Устройство ударного действия

 

Союз Советскмк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (()785478 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено т6.06.78 (21) 2636683/29-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет — (51) М.К .

Е 21 С 3/24

В 25 D 9/20

Государственный комитет

Опубликовано 0 7.12.80. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 17.12.80 (53) УДК 621.972 (088.8) по делан изобретений и открытий (?2) Автор изобретения

К. M. Дусалиев

Институт горного дела АН Казахской (СР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЛСТВИЯ

Изобретрние относится к горному делу и может быть использовано в строительстве и машиностроении в виде перфораторов, бетоноломов, отбойных или клепальных молотков.

Известно двухпоршневое ударное устройство, которое состоит из двух соосно расположенных цилиндров, в которых под действием сжатого воздуха.движутся в противоположных направлениях поршни. Рабочий ход поршней заканчивается ударом по штоку, холостой — сжатием воздушных подушек. Механизм воздухораспределения состоит из клапана, перемещающегося по втулке, переднего седла и заднего седла, образующих воздухораспределительную камеру. В конце холостого хода поршни сжимают воздух в задних полостях цилиндров до высоких давлений и перебрасывают клапан 11).

Дополнительный золотник данного устройства выполнен в виде цилиндра с кольцевой канавкой. Такая конструкция золотника не позволяет полностью устранить противодавление в передних полостях цилиндров во время рабочего хода поршней, что приводит к нарушению синхронного движения поршней и снижению ударной мощнос.ти устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство ударного действия, содержащее два соосно расположенных цилиндра с поршнями, первый из которых со стороны рабочего инструмента имеет шток и воздухораспределительный меха н изм Ы3.

Клапанный воздухораспределительный механизм этого устройства имеет прямой

10 выпуск воздуха в атмосферу через выхлоПные окна во время переброски клапана, а клапа нные устройства обладают большим дросселированием сжатого воздуха из-за прохождения его через узкие щели и большого количества поворотов воздушной струи, что приводит к понижению рабочего давления в задней полости, вследствие чего снижается ударная мощность. Кроме того, не устраняется воздушная подушка с задних полостей при холостом ходе поршней. А это

20 приводит к тому, что, во-первых, сжатие задней воздушной подушки»е дает поршню достичь своего крайнего положения при холостом ходе, которое приводит к уменьше1

?85478

16

13

36

23

3!

46

43

$O, И нию конструктивно заданной величины хода поршней, а это снижает энергию удара и, во-вторых, результирующая сила, действующая на корпус ударного устройства, обусловленная давлением сжатого воздуха в рабочих полостях, на протяжении рабочего цикла не остается постоянной и поэтому вызывает вибрацию корпуса.

Цель изобретения — повышение ударной мощности устройства и снижение виб.рации.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве ударного действия воздухораспределительный механизм выполнен в виде корпуса из двух частей с радиальными окнами, между торцами которых образована кольцевая полость, сообщающаяся с надпоршневыми полостями цилиндров, и золотника, представляющего собой полый цилиндр с радиальными окнами и кольцевым выступом, расположенным в кольцевой полости, и установленную с возможностью осевого перемещения втулку с центральной перегородкой; разделяющей ее полость на две камеры — напорную и выхлопную, первая из которых сообщена с подпоршневой полостью первого из цилиндров и с надпоршневой полостью второго цилиндра, а выхлопная камера соединена с надпоршневой полостью первого цилиндра и с подпоршневой полостью второго цилиндра, а также через радиальные окна полого цилиндра и корпуса с атмосферой.

На фиг. l изображено устройство ударного действия, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б — Б фиг. 1.

Устройство ударного действия состоит из двух соосно расположенных цилиндров 1 и 2 с поршнями 3 и 4, рабочий ход которых заканчивается ударом по штоку 5.

Меха ниэм воздухораспределения состоит из золотника в виде полого цилиндра 6 с радиальными окнами 7 и 8 и кольцевым выступом 9, перемещающегося по втулке 10 с радиальными окнами 11 — 14, камерами— выхлопной 15 и напорной 16, а также корпуса, состоящего из части 17 с радиальными окнами 18 и 19 и выхлопными окнами 20 и 21 и части 22 с радиальными окнами 23 и 24. Между торцами частей 17 и 22 корпуса образована кольцевая полость, разделенная кольцевым выступом 9 золотника 6 на полости 25 и 26. Корпус аоздухораспределительного механизма с торцов закрыт крышками 27 и 28.

Надпоршневые полости 29 и 30 и подпоршневые полости 31 и 32 цилиндров 1 и 2 каналами ЗЗ вЂ” 37 и 38 — 42 сообщаются с выхлопной 15 и напорной 16 камерами втулки 10.

При холостом ходе поршней а и ч каналы 43 и 44 сообщают кольцевые полости 25 и 26 с надпоршневыми полостями 29 н 30 цилиндров 1 и 2, импульсы давления из которых обеспечивают переброску золотника 6.

Устройство работает следующим образом.

Золотник 6 находится, например, в крайнем левом положении. Сжатый воздух иэ напорной камеры 16 втулки 10 через радиальные окна !3 и 8, через радиальное окно 23 по каналам 37 и 35 поступает в полость 30 цилиндра 2 и дальше по каналу 34 через два выхода канала 33 в полость 31 с одной стороны поршня 3 и полость 29 с другой стороны поршня 3 цилиндра 1.

Воздух, поступающий через правый выход канала 33 (фиг. 1) в полость 29 по каналам 38, 40, и 41 через радиальные окна 18, 1 и 7, выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу. A через левый выход канала 33 (фиг. 1) и канал 35 воздух поступает в полость 31 цилиндра 1 и полость 30 цилиндра 2 и давит на поршни 3 и 4, заставляя их перемещаться, при этом поршень 3 совершает холостой ход, а поршень 4 — рабочий ход.

Продолжая двигаться влево, поршень 4 эткрывает своей правой кромкой канал 44, который (как и канал 43) служит только для управления золотником 6, и сжатый воздух из полости 30 поступает по каналу 44 в полость 26 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя последний оставаться в левом крайнем положении. Воздух иэ порн(невой полости 32 цилиндра 2 по каналам 39, 40 и 41 через радиальные окна !8, 7 и 11, через выхлопную камеру 15 втулки 10 и выхлопное окно 20 (как из полости 29 цилиндра 1) выходит в атмосферу.

Двигаясь влево, поршень 4 своей правой кромкой открывает правый выход канала 39 цилиндра 2, и сжатый воздух по каналу 39, 40 и 41 через радиальные окна !8, 7 и 11 через выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу.

Так же выходит в атмосферу сжатый воздух из полости 26 по каналу 44 через полость 30 цилиндра 2, по каналу 39, 40 и 41 и далее как указывалось выше. В то же время поршень 3, двигаясь вправо (фиг. 1), своей левой кромкой открывает канал 43, и сжатый воздух из полости 31 по каналу 43 поступает в полость 25 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя последний перемещаться вправо. В момент прохождения поршнем 3, совершающем холостой ход, отверстия канала 43 на цилиндре 1 золотник переходит в крайнее правое положение и упирается в крышку 28, перекрыв радиальные окна 11 и 13 втулки !О. Затем сжатый воэду (из напорной камеры 16 через радиальные окна 14, 8 и 24, по каналу 42 и 40 и левый выход канала 39 (с одной стороны поршня 4) поступает в полость 32 через правый выход канала 39 (c другой стороны поршня 4) в полость 30, далее по

785478

Формула изобретения

fs каналу 38 в полость 29. А из полостей 31 и 32 через каналы 33 — 36, радиальные окна 19, 7 и 12, выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 21 выходит в атмосферу. Поршень 3, совершающий холостой ход, тормозится с момента открытия отверстия на цилиндре 1 канала 43 и до своего крайнего правого положения под действием поступающего через канал 38 сжатого воздуха. А поршень 4 под действием запасенной кинетической энергии, преодолевая давление воздуха в подпоршневой полости 32, поступающего через левый выход канала 39, заканчивает рабочий ход ударом по штоку 5.

Торможение поршня 3 в конце холостого хода и удар по штоку 5 поршнем 4 происходят одновременно. Корпус .ударного устройства постоянно находится под действием двух одновременно действующих, но п ротивоположно направленных сил, что снижает его вибрацию до минимума.

После торможения поршень 2 под действием поступающего сжатого воздуха в полость 29 из напорной камеры 16 втулки 10 через радиальные окна 14, 8 и 24 по каналам 42, 40 и 38 двигается влево, а поршень 4 под действием энергии отскока и также поступающего сжатого воздуха в подпоршневую полость 32 из напорной камеры 16 через радиальные окна 14, 8 и 24 по каналам 42 и 40 и левый выход канала 39 двигается вправо. Воздух также поступает в полость 30 через правый выход канала 39, но выходит из этой полости по каналам 35 и 36, радиальные окна 19, 7 и !2, выхлопное окно 21 в атмосферу. Поршень 4 продолжает двигаться вправо, совершая холостой ход.

В то же время из подпоршневой полости 31 цилиндра 1 воздух через каналы 33 и 34 и дальше, как из полости 30, выходит в атмосферу. Поршень 3 двигается влево, совершая рабочий ход.

Продолжая двигаться влево, поршень 3 открывает своей правой кромкой канал 43, и сжатый воздух поступает по каналу 43 в полость 25 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя последний оставаться в правом крайнем положении. Двигаясь влево, поршень 3 своей правой кромкой открывает правый выход канала 33 цилиндра 1, и сжатый воздух из полости 29 по каналам 33, 34 и 36, через радиальные окна 19, 7 и 12, через выхлопную камеру 15 втудки 10, выхлопное окно 21 выходит в атмосферу. Так же выходит в атмосферу воздух иэ полости 25 по каналу 43 через полость цилиндра 1 и далее как из полости 29, В то же время поршень 4, двигаясь вправо, своей левой кромкой открывает канал 44, и сжатый воздух из полости 32 по этому каналу поступает в полость 26 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя посs за

1s

21

as зо

ЗЮ

° 5 ледний перемещаться влево (фиг. I) В момент прохождения поршнем 4, совершающим холостой ход, отверстия канала 44 на цилиндре 2 золотник переходит в крайнее левое положение и упирается в крышку 27, перекрыв радиальные окна 12 и 14 втулки 10.

Далее сжатый воздух из напорной камеры 16 через радиальные окна 13,8 и 23 по каналам 37 и 35 поступает в полость 30, затем по каналу 34 и правому выходу канала 33 (с одной стороны поршня 3) и полость 29 и по левому выходу канала 33 (с другой стороны поршня 3) в полость 31.

А из полостей 29 и 32 через каналы 38 — 41, радиальные окна 18, 7 и I l, через выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу. Поршень 4, совершающий холостой ход, тормозится с момента открытия отверстия на цилиндре 2 канала 44 и до своего крайнего правого положения под действием поступающего через канал 35 сжатого воздуха. А поршень 3 под действием запасенной кинематнческой .энергии, преодолевая давление воздуха в подпоршневой полости 31, поступающего через левый выход канала 33, заканчивает рабочий. ход ударом по торцовой части утолщенного сечения штока 5.

Торможение поршня 4 в конце холостого хода и удар по торцовой части утолщенного сечения штока 5 поршнем 3 происходят одновременно.

После торможения поршень 4 под действием поступающего в полость 30 из напорной камеры 16 сжатого воздуха через радиальные окна 13, 8 и 23 по каналам 37 и 35 двигается влево, а поршень 3 под действием энергии отскока и поступающего в поршневую полость 31 из напорной полости 16 сжатого воздуха через радиальные окна 13, 8 и 23 по каналам 37 и 34 и левый выход канала 23 двигается вправо.

В то же время из полости 29 цилиндра 1 и полости 32 цилиндра 2 воздух через канал 38 — 41 через выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу.

Начинается новый цикл движения поршней3и4.

Устройство ударного действия, содержащее два соосных цилиндра с пор цнями, первый из которых со стороны рабочего инструмента имеет шток, и воздухораспределительный механизм, отличаки;ееся тем, что, с целью повышения ударной мощности устройства и уменьшения вибрации, воздухораспределительный механизм выполнен в виде корпуса из двух частей с радиальными окнами, между торцами которых обра785478

В 402 Ц4 J0 4//д

2В

Диа/ Jf 27 // 7 20/2/У, Jb

Фиг, w.îñòàâèòåëü В. Софронов

Редактор T. Рожкова Техред К. Шуфрич Корректор М. Дем ч н к

Заказ 8791/33 типаж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035. Москва, Ж вЂ” -35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ИПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зована кольцевая полость, сообщавшаяся с надпоршневыми полостями цилиндров, и золотника, предста вляюшего собой полый цилиндр с радиальными окнами и кольцевым выступом, расположенным в кольцевой полости, и установленную в нем с возможностью осевого перемещения втулку с цен тральной перегородкой, разделяющей ее по лость на две камеры — напорную и выхлопную, первая из которых сообшена с подпоршневой полостью первого из цилиндров и с надпоршиевой полостью второго цилиндра, а выхлопная камера соединена с надпорц невой полостью первого цилиндра и с подпоршневой полостью второго цилиндра, а также через радиальные окна полого цилиндра и корпуса с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 174155, кл. Е 21 С 3124, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 329608, кл. Е 21 С 3/24, 1970 (прототип