УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2006 года по МПК B21J15/18 B25D9/14 

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия и может быть использовано при обработке металлов давлением, в частности пневмоустановках для клеймения, клепки, отбивки литников и т.д.

Известен ударный механизм, содержащий силовой цилиндр с полостями рабочего и холостого хода, размещенный в нем поршень-ударник, выполненный со штоком, на конце которого закреплен рабочий инструмент, и расположенным со стороны полости рабочего хода силового цилиндра штоком, площадь поперечного сечения которого превышает площадь поперечного сечения упомянутого штока с рабочим инструментом, источник сжатого воздуха, ресивер, постоянно соединенный с источником сжатого воздуха и сообщающийся с полостью рабочего хода силового цилиндра через отверстие, выполненное в силовом цилиндре с возможностью закрывания его торцом поршня-ударника при расположении последнего в исходном положении, и распределительное устройство в виде двухпозиционного золотника с электропневмоуправлением, вход которого соединен с ресивером, а выход - с полостью холостого хода силового цилиндра (SU 1269978 А1, 15.11.1986, В 24 В 39/00).

Недостатком известного механизма является недостаточная сила удара из-за ограниченной площади отверстия, соединяющего рабочую полость силового цилиндра с ресивером.

Заявленное изобретение направлено на достижение технического результата, который заключается в увеличении энергии удара.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном ударном механизме, содержащем силовой цилиндр с полостями рабочего и холостого хода, размещенный в нем поршень-ударник, выполненный со штоком, на конце которого закреплен рабочий инструмент, и расположенным со стороны полости рабочего хода силового цилиндра штоком, площадь поперечного сечения которого превышает площадь поперечного сечения упомянутого штока с рабочим инструментом, источник сжатого воздуха, ресивер, постоянно соединенный с источником сжатого воздуха и сообщающийся с полостью рабочего хода силового цилиндра через отверстие, выполненное в силовом цилиндре с возможностью закрывания его торцом поршня-ударника при расположении последнего в исходном положении, и распределительное устройство в виде двухпозиционного золотника с электропневмоуправлением, вход которого соединен с ресивером, а выход - с полостью холостого хода силового цилиндра, в соответствии с изобретением ресивер выполнен с каналами, силовой цилиндр - с соединенными с упомянутыми каналами ресивера отверстиями, расположенными в боковой стенке гильзы силового цилиндра с возможностью перекрывания их поршнем-ударником в момент возвращения последнего в исходное положение, а двухпозиционный золотник выполнен трехлинейным.

Кроме того, ударный механизм снабжен вспомогательным цилиндром с распределительным устройством в виде дифференциального золотника с управляющими камерами, одна из которых постоянно соединена с ресивером, а вторая - с полостью холостого хода силового цилиндра, при этом вход упомянутого золотника подключен к каналу сброса двухпозиционного трехлинейного золотника, а выходы - с полостями вспомогательного цилиндра.

Вспомогательный цилиндр может быть выполнен со штоком, имеющим каналы для соединения штоковой полости вспомогательного цилиндра с атмосферой в момент возвращения упомянутого штока в крайнее втянутое положение.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен ударный механизм.

Ударный механизм содержит силовой цилиндр 1, размещенный в нем поршень-ударник 2, разделяющий цилиндр на полости рабочего 3 и холостого 4 хода и имеющий штоки меньшего 5 и большего 6 диаметров. На штоке меньшего диаметра 5 закреплен рабочий инструмент 7. Ударный механизм оснащен источником питания 8 и ресивером 9, который сообщается с полостью рабочего 3 хода через отверстие 10, двухпозиционным золотником 11 с электропневмоуправлением, вход которого соединен с ресивером 9, а выход - с полостью холостого 4 хода. В боковой стенке гильзы силового цилиндра выполнено несколько отверстий 12, постоянно соединенных с ресивером 9 при помощи каналов 13. Для осуществления второстепенных функций, необходимых, например, для выполнения действий по загрузке (выгрузке), подаче материала и т.д., ударный механизм может быть снабжен вспомогательным цилиндром 14 с полостями рабочего 15 и холостого 16 хода и распределителем 17, выполненным в виде дифференциального двухпозиционною золотника с управляющими камерами, одна из которых постоянно соединена с ресивером 9, вторая - с полостью холостого 4 хода силового цилиндра 1. При этом вход золотника подключен к каналу сброса 18, а выходы соединены с полостями вспомогательного цилиндра 14. Кроме того, в штоке поршня 19 выполнены каналы 20, соединяющие полость холостого 16 хода с атмосферой в момент возвращения штока в крайнее втянутое положение.

Ударный механизм работает следующим образом.

В исходном положении поршень-ударник 2 находится в крайней левой позиции, перекрывая торцом и боковой поверхностью отверстия 10 и 12, соединяющие ресивер 9 с полостью рабочего 3 хода. При этом полость 4 холостого хода через золотник 14 соединена с ресивером 9. Поршень 19 вспомогательного цилиндра 14 находится также в левом положении, при этом штоковая полость холостого 16 хода через распределитель 17 и каналы 20 соединена с атмосферой, а поршневая полость рабочего 15 хода подключена к каналу сброса 18 золотника 11.

При перемещении золотника 11 в крайнее левое положение полость холостого 4 хода силового цилиндра 1 через канал сброса 18 и распределитель 17, находящийся в крайнем левом положении, соединяется с поршневой полостью 15 вспомогательного цилиндра 14. Под действием давления воздуха, поступающего из полости холостого 4 хода, поршень 19 совершает рабочий ход, после завершения которого вследствие падения давления в полости 4 распределитель 17, перемещаясь в правое положение, соединяет штоковую полость вспомогательного цилиндра 14 с полостью 4 силового цилиндра 1, а поршневую полость 15 - с атмосферой. Под действием давления, оставшегося в полости 4 сжатого воздуха, поршень 19 совершает холостой ход, в конце которого штоковая полость 16 (а значит, и полость 4 силового цилиндра 1) через каналы 20 соединяется с атмосферой. Когда давление в полости 4 снизится до давления, близкого к атмосферному, и нарушится неравенство сил, действующих на поршень-ударник 2 со стороны ресивера 9 и полости 4, поршень-ударник 2 начинает свое движение в сторону нанесения удара. С открытием отверстий 12, расположенных в большом количестве по окружности боковой поверхности гильзы силового цилиндра 1, поршень-ударник в течение очень короткого времени (долей секунды) развивает высокую скорость. После нанесения удара золотник 11 перемещается в правое положение, вследствие чего распределитель 17 и поршень-ударник 2 из-за разности площадей своих торцов, находящихся под давлением, двигаясь влево, занимают исходное положение. Многократное увеличение энергии удара достигается за счет присутствия в ресивере 9 дополнительных каналов 13, суммарный условный проход которых в несколько раз превышает условный проход кольцевого отверстия 10. Высокий КПД ударного механизма объясняется наличием в ударном механизме вспомогательного цилиндра 14, полезная работа которого осуществляется за счет энергии сжатого воздуха, находящегося в полости 4 холостого хода силового цилиндра 1.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в пневматических устройствах ударного действия, применямых для клеймения, клепки, отбивки литников и т.д. Ударный механизм содержит силовой цилиндр с полостями рабочего и холостого хода, в котором размещен поршень-ударник с двумя штоками. На одном из них закреплен рабочий инструмент. Площадь поперечного сечения второго штока превышает площадь поперечного сечения штока с рабочим инструментом. Механизм включает ресивер, постоянно соединенный с источником сжатого воздуха и сообщающийся с полостью рабочего хода силового цилиндра, и распределительное устройство в виде двухпозиционного трехлинейного золотника с электропневмоуправлением. Ресивер выполнен с каналами, а силовой цилиндр - с соединенными с упомянутыми каналами отверстиями, расположенными в боковой стенке гильзы с возможностью перекрывания их поршнем-ударником в момент возвращения последнего в исходное положение. В результате обеспечивается увеличение энергии удара. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ударный механизм, содержащий силовой цилиндр с полостями рабочего и холостого хода, размещенный в нем поршень-ударник, выполненный со штоком, на конце которого закреплен рабочий инструмент, и расположенным со стороны полости рабочего хода силового цилиндра штоком, площадь поперечного сечения которого превышает площадь поперечного сечения упомянутого штока с рабочим инструментом, источник сжатого воздуха, ресивер, постоянно соединенный с источником сжатого воздуха и сообщающийся с полостью рабочего хода силового цилиндра через отверстие, выполненное в силовом цилиндре с возможностью закрывания его торцом поршня-ударника при расположении последнего в исходном положении, и распределительное устройство в виде двухпозиционного золотника с электропневмоуправлением, вход которого соединен с ресивером, а выход - с полостью холостого хода силового цилиндра, отличающийся тем, что ресивер выполнен с каналами, силовой цилиндр - с соединенными с упомянутыми каналами ресивера отверстиями, расположенными в боковой стенке гильзы силового цилиндра с возможностью перекрывания их поршнем-ударником в момент возвращения последнего в исходное положение, а двухпозиционный золотник выполнен трехлинейным.2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что он снабжен вспомогательным цилиндром с распределительным устройством в виде дифференциального золотника с управляющими камерами, одна из которых постоянно соединена с ресивером, а вторая - с полостью холостого хода силового цилиндра, при этом вход упомянутого золотника подключен к каналу сброса двухпозиционного трехлинейного золотника, а выходы - с полостями вспомогательного цилиндра.3. Механизм по п.2, отличающийся тем, что вспомогательный цилиндр выполнен со штоком, имеющим каналы для соединения штоковой полости вспомогательного цилиндра с атмосферой в момент возвращения упомянутого штока в крайнее втянутое положение.