Пневматический ударный инструмент

 

Бза.вен рачсе .сзсачяого

267ISl

ОЛИCЛ :-1 4Я

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 6ЛЧ.1966 (№ 1066685/22-3) с присоединением заявки ¹ 1081981/22-3

Приоритет—

Опубликовано ОЗ,Х.1973. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 8.П.1974

М. Кл. В 25d 17/24

1 осудврственнмй комитет

Соввтв Министров СССР по делвм изобретений

< отнрытнй

УД К 622.233,52-85-752 (088.8) Авторы изобретения

Н. А. Клушин, Э. А. Абраменков и Д. Г. Суворов

Заявитель

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Изобретение касается пневматических ударных инструментов с пониженной отдачей.

Известен пневматический инструмент с размещенным в цилиндре дифференциальным поршнем, имеющим проточку в средней части. 5

Поршень делит цилиндр на полости прямого и обратного хода и промежуточную. Полость прямого хода сообщается с воздухоподводящим каналом и полостью обратного хода, а промежуточная полость соединена с выхлоп- 10 ным отверстием и имеет в заднем конце камеру, периодически сообщающуюся через Ipoточку в поршне с воздухоподводящим отверстием.

Однако в такого типа инструментах имеет 15 место недостаточно эффективное гашение отдачи.

В предлагаемом инструменте средняя часть поршня выполнена с поперечным сечением, уменьшающимся к его хвостовику. 20

При таком выполнении обеспечивается эффективное гашение отдачи путем плавного по вышепня давления воздуха в камере промежуточной полости в конце обратного и начале прямо о хода за счет постепенно увеличивающегося сечения проточки поршня при его перемещении.

На фиг. 1 дана принципиальная схема ударного инструмента (один из вариантов выполнения); на фпг. 2o — диаграмма давления в З0 промежуточной полости цилиндра предлагаемого инструмента и диаграмма изменения давления в промежуточной полости беззолотникового инструмента, работающего по обычному циклу (пунктирная линия), где 4и/ — время обратного и прямого хода, Т вЂ” продолжительность цикла; д — удельное нажатие;

p — давление;

lI, 4 — избыточные (реактивные) импульсы давления.

Hа фуг. 2б — диаграмма давления в полости обратного хода; на фуг. 3 — пневматический инструмент в другом варианте выполнения.

Пневмоударный инсгрумент содержит ступенчатый цилиндр 1 (см. фиг. 1), внутри которого расположен дифференциальный поршень 2, рабочий инструмент 8 и крышка 4.

Поршень 2 разделяет цилиндр 1 на полости прямого хода Л, промежуточную Б и обрат IoIo хода В. Вверху промежуточной полости размещена камера Г. Верхняя часть поршня 2 управляет впуском сжатого воздуха в полости Б и B цилиндра 1, а нижняя его часть осуществляет выхлоп из этих полостей. Средняя часть поршня 2, имеющая коническую форму, за счет проточки при движении его образует с внутренней поверхностью задней ступени цилиндра 1 кольцевую щель переменного сечения, посредством которой происходит автома207181 тическое регулирование поступления сетевого воздуха в промежуточную полость Б. При отсутствии в инструменте сжатого воздуха поршень 2 находится внизу и опирается на торец рабочего инструмента 8. При этом полости А и В цпли11дра посредством канала Д соединеIlbI i IQtIxg)i C06OA H C ПОМОЩЬЮ KHHBJIOB Е H Ж с воздухоподводящей сетью.

Прох1»жуточная полость через окно О сообщена с атмосферой.

Инструмент работает следующим образом.

При открытии пускового устройства сжатый воздух из сети по каналам Е и Ж через полость А и канал Д поступает в полость В. Так как площадь головки поршня 2 по отношению к площади его хвостовика сравнительно мала, то под действием давления снизу он будет перемещаться вверх.

После перекрытия поршнем 2 окна О (фиг.

2а, точка в) в промеькуточной полости начнется сжатие свободного воздуха, а с момента закрытия верхней частью поршня канала Д (фиг. 2б, точка г) прекратится доступ сетевого воздуха в полость В и ней будет происходить процесс чистого расширения.

Продолжая движение вверх, поршень откроет окно О (фиг. 2б, точка д), в результате чего произойдет выхлоп из полости В. Давление в ней резко упадет до атмосферного и поршень 2 будет продолжать движение вверх по инерции.

В какой-то момент (фиг. 2а, точка е) поршень откроет канал Ж и сетевой воздух через кольцевую щель, образованную его проточкой и внутренней поверхностью задней ступени цилиндра 1, будет поступать в промежуточную полость Б и камеру Г.

Постепенно уменьшающееся по мере продвижения поршня 2 вверх сечение кольцевой щели и соответствующий объем камеры Г обуславливают плавное нарастание давления в промежуточной полости Б в конц» обратного хода. B результате этого при достижении поршнем 2 верхнего полохкения (фиг.

2а, точка яс) давление здесь будет значительно меньше, чем в молотках с обычным циклом работы. Заняв верхнее положение, поршень 2 под действием давления сверху и со стороны камеры Г начнет движение вниз, совершая рабочий ход.

Вследствие постепенно увеличивающегося сечения кольцевой щели и сравнительно медленного движения поршня в начальный период прямого хода давление в промежуточной полости Б будет плавно повышаться и наступит момент (фиг. 2а, точка з), когда оно достигнет максимального значения, близкого к сетевому.

В дальнейшем, по мере нарастания скорости движения поршня, давление в этом пространстве будет постепенно падать. Продолжая движение вниз, поршень перекроет канал W (фиг.

2а, точка и). Поступление сетевого воздуха и промежуточную полссть Б прекратится и в ней будет происходить процесс чистого расширения. После закрытия окна О (фиг. 2б, точка к) начнется сжатие свободного воздуха в полости В, а с момента открытия хвостовиком поршня 2 канала Д (фиг. 2б, точка л) в эту полость будет поступать сжатый воздух из сети.

Через некоторое время поршень 2 откроет окно О (фиг. 2а, точка м), в результате чего произойдет выхлоп из промежуточноп полости

Б и давление в ней резко упадет до атмосферного. Преодолевая противодействие снизу, поршень нанесет удар по инструменту 8, и вышеописанный процесс повторится.

Благодаря конусообразной форме средней части поршня и наличию камеры 1 достигает5

1Р

15 доступ сетевого воздуха в полость В и в пей будет происходить процесс чистого расширения.

Продолжая движение вверх, поршень 2 бр сткроет окно О (фиг 2б, точка д), в результате чего произойдет выхлоп из полости В. Давлеся значительное уменьшение величины избыточного (реактивного импульса (ll(12), плавное нарастание и более позднее по ходу процесса его воздействие на корпус инструмента. Это обуславливает резкое снижение амплитуды отдачи и уменьшения усилия нажатия на инструмент.

Пневмоударный инструмент в другом варианте выполнения (см. фиг. 3) имеет ступенчатый цилиндр 1, внутри которого расположен дифференциальный поршень 2 с осевым каналом И, рабочий инструмент 8, крышку 4 и неподвижный игольчатый клапан 5 в задней

;:асти цилиндра 1, зр Поршень 2 разделяет цилиндр 1 на полости прямого хода А, промежуточную Б и обратного хода В.

Вверху промежуточной полости Б размещена камера Г. Верхняя часть поршня 2 управ35 ляет впуском сжатого воздуха В промежуточную полость Б, а нижняя его часть осуществляет выхлоп из полостей В и Б цилиндра 1.

Сжатый воздух в полость В поступает по каналу И в поршне, и подача его регулируется

4р игольчатым клапаном 5.

Принцип работы этого инструмента несколько отличается от вышеописанного.

При отсутствии в инструменте сжатого воздуха поршень 2 находится внизу и опирается на торец рабочего инструмента 8. При этом полости А и В цилиндра 1 посредством канала

И, расположенного в теле поршня 2, соедин»ны между собой и с помощью канала Е с внешней сетью. Промежуточная полость Б через окно 0 сообщена с атмосферой.

При открытии пускового устройства сжатый

1;оздух из сети по каналу Е через полость А и канал И в поршне 2 поступает в полость В.

Под давлением воздуха снизу поршень будет перемешаться вверх.

После перекрытия поршнем 2 окна О (фиг.

2а, точка в) в полости Б начнется сжатие свободного воздуха, а с момента закрытия клапаном 5 канала И (фиг. 2б, точка г) прекратитс»

207181 ние в ней резко упадет до атмосферного, и поршень Оудет продолжать дв!1! ен|;е вверх по инерции. Через некоторое время (фиг. 2 а, почке е) он через сегментные щели, образованные имеющимися па его верхней часпи продольными наклонныvIH лысками б (аналогично проточке в первом варианте Д) н внутренней поверхностью цилиндра, откроет доступ сетевого воздуха в промежуточную полость Б и камеру Г.

Постепенно уменьшающиеся по мере передвижения поршня вверх проходные сечения указа|шых щелей и наличие определенного объема камерь! Г, также как и в вышеописанI!oм случае, обуславливают плавное нарастание давления в полости Б. В результате этого при достижег!Ии поршнем 2 верхнего положения (фиг. 2а, почка яс) давление здесь будет значительно меньше, чем в инструментах с обычными циклом работы.

Заняв верхнее поло>кение, поршень 2 под действием давления сверху начнет движение вниз, совершая расочий ход.

Вследствие постепенно увеличивающегося проходного сече! ия сегментных щелей и сравнительно медленного движения поршня 2 ь начальный период прямого хода, давление в полости будет повышаться плавно и наступит момент (фиг. 2а, точка з), когда оно достигнет максимального значения, близкого к сетевому.

В дальнейшем по мере нарастания скорости поршня 2 давление в этом пространстве будет постепенно падать.

Продолжая движение вниз, поршень 2 перекроет доступ воздуха в полость Б (фиг. 2а, точка и) и в ней будет происходить процесс

;истого расширения.

После закрыгия окна О (фиг. 2б, точка к)

IIB÷íåòñII сжатие свободного воздуха в полости D, а с момента открытия клапана 5 канала О (фиг. 2б, точка л), в эту полость будет

5 поступать сжагый воздух из сети.

Через некоторое время поршень 2 откроет окно 0 (фиг. 2а, точка л1), в результате чего произ!!йдет выхлоп из полости Б, и давление в ней резко упадет до атмосферного. Преодолевая нротнвод: нствие снизу, поршень 2 нанесет удар по инструменту 8 и вышеописанный процесс повторится.

Из этого видно, что игольчатый клапан дает возможность использовать безканальный цилиндр и уменьшить габарит инструмента прн сравнител|н|о большом ходе его поршня.

Предмет изобретения

Пневматический ударнын инструмент, снаб|женный размещенным в цилиндре диффереiiциальным с проточкой в средней части поршнем, разделяк|щим указанный цилиндр на полости прямого и обратного хода и проме>куточную, из которых полость прямого хода сосбщаетcя с воздухоподводящим каналом и полостью обратного хода, а промежуточная полость соединена с выхлопным отверстием и снабжена в заднем конце камерой, периодически сообщающейся через проточку поршня с воздухоподводящей магистралью, отли|аюГиийая тем, что, с целью гашения отдачи путем плавного повышения давления воздуха в «амере промежуточной полости в конце обрат35 ного H начале пря:!!Ого хода поршня средняя часть поршня выполнена с поперечным сечением, уменьшающимся к его хвостовнку.

207I81

Составитель М. Рогач

Техред Е. Борисова

Корректор Л. Чуркина.Редактор Г, Яковлева

Типография № 24 Союзполиграфпрома, Москва, 121019, ул. Маркса — Энгельса, 14

Заказ 1046 Изд: № 191

ЦНИИПИ Государственного Комигета по делам изобретений н

Москва, Ж-35, Раушскан

Тираж 780 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5