные каналы, которые размещены соосно выпускным дроссельным каналам, причем выходы последних размещены напротив выходов командных дроссельных каналов, при этом командный дроссельный канал крьппки постоянно сообщен с камерой холостого хода, а командный дроссельный канал ствола — с камерами рабочего хода. 1 125

Изобретение относится к горной промьппленности, в частности к пневматическим молоткам с дроссельным воздухораспределением, применяемым для разрушения твердых сред.

Известен пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением, включающий ствол с выпускным каналом и впускными дроссельными каналами в виде каналов постоянного проходного сечения, разделяющий внутреннюю полость ствола на камеры рабочего и холостого ходов, крьппку и рабочий инструмент 111.

Однако в данном пневматическом молотке несмотря на возможность плавного изменения наполнения: камер рабочего и холостого ходов сетевым воздухом существует непроизводительное повьппение расхода воздуха при временном сообщении камер с атмосферой и сетью сжатого воздуха, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением, включающий ствол с центральным и выпускным каналами, ударник, разделяющий центральный канал на камеры холостого и рабочего ходов, последняя из которых выполнена в виде сообщенных между собой камер, крьппку, в которой размещена одна из камер рабочего хода и выполнен впускной дроссельный канал камер рабочего хода, сообщенный с охватывающей крьппку предкамерой сетевого давления, которая сообщена с камерой холостого хода:посредством: выполненных в стволе выпускного дроссельного канала камеры холостого хода и продольного канала, рукоятку и рабочий инструмент (23.

Недостатком известного пневматического молотка является то, что вследствие наличия перепускных каналов увеличивается непроизводительный расход воздуха в моменты сообщения сети с выпускными отверстиями, в целом это приводит к снижению экономичности работы конструкции.

Целью изобретения является повьппение экономичности работы устройства путем уменьшения непроизводительного расхода рабочего агента °

Эта цель достигается тем, что в пневматическом молотке с дроссельным воздухораспределением, включающем

4147 2

IO

fS ствол с центральным и выпускным каналами, ударник, разделяющий центральный канал на камеры холостого и рабочего ходов, последняя из которых выполнена в виде сообщенных между собой камер, крьппку, в которой размещена одна из камер рабочего хода и выполнен впускной дроссельный канал камер рабочего хода, сообщенный с охватывающей крьппку предкамерой сетевого давления, которая сообщена с камерой холостого хода посредством выполненных в стволе выпускного дроссельного канала камеры холостого хода и продольного канала, рукоятку и рабочий инструмент, в крьппке и стволе выполнены командные дроссельные каналы, которые размещены соосно выпускным дроссельным каналам, причем выходы последних размещены напротив выходов командных дроссельных кана" лов, при этом командный дроссельный канал крьппки постоянно сообщен с камерой холостого хода, а командный дроссельный канал ствола — с камерами рабочего хода.

На фиг.I показан пневматический молоток, с чаcòè÷íûì продольным разрезом; на фиг.2 и 3 — варианты конструктивного выполнения пары впускной дроссельный канал камеры холостого хода — командный дроссельный канал.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением содержит ствол 1, ударник 2, крьппку 3, рукоятку 4 с пусковым устройством (на фиг.1 не показано), выхлопное кольцо 5, рабочий инструмент б и концевую пружину 7 для удержания инструмента. В положении молотка, изображенном на фиг.I, ударник 2 разделяет внутреннюю полость ствола ,1 на камеру 8 рабочего и камеру 9 холостого ходов. Сообщение камер 8 и 9 с атмосферой осуществляется периодически в зависимости от положения ударника 2 посредством выпускного канала 10 в стволе промежуточной выхлопной камеры 11, образован-, ной между стволом 1 и выхлопным кольцом 5, и выпускных отверстий 12 в кольце 5.

В крьппке 3 (фиг,1 и 2) или рукоятке 4 (фиг.3) выполнена дополнительная камера 13 рабочего хода, сообщающаяся постоянно с основной камерой 8 посредством отверстия 14 в

Силовой импульс от давления в камере 9 обуславливает движение удар3 1254 крьппке. В кольцевом зазоре между рукояткой 4, крьппкой 3 и стволом образована проточная предкамера 15 сетевого давления.

Камеры 8, 9 и 13 сообщаются с сетью сжатого воздуха посредством предкамеры 15 при включенном пусковом устройстве рукоятки 4. При этом камеры 8 и 13 сообщаются с камерой

16 через впускной дроссельный канал fO

16, а камера 9 — через впускной дроссельный канал 17 и продольный питающий канал 18. В стволе 1 со стороны камеры 8 соосно каналу 17 выполнен сквозной командный канал 15

19, пересекающий канал 18 и являющийся продолжением канала 17. Командные каналы 19 аналогичного назначения выполняются в крышке 3 (фиг.2 и 3).

В крьппке 3 (фиг ° l) выполнен командный канал 20, соединенный продольным командным каналом 21 с камерой 9. Канал 20 выполнен соосно каналу 16 и пересекает отверстие 14. 25

Выход 22 командного дроссельного канала 20 камеры 9 холостого хода раз-!

- мещен напротив выхода 23 дрос— сельного впускного канала 16 камер 8 и 13 рабочего хода, - 30 а выход 24 командного дроссельного канала 19 камер 3 и 13 рабочего хода размещен напротив выхода 25 впускного дроссельного канала 17 камеры 9 холостого хода.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением работает следующим образом.

После включения пускового устройства рукоятки 4 воздух из сети пос- 4О тупает в проточную предкамеру 15, откуда одновременно по каналу 16, через отверстие 14 — в камеры 8 и 13 и по каналу 17 и 18 — в камеру 9. В положении молотка, изображенном на фиг.l, воздух из камеры 8 вытекает через выпускной канал 10 в камеру 11 и через отверстие 12 в атмосферу.

Поскольку каждое из проходных сечений каналов 10, 12 и 14 значительно больше сечения впускного дроссельно,го канала 16, то давление в камерах

8 и 13 устанавливается по величине близким к атмосферному. Камера 9 с атмосфеРой Разобщена, следовательно в ней накапливается сетевой воздух.

147 4 ника 2 в сторону от инструмента 6 начало холостого хода ударника. Проходное сечение командного канала 19 мало в сравнении с сечением каналов

17 и 18 и при давлении воздуха в камерах 8 и 13, близком к атмосферному, напорная встречная струя в канале 19 не образуется. Таким образом, возможные утечки воздуха через канал 19 в камеру 8 незначительны и учитываются при выборе сечения впускного канала 17.

К моменту начала движения ударника при холостом ходе давление в камере 9 и канале 21 по величине близкое к сетевому и в командном канале 20 образуется напорная встречная струя.

Проходное сечение командного канала

20 мало в сравнении с сечением канала 16.

Таким образом, утечки из камеры

9 через каналы 21 и 20 в камеру 8 незначительны и учитываются при выборе сечения впускного канала 17.

Напорная встречная струя, сформированная в канале 20, пересекая отверстие 14, воздействует на втекаемую струю через канал 16, создает на его выходе дополнительное сопротивление, за счет чего уменьшается величина расхода сжатого воздуха через канал

16 из сети, При движении ударника 2 от инструмента 6 ударник 2 перекрывает сечение выпускного канала 10 и в камерах 8 и 13 начинается сжатие отсеченного в них воздуха, а также воздуха, поступающего из сети через канал 16. При этом объем камеры 9 увеличивается, а давление воздуха в ней несмотря на втекаемый воздух из сети через канал 17 уменьшается и сила напора воздуха в каналах 21 и

20 ослабевает. Ослабевает также воздействие напорной встречной струи канала 20 на величину расхода сжатого воздуха из сети через канал 16— расход увеличивается. С уменьшением объема камеры 8 давление в ней и в камере 13 увеличивается. Это приводит к формированию напорной встречной струи в командном канале 19, которая, пересекая канал 18, воздействует на втекаемую струю через канал

17, создает на его выходе дополнительное сопротивление, чем уменьшает проходное сечение канала и величину расхода сжатого воздуха через него

5 12541 иэ сети. С увеличением давления воздуха в камере 8 сила напора возцуха в камере 19 возрастает а следовательно, возрастает ее воздействие на расходную характеристику канала

17 — расход уменьшается. При последующем движении ударник 2 открывает сеченйе выпускного канала 10, из камеры 9 происходит выпуск отработавшего воздуха и давление в ней уста- 10 навливается близким к атмосферному.

Поскольку ударник 2 движется только благодаря изменяющейся разности силовых импульсов отскока и давления со стороны камер 8, 9 и 13, то после выравнивания указанных импульсов ударник 2, замедляя движение, останавливается — наступает конец холостого хода.

Сразу же после остановки ударник

2 под действием увеличивающегося силового импульса давления со стороны камер 8 и 13 начнет ускоренное движение к инструменту 6 — происходит начало рабочего хода ударника 2.

По мере движения ударника 2 к инструменту 6 он перекрывает сечение выпускного канала 10 и в камере 9 начинается сжатие отсеченного воздуха и воздуха, поступающего из сети через каналы 17 и 18. При этом объем камер 8 и 13 увеличивается, а давление воздуха в них несмотря на втекаемый воздух из сети через канал 16 уменьшается и сила напора воздуха в канале 19 ослабевает, Также ослабевает воздействие напорной встречной струи канала 19 на величину расхода сжатого воздуха из сети через каналы

l7 и 18 — расход увеличивается. С

47 Ь уменьшением объема камеры 9 давление в ней увеличивается. Это приВодит к повышению давления в канале 21 и формированию напорной встречной струи в командном канале 20, которая пересекая отверстие 14, воздействует на втекаемую струю через канал 16, создает на выходе дополнительное сопротивление, что приводит к уменьшению величины расхода сжатого воздуха через канал 16 из сети. С увеличением давления воздуха в камере 9 сила напора воздуха в канале 20 возрастает, следовательно возрастает ее воздействие на расходную характеристику канала 16 — расход уменьшается. При последующем движении ударник 2 открывает сечение выпускного канала 10, из камер 8 и 13 происходит выпуск стра" ботавшего воздуха и давление в них устанавливается близким к атмосферному. Преодолевая силу противодавления со стороны камеры 9 ударник 2 наносит удар по инструменту 6 — наступает конец рабочего хода ударника 2.

Описанный процесс повторяется с той лишь разницей (в сравнении с запуском) что в силовом импульсе со стороны камеры 9 в начале холостого хода участвует и импульс отскока ударника 2 от инструмента 6, При использовании предлагаемого изобретения возможно сокращение непроизводительного расхода воздуха при одновременном сохранении ударной мощности молотка, причем повышение экономичности работы осуществляется достаточно простым способом — изменением характеристик дросселей за счет струйных противотоков.!

254147

g

19

7Jp

2lу

f7

18

Фиг. 2

1З

Ю

f7

Щ . 3.

Составитель В.Захаров

Редактор К.Волощук Техред M.Цоргентал Корректор В.Синицкая

Заказ 4698/36

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

f5

Я

16

Л

17

79

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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