Вибровозбудитель (варианты)
Изобретение относится к вибрационной технике и может быть применено в строительной и горной промышленности. Техническим результатом является расширение сфер применения при наличии вариантов технологичных конструкций. Вибровозбудитель содержит корпус с отверстиями впуска и выпуска, ударник со сквозным каналом, установленный в корпусе с возможностью перемещения за счет изменения разницы оппозитных усилий, действующих на ударник - усилия упругого элемента, связанного одним концом с корпусом, другим концом взаимодействующего с ударником, и усилия рабочей камеры, или за счет изменения разницы оппозитных усилий рабочих камер, действующих на ударник, систему газораспределения, включающую клапан с отдельными запорными органами, при этом один запорный орган служит для перекрытия подачи рабочей среды в рабочую камеру при одновременном соединении ее другим запорным органом с атмосферой и наоборот. Причем отдельные запорные органы расположены со стороны одного из торцов клапана, имеющего сквозное отверстие, соединяющее его торцы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к вибрационной пневматической технике и может быть использовано в строительной индустрии, горной промышленности и в других отраслях.
Известен вибровозбудитель, содержащий корпус с отверстиями впуска и выпуска, ударник со сквозным каналом, установленный в корпусе с возможностью перемещаться за счет изменения разницы оппозитных усилий, действующих на ударник - усилия упругого элемента, связанного одним концом с корпусом, другим концом взаимодействующего с ударником, и усилия рабочей камеры, систему газораспределения, включающую клапан с отдельными запорными органами, при этом один запорный орган служит для перекрытия подачи рабочей среды в рабочую камеру при одновременном соединении ее другим запорным органом с атмосферой, и наоборот (патент РФ №2296627, МПК B06B 1/18, опубл. 10.04.2007, бюл. №10).
Известен также вибровозбудитель, содержащий корпус с отверстиями впуска и выпуска, ударник со сквозным каналом, установленный в корпусе с возможностью перемещаться за счет изменения разницы оппозитных усилий рабочих камер, действующих на ударник, систему газораспределения, включающую клапан с отдельными запорными органами, при этом один запорный орган служит для перекрытия подачи рабочей среды в рабочую камеру при одновременном соединении ее другим запорным органом с атмосферой, и наоборот (патент РФ №2266792, МПК B06B 1/18, опубл. 27.12.2005, бюл. №36).
К недостаткам этих вибровозбудителей можно отнести оппозитное расположенение отверстий впуска и выпуска на корпусе, которое затрудняет применение этих устройств в использовании для ряда специализированного оборудования (погружные вибраторы, вибраторы для пыльных помещений и тому подобные). А также невозможность применения в конструкциях этих устройств стержня корпуса, соединяющего противоположные стенки корпуса и размещенного в сквозном канале ударника, что не позволяет в ряде частных случаях выполнения вибровозбудителя иметь более технологическую конструкцию.
Поэтому в основу изобретения поставлена задача создания вибровозбудителя, сходного по принципу действия с известными устройствами, но с расширенной сферой его применения и при наличии вариантов более технологичной конструкции.
В первом варианте, как и в первом прототипе, вибровозбудитель содержит корпус с отверстиями впуска и выпуска, ударник со сквозным каналом, установленный в корпусе с возможностью перемещения за счет изменения разницы оппозитных усилий, действующих на ударник - усилия упругого элемента, связанного одним концом с корпусом, другим концом взаимодействующего с ударником, и усилия рабочей камеры, систему газораспределения, включающую клапан с отдельными запорными органами, при этом один запорный орган служит для перекрытия подачи рабочей среды в рабочую камеру при одновременном соединении ее другим запорным органом с атмосферой, и наоборот. В отличие от прототипа, отдельные запорные органы расположены со стороны одного из торцов клапана, имеющего сквозное отверстие, соединяющее его торцы.
Во втором варианте, как и во втором прототипе, вибровозбудитель содержит корпус с отверстиями впуска и выпуска, ударник со сквозным каналом, установленный в корпусе с возможностью перемещения за счет изменения разницы оппозитных усилий рабочих камер, действующих на ударник, систему газораспределения, включающую клапан с отдельными запорными органами, при этом один запорный орган служит для перекрытия подачи рабочей среды в рабочую камеру при одновременном соединении ее другим запорным органом с атмосферой, и наоборот. В отличие от второго прототипа, как и в первом варианте, отдельные запорные органы расположены со стороны одного из торцов клапана, имеющего сквозное отверстие, соединяющее его торцы. В частных случаях выполнения вибровозбудителя клапан может быть установлен подвижно относительно патрубка корпуса, содержащего канал выпуска, который расположен коаксиально сквозному отверстию клапана и соединяет сквозной канал ударника с отверстием выпуска или установлен подвижно относительно стержня корпуса, соединяющего противоположные его стенки и размещенного в сквозном канале ударника, при этом стержень корпуса содержит канал выпуска, расположенный коаксиально сквозному отверстию клапана и соединяющий сквозной канал ударника с отверстием выпуска. Ударник может быть выполнен в виде поршня или установлен подвижно в корпусе за счет эластичных диафрагм, которые прикреплены к корпусу и ударнику без зазора.
На фиг.1 схематически изображен вибровозбудитель в разрезе по первому варианту с ударником в виде поршня и с клапаном, установленным подвижно относительно патрубка корпуса, фиг.2 - по второму варианту с ударником, установленным в корпусе за счет эластичных диафрагм и с клапаном, установленным подвижно относительно стержня корпуса.
Вибровозбудитель содержит корпус 1 с отверстиями впуска 2 и выпуска 3, ударник 4 со сквозным каналом 5, установленный в корпусе 1, который имеет возможность перемещаться за счет изменения разницы оппозитных усилий, действующих на ударник 4 - усилия упругого элемента 6 и усилия рабочей камеры 7 в первом варианте (фиг.1), или за счет изменения разницы оппозитных усилий рабочей камеры 6 и рабочей камеры 7 - во втором варианте (фиг.2). В обоих вариантах клапан 8 имеет отдельные запорные органы, расположенные со стороны одного из торцов клапана 8 - запорный орган 10 служит для перекрытия рабочей среды в рабочую камеру 7, а запорный орган 11 для одновременного соединения этой камеры с атмосферой, и наоборот, в зависимости от положения ударника 4 относительно корпуса 1, а также содержит сквозное отверстие 9, соединяющее его торцы. В частных случаях выполнения вибровозбудителя клапан 8 может быть установлен подвижно относительно патрубка 12 корпуса 1 с каналом выпуска 13, соединяющим сквозной канал 5 ударника 4 с отверстием выпуска 3 (фиг.1) или установлен подвижно относительно стержня 12 корпуса 1, размещенного в сквозном канале 5 ударника 4 и содержащего канал выпуска 13, при этом последний соединяет сквозной канал 5 с отверстием выпуска 3 (фиг.2). Ударник 4 может быть выполнен в виде поршня (фиг.1) или установлен за счет эластичных диафрагм 14 и 15 (фиг.2). Все эти частные случаи выполнения допускают размещение отверстия выпуска 3 с той же стороны корпуса 1, где и расположено отверстие впуска 2.
Вибровозбудитель работает следующим образом.
В исходном положении ударник находится в крайнем положении, клапан 8 запорным органом 11 перекрывает выход из рабочей камеры 7 в атмосферу через канал выпуска 13, доступ рабочей среды в рабочую камеру 7 открыт запорным органом 10. Рабочая среда под давлением подается через отверстие впуска 2 в рабочую камеру 7 (фиг.1) или в рабочую камеру 6 и через сквозной канал 5 в рабочую камеру 7 (фиг.2). За счет разницы усилий, действующих на ударник 4, последний перемещается, сжимая упругий элемент 6 (фиг.1) или уменьшая объем рабочей камеры 6 до взаимодействия запорного органа 10 с поверхностью корпуса 1 (фиг.1) или с поверхностью ударника 4 (фиг.2). Доступ рабочей среды в рабочую камеру 7 перекрывается при одновременном ее соединении с атмосферой через сквозной канал 5 и канал выпуска 13. Давление в рабочей камере 7 падает, при этом ударник 4 продолжает движение за счет силы инерции, далее сжимая упругий элемент 6 (фиг.1) или уменьшая объем рабочей камеры 6 (фиг.2). Изменение направления разницы оппозитных усилий от рабочей камеры 7 и упругого элемента 6 (фиг.1) или от рабочих камер 7 и 6 (фиг.2), действующих на ударник 4, вначале останавливают его, а затем возвращают его в исходное положение. Далее цикл повторяется.
Таким образом, видно, что заявляемый вибровозбудитель за счет отличия в выполнении элементов системы газораспределения от известных устройств может иметь более широкую сферу применения, так как появилась возможность располагать отверстия впуска и выпуска со стороны одного из торцов корпуса. Возможность соединять противоположные стенки корпуса стержнем, размещенным в сквозном канале ударника, дополнительно позволяют получать более технологичные конструкции вибровозбудителя.
1. Вибровозбудитель, содержащий корпус с отверстиями впуска и выпуска, ударник со сквозным каналом, установленный в корпусе с возможностью перемещаться за счет изменения разницы оппозитных усилий, действующих на ударник - усилия упругого элемента, связанного одним концом с корпусом, другим концом взаимодействующего с ударником, и усилия рабочей камеры, систему газораспределения, включающую клапан с отдельными запорными органами, при этом один запорный орган служит для перекрытия подачи рабочей среды в рабочую камеру при одновременном соединении ее другим запорным органом с атмосферой и наоборот, отличающийся тем, что отдельные запорные органы расположены со стороны одного из торцов клапана, имеющего сквозное отверстие, соединяющее его торцы.
2. Вибровозбудитель по п.1, отличающийся тем, что клапан установлен подвижно относительно патрубка корпуса, содержащего канал выпуска, который расположен коаксиально сквозному отверстию клапана и соединяет сквозной канал ударника с отверстием выпуска.
3. Вибровозбудитель по п.1, отличающийся тем, что клапан установлен подвижно относительно стержня корпуса, соединяющего противоположные его стенки и размещенного в сквозном канале ударника, при этом стержень корпуса содержит канал выпуска, расположенный коаксиально сквозному отверстию клапана и соединяющий сквозной канал ударника с отверстием выпуска.
4. Вибровозбудитель по п.2 или 3, отличающийся тем, что ударник выполнен в виде поршня.
5. Вибровозбудитель по п.2 или 3, отличающийся тем, что ударник установлен подвижно в корпусе за счет эластичных диафрагм, которые прикреплены к корпусу и ударнику без зазора.
6. Вибровозбудитель, содержащий корпус с отверстиями впуска и выпуска, ударник со сквозным каналом, установленный в корпусе с возможностью перемещаться за счет изменения разницы оппозитных усилий рабочих камер, действующих на ударник, систему газораспределения, включающую клапан с отдельными запорными органами, при этом один запорный орган служит для перекрытия подачи рабочей среды в рабочую камеру при одновременном соединении ее другим запорным органом с атмосферой и наоборот, отличающийся тем, что отдельные запорные органы расположены со стороны одного из торцов клапана, имеющего сквозное отверстие, соединяющее его торцы.
7. Вибровозбудитель по п.6, отличающийся тем, что клапан установлен подвижно относительно патрубка корпуса, содержащего канал выпуска, который расположен коаксиально сквозному отверстию клапана и соединяет сквозной канал ударника с отверстием выпуска.
8. Вибровозбудитель по п.6, отличающийся тем, что клапан установлен подвижно относительно стержня корпуса, соединяющего противоположные его стенки и размещенного в сквозном канале ударника, при этом стержень корпуса содержит канал выпуска, расположенный коаксиально сквозному отверстию клапана и соединяющий сквозной канал ударника с отверстием выпуска.
9. Вибровозбудитель по п.7 или 8, отличающийся тем, что ударник выполнен в виде поршня.
10. Вибровозбудитель по п.7 или 8, отличающийся тем, что ударник установлен подвижно в корпусе за счет эластичных диафрагм, которые прикреплены к корпусу и ударнику без зазора.
