УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПЕРФОРАТОРА Российский патент 1995 года по МПК E21C3/34 E21C1/12 B25D11/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для фиксации рабочего инструмента машины ударного или ударно-вращательного действия, и может быть использовано в буровых машинах при образовании выемок в горных породах или в искусственных материалах.

Известно устройство для фиксации рабочего инструмента бурильного молотка, которое содержит корпус для размещения привода бурильного молотка с расположенным на его переднем торце каналом для прохода хвостовика рабочего инструмента, рабочий инструмент с хвостовиком и фиксатор рабочего инструмента [1].

К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции фиксатора рабочего инструмента, что предопределяет низкую эксплуатационную надежность работы всего бурильного молотка. Известное устройство для фиксации рабочего инструмента имеет большие габариты по длине, что приводит к увеличению общей длины бурильного молотка и, следовательно, к невозможности производства работ в стесненных условиях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для фиксации рабочего инструмента ударного механизма, т.е. перфоратора, которое содержит корпус для размещения привода перфоратора с расположенным на его переднем торце каналом для прохода хвостовика рабочего инструмента, рабочий инструмент с хвостовиком и фиксатор рабочего инструмента с фигурным каналом для пропуска хвостовика рабочего инструмента [2].

Известное устройство частично устраняет недостатки описанного выше аналога, поскольку имеет значительно более простую конструкцию и меньше габариты по длине. Однако при работе перфоратора в ударном режиме работы из-за возникающих вибраций на корпусе перфоратора не исключено самопроизвольное перемещение фиксатора, что приведет к освобождению рабочего инструмента. Кроме того, при использовании известного перфоратора в стесненных условиях не исключен контакт фиксатора с посторонними предметами, расположенными в зоне выполнения работ, что также может привести к повороту фиксатора и самопроизвольному освобождению рабочего инструмента. Указанные недостатки ведут к снижению эксплуатационной надежности работы перфоратора в целом и к увеличению вероятности получения травм обслуживающим персоналом.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства для фиксации рабочего инструмента перфоратора при одновременном повышении безопасности ведения работ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для фиксации рабочего инструмента перфоратора, содержащем корпус для размещения привода перфоратора с расположенным на его переднем торце каналом для прохода хвостовика рабочего инструмента, рабочий инструмент с хвостовиком и фиксатор рабочего инструмента с фигурным каналом для пропуска хвостовика рабочего инструмента, корпус выполнен с расположенным на его переднем торце фигурным приливом, который образует с наружной поверхностью корпуса глухое гнездо для размещения фиксатора рабочего инструмента. Фиксатор рабочего инструмента выполнен в виде установленной в гнезде с возможностью ограниченного продольного перемещения планки, котоpая подпружинена относительно прилива. Хвостовик рабочего инструмента выполнен с расположенной на его наружной боковой поверхности фигурной выемкой для размещения планки. Фигурный канал фиксатора рабочего инструмента расположен симметрично относительно продольной оси симметрии планки и имеет сопряженные между собой верхнюю часть для пропуска хвостовика рабочего инструмента и нижнюю часть для размещения фигурной выемки на хвостовике рабочего инструмента. В приливе выполнен канал для прохода хвостовика рабочего инструмента, который расположен соосно каналу для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе.

Корпус и/или прилив выполнены с расположенными во внутренней полости гнезда стопорными выступами с опорными поверхностями. Планка выполнена с ограничительными выступами с упорными поверхностями, которые расположены между дном гнезда и стопорными выступами. Ограничительные выступы на планке установлены с возможностью взаимодействия своими упорными поверхностями с опорными поверхностями стопорных выступов на корпусе и/или приливе для фиксации положения нижней части фигурного канала в планке относительно фигурной выемки на хвостовике рабочего инструмента.

Планка выполнена с дополнительными ограничительными выступами с упорными поверхностями, которые расположены над стопорными выступами. Дополнительные ограничительные выступы на планке установлены с возможностью взаимодействия своими упорными поверхностями с опорными поверхностями стопорных выступов на корпусе и/или приливе для фиксации положения верхней части фигурного канала в планке соосно с каналом для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе. Планка выполнена с фиксирующим выступом, который установлен с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью прилива для фиксации положения верхней части фигурного канала в планке соосно каналу для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе.

Верхняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму круга, диаметр которого не менее максимального размера проходного сечения канала для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе. Нижняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму круга, диаметр которого не менее максимального размера проходного сечения канала для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе. Хвостовик рабочего инструмента имеет форму цилиндра вращения и выполнен с расположенной на его конце конической проточкой, диаметр которой уменьшается в направлении к торцу хвостовика рабочего инструмента.

Нижняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму многоугольника, расстояние между боковыми сторонами которого по поперечной оси симметрии фигурного канала в планке менее максимального размера поперечного сечения хвостовика рабочего инструмента и более максимального размера поперечного сечения фигурной выемки на хвостовике рабочего инструмента. Нижняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму прямоугольника или трапеции. Кроме того, нижняя часть фигурного канала в планке имеет расположенные в углах при основании выборки. Выборки имеют в поперечном сечении форму круга или прямоугольника.

Устройство имеет винтовую цилиндрическую пружину сжатия, которая расположена во внутренней полости гнезда для размещения фиксатора рабочего инструмента между планкой и дном гнезда для размещения фиксатора рабочего инструмента и установлена с возможностью взаимодействия своими свободными концами с нижним торцом планки. Дно гнезда для размещения фиксатора рабочего инструмента имеет форму цилиндрической поверхности.

Планка выполнена с расположенными на ее нижнем торце и симметрично относительно продольной оси планки двумя выступами для присоединения свободных концов пружины.

На фиг. 1 изображен ручной электрический перфоратор с устройством для фиксации рабочего инструмента; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - один из вариантов конструктивного выполнения фиксатора рабочего инструмента; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - вариант формы выполнения фигурного канала в фиксаторе.

Устройство для фиксации рабочего инструмента перфоратора содержит корпус 1 с расположенным на его переднем торце каналом 2 для прохода хвостовика 3 рабочего инструмента 4. Во внутренней полости корпуса 1 могут быть размещены ударный механизм, например в виде электромагнитного ударного привода с катушкой 5 и с ударником 6, который установлен с возможностью перемещения и взаимодействия с наковальней 7 для передачи ударного воздействия на торец хвостовика 3 рабочего инструмента 4, и механизм для передачи вращательного движения на рабочий инструмент 4, например в виде электродвигателя 8, выходной вал которого через редуктор 9 кинематически связан со стволом 10, который установлен с возможностью вращения в корпусе 1 и имеет центральный канал для размещения хвостовика 3 рабочего инструмента 4. Корпус 1 выполнен с расположенным на его переднем торце фигурным приливом 11, который образует с наружной поверхностью корпуса 1 глухое гнездо 12 для размещения фиксатора рабочего инструмента 4. Фиксатор рабочего инструмента 4 выполнен в виде установленной в гнезде 12 с возможностью ограниченного продольного перемещения планки 13, которая подпружинена относительно прилива 11. Хвостовик 3 рабочего инструмента 4 выполнен с расположенной на его наружной боковой поверхности фигурной выемкой 14 для размещения планки 13. Планка 13 имеет фигурный канал для пропуска хвостовика 3 рабочего инструмента 4, который расположен симметрично относительно продольной оси 15 симметрии планки 13 и имеет сопряженные между собой верхнюю часть 16 для пропуска хвостовика 3 рабочего инструмента 4 и нижнюю часть 17 для размещения фигурной выемки 14 на хвостовике 3 рабочего инструмента 4. В приливе 11 выполнен канал 18 для прохода хвостовика 3 рабочего инструмента 4, который расположен соосно с каналом 2 для прохода хвостовика 3 рабочего инструмента 4 в корпусе 1.

Для ограничения продольного перемещения планки 13 во внутренней полости гнезда 12 корпус 1 и/или прилив 11 могут быть выполнены с расположенными во внутренней полости гнезда 12 стопорными выступами 19 с опорными поверхностями 20. В этом случае планка 13 должна быть выполнена с ограничительными выступами 21 с упорными поверхностями 22. Ограничительные выступы 21 расположены между дном 23 гнезда 12 и стопорными выступами 19. Ограничительные выступы 21 на планке 13 установлены с возможностью взаимодействия своими упорными поверхностями 22 с опорными поверхностями 20 стопорных выступов 19 на корпусе 1 и/или на приливе 11.

Для ограничения продольного перемещения планки 13 во внутренней полости гнезда 12 в противоположную сторону планка 13 может быть выполнена с дополнительными ограничительными выступами 24 (фиг.2) с упорными поверхностями 25. Дополнительные ограничительные выступы 24 расположены над стопорными выступами 19 и установлены с возможностью взаимодействия своими упорными поверхностями 25 с опорными поверхностями 26 стопорных выступов 19 на корпусе 1 и/или на приливе 11.

В качестве одного из вариантов конструктивного выполнения вместо дополнительных ограничительных выступов 24 планка 13 может быть выполнена с фиксирующим выступом 27 (фиг.1), который установлен с возможностью взаимодействия с торцовой поверхностью прилива 11.

Верхняя часть 16 фигурного канала в планке 13 может быть выполнена любой конфигурации, обеспечивающей свободный проход хвостовика 3 рабочего инструмента 4 в центральный канал ствола 10. Предпочтительно, чтобы верхняя часть 16 фигурного канала в планке 13 имела в поперечном сечении форму круга (фиг.2, 3, 5 - 8), диаметр которого не менее максимального размера проходного сечения канала 2 для прохода хвостовика 3 рабочего инструмента 4 в корпусе 1.

Нижняя часть 17 фигурного канала в планке 13 может иметь в поперечном сечении форму круга (фиг.3 и 4), диаметр которого не менее максимального размера проходного сечения канала 2 для прохода хвостовика 3 рабочего инструмента 4 в корпусе 1. При такой форме нижней части 17 фигурного канала в планке 13 хвостовик 3 рабочего инструмента 4 должен иметь форму цилиндра вращения и для удобства ввода хвостовика 4 в фигурный канал в планке 13 может быть выполнен с расположенной на его конце конической проточкой 28 (фиг. 4), диаметр которой уменьшается в направлении к торцу хвостовика 3 рабочего инструмента.

Нижняя часть 17 фигурного канала в планке 13 может иметь в поперечном сечении форму многоугольника (фиг. 5 - 8), расстояние между боковыми сторонами которого по поперечной оси симметрии фигурного канала в планке 13 менее максимального размера поперечного сечения хвостовика 3 рабочего инструмента 4 и более максимального размера поперечного сечения фигурной выемки 14 на хвостовике 3 рабочего инструмента 4. Так, например, расстояние а (фиг. 5) между боковыми сторонами нижней части 17 фигурного канала в планке 13 меньше максимального размера с поперечного сечения хвостовика 3 и более максимального размера b поперечного сечения фигурной выемки 14 на хвостовике 3 рабочего инструмента 4.

Нижняя часть 17 фигурного канала в планке 13 может иметь в поперечном сечении форму прямоугольника (фиг.6) или трапеции (фиг.5).

Для улучшения фиксации фигурной выемки 14 на хвостовике в нижней части 17 фигурного канала в планке 13 нижняя часть 17 фигурного канала может быть выполнена с расположенными в углах при основании выборками 29, которые имеют в поперечном сечении форму круга (фиг.7) или форму прямоугольника (фиг.8).

Подпружинивание планки 31 относительно прилива 11 целесообразно осуществить с помощью винтовой цилиндрической пружины 30 сжатия, которая расположена во внутренней полости гнезда 12 между планкой 13 и дном 23 гнезда 12 и установлена с возможностью взаимодействия с нижним торцом планки 13 (фиг.1 и 2).

Для улучшения условий работы пружины 30 дно 23 гнезда 12 может иметь форму цилиндрической поверхности.

Планка 13 может быть выполнена с расположенными на ее нижнем торце двумя выступами 31 (фиг.3 и 4) для присоединения свободных концов пружины 30, которые расположены симметрично относительно продольной оси 15 планки 13.

Устройство для фиксации рабочего инструмента перфоратора работает следующим образом.

Нажатием на верхний торец планки 13 ее утапливают во внутреннюю полость гнезда 12 до взаимодействия упорных поверхностей 25 дополнительных ограничительных выступов 24 с опорными поверхностями 26 стопорных выступов 19 на корпусе 1 и/или на приливе 11. При этом продольная ось верхней части 16 фигурного канала в планке 13 совпадает с продольной осью каналов 2 и 18 соответственно в корпусе 1 и приливе 11, что позволяет осуществить ввод хвостовика 3 рабочего инструмента 4 в центральный канал ствола 10. После ввода хвостовика 3 рабочего инструмента 4 в центральный канал ствола 10 планку 13 отпускают и под действием пружины 30 планка 13 начнет перемещаться вверх до взаимодействия упорных поверхностей 22 ограничительных выступов 21 на планке 13 с опорными поверхностями 20 стопорных выступов 19 на корпусе 1 и/или на приливе 11. Нижняя часть 17 фигурного канала в планке 13 будет охватывать фигурную выемку 14 на хвостовике 3 рабочего инструмента 4. Поскольку поперечные габариты фигурной выемки 14 на хвостовике 3 рабочего инструмента 4 меньше размеров поперечного сечения хвостовика 3 рабочего инструмента 4, то произойдет фиксация рабочего инструмента 4 от осевого перемещения за счет взаимодействия планки 13 с боковыми стенками фигурной выемки 14 на хвостовике 3 рабочего инструмента 4. Для замены рабочего инструмента 4 указанные выше операции повтоpяют.

Поскольку перфоратор может работать во вращательном, ударном и ударно-вращательном режимах работы, то в каждом случае применяется соответствующий режиму работы инструмент 4, например, бур, зубило, стамеска или штрабник. В зависимости от выбранного режима работы на хвостовике 3 соответствующего рабочего инструмента 4 выполняют фигурную выемку 14 соответствующей формы. Так, при вращательном и ударно-вращательном режимах работы целесообразно выполнение фигурной выемки 14 цилиндрической формы (фиг.2 - 4), поскольку такая форма выемки 14 обеспечивает беспрепятственное вращение инструмента 4 вместе со стволом 10. В случае работы в ударном режиме целесообразно выполнение фигурной выемки 14 с поперечным сечением в виде многоугольника, например прямоугольника или квадрата. При этом нижняя часть 17 фигурного канала в планке 13 должна иметь в поперечном сечении форму многоугольника (фиг.5 и 6). Такая форма выполнения обеспечивает не только фиксацию хвостовика 3 рабочего инструмента 4 от перемещения в осевом направлении, но и от проворота, поскольку в данном случае планка 13 служит и для стопорения от поворота хвостовика 3 рабочего инструмента 4. Именно в указанном случае целесообразно выполнение нижней части 17 фигурного канала в планке 13 в поперечном сечении в виде трапеции и с выборками 29, что позволяет увеличить сцепление планки 13 с хвостовиком 3 при работе в ударном режиме.

Сущность изобретения: устройство для фиксации рабочего инструмента перфоратора содержит корпус для размещения привода перфоратора, рабочий инструмент с хвостовиком и фиксатор рабочего инструмента с фигурным каналом для пропуска хвостовика рабочего инструмента. Корпус имеет расположенный на его переднем конце прилив. Корпус и прилив образуют глухое гнездо для размещения фиксатора. Фиксатор выполнен в виде планки. Планка установлена в гнезде с возможностью ограниченного продольного перемещения и подпружинена относительно прилива. Хвостовик выполнен с расположенной на его наружной боковой поверхности фигурной выемкой для размещения планки. Фигурный канал фиксатора имеет сопряженные между собой верхнюю часть для пропуска хвостовика и нижнюю часть для размещения фигурной выемки на хвостовике. Корпус и прилив имеют соосно расположенные каналы для прохода хвостовика рабочего инструмента. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПЕРФОРАТОРА, включающее выполненный на торце корпуса перфоратора со стороны хвостовика рабочего инструмента фигурный прилив, расположенный на торце корпуса перфоратора канал для прохода хвостовика рабочего инструмента, фиксатор рабочего инструмента с фигурным каналом для пропуска хвостовика рабочего инструмента и глухое гнездо для размещения фиксатора рабочего инструмента, отличающееся тем, что гнездо для размещения фиксатора рабочего инструмента образовано приливом и наружной поверхностью корпуса перфоратора, а фиксатор рабочего инструмента выполнен в виде установленной в гнезде с возможностью ограниченного продольного перемещения планки, которая подпружинена относительно прилива, при этом фигурный канал в фиксаторе рабочего инструмента расположен симметрично относительно продольной оси симметрии планки и имеет сопряженные между собой верхнюю часть для пропуска хвостовика рабочего инструмента и нижнюю часть для размещения выполненной на наружной боковой поверхности хвостовика рабочего инструмента фигурной выемки, а прилив выполнен с каналом для прохода хвостовика рабочего инструмента, который расположен соосно с каналом для прохода рабочего инструмента на торце корпуса. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус и/или прилив выполнены с расположенными во внутренней полости гнезда стопорными выступами с упорными поверхностями, которые расположены между дном гнезда и стопорными выступами, при этом ограничительные выступы на планке установлены с возможностью взаимодействия своими упорными поверхностями с опорными поверхностями стопорных выступов на корпусе и/или на приливе для фиксации положения нижней части фигурного канала в планке относительно фигурной выемки на хвостовике рабочего инструмента. 3. Устройство по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что планка выполнена с дополнительными ограничительными выступами с упорными поверхностями, которые расположены над стопорными выступами, при этом дополнительные ограничительные выступы на планке установлены с возможностью взаимодействия своими упорными поверхностями с опорными поверхностями стопорных выступов на корпусе и/или на приливе для фиксации положения верхней части фигурного канала в планке соосно с каналом для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе. 4. Устройство по одному п.1 или 2, отличающееся тем, что планка выполнена с фиксирующим выступом, который установлен с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью прилива для фиксации положения верхней части фигурного канала в планке соосно с каналом для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе. 5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что верхняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму круга, диаметр которого не менее максимального размера проходного сечения для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе. 6. Устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что нижняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму круга, диаметр которого не менее максимального размера проходного сечения канала для прохода хвостовика рабочего инструмента в корпусе, а хвостовик рабочего инструмента имеет форму цилиндра вращения и выполнен с расположенной на его конце конической проточкой, диаметр которой уменьшается к торцу хвостовика рабочего инструмента. 7. Устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что нижняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму многоугольника, расстояние между боковыми сторонами которого по поперечной оси симметрии фигурного канала в планке менее максимального размера поперечного сечения хвостовика рабочего инструмента и более максимального размера поперечного сечения фигурной выемки на хвостовике рабочего инструмента. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что нижняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму прямоугольника. 9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что нижняя часть фигурного канала в планке имеет в поперечном сечении форму трапеции. 10. Устройство по одному из пп.7-9, отличающееся тем, что нижняя часть фигурного канала в планке выполнена с расположенными в углах при основании выборками. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что каждая выборка имеет в поперечном сечении форму круга. 12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что каждая выборка имеет в поперечном сечении форму прямоугольника. 13. Устройство по одному из пп.1-12, отличающееся тем, что оно имеет винтовую цилиндрическую пружину сжатия, которая расположена во внутренней полости гнезда между планкой и дном гнезда и установлена с возможностью взаимодействия своими свободными концами с нижним торцом планки. 14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что дно гнезда имеет форму цилиндрической поверхности. 15. Устройство по одному из п.13 или 14, отличающееся тем, что планка выполнена с расположенными на ее нижнем торце двумя выступами для присоединения свободных концов пружины.