Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением

 

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам я) (21) 5015480/03 (22) 31.10.91

{46) 30.11.93 Бюл. ¹ 43 — 44 (76) Абраменков Дмитрий Эдуардович; Абраменков

Эдуард Александрович (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОЛОТОК С ДРОСCErlbHblM ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИ ЕМ (57) Использование: для разрушения скальных пород и мерзлых грунтов. Сущность изобретения: пневматический молоток с дроссельным воздухо— распределением включает корпус с . антре. :- ь .:-", каналом, размещенный в последнем ударя m разделяющий центральный канал на камеры рабочего и холостого ходов, крышку, опирающуюся на Kvpnyc, которая выполнена с фланцевым упло1нительным буртиком, разделяющим кольцевую аккумуляционную камеру и камеру сетевого воздуха мехкду

co6ok Это обеспечивает fl0BblwepHB устой)Ht f.,и запуска при обеспечении надежности межкамерной герметизации. 8 зл.ф-лы, 10 ил.

2003794

Изобретение относится к горным и строительным машинам ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения скальных пород и мерзлых грунтов.

Известен пневматический молоток (авт,св. СССР М 682643, кл. Е 21 С 3/24.

1979), содержащий корпус с центральным каналом и ударником, разделяющим цент- 10 ральный канал на камеры рабочего и холостого ходов, рабочий инструмент, рукоятку с аккумуляционным объемом и неподвижную крышку с дроссельными каналами, постоянно сообщающими аккумуляционный объем рукоятке и камере рабочего хода.

Дроссельные каналы крышки и аккумуляционный объем рукоятки позволяют осуществить задержку части воздуха в аккумуляционной камере в конце рабочего и начале холостого ходов ударника, чем снижается удельный расход воздуха, а плавность изменения давления воздуха в камере рабочего хода позволяет улучшить силовые и вибрационные характеристики молотка, Однако.во время эксплуатации молотка резьбовое соединение стакана и корпуса ослабевает из-за вибрации и соударения в системе корпус-инструмент-обрабатываемый объект. В результате между крышкой и корпусом образуется зазор, через который воздух будет перетекать между камерами, и учесть его протекаемое количество практически невозможно. Неконтролируемые перетечки отрицательно влияют на рабочий процесс каждый из камер, что снижает КПД использования энергии сжатого воздуха в рабочем цикле молотка. Отрицательное влияние неконтролируемых и неучтенных перетечек между камерами, объемы которых 40 выбираются строго в зависимости от размеров питающих дросселей и заданных энергетических параметров молотка, исключают возможность использования многих положительных качеств дроссельных пневмоу- 45 дарных механизмов в машинах ударного действия. Перспективы же применения дроссельных систем воздухораспределения в пневматических ударных импульсных машинах, предназначенных для работы в нео- 50 рдина рных условиях, переоценить невозможно.

Известен пневматический молоток, содержащий корпус с центральным каналом и ударником, разделяющим центральный ка- 55 нал на камеры рабочего и холостого ходов, рабочий инструмент, рукоятку с ресиверным кольцевым объемом, крышку с дросселем впуска и цилиндрическую, соосную с центральным каналом, перегородку с ярусами отверстий, сообщающих в зависимости от положения ударника камеру рабочего хода и кольцевую накопительную камеру, образованную между крышкой и перегородкой.

Недостатком такого технического решения является неконтролируемость размеров проточных зазоров, которые образуются в посадочных седлах крышки и перегородки, крышки и корпуса, крышки и рукоятки {стакана) при ослаблении резьбового соединения стакана и корпуса. В результате этого рабочий процесс камер нарушается: увеличенное количество сжатого воздуха не компенсируется увеличением кинетической энергии ударника, а со стороны камер с давлением воздуха, большим расчетного, приводит к преждевременному торможению ударника и еще большему снижению КПД использования энергии сжатого воздуха в рабочем цикле молотка, т,е. несмотря на увеличенное число посадочных седел, герметизации камер не происходит. Работа молотка при . разуплотнении седел неустойчива, сопровождается ухудшением энергетических параметров, снижением предельного расхода сжатого воздуха, причиной чему является нарушение рабочего процесса ка>кдой из камер.

Всем известным пнеумоударным машинам с золотниковым, клапанным и дроссельным воздухораспределениями свойственны следующие недостатки: потеря устойчивости при работе, нарушение надежности энергетических параметров, уменьшение экономичности по расходу сжатого воздуха за счет непроизводительных неучитываемых перетечек между камерами и рассогласование рабочих процессов в них.

Наиболее близким техническим решением к изобретению. принятым в качестве прототипа, является пневматический молоток, содержащий корпус с продольным каналом впуска в камеру холостого хода и радиальным каналом выпуска, стакан рукоятки, разъемно соединенный с корпусом посредством резьбы, ударник, разделяющий центральный канал корпуса на основные камеры рабочего и холостого ходов, дополнительную кольцевую аккумуляционную камеру рабочего хода, образованную корпусом и стаканом, неподвижную крышку с впускными дроссельными каналами для камер рабочего и холостого ходов, камеру сетевого воздуха между стаканом и крышкой, радиальный канал перепуска в корпусе, постоянно сообщающий между собой основную и дополнительную аккумуляционную камеру рабочего хода, воздухоотбойное кольцо. и рабочий инструмент. Указанный молоток, 2003794

20

35

50 как содержащий наибольшее количество существенных (и второстепенных) признаков по отношению к предлагаемому, принят в качестве прототипа.

Основной недостаток прототипа — низкий КПД использования энергии сжатого воздуха из-за непроизводительных перетечек, неустойчивость работы из-за непроизводительных перетечек, нарушения герметичности между камерами и низкой надежности из-зэ нарушения рабочего цикла молотка, т.е. раскрытие зазоров между крышкой, корпусом и стаканом приводит к тому, что сохраняющиеся без изменений обьемы камер дополнительно сообщаются изменяющимся случайным образом воздухопроводящими каналами — зазорами. Каждый из перечисленных случаев рассогласованности приводит к несвоевременному (опережающему или задерживающему) наполнению сжатым воздухом рабочих камер как во время рабочего, тэк и холостого ходов ударника, т.е. к нерациональному использованию имеющегося количества воздуха в камерах на всех временных отрезках рабочего цикла пневматического молотка, Отмеченное проявляется в заниженном КПД использования энергии сжатого воздуха, в снижении кинетической энергии удара (из-за малого среднего давления воздуха по пути ударника со стороны основной и аккумуляционной камер рабочего хода или из-за большего противодавления со стороны камеры холостого хода в конце рабочего хода), в снижении потенциальной энергии (из-за большего противодавления со стороны камер рабочего и холостого ходов ударника или из-за малого давления воздуха со стороны камеры холостого хода в начале холостого хода ударника), в завышенных расходах сжатого воздуха на компенсацию давлений в камерах (из-за завышенных проходных сечений зазоров).

Цель изобретения — повышение КПД использования энергии сжатого воздуха. устойчивости запуска, работы и надежности энергетических параметров за счет обеспечения межкамерной герметизации.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом молотке с дроссельным воздухораспределением, включающем корпус с упорным кольцевым буртиком и с центральным каналом, расположенный в нем уплотненно с возможностью возвратно-поступательного движения ударник, разделяющий центральный канал на камеры рабочего и холостого ходов, установленную со стороны камеры рабочего хода с опиранием на торец корпуса крышку с впускными дроссельными каналами в камеры рабочего и холостого ходов, стакан с воздухоподводящим каналом от пускового устройства, разьемно закрепленный относительно корпуса посредством резьбового соединения, камеру сетевого воздуха, образованную стаканом и буртиком крышки, кольцевую аккумуляционную камеру рабочего хода, образованную стаканом и корпусом, постоянно сообщенную с камерой рабочего хода, посредством канала перепуска в корпусе, продольные каналы впуска камеры холостого хода и радиальные каналы выпуска в корпусе, воздухоотбойное кольцо, рабочий инструмент, колпак для удержания рабочего инструмента относительно корпуса, крышка выполнена с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком, разделяющим уплотненно кольцевую аккумуляционную камеру и камеру сетевого воздуха между собой.

Целесообразно также крышку с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком со стороны торца корпуса выполнить с кольцевым внутренним уплотнительным боковым буртиком, установленным уплотненно внутри центрального канала корпуса.

Крышку с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком с0 стороны кольцевой аккумуляционной камеры выполняют с радиальным выступающим кольцевым буртиком.

Между крышкой с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком стакана можно образовать впускной кольцевой канал, сообщающий постоянно продольный канал впуска и впускной дроссельный канал в камеру холостого хода между собой, причем кольцевой канал выполнить в виде проточки раздельно либо в крышке. либо в торце корпуса, либо вместе в крышке и торце корпуса.

Целесообразно впускной кольцевой канал образовать выточкой между боковой поверхностью буртика крышки с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком, размещенной в центральном канале корпуса и его внутренней боковой lloверхностью, и сообщить постоянно продольный канал впуска и впускной дроссельный канал в камеру холостого хода между собой, причем радиальное вскрытие продольного канала образовать либо сквозным отверстием, либо выточкой в корпусе.

Целесообразно также впускной дроссельный канал в камеру рабочего хода выполнить во внутреннем боковом уплотнительном буртике крышки, размещенном в центральном канале корпуса.

2003794

35

50

В продольном канале впуска в корпусе со стороны торца корпуса можно установить заглушку, перекрываемую радиальным выступающим кольцевым буртиком крышки с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком, Для доказательства новизны и существенных отличий предлагаемого технического решения был выполнен дополнительный поиск и анализ аналогов в патентных материалах и научно-технической литературе.

Известно, что для поджатия клапанной коробки к торцу корпуса и крышки к коробке по отношению к стакану используется коническая пружинная шайба (молотки отбойные пневматические М0-5П, М0-6П, М0-7П.

Руководство по эксплуатации Э 002 РЭ, Томск. Томский электромеханический завод им, В.В,Вахрушева, !980, с. 22), В качестве уплотнительных колец известны кольца, устанавливаемые в канавках поршней и обеспечивающие подвижное уплотнение его относительно внутренней поверхности цилиндра (Курс тепловых двигателей, Изд.3-е, M., Госиздание оборонной промышленности, 1954, с, 223, фиг.

221), Известно так>ке применение витых пружин для поджатия плун>керов с кулачком к рычагам эксцентриков в топливных насосах (см. там же, с. 250, фиг. 250).

Известны торцовые уплотнения, состоящие из уплотнительного кольца, под>кимаемого винтовой пружиной к торцу опорного кольца, Уплотнителное кольцо имеет свободу перемещения в осевом направлении, что дает возможность пружине создать на контактных поверхностях уплотнительного узла давление, достаточное для обеспечения герметичности при давлении рабочей среды, близком к нулю, При возрастаниидавления к усилию пружины добавляется усилие давления рабочей среды на неразгруженную площадь уплотнительного кольца. Это приводит к возрастанию контактного давления (Пневматические устройства и системы в машиностроении. /Герц Е.В. M.: Машиностроение . 1981, с. 162, рис. 6.34, с.163, рис.

6 — 35; с. 164, рис. 6.36). Указанные технические решения предназначены для вращающихся колец и требуют смазки под давлением для отвода тепла от контактной торцовой поверхности, для чего уплотнительные кольца выполняются с зазором относительно опорных элементов. В предлагаемом техническом решении имеются ударные осевые и периферийные нагрузки при отсутствии смазки, а усилие поджимной пружины направлено в противоположном направлении действия рабочей среды (сжатого воздуха), Конструктивно втулки, фланцы и буртики уплотняющего узла пневматического молотка предусматривают уплотнения их боковых контактных поверхностей без смазки, что и реализуется их оригинальным исполнением.

Известен также торцовый плавающий задний уплотнитель между кольцевой камерой сетевого воздуха и камерой атмосферного воздуха, расположенной между рукояткой и стволом (быховский И,И„Гольдштейн Б.Г. Основы выбора безопасных ручных машин, М,; Машиностроение, 1982, с. 178, рис. 92). В этом уплотнитель в кольцевой камере с упором в упорный кольцевой буртик и буртик уплотнителя со стороны рукоятки установлена пру>кина. поичем буртик снабжен канавкой с установленной в нем эластичной кольцевой манжетой. Указанное техническое решение обеспечивает поджатие уплотнителя в основном сетевым воздухом, поэтому пружина изготовлена относительно длинной, с малой жесткостью, и выполняет функцию кольцевого уплотнителя в исходном(нерабочем) положении, обеспечиваюшем разобщение камер сетевого и атмосферного воздуха, а также постоянное сообщение камеры сетевого воздуха посредством каналов в стволе (корпусе) с клапанным воздухораспределительным устройством. Таким конструктивным исполнением предусмотрено обеспечение подвижного "плавающего" положения уплотнителя относительно ствола и рукоятки взаимосвязанного с усилием нажатия на рукоятку, В предлагаемом техническом решении в отличие от указанного предусматриваются выполнение рукоятки (стакана) жесткозакрепленной относительно ствола (корпуса); наличие крышки с дросселями впуска; отсутствие камеры атмосферного воздуха и клапанного воздухораспределительного устройства; постоянство силы поджатия уплотнителя (крышки); выполнение камеры сетевого воздуха центральной между стаканом и крышкой; кольцевая камера выполняет функции аккумуляционной камеры, постоянно сообщенной с осевой камерой рабочего хода в корпусе. Предлагаемая конструкция предусматривает выполнение крышки с фланцевыми выступающими уплотнительными буртиками с опиранием на торец корпуса и стакан рукоятки, установку жесткой пружины поджатия, Это позволяет упорядочить направление переменных сил от сжатия воздуха со стороны камеры сетевого воздуха, аккумуляционной камеры, камеры рабочего хода и постоянной силы со стороны пружины поджатия без трансформации колебательного процесса на стакан и рукоятку и обеспечить надежную герметич2003794

40

50 ность между указанными камерами, а, следовательно, повысить надежность энергетических параметров машины и КПД использования энергии сжатого воздуха.

Известен также пневматический молоток (авт,св. М 1574810, кл. 21 С 3/24, 1990), содержащий подвижную крышку с кольцевой проточкой, радиальными каналами, периодически взаимодействующими с радиальными каналами в стенке корпуса.

Подвижная крышка снабжена фланцевым неуплотняющим опорным буртиком, а канал — заглушкой, которая опорным буртиком крышки не удерживается.

В предлагаемом техническом решении предусматриваются выполнение крышки неподвижной, уплотненно установленной между стаканом рукоятки и корпусом; обеспечение постоянного усилия нажатия на крышку пружиной поджатия; удержание радиальным выступающим кольцевым уплотнительным буртиком заглушки продольного канала; герметичное перекрытие фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком крышки; выполнение крышки с дополнительным обьемом, принадлежащим обьему камеры рабочего хода, расположенному в центральном канале корпуса; выполнение кольцевой проточки в торце крышки или в торце корпуса; выполнение вскрытия продольного канала корпуса выточкой в корпусе: упорядоченное разложение переменных сил от сжатого воздуха со стороны пружины поджатия, обеспечивающей надежную герметичность между камерами сетевого воздуха и аккумуляционной за счет фланцевых выступающих кольцевых уплотнительных буртиков на крышке, а, следовательно, обеспечивающей надежность энергетических параметров машины и более высокий КПД использования энергии сжатого воздуха в случае постоянно открытых дросселей впуска сетевого воздуха в камеры рабочего и холостого ходов. У известного технического решения каналы (дроссели) впуска в камеру холостого хода перекрываются отсекающими кромками выточки подвижной крышки, что подобно клапанному воздухораспределению и принципиально отлично от дроссельного воздухораспределения.

Проведенный заявителем поиск по научно-техническим и патентным источникам информации и выбранный из перечня аналогов прототип позволили выявить отличительные признаки в предлагаемом техническом решении. Следовательно, предлагаемый пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением

35 удовлетворяет критерию изобретения "новизна".

Проведенный дополнительный поиск известных технических решений с целью обнаружения в них признаков, сходных с признаками отличительной части формулы предлагаемого изобретения, и сравнения свойств заявляемого и известных технических решений, обусловленных наличием в них указанных признаков, показал, что, вопервых, не все признаки отличительной части формулы изобретения найдены в известных технических решениях (крышка с радиальными и фланцевыми выступающими кольцевыми уплотнительными буртиками, пружина поджатия, кольцевая проточка на торце корпуса и крышке, выточка в буртике крышки и корпусе, впускной дроссель в буртике крышки), Во-вторых, сопоставительный анализ свойств, обусловленных наличием некоторых отличительных признаков в известных решениях показал, что в заявляемом решении проявляются свойства. не совпадающие со свойствами, проявляемыми указанными признаками в известных технических решениях (уплотнение с воздухораспределением, увеличение усилия поджатия), чем обусловливается достижение заявляемого положительного эффекта. Следовательно, предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 показан молоток с частичным продольным разрезом; на фиг. 2 — межкамерный уплотнительный узел с впускным дроссельным и кольцевым каналами; на фиг. 3, 4 — впускные дроссельные каналы в крышке с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком и в кольцевом внутреннем уплотнительном боковом буртике; на фиг. 5 — кольцевая проточка и впускной дроссельный канал в крышке с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком; на фиг. 6 — впускные дроссельные каналы в крышке с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком и кольцевым каналом со стороны торца корпуса; на фиг. 7 — кольцевые каналы в виде проточек на крышке с фланцевым выступающим уплотнительным буртиком и торце корпуса; на фиг. 8 — выполнение крышки с фланцевым выступаЮщим уплотнительным буртиком и радиальным выступающим кольцевым буртиком с пружиной поджатия; на фиг, 9 — исполнение крышки с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком совместно с кольцевым каналом — выточкой вскрытия продольного канала впуска и его заглушкой со стороны торца корпуса; на фиг. 10—

2003794 крышка с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком и корпус с кольцевыми выточками в нем и на кольцевом внутреннем уплотнительном боковом буртике крышки.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением содержит (фиг. 1) корпус 1, центральный канал которого разделен ударником 2 на основные камеры рабочего 3 и холостого 4 ходов. Молоток снабжен рукояткой 5 с пусковым устройством (может быть любым) и стаканом 6 с воздухоподводящим каналом 7 от пускового устройства рукоятки. На торце корпуса 1 установлена крышка 8 с впускным дроссельным каналом 9 для камеры 3 на кольцевом внутреннем боковом уплотнительном буртике 10, взаимодействующим с центральным каналом корпуса и впускным дроссельным каналом 11, входящим в кольцевую выточку 12 кольцевого внутреннего бокового уплотнительного буртика 10 крышки, Крышка 8 снабжена фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком 13 и радиальным буртиком 14, Буртик 13 упирается в стакан 6, а в буртик

14 упирается пру>кина 15 поджатия с опиранием на упорный кольцевой буртик 16 корпуса 1.

Стакан 6 посредством резьбового соединения до упора навинчивается на упорный кольцевой буртик 16 корпуса. На стакан

6 и корпус 1 надвигается разрезное со щелевым каналом 17 воздухоотбойное кольцо

18, образующее выпускную камеру 19. С опиранием на кольцо 18 и на корпус 1 навинчивается обрезиненный металлический колпак 20, удерживающий рабочий инструмент 21 в буксе корпуса. Корпус 1 снабжен продольным впускным каналом 22 с радиальным каналом 23 вскрытия в кольцевую выточку 12 кольцевого внутреннего бокового уплотнительного буртика 10 крышки 8, Фланцевый выступающий кольцевой уплотнительный буртик 13 с крышкой и стаканом

6 образуют камеру 24 сетевого воздуха, а со стаканом и корпусом 1 — дополнительную аккумуляционную камеру 25 рабочего хода, постоянно сообщенную с камерой 3 посредством перепускного канала 26. Для периодического выпуска отработавшего воздуха из камер 3 и 4 предназначены радиальные выпускные каналы 27, 28 и 29, Со стороны торца корпуса продольный канал 22 снабжен заглушкой 30.

В пневматическом молотке, показанном на фиг. 2, крышка 8 с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком 13 выполнена ступенчатой с кольцевой проточкой 31 со стороны торца корпу5

10 сквозным, а впускной дроссельный канал

20

50 осевым.

45 са, Проточка 31 через впускной дроссельный канал 11 и впускного продольный канал

22 постоянно сообщает камеру 24 сетевого воздуха и камеру 4 холостого хода между собой, Впускной дроссельный канал 9 в крышке 8 сообщает постоянно камеры 24 и

3 между собой.

В варианте пневматического молотка по фиг. 3 крышка 8 с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком

13 снабжена кольцевым внутренним боковым уплотнительным буртиком 10, на котором выполнена выточка 12, совмещенная с каналом 23 вскрытия продольного канала

22, Впускной дроссел ь 9 выполнен в буртике

11 до пересечения с выточкой 12.

В варианте пневматического молотка (фиг. 4) крышка 8 с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком

13 снабжена кольцевым внутренним боковым уплотнительным буртиком 10, на котором выполнена выточка 12, Впускной дроссельный канал 9 выполнен осевым и сквозным, а впускной дроссельный канал 11 вскрыт со стороны камеры 24 сетевого воздуха и выточки 12, В пневматическом молотке, показанном на фиг. 5, на крышке 8 с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком 13 со стороны торца корпуса 1 выполнена кольцевая проточка 31, соединяющая постоянно посредством впускного дроссельного канала 11 и продольного канала 22 камеры 24 и 4 между собой.

В варианте пневматического молотка по фиг. 6 кольцевой внутренний боковой уплотнительный .буртик 10 выполнен без впускных дросселей. Впускной дроссельный канал 9 выполнен в крышке с фланцевым выступающим кольцевым уплотняющим буртиком 13 осевым и сообщает постоянно камеры 24 и 3 между собой, В пускной дроссельный канал 11 выполнен в крышке, а кольцевая проточка 32 выполнена на торце корпуса 1 со стороны крышки и постоянно посредством продольного канала 22 сообщает камеры 24 и 4 между собой.

По варианту пневматического молотка (фиг 7) кольцевой канал образован кольцевыми проточками 31 и 32 соответственно на крышке 8 с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком 13 и торце корпуса I. Впускной дроссельный канал 11 вскрыт со стороны камеры 24 и кольцевых проточек 31, 32 и посредством канала 22 камеры 24 и 4 сообщаются между собой.

Впускной дроссельный канал 9 выполнен

2003794

В пневматическом молотке (фиг, 8) впускной дроссельный канал 9 выполнен по продольной оси крышки 8 с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком 13, а впускной дроссельный канал

11 в кольцевом внутреннем боковом уплотняющем буртике 10 до вскрытия с выточками 12 и 33 соответственно в буртике 10 и корпусе 1 со стороны центрального канала, Выточка 33 вскрывает предельный впускной канал 22, кЬторый закрыт заглушкой 30 и перекрыт радиальным выступающим кол ьцевым буртиком.14 крышки 8, В буртик 14 крышки 8 упирается пружина 15 поджатия.

В пневматическом молотке (фиг. 9) крышка 8 выполнена с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком 13, максимально удаленным от продольной оси крышки 8 и совмещенным с радиальным выступающим кольцевым буртиком 14, в который упирается пружина 15 поджатия, По варианту пневматического молотка (фиг. 10) крышка 8 выполнена с фланцевым выступающим кольцевым уплотнительным буртиком 13 и радиальным выступающим кольцевым буртиком 14, совмещенными между собой. Канал 22 со стороны торца корпуса 1 снабжен заглушкой ЗО и посредством выточки 33 в корпусе, выточки 12 и 30 впускного дроссельного канала 11 в буртике

10 сообщает камеры 4 и 24 между собой, Устойчивость запуска и работы, а также надежность энергетических параметров для предлагаемого технического решения явля- 35 ются определяющими для повышения экономичности за счет повышения КПД использования энергии сжатого воздуха, участвующего в рабочем процессе камер, и тем самым при исключении или снижении 40 непроизводительных утечек, неучтенных и неконтролируемых перетечек между камерами различного назначения, т,е. основным в техническом решении является работа межкамерного уплотнительного узла, который работает следующим образом.

По мере ослабления резьбового соединения или неполного навинчивания стакана

6 на корпус 1 пружина 15 поджатия отжимает радиальный выступающий кольцевой буртик 14 крышки 8 и ее фланцевый выступающий кольцевой уплотнительный буртик

13 плотно прижимается к стакану 6 (фиг, 1, 8, 9, 10), При этом воздух из камеры 24 сетевого воздуха не перетекает в аккумуля- 55 ционную камеру 25, Раскрытый зазор между торцом корпуса 1 и радиальным выступающим кольцевым буртиком крышки 8 благодаря заглушке 30 (фиг. 1, 8, 9, 10) в продольном канале 22 не сообщает камеру

25 с камерой 4 холостого хода, а кольцевой внутренний боковой уплотнительный буртик 10 крышки 8 со стороны центрального канала камеры 3 рабочего хода посредством взаимодействующих участков корпуса 1 и крышки 8 предотвращает сооб:цение указанных камер между собой и без заглушки, если буртик 13 плотно прижат к стакану 6 (фиг, 2 — 7). Количество воздуха в камерах, таким образом, является расчетным и рабочий процесс в них протекает со;лас о заданным параметрам. При этом минимальчый размер буртика !3 крышки 8 (фиг, 3, 4) обеспечивает минимальное усилие давления воздуха на крышку со стороны камеры 24 сетевого воздуха, а, следовательно, пружина 15 поджатия может быть подобрана менее жесткой (фиг. 1, 8, 9, 10).

Впускной дроссельный канал 11 благодарл выточке 12 на буртике 10 крышки 8 или выточке 33 в корпусе 1 даже при значительных зазорах будет постоянно сооб;цаться с продольным каналом 22 и обеспечивать расчетный расход воздуха (фиг, 1, 3, 4, 8, 9, "<0).

Аналогичные ситу"ö,èè происходят при других конструктивных вариантах. Так, при ослаблении резьбового соединения стакана

6 с корпусом 1, пружина 15 отжимает радиальный выступающий кольцевой буртик 1, (фиг. t, 8, 9. 10) до упора и буртик 13 перекрывает зазор, искл.очая возможные пе:.етечки между камерой 24 и камерой 25.

Крышка 8 со стороны камеры 24 будет поджата постоянно с существенно большим усилием благодаря большему давлени,о воздуха и большей площади (фиг, 2, 5 — 10) чем отжиматься усилием со стороны камеры 3 (обычно с меньшим давлением в ней и меньшей площадью крышки). Таким образом, крышка 8 будет прижата к тооцу корпус- 1, что исключит нежелательные перетечки воздуха иэ камеры 14 через канал 22 в камеру

3 и обратно, а также из камеры 24 по дроссельному каналу 11 и кольцевым проточкам

31 (фиг, 2, 5, 7) или кольцевым проточкам 32 (фиг. 6, 7), Наличие s крышке 8 кольцевых проточек 31 (фиг. 2, 5, 7), либо кольцевых проточек 32 в корпусе 1 (фиг, 6, 7), а также кольцевых выточек 12 (фиг, 1, 3, 4, 9) в кольцевом внутреннем боковом уплотнительном буртике 10 крышки, либо кольцевых выточек

33 (фиг. 8, 10) в корпусе позволяет устанавливать крышку беэ отдельных фиксирующих элементов, что существенно упрощает ее конструкцию, корпуса и молотка в целом.

Такое исполнение дает возможность крышке 8, торцу корпуса 1 и стакану 6 в более короткое время притереться по контактным

2003794

40

55 поверхностям и более надежно осуществлять уплотнение их взаимодействующих участков.

Выполнение впускных дроссельных каналов 9 (фиг. 2-8, 10) в крышке 8 по сравнению с их выполнением в кольцевом внутреннем боковом уплотнительном буртике 10 (фиг. 1, 3, 9) крышки упрощает не только конструкцию, но и технологию изготовления и калибрования впускных дроссельных каналов, обеспечения тем самым меньшие местные сопротивления воздухопроводящему тракту, меньшие потери энергии сжатого воздуха за счет снижения потерь по давлению и расходу воздуха.

Исполнение кольцевых выточек 33 (фиг.

8, 9, 10) в корпусе.1 для вскрытия продольного канала 22 позволяет уменьшитьтолщину кольцевого внутреннего бокового уплотнительного буртика 10 крышки 8 и уменьшить местное сопротивление воздухопроводящего тракта.

Наличие заглушек 30(фиг. 1, 8, 9, 10) в продольном канале 22 обеспечивает цельную крышку, исключает перетечки между аккумуляционной камерой 25 и продольным каналом 22, Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением работает следующим образом.

При включении пускового устройства рукоятки 5 сжатый воздух поступает по каналу 7 в стакане 6 в камеру 24 сетевого воздуха и далее по впускному дроссельному каналу 9 в кольцевом буртике 10 в крышке 8 (или только в крышке 8) в камеру 3 рабочего хода и по каналу 26 перепуска в кольцевую аккумуляционную камеру 25, à по впускному дроссельному каналу 11, кольцевой выточке 12 на буртике 10 крышки 8 (а также выточке 33 в корпусе 1 или проточке 31 в крышке 8, проточке 32 в корпусе 1, продольному каналу 22 в корпусе в камеру 4 холостого хода.

Давление воздуха в камерах 3 и 25 остается практически равным атмосферному, так как выпускные каналы 27 и 28, э также перепускной канал 26, имеющие площади проходного сечения, превышающие площадь впускного дросселя 9, открыты, то через каналы 26 камера 25 сообщается с камерой 3, которая через каналы 27 и 28 соединяется с выпускной камерой 19 и посредством щелевого канала 17 в воздухоотбойном кольце 18 камера 3 и 25 сообщаются с атмосферой, В камере 4 давления воздуха увеличивается и ударник 2 перемещается от инструмента 21, установленного в колпаке 20, совершая холостой ход.

При последующем перемещении ударник 2 перекрывает своей боковой поверхностью сначала основной выпускной канал 27, а затем и вспомогательный выпускной канал 28, вследствие чего начнется повышение давления воздуха, отсеченного в камерах 3 и 25, а также воздуха, вновь натекающего в камеры через впускной дроссельный канал 9, Одновременно с перекрытием канала 28 начинается открытие впускного канала 29 и давление воздуха в камере 4 холостого хода снижается до значения атмосферного давления, несмотря на поступление сетевого воздуха через дроссельный канал 11 и канал 22 из камеры 24, так как проходное сечение выпускного канала 29 существенно больше проходного сечения впускного дроссельного канала 11. Такому снижению давления воздуха способствует и открывающиеся последовательно впускные каналы 27 и 28, Таким образом, отработавший воздух из камеры 4 выпускается в выпускную камеру 19 и через щелевой канал

17 в воздухоотбойном кольце 18 в атмосферу

По мере совершения ударником холостого хода давление воздуха в камере 3 рабочего хода и сообщенной постоянно с ней каналом 26 аккумуляционной камере 25 увеличивается, Из-за разницы импульсов давлений воздуха в камерах 3, 25, 4 ударник 2 задерживает свое перемещение и останавливается в расчетной точке. Сразу под действием импульса давление со стороны камер 3 и 25 ударник 2 ускоренно перемещается в сторону инструмента 21, совершая рабочий ход.

По мере перемещения ударника 2 давление воздуха в камере 3 рабочего хода и сообщенной постоянно с ней каналом 26 аккумуляционной камере 25 уменьшается

Это вызвано тем, что быстро увеличивающийся объем камеры 3 при рабочем ходе не успевает заполняться сетевым воздухом, поступающим из камеры 24 через впускной дроссель 9, При дальнейшем перемещении ударника 2 его боковая. поверхность открывает вспомогательный выпускной канал 28 и сразу перекрывает выпускной канал 29. Так как скорость ударника велика, а проходное сечение канала 28 не так велико, резкое снижение давления воздуха в камерах 3 и 25 не происходит и давление в них поддерживается расчетным, Одновременно в камере 4 холостого хода начинается сжатие воздуха, отсеченного в ней, и сетевого воздуха, вновь поступающего через канал 22, радиальный канал 23, кольцевую выточку 12 на внутреннем боковом уплотнительном буртике 10

2003794

30 крышки 8 (или кольцевой проточки 31 в крышке 8, или кольцевой проточки 32 в торце корпуса 1; или кольцевой выточки 33 в корпусе 1) впускного дроссельного канала

11 крышки из камеры 24. После открытия боковой поверхностью ударника 2 основного выпускного канала 27 давление воздуха в камере 3 рабочего хода и сообщенной постоянно с ней аккумуляционной камере 25 резко упадает до величины атмосферного, так как посредством выпускных каналов 28 и 27 камера 3, а камера 25 посредством канала 26 перепуска и каналов 28 и 27 сообщаются с выпускной камерой 19 и через щель 17 в воздухоотбойном кольце 18 с атмосферой.

Преодолевая импульс противодавления воздуха со стороны камеры 4 холостого хода под действием разницы импульса давления воздуха со стороны камеры 3 и 4, ударник 2 наносит удар по инструменту 21 и описанный выше рабочий процесс молотка повторяется с той лишь разницей, что холостой ход ударника формируется не только импульсом отскока ударника 2 от инструмента 21.

Таким образом, повышение устойчивости запуска, работы и надежности энергетиФормула изобретения

1, ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОЛОТОК С

ДРОССЕЛЬНЫМ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ, включающий корпус с центральным каналом, расположенный в центральном канале уплотненно с возможностью возвратно-поступательного - перемещения ударник, разделяющий центральный канал на камеры рабочего и холостого ходов, установленную со стороны камеры рабочего хода с опиранием на торец корпуса крышку с впускными дроссельными каналами в камеры рабочего и холостого ходов и впускным кольцевым каналом между крышкой и корпусом, сообщающим постоянно продольный канал впуска в камеру холостого хода и дроссельный канал в крышке между собой, рукоятку, разьемно закрепленный относительно корпуса посредством резьбового соединения стакан с воздухоподводным каналом от пускового механизма, камеру сетевого воздуха и кольцевую аккумуляционную камеру рабочего хода, образованную между стаканом и корпусом, постоянно сообщенную с камерой рабочего хода посредством канала перепуска в корпусе, каналы впуска в камеру холостого хода и радиальные каналы выпуска в кор35

55 ческих параметров молотка. реализуешься только в случае соблюдения герметичности между камерами, которая обусловливаeòeя фланцевыми выступающими кольцев:. i нл уплотнительными буртиками 13, Bh!ïîë.,е;i ными на крышке 8; взаимодействующи:ли непосредственно со стаканом посредс.г:",: радиальных выступающих бур1икоя 14 пружины 15 предварительного по;,>кят .я, обеспечивается дополнительiice уп Io,! ieние контактного кольца буртиков 13 от огительно корпуса и стакана 6. предло>кенно пневматическолл i олот e с дроссельным воздухораспределен,ем г и ослаблении резьбового соединения стакяьiа и корпуса и образовании воздухопроводящего зазора между ними ме>кка:лерная герметизация обеспечивается пруж,:и -.й и редва ри тел ь ного поджатия пра к ги е ",:.;; мгновенно, что исключает или препяст,:ет неучтенному и неконтролируемому пере-, кэнию сжатого воздуха, повьчЛает 1.ПД i епользования его внутренней "-нсргии. (56) 1. Авторское свидетельство СгХР

¹ 1089248, кл. Е 21 С 3/2-, 1984, 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 290115, кл. Е 21 С 3/24, 1970, пусе, воздухоотбойное кольцо, рабоч1лй инструмент, колпак для удержания раб". -iего инструмента относительно ксрпуса, о;— личающийся тем, что крышка выполненa е фланцевым кольцевым уплотнительнь.м буртиком, разделяющим кольцевую аккумуляционную камеру и камеру сетевого воздуха между собой.

2, Молоток по rtË, отличающийся тем, что крышка со стороны торца корпуса выполнена с кольцевым внутренним уплотнительным буртиком, установленным в центральном канале корпуса.

3. Молоток по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на боковой поверхности крышки со стороны кольцевой аккумуляционной камеры выполнен радиально выступающий кольцевой уплотнительный буртик.

4, Молоток по п,1, отличающийся тем, что впускной кольцевой канал между торцом корпуса и крышкой выполнен в виде проточки в крышке.

5. Молоток по п.1, отличающь йся тем, что впускной кольцевой канал выполнен в виде проточки в торце корпуса, 6, Молоток по п.1, отличающийся тем, что впускной кольцевой канал выполнен в виде проточек в крышке и торце корпуса.

2003794 г.2

7. Молоток по пп.1,и 2, отличающийся тем, что впускной кольцевой канал выполнен в виде проточки на внешней поверхности кольцевого буртика, размещенного s центральном канале корпуса, при этом продольный канал впуска в камеру холостого хода постоянно сообщен с впускным кольцевым каналом посредством сквозного отверстия или расточки в корпусе, 8. Молоток по пп.1 - 7, отличающийся тем, что впускной дроссельный канал в камеру рабочего хода выполнен в кольцевом уплотнительном буртике крышки, размещенном в центральном канале корпуса.

5 9, Молоток по пп,1 - 8, отличающийся тем, что в продольном канале впуска в камеру холостого хода со стороны крышки установлена заглушка, перекрываемая радиально выступающим кольцевым бурти10 ком.

11

31

25 гг

26

52

l5

1Ф

22

Фиг.6

2003794

9 2

51

12 z

6

Ц 2Ф

Л

51

25 10 иг.5

Фиг.7

2003794

17

12 я

26

Фиг. 70

Заказ 3314

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 101

Составитель Д, Абраменков

Редактор Т. Рыбалова Техред M,Mîðãåíòàë Корректор М. Самборская