Пневмомолот

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим машинам ударного действия, и может быть использовано при изготовлении пневматических молотов или пневмомолотов. Задачей изобретения является обеспечение работоспособности пневмомолота при высоких температурах воздуха и колебаниях воздуха в пневмомагистрали. Пневмомолот состоит из корпуса с выхлопными отверстиями, зубила, ударника с бойком, перемещающегося в подвижном стволе, уплотнительных резиновых колец, корпуса золотника, ступенчатого кольцевого золотника, механизма автоматического запуска, состоящего из крышки молота с патрубком, крышки подвижного ствола, стакана с радиальными отверстиями и крышки с клапаном. Технический результат заключается в повышении работоспособности пневмомолота, обеспечении длительной работы при температуре воздуха до +150o и изменениях давления в пневмомагистрали от 0,2 до 0,6 МПа. 1 ил.

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия, пневматическим молотам (далее пневмомолот), работающим на сжатом воздухе, поступающем от подвижной компрессорной станции или заводской пневмомагистрали.

Известен пневмомолот [1], выбранный в качестве прототипа. Работа пневмомолота допускается при температуре окружающего воздуха от минус 10oС до плюс 45oС и давлении сжатого воздуха (0,50,1) МПа.

Пневмомолот состоит из трех основных узлов, размещенных в общем корпусе: узла крепления инструмента, ударного механизма с воздухораспределительным устройством и механизма автоматического запуска пневмомолота в работу.

В узле крепления инструмента размещены детали крепления инструмента, например зубила. Ударный механизм состоит из ствола, являющегося рабочим цилиндром пневмомолота, в котором под действием сжатого воздуха совершает возвратно-поступательное движение ударник. В стенках ствола предусмотрены окна и каналы для подвода и выхлопа сжатого воздуха. Управление и распределение сжатого воздуха осуществляется распределительным устройством, состоящим из корпуса золотника и ступенчатого кольцевого золотника. Механизм автоматического запуска состоит из стакана с радиальными отверстиями, крышки ствола с пазами для прохода сжатого воздуха, крышки пневмомолота с воздухоподводящим патрубком. Полый стакан вворачивается в ствол и своим наружным концом входит в крышку пневмомолота. Уплотнение стакана производится клапаном, закрепленным на торце стакана крышкой с помощью винтов. В уплотнениях применены резиновые кольца.

Недостатками известного пневмомолота является то, что: - пневмомолот не работоспособен при давлении сжатого воздуха в пневмомагистрали ниже 0,4 МПа и температурах окружающей среды более плюс 45oС; - применяемые уплотнительные резиновые кольца и клапан стакана (выполненный также из резины) накладывают температурные ограничения на работу пневмомолота и их необходимо заменять в процессе эксплуатации; - возникают дополнительные вибрационные перегрузки на зубиле из-за пикового повышения давления воздуха в стволе пневмомолота перед ударником в момент удара ударника по зубилу и резкого падения давления при отходе ударника от зубила; - прерывается поступление сжатого воздуха в пневмомолот во время снятия нагрузки с зубила, что приводит, соответственно, к прерыванию охлаждения пневмомолота и исчезновению воздушной завесы над выхлопными отверстиями в корпусе пневмомолота, через которые возможно проникновение пыли.

Цели настоящего изобретения: - создание пневмомолота, сохраняющего работоспособность с высокой надежностью, при давлениях сжатого воздуха в пневмомагистрали от 0,2 до 0,6 МПа и при температурах окружающего воздуха до плюс 150oС, в т.ч. при разработке горячих массивов, например, металлургических печей с температурами до плюс 500oС; - исключение резкого нарастания давления воздуха в стволе пневмомолота в момент удара ударником по зубилу; - исключение в уплотнительных соединениях резиновых колец; - исключение клапана; - уменьшение возможности попадания пыли в пневмомолот при снятии нагрузки с зубила путем создания постоянной воздушной завесы над выхлопными отверстиями в корпусе пневмомолота.

Указанные цели достигаются:
- во-первых, увеличением остаточного объема в стволе пневмомолота перед ударником в момент удара ударника по зубилу. Это решается, например, выполнением длины бойка ударника в пределах 0,45...0,78 диаметра ударника. Увеличенный объем играет роль пневмоаккумулятора, обеспечивающего работу пневмомолота при давлениях сжатого воздуха начиная от 0,2 МПа и исключающего резкое повышение давления в стволе в момент удара ударником по зубилу, тем самым снимающего вибрационную составляющую от резкого сжатия воздуха в малом объеме, особенно при давлениях выше 0,4 МПа;
- во-вторых, обеспечением работоспособности ступенчатого кольцевого золотника при давлении сжатого воздуха начиная от 0,2 МПа за счет выполнения золотника с соотношением его наибольшего наружного диаметра к наименьшему внутреннему диаметру 1,4...1,65 и из материалов плотностью в пределах 1,2... 4,6 г/см3, например из алюминиевого сплава;
- в-третьих, выполнением стакана с радиальными отверстиями совместно с крышкой и с исключением клапана. Это позволяет повысить надежность конструкции, исключить затраты на замену клапана;
- в-четвертых, организацией кольцевой щели, образованной обращенными поверхностями стакана с радиальными отверстиями и крышкой пневмомолота, с сечением, составляющим 10. . . 15% от суммарной площади сечения радиальных отверстий стакана. Через эту кольцевую щель при снятой нагрузке с зубила (т. е. во время пауз в работе) сжатый воздух поступает в пневмомолот. Этим обеспечивается охлаждение пневмомолота и одновременно этот воздух, проходя через пневмомолот, заставляет ударник совершать возвратно-поступательные движения, но при этом ударник не наносит по зубилу силовых ударов. Так как ударник находится в движении, то ему легче вступить в работу при подаче полного расхода сжатого воздуха, когда зубило нагружается, т.е. прижимается к разрушаемому материалу. Продувка воздуха без пауз создает также постоянную воздушную завесу над выхлопными отверстиями корпуса пневмомолота, препятствующую проникновению пыли в пневмомолот;
- в-пятых, выполнением уплотнительных соединений щелевыми [2], без использования резиновых колец. Это исключает затраты на замену этих колец и позволяет эксплуатировать пневмомолот при температуре окружающего воздуха до плюс 150oС.

В совокупности все пять факторов повышают показатели предлагаемого пневмомолота по сравнению с пневмомолотом СП-66А, обеспечивают его работоспособность начиная с давления от 0,2 МПа и температурах окружающего воздуха до плюс 150oС. Допускают производить разработку горячих массивов, например, металлургических печей с температурой до плюс 500oС.

Одновременно при работе предлагаемого образца пневмомолота выявлено, что данный пневмомолот может отделять наружные слои огнеупорных кладок металлургических печей от основного массива без нарушения его целостности. Это является следствием того, что с зубила снята часть вибрационных перегрузок, возникающих в момент удара ударника по зубилу.

Все соотношения параметров подобраны экспериментальным путем при отработке конструкции предлагаемого пневмомолота на стенде и реальной работе.

Предлагаемый пневмомолот разработан по заказу металлургов.

Заявленные технические признаки существенны, т.к. они влияют на достигаемый технический результат.

При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное устройство, не были выявлены. Это позволяет сделать вывод о том, что заявленное устройство обладает новизной и не следует явным образом из существующего уровня техники.

Изобретение может быть применено при изготовлении пневмомолотов.

Изобретение поясняется чертежом, где в разрезе показана конструкция предлагаемого пневмомолота.

Предлагаемый пневмомолот содержит корпус 1 с выхлопными отверстиями 2, в котором размещены:
- ударный механизм, состоящий из подвижного ствола 3 с воздушными каналами 4, 5, 6, 7 и полостями 8, 9, являющегося рабочим цилиндром пневмомолота, в котором совершают возвратно-поступательное движение ударник 10 с бойком длиной "А", зубило 11;
- воздухораспределительное устройство, состоящее из корпуса золотника 12 с воздушными каналами 13, 14, 15, 16 и ступенчатого кольцевого золотника 17 с кольцевой проточкой 18;
- механизм автоматического запуска, состоящий из стакана 19 с радиальными отверстиями 20, крышки 21 ствола 3 с пазами 22 и радиальными отверстиями 23, 24, крышки 25 пневмомолота с камерой 26, кольцевой щели "В", образованной обращенными поверхностями стакана 19 и крышкой 25 пневмомолота;
- щелевые уплотнения 27, 28, 29.

Работа пневмомолота рассматривается в режимах рабочего хода, обратного хода и холостой работы.

Для запуска пневмомолота зубило 11 поджимается к разрушаемому объекту, материалу. При этом ствол 3, преодолевая давление сжатого воздуха в камере 26, перемещается на величину "L", открывая полномасштабное поступление сжатого воздуха из пневмомагистрали в пневмомолот через кольцевую щель "С". Далее воздух, проходя через радиальные отверстия 20 стакана 19 и пазы 22 крышки 21 ствола 3, подается к отверстиям 23 или 24 крышки 21 ствола 3 в зависимости от верхнего или нижнего положения золотника 17.

Рабочий ход.

Ударник 10 находится в верхнем положении, а золотник 17 передвинут в нижнее положение, закрывая отверстия 24. Сжатый воздух через отверстия 23 крышки 21 ствола 3, поступая в полость 9, разгоняет ударник 10 к зубилу 11, при этом воздух из полости 8 выходит через каналы 7, 13, 14 и кольцевую проточку 18 на золотнике 17 наружу через выхлопные отверстия 2 корпуса 1 пневмомолота. По ходу перемещения ударника 10 сжатый воздух через каналы 4 и 16, воздействуя на золотник 17, перемещает его в верхнее положение, при этом закрываются отверстия 23 и открываются отверстия 24. Далее ударник 10 двигается за счет расширения сжатого воздуха в полости 9 и сжимает воздух в полости 8. Канал 6 соединяется с атмосферой. Происходит удар.

Обратный ход.

После удара по зубилу 11 ударник 10 за счет упругой деформации отходит от зубила 11 и за счет расширения ранее сжатого воздуха в полости 8 и поступающего сжатого воздуха через отверстие 24, каналы 13 и 7 перемещается в верхнее исходное положение, вытесняя воздух из полости 9 через канал 5 в атмосферу. После закрытия ударником 10 канала 5 воздух в полости 9 сжимается и через каналы 4 и 16, воздействуя на золотник 17, перемещает его в сторону ударника 10, открывая снова отверстия 23 и перекрывая отверстия 24. Цикл повторяется.

Режим холостой работы.

При снятой нагрузке с зубила 11 сжатый воздух из камеры 26 через кольцевую щель "В" (в количестве 10...15% от общего расхода), поступая в пневмомолот, заставляет ударник 10 совершать возвратно-поступательные движения, т.е. рабочие и обратные ходы, но без силовых ударов по зубилу 11. Этот режим обеспечивает беспрерывность охлаждения пневмомолота и постоянство воздушной завесы над выхлопными отверстиями 2 корпуса 1 пневмомолота и готовность пневмомолота заработать в полную силу при подаче полного расхода воздуха, т. е. при поджатии зубила к разрушаемому материалу.

Источники информации
1. Паспорт СП-66А.00.000ПС. Молот пневматический СП-66А, ОКП 4814712011. - Киев: "Час", 1990.

2. Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник. Под общей редакцией Голубева А.И. и Кондакова Л.А. - М.: Машиностроение, 1986.


Формула изобретения

Пневмомолот, содержащий корпус с выхлопными отверстиями, зубило, ударник с бойком, перемещающийся в подвижном стволе, уплотнительные резиновые кольца, корпус золотника, ступенчатый кольцевой золотник, механизм автоматического запуска, состоящий из крышки молота с патрубком, крышки подвижного ствола, стакана с радиальными отверстиями и крышки с клапаном, отличающийся тем, что ступенчатый кольцевой золотник выполнен с соотношением наибольшего наружного диаметра к наименьшему внутреннему диаметру в пределах 1,4-1,65 и из материала плотностью в пределах 1,2-4,6 г/см3, например из алюминиевого сплава, механизм автоматического запуска содержит кольцевую щель, образованную обращенными поверхностями стакана с радиальными отверстиями и крышки пневмомолота, с площадью сечения щели в пределах 10-15% от суммарной площади сечения радиальных отверстий стакана.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться при производстве машин ударного действия

Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам ударного действия, применяющимся в горном деле, металлургии и строительстве

Изобретение относится к пусковым устройствам пневматических молотков

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия

Изобретение относится к области горных и строительных машин ударного действия и может быть использовано при конструировании ручных пневматических молотков

Изобретение относится к способу регулирования бурения бурильной машиной, в котором для изменения положения бурения регулируется давление, действующее на, по меньшей мере, один поршень, способный перемещаться в направлении переднего конца бурильной машины из положения, соответствующего оптимальной ударной точке, при этом для сохранения бурового долота в контакте с пробуриваемой породой устанавливается такое давление, действующее на, по меньшей мере, один поршень, способный перемещаться в направлении переднего конца бурильной машины из положения, соответствующего оптимальной ударной точке, что усилие, создаваемое этим поршнем для толкания бурового долота, меньше, чем усилие подачи бурильной машины

Изобретение относится к способу управляемого бурения при помощи бурильного молотка, в соответствии с которым производят при помощи датчика давления измерение давления в пространстве позади поршней, поддерживающих хвостовик

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия, используемым для разрушения твердых естественных и искусственных материалов

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия, используемых для разрушения твердых естественных и искусственных материалов

Изобретение относится к способу управления работой ударного устройства, приводимого в действие текучей средой под давлением, и к ударному устройству, приводимому в действие текучей средой под давлением

Изобретение относится к способу измерения волны напряжения и к измерительному устройству и устройству для дробления породы

Изобретение относится к способу и блоку управления ударным устройством бурильной установки и к ударному устройству бурильной установки

Изобретение относится к способу управления ударным устройством и конструкции ударного устройства

Изобретение относится к ударным устройствам, а именно к гидравлическим отбойным молоткам

Изобретение относится к гидравлическим устройствам ударного действия и может быть использовано в горном деле, строительстве и других отраслях промышленности для разрушения горных пород и искусственных материалов, а также для придания формы обрабатываемому объекту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим машинам ударного действия, и может быть использовано при изготовлении пневматических молотов или пневмомолотов

Наверх