Пневмомолот

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I< ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам (21) 49426OO/03 (22) 19.06.91 (46) 15.11.93 Б|ол. ¹ 41 — 42 (71) Институт горного дела СО РАН; Акционерное общество "Уральский завод тяжелого машиност— роения" (?2); Маттис А.P. Шишаев С.В.; Бойко

ГХ.; Толмачев А.В.; Цветков ВН. (73) Институт горного дела С0 РАН; Акционерное общество Уральский завод тяжелого машиностроения" (54) ПНЕВМОМОЛОТ. (57) Использование: изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия и мо(П) RU (11) (51) 5 Е21C3 24 E02D7 10 жет быть использовано, например, в навесном оборудовании для экскаваторов при разработке и перемещении мерзлых грунтов и горных пород без предварительного рыхления. Сущность изобретения: в пневмомолоте втулка выполнена из двух частей, установленных с осевым зазором и соединенных между собой упругим элементом, и оперта на бурт в гильзе. Внутренний диаметр бурта выбирается из соотношения О + 2г, где Π— внутренний

1 1 диаметр втулки; г — радиус сопряжения внутренней поверхности втулки с ее торцевой поверхностью. 1 з.п. ф-лы,1 ил.

2002947

Изобретение относится .к пневматическим устройствам ударного действия и может быть использовано, например, в навесном оборудовании для экскаваторов при разработке и перемещении мерзлых грунтов и горных пород без предварительного рыхления.

Известно устройство ударного действия, содержащее корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен ударник, взаимодействующий с рабочим инструментом, механизм автоматического запуска и воздухо раси редел ител ь.

Использование известной конструкции позволяет исключить возможность включения устройства в работу при приложении к инструменту кратковременной нагрузки, поскольку механизм автоматического запуска не успевает сработать, 20

Недостатком устройства ударного действия является его невысокая надежность.

В процессе работы при образовании выколов перед инструментом последний может резко уходить вперед, и ударные нагрузки воспринимаются втулкой, что приводит к снижению ее долговечности.

Известна также пневматическая машина ударного действия, содержащая заключенный в гильзу корпус, смонтированный 30 между ними эластичный элемент, ударник, средство запуска, воздухораспределитель, продольные и радиальные воздухоподводящие каналы. Продольные воздухоподводящие каналы выполнены в эластичном элементе, Такая конструкция позволяет повысить надежность и долговечность корпуса за счет исключения в нем концентраторов напряжения в виде продольных воздухоподводя- 40

+NX K3HBAQB, Недостатком известной пневматической машины ударного действия является его невысокая надежность из-за возможных поломок втулки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому пневмомолоту является пневмомолот, содержащий рабочий инструмент, корпус, смонтированный в нем ствол с расположенными внутри ударником 50 и золотниковым распределителем сжатого воздуха, и автомат пуска. Автомат пуска содержит жестко связанный со стволом через золотниковый распределитель толкатель, расположенный в его направляющих воз- 55 душный клапан, жестко соединенный со стволом поршень и установленный в нем с возможностью взаимодействия с воздушным клапаном стакан. По торцам поршня и стакана установлен упорный диск, подпружиненный посредством упругих элементов. суммарное усилие которых по величине не менее, чем в 1,5 раза превосходит вес подвижных частей пневмомолота.

Такая конструкция позволяет исключить работы пневмомолота при малых усилиях копания. При этом экскаваторный ковш активного действия работает, как обычный ковш, что приводит к включению фактического ресурса пневмомолота, Недостатком известного пневмомолота, как и в описанных выше устройствах, является невысокая надежность. Это обусловлено тем, что при соударении втулки с гильзой схема нагружения втулки такова, что основная часть кинетической энергии удара затрачивается на изгибающие напряжения, приводящие к поломке втулки.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности.

Это достигается тем, что в пневмомолотке, содержащем подвижно размещенный в гильзе ствол с установленным внутри ударником, запираемый снизу втулкой, в которую входит хвостовик ударного зуба, воздухораспределительное устройство и средство запуска, втулка выполнена из двух частей, установленных с осевым зазором и соединенных между собой упругим элементом, и оперта на буртик в гильзе.

Для обеспечения оптимальной схемы нагружения втулки целесообразно внутренний диаметр буртика выбирать из соотношения

01+ 2г, где 01 — внутренний диаметр втулки;

r — радиус сопряжения внутреннего диаметра втулки с ее торцевой поверхностью.

Использование втулки, выполненной из двух установленных с осевым зазором частей. соединенных между собой элементом, опирающимся на гильзу с буртиком, не известно.

На чертеже показан продольный разрез пневмомолота, слева — исходное положение. справа — после приложения силы нажатия и включения в.работу.

Пневмомолот содержит гильзу 1, ствол

2, планку 3, верхнюю 4 и нижнюю 5 части втулки, упругий элемент 6, ударный зуб 7 с хвостовиком 8, ударник 9, пусковое устройство 10, воэдухораспределитель 11. В гильзе 1 выполнен буртик 12. Верхняя 4 и нижняя 5 части втулки установлены с осевым зазором 13, Внутренний диаметр втулки сопрягается с ее торцевой поверхностью

14 радиусом r. В гильзе выполнены выхлоп2002947 ные окна 15. На чертеже приведены следующие условные обозначения:

P -- давление сжатого воздуха, подведенного к пневмомолоту:

r — радиус сопряжения внутреннего диаметра втулки с ее торцевой поверхностью;

Di — внутренний диаметр втулки;

Ог — внутренний диаметр буртика гильзы

Устройство работает следующим образом.

При приложении к гильзе 1 осевого усилия в направлении сверху — вниз зуб 7 упирается в породу и воздействует через втулку

4(5) на ствол 2, обеспечивая смещение ствола 2 относительно пускового устройства 10, упертого в планку 3 и смещаемого вместе с гильзой 1 вниз (правая часть фиг,). Происходит включение пневмомолота в работу путем подачи сжатого воздуха к воэдухораспределительному устройству 11.

Пневмомолот запускается в работу. Ударник 9 наносит удары по хвостовику ударного зуба 7, происходит разрушение породы.

В процессе работы при образовании выколов перед зубом 7 последний резко уходит вперед и неизрасходованная кинетическая энергия ударника 9 воспринимается втулкой 4(5). После получения втулкой удара от ударника 9 до ее соударения с гильзой 1 происходит взаимное соударение частей втулки 4 (5), При этом энергия удара гасится при передаче ударного импульса от одной части втулки к другой и обратно, а

Формула изобретения

1. ПН ЕВМОМОЛОТ, содержащий подвижно размещенный в гильзе ствол с установленным внутри ударником; запираемый снизу втулкой, в которую входит хвостовик ударного зуба, воздухораспределительный механизм и средство запуска, отличающийся тем, что втулка выполнена из двух установленных с осевым зазором частей, между которыми размещен упругий элемент, при этом гильза имеударный импульс сглаживается из-за использования упругого элемента. При подлете втулки к гильзе ударный импульс значительно снижен. Соударение втулки

5 4(5) с гильзой 1 происходит таким образом, чго ударная нагрузка воспринимается преимущественно цилиндрической частью втулки, поскольку гильза 1 снабжена буртиком, и втулка опирается нэ гильзу практиче10 ски асей торцевой поверхностью 14. В этом случае изгибающий момент будет значительно снижен благодаря конструкциигильэы 1. а также благодаря тому, что упругий элемент 6, деформируясь. уравновешивает

15 изгибающий момент, Наступает момент, когда ударный зуб 7 упирается в неразрушенную породу, тормозится и останавливается. Поскольку экска автор продолжает работать ковшам. то

20 гильза 1 смещается относительно зуба 7, Зуб 7 снова воздействует через втулку 4 (5) на ствол 2 и обеспечивает условия продолжения работы или запуска пневмомолота, если пусковое устройство 10 успело отклю25 чить подачу сжатого воздуха.

Когда нагрузка на зуб 7 исчезает, например, при выходе ковша из забоя, пусковое устройства 10 отключает питание пневмомолота.

30 (56) Авторское свидетельство СССР

М 829908, кл. Е 21 С 3/24, 1986, Авторское свидетельство СССР

N 1509524, кл. Е 21 С 3/24, 1986.

r I ет бурт для взаимодействия с цилиндрической торцевой поверхностью нижней части втулки. которая установлена с возможностью осевого перемещения от0 носительно хвостовика ударного зуба.

2. Пневмомолот по п,1, отличающийся тем, что внутренний диаметр бурта гильзы

Dz выбирается из соотношения

Dz = Dt+ 2г, 45 где D - внутренний диаметр втулки, мм;

r — радиус сопряжения внутренней втулки с ее торцевой поверхностью, мм.

2002947

Составитель А.Маттис

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор С. Патрушева

Редактор

Заказ 3223

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101