КОРПУС ВРАЩАТЕЛЬНОЙ РУЧНОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 1994 года по МПК E21C1/00 

Изобретение относится к горной технике, в частности к ручным пневматическим машинам вращательного действия, таким как горные сверла, и может быть использовано в горном деле, машиностроении, строительстве и других областях промышленности при разработке и изготовлении пневматических ручных машин вращательного действия.

Известна виброизолированная ручная машина, содержащая корпус с двигателем и фальшкорпус с рукоятками, корпус и фальшкорпус упруго связаны между собой посредством металлических стержней, свободно вставленных в отверстия корпуса и фальшкорпуса [1].

Недостатком этой машины является необходимость в специальном глушителе шума при применении в машине пневматического привода, при этом увеличиваются габариты машины.

Наиболее близким к предлагаемому является корпус вращательной ручной пневматической машины, содержащий корпус двигателя с выхлопными отверстиями, охватывающий его корпус глушителя с образованием между корпусом глушителя и корпусом двигателя рабочих камер глушителя и рукоятки, связанные с корпусом глушителя [2].

Недостатком этого корпуса является низкая эффективность шумоглушения при малых габаритах корпуса. При повышении эффективности шумоглушения растут размеры корпуса, так как требуется увеличение объема рабочей камеры глушителя. Кроме того, размещение виброизоляторов для поглощения вибраций корпуса двигателя также приводит к увеличению размеров и массы корпуса.

Цель изобретения - создание корпуса вращательной ручной пневматической машины, в котором связь корпуса двигателя с корпусом глушителя обеспечивает повышение эффективности шумоглушения и виброизоляции без увеличения габаритов.

Для этого в корпусе вращательной ручной пневматической машины, содержащем корпус двигателя с выхлопными отверстиями, охватывающий его корпус глушителя с образованием между корпусом глушителя и корпусом двигателя рабочих камер глушителя и рукоятки, связанные с корпусом глушителя, корпус двигателя соединен с корпусом глушителя посредством тангенциально расположенных упругих перегородок, каждая рабочая камера глушителя образована наружной поверхностью корпуса двигателя, внутренней поверхностью корпуса глушителя и по меньшей мере одной тангенциально расположенной перегородкой, в которой выполнено отверстие для сообщения между собой соседних рабочих камер глушителя.

При такой конструкции корпуса упругие тангенциально расположенные перегородки воспринимают вращательные колебания, вызываемые вибрацией корпуса двигателя, и гасят их, снижая уровень вибрации на рукоятках, соединенных с корпусом глушителя. Упругие тангенциально расположенные перегородки образуют ряд рабочих камер шумоглушения, сообщающихся между собой через отверстия в перегородках, т.е. являются активными элементами глушителя, что повышает эффективность шумоглушения. Упругие высокочастотные колебания перегородок под действием вибрации способствуют снижению звуковой энергии выхлопного воздуха путем интерференции, что также повышает эффективность шумоглушения. Таким образом, упругие перегородки сочетают в себе функции активных элементов шумоглушения и виброизоляторов, благодаря чему повышается шумо- и вибробезопасность машины без увеличения габаритов и массы.

Выхлопные отверстия корпуса двигателя могут быть расположены по меньшей мере в два ряда, параллельных продольной оси корпуса двигателя, при этом отверстия каждого ряда размещены в пределах соответствующей этому ряду рабочей камеры глушителя. В результате обеспечивается распределенный выхлоп, что позволяет направлять выхлопной воздух по каналам различной длины и повысить эффективность шумоглушения путем наложения двух потоков выхлопного воздуха с различными скоростями и с акустическими колебаниями потоков в разных фазах. При этом обеспечивается существенное снижение уровня шума при тех же габаритах корпуса.

Одна из рабочих камер глушителя непосредственно сообщается с атмосферой, а выхлопные отверстия корпуса двигателя, расположенные в этой рабочей камере глушителя, имеют меньшую площадь поперечного сечения, чем отверстия других рядов. При такой конструкции обеспечивается повышение эффективности шумоглушения путем наложения двух потоков выхлопного воздуха с различными расходами.

Одна из рукояток может быть выполнена пустотелой и в ее полости размещена дополнительная рабочая камера глушителя, сообщающаяся с одной из рабочих камер глушителя. При этом дополнительно повышается эффективность шумоглушения без увеличения габаритов корпуса, а также обеспечивается возможность подбора оптимальных условий взаимодействия потоков выхлопного воздуха, встречающихся в общей выхлопной камере, сообщающейся с атмосферой, и их параметров.

Корпус глушителя, корпус двигателя, тангенциально расположенные упругие перегородки и рукоятки могут представлять собой одно целое, при этом корпус глушителя выполнен открытым с одной стороны, а тангенциально расположенные упругие перегородки соединены друг с другом с другой стороны корпуса с образованием его торцовой стенки. При такой конструкции корпуса обеспечивается консольное защемление упругих перегородок в торцовой стенке корпуса, что повышает эффективность виброизоляции.

На фиг. 1 изображен предлагаемый корпус вращательной ручной пневматической машины, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Корпус вращательной ручной пневматической машины (фиг. 1) содержит корпус 1 двигателя, который посредством упругих перегородок 2 (фиг. 2-4) связан с корпусом 3 глушителя. Упругие перегородки 2 расположены тангенциально относительно корпуса 1 двигателя (фиг. 2-4) и образуют вместе с наружной поверхностью корпуса 1 двигателя и внутренней поверхностью корпуса 3 глушителя рабочие камеры 4-7 глушителя. Корпус 3 глушителя имеет воздухоподающий канал 8, который соединен с источником сжатого воздуха (не показан) и служит для подачи воздуха к двигателю, например, ротационно-лопастного типа, установленному в корпусе двигателя. Корпус 1 двигателя имеет два ряда выхлопных отверстий 9 и 10 (фиг. 1), расположенные параллельно продольной оси корпуса. Выхлопные отверстия 9 сообщают внутреннюю полость корпуса 1 двигателя с рабочей камерой 4 глушителя. Эта рабочая камера глушителя сообщается с камерой 7 через камеры 5 и 6 посредством отверстий 11 (фиг. 2 и 4), выполненных на разной высоте в перегородках 2, расположенных слева от выхлопных отверстий 9. Отверстия 10 сообщают полость корпуса 1 двигателя с рабочей камерой 7 глушителя, сообщающейся с атмосферой через выхлопной канал 12 (фиг. 3). Рабочая камера 6 глушителя сообщается с рабочей камерой 7 глушителя через отверстие 13 перегородки 2 (фиг. 4). Площадь поперечного сечения отверстий 9 больше площади поперечного сечения отверстий 10 (фиг. 1). Этого можно достигнуть, варьируя размерами и количеством отверстий. К корпусу 3 глушителя прикреплены рукоятки 14 и 15 для управления машиной во время работы. В рукоятке 14 имеется дополнительная камера шумоглушения, а в рукоятке 15 - воздухоподающий канал 16 и выхлопной канал 12 (фиг. 1 и 3). Рабочая камера 7 глушителя сообщается с атмосферой через выхлопной канал 12.

Корпус 3 глушителя, корпус 1 двигателя, тангенциально расположенные упругие перегородки 2 и рукоятки 14 и 15 представляют собой одно целое. Корпус 1 глушителя выполнен открытым с одной стороны, а тангенциально расположенные упругие перегородки 2 соединены друг с другом с другой стороны корпуса с образованием его торцовой стенки 17 (фиг. 1). Целесообразно выполнять корпус цельнолитым из пластмассы, однако не исключена возможность его выполнения из других материалов и сборки из отдельных элементов. Открытый конец корпуса (фиг. 1) стыкуется с исполнительным механизмом (не показан), торцовая стенка которого замыкает рабочие камеры 4-7 глушителя.

При работе вращательной ручной пневматической машины сжатый воздух поступает по каналам 12 и 8 к двигателю (не показан), установленному в корпус 1 двигателя. Выхлоп через выхлопные отверстия 9 и 10 распределяется по рабочим камерам 4-7 глушителя соответственно. Воздух из выхлопных отверстий 9, проходящий через отверстия 11 и 13 в перегородках 2, расположенных слева от ряда этих выхлопных отверстий, поступает в рабочую камеру 7 глушителя. Этот выхлопной воздух встречается в камере 7 с выхлопным воздухом, попадающим в эту камеру непосредственно из выхлопных отверстий 10. При этом поскольку воздух из отверстий 9 проходит по более длинному пути, а его поток движется с большим расходом, столкновение потоков происходит с разными фазами их акустических колебаний и с разными уровнями энергии. Это способствует эффективному шумоглушению. Выхлопной воздух выходит из камеры 7 в атмосферу через выхлопной канал 12 рукоятки 15 (фиг. 1). Эффективность шумоглушения повышается использованием дополнительной камеры шумоглушения в рукоятке 14 (фиг. 1). Использование этой дополнительной камеры глушителя позволяет при необходимости удлинить путь потока выхлопного воздуха, движущегося к камере 7 от выхлопных отверстий 9, для наиболее оптимального взаимодействия двух потоков воздуха в камере 7.

При работе двигателя и исполнительного механизма ручной машины возникают вращательные колебания, вызванные вибрациями, что приводит к упругим колебаниям перегородок 2, которые поглощают колебательную энергию, снижая уровень вибрации на рукоятках 14 и 15. Высококачественные вибрации упругих перегородок 2 способствуют гашению высокочастотных акустических колебаний выхлопного воздуха благодаря неизбежной разности длин волн и фазовых отношений колебаний перегородок 2 и потоков выхлопного воздуха. При этом перегородки 2 являются активными элементами глушителя.

Таким образом, предлагаемый корпус вращательной ручной пневматической машины обеспечивает эффективную вибро- и шумозащиту при сохранении и даже некотором уменьшении габаритов обычного корпуса вращательной ручной пневматической машины с глушителем. Уменьшение габаритов достигается благодаря повышению эффективности шумоглушения.

Использование: в горной технике, в частности ручные пневматические машины вращательного действия для бурения шпуров. Сущность изобретения: устройство включает корпус 1 двигателя с выхлопными отверстиями 9 и 10, охватывающий его корпус 3 глушителя с образованием между последним и корпусом 3 двигателя рабочих камер 4 - 7 глушителя, и рукоятки, связанные с корпусом глушителя. Корпус двигателя соединен с корпусом 3 глушителя посредством тангенциально расположенных упругих перегородок 2. Каждая рабочая камера 4 - 7 глушителя образована наружной поверхностью корпуса 1 двигателя, внутренней поверхностью корпуса 3 глушителя и по меньшей мере одной тангенциально расположенной перегородкой, в которой выполнено отверстие 11 для сообщения между собой соседних рабочих камер 4 - 7 глушителя. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. КОРПУС ВРАЩАТЕЛЬНОЙ РУЧНОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус двигателя с выхлопными отверстиями, охватывающий его корпус глушителя с образованием между корпусом глушителя и корпусом двигателя рабочих камер глушителя, и рукоятки, связанные с корпусом глушителя, отличающийся тем, что корпус двигателя соединен с корпусом глушителя посредством тангенциально расположенных упругих перегородок, при этом каждая рабочая камера глушителя образована наружной поверхностью корпуса двигателя, внутренней поверхностью корпуса глушителя и по меньшей мере одной тангенциально расположенной перегородкой, в которой выполнено отверстие для сообщения между собой соседних рабочих камер глушителя. 2.Корпус по п.1, отличающийся тем, что выхлопные отверстия корпуса двигателя расположены по меньшей мере в два ряда параллельно оси корпуса двигателя, при этом отверстия каждого ряда размещены в пределах соответствующей этому ряду рабочей камеры глушителя. 3.Корпус по пп.1 и 2, отличающийся тем, что одна из рабочих камер глушителя непосредственно сообщается с атмосферой, при этом выхлопные отверстия корпуса двигателя, расположенные в этой рабочей камере глушителя, имеют меньшую площадь поперечного сечения, чем отверстия других рядов. 4. Корпус по пп.1 - 3, отличающийся тем, что одна из рукояток выполнена пустотелой и в ее полости размещена дополнительная рабочая камера глушителя, сообщающаяся с одной из рабочих камер глушителя. 5. Корпус по пп.1 - 4, отличающийся тем, что корпус глушителя, корпус двигателя, тангенциально расположенные упругие перегородки и рукоятки выполнены в виде единой детали, при этом корпус глушителя выполнен открытым с одной стороны, а тангенциально расположенные упругие перегородки соединены одна с другой с другой стороны корпуса с образованием его торцевой стенки.