ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 1997 года по МПК B25D9/26 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах ударного действия, в частности при чеканке.

Известен пневматический ударный механизм, содержащий корпус в виде стакана с выступом и каналами для сообщения с источником давления и атмосферой, один из которых выполнен в стенке стакана, а другой в выступе, размещенный в стакане с образованием рабочей полости ударник в виде полого плунжера, полость которого сообщена с каналом в выступе, и распределительное устройство (см. авт. свид. N 1465643, F 15 B 15/22, 1989).

Однако в известном механизме энергия удара зависит от давления подаваемого воздуха, объема цилиндра (стакана) и объема полости плунжера, так чем больше объем полости плунжера, тем больше энергия удара, и регулируется энергия удара только изменением давления подаваемого сжатого воздуха, так как для конкретной конструкции объем цилиндра и объем полости плунжера остаются неизменными.

Техническим результатом изобретения является возможность регулирования энергии удара в большом диапазоне при неизменных объемах цилиндра и полости плунжера ударного механизма с использованием распределителей большого проходного сечения на конструктивно простой и малогабаритной установке.

Указанный технический результат достигается тем, что пневматический ударный механизм, содержащий корпус в виде стакана с выступом и каналами для сообщения с источником давления и атмосферой, один из которых выполнен в стенке стакана, а другой в выступе, размещенный в стакане с образованием рабочей полости ударник в виде полого плунжера, полость которого сообщена с каналом в выступе, и распределительное устройство, снабжен соединенной с источником давления емкостью переменного объема, распределительное устройство выполнено в виде четырех двухпозиционных трехлинейных пневмораспределителей, первый из которых выполнен с дросселем в одной из позиций, третий и четвертый выполнены с электромагнитным управлением, первые линии всех пневмораспределителей соединены с емкостью переменного объема, вторые линии - с атмосферой, третья линия первого пневмораспределителя соединена с рабочей полостью стакана, третья линия второго с каналом в выступе, третьи линии третьего и четвертого соответственно с управляющими полостями первого и второго пневмораспределителей, в первой позиции первые линии всех пневмораспределителей заперты, вторые сообщены с третьими линиями, а во второй позиции вторые линии заперты, а третьи соединены с первыми.

На чертеже представлена принципиальная пневматическая схема пневматического ударного механизма.

Механизм содержит корпус 1 в виде стакана с выступом 2 на дне стакана 1 и каналами 3 и 4 для сообщения с источником давления и атмосферой. Канал 3 выполнен в стенке стакана 1, канал 4 в выступе 2. Механизм содержит также размещенный в стакане 1 с образованием рабочей полости ударник 5 в виде полого плунжера, полость 6 которого сообщена через канал 7 в выступе 2 с каналом 4, распределительное устройство 8 и соединенную с источником давления 9 емкость переменного объема 10. Распределительное устройство выполнено в виде четырех двухпозиционных трехлинейных пневмораспределителей, два 11 и 12 из которых с пневмоуправлением и их управляющие полости соответственно трубопроводами 13 и 14 соединены с двумя другими пневмораспределителями 15 и 16 с электромагнитным управлением. Один из пневмораспределителей с пневмоуправлением, например пневмораспределитель 12, в одной из позиций выполнен с дросселем 17. Первые линии всех пневмораспределителей 11, 12, 15 и 16 соединены с емкостью переменного объема 10, вторые линии с атмосферой, третья линия пневмораспределителя 12 соединена с рабочей полостью 18 стакана 1, третья линия другого пневмораспределителя с пневмоуправлением, то есть пневмораспределителя 11, соединена с каналами 4, 7 в выступе 2, третьи линии пневмораспределителей 15 и 16 с электроуправлением соединены соответственно трубопроводами 13 и 14 с управляющими полостями пневмораспределителей 11 и 12. В первой позиции первые линии всех пневмораспределителей 11, 12, 15 и 16 заперты, вторые сообщены с третьими линиями, а во второй позиции вторые линии заперты, а третьи соединены с первыми.

Пневматический ударный механизм работает следующим образом.

В исходном (нижнем) положении ударника 5 напряжение на катушках пневмораспределителей 15 и 16 отсутствует. Полость 6 ударника 5 через канал 7, канал 4, вентиль 19, пневмораспределитель 11 соединена с атмосферой, и полость 18 стакана 1 через канал 3, пневмораспределитель 12 соединена с атмосферой. Ударник 5 поджат собственным весом к выступу 2 стакана 1. При этом емкость переменного объема 10 заполнена сжатым воздухом от источника давления 9, но соединенные с емкостью переменного объема 10 пневораспределители 11, 12, 15 и 16 заперты.

Для осуществления рабочего хода подается напряжение на катушки электромагнитов пневмораспределителей 15 и 16, последние переключаются, и сжатый воздух из емкости переменного объема 10 через пневмораспределители 15 и 16 соответственно поступает в трубопроводы 13 и 14 управляющих полостей пневмораспределителей 11 и 12, в результате чего последние (распределители 11 и 12) переключаются и сжатый воздух из емкости переменного объема 10 через пневмораспределитель 11, вентиль 9, каналы 4 и 7 поступает в полость 6 (происходит заполнение ее сжатым воздухом накопление энергии) и одновременно через дроссель 17 пневмораспределителя 12, канал 3 в полость 18. В результате чего сначала осуществляется медленный подъем ударника 5 до выхода его из контакта с выступом 2 стакана 1, а в момент открытия полости 6 происходит резкий выброс воздуха из полости 6 в полость 18 осуществляется рабочий ход ударника 5. Одновременно за счет большого проходного сечения каналов подачи сжатого воздуха в полость 6 сжатый воздух продолжает поступать из емкости переменного объема 10 через пневмораспределитель 11, вентиль 19, каналы 4 и 7 в полость 18 стакана 1, что способствует увеличению энергии удара.

При снятии напряжения с электромагнитов пневмораспределителей 15 и 16, последние под действием пружин возвращаются в исходное положение, при котором управляющие полости пневмораспределителей 11 и 12 соединяются с атмосферой, и пневмораспределители 11 и 12 под действием пружин возвращаются в исходное положение, при котором полость 6 ударника 5 и полость 18 стакана 1 соединяются с атмосферой, а емкость переменного объема 10 отсекается. Ударник 5 под собственным весом возвращается в исходное положение.

Имеющаяся в механизме емкость переменного объема 10 позволяет регулировать энергию удара при постоянном давлении подаваемого сжатого воздуха, а значит, и увеличивать количество обрабатываемых деталей на одном ударном механизме, расширяя тем самым технологические возможности ударного механизма.

В случаях переналадки штампов необходима замедленная скорость перемещения ударника, что достигается следующим образом.

Вентиль 19 закрывается. Подается напряжение на катушку электромагнита пневмораспределителя 16, который, переключаясь, позволяет сжатому воздуху из емкости переменного объема 10 поступать через пневмораспределитель 16, трубопровод 14 в управляющую полость пневмораспределителя 12, переключить последний и через встроенный в пневмораспределитель 12 дроссель 17, канал 3 стакана 1 поступить в полость 18. Так как полость 6 вентилем 19 отсечена от высокого давления, то скорость заполнения сжатым воздухом полости 18, а после выхода выступа 2 из контакта с ударником 5 и полости 6 ударника 5 происходит медленно, что определяет замедленную скорость подъема ударника 5.

При обратном ходе ударника 5 напряжение в катушке электромагнита пневмораспределителя 16 снимается, пневмораспределитель 16 возвращается в исходное положение, управляющая полость пневмораспределителя 12 соединяется с атмосферой, пневмораспределитель 12 возвращается в исходное положение, при котором сжатый воздух из полости 18 через канал 3, пневмораспределитель 12 выходит в атмосферу. При этом скорость опускания ударника 5 снижение, например в два раза при одинаковом поперечном сечении каналов 3 и 4.

Использование: машиностроение, механизмы ударного действия, в частности при чеканке. Сущность изобретения: механизм содержит корпус в виде стакана с выступом и каналами для сообщения с источником давления и атмосферой, один из которых выполнен в стенке стакана, а другой - в выступе. Ударник в виде полого плунжера размещен в стакане с образованием рабочей полости. Полость плунжера сообщена с каналом в выступе. Емкость переменного объема соединена с источником давления. Распределительное устройство выполнено в виде четырех двухпозиционных трехлинейных пневмораспределителей, первый из которых выполнен с дросселем в одной из позиций, третий и четвертый выполнены с электромагнитным управлением, первые линии всех пневмораспределителей соединены с емкостью переменного объема, вторые линии - с атмосферой, третья линия первого пневмораспределителя соединена с рабочей полостью стакана, третья линия второго - с каналом в выступе, третьи линии третьего и четвертого - соответственно с управляющими полостями первого и второго пневмораспределителей заперты, вторые сообщены с третьими линиями, а во второй позиции вторые линии заперты, а третьи соединены с первыми. 1 ил.

Пневматический ударный механизм, содержащий корпус в виде стакана с выступом и каналами для сообщения с источником давления и атмосферой, один из которых выполнен в стенке стакана, а другой в выступе, размещенный в стакане с образованием рабочей полости ударник в виде полого плунжера, полость которого сообщена с каналом в выступе, и распределительное устройство, отличающийся тем, что он снабжен соединенной с источником давления емкостью переменного объема, распределительное устройство выполнено в виде четырех двухпозиционных трехлинейных пневмораспределителей, первый из которых выполнен с дросселем в одной из позиций, третий и четвертый выполнены с электромагнитным управлением, первые линии всех пневмораспределителей соединены с емкостью переменного объема, вторые линии с атмосферой, третья линия первого пневмораспределителя соединена с рабочей полостью стакана, третья линия второго с каналом в выступе, третьи линии третьего и четвертого соответственно с управляющими полостями первого и второго пневмораспределителей, в первой позиции первые линии всех пневмораспределителей заперты, вторые сообщены с третьими линиями, а во второй позиции вторые линии заперты, а третьи соединены с первыми.