Ударно-импульсный механизм Советский патент 1983 года по МПК B25B21/02 

Изобретение относится к ручному механизированному инструменту, в частности к гайковертам, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен ударно-импульсный механизм, содержащий корпус, размещенные в нем наковальню со шпинделем и рабочими кулачками, .обхватывающий наковальню ударник с ответными рабочими кулачками, образующий с наковальней рабочие полости, в стенках которых имеются выхлопные отверстия, располагающиеся в одноименных полостях, и распределительное устройство, соединенное каналами с нагнетающей магистралью и рабочими полостями 1.

Однако данный ударно-импульсный механизм имеет сложную конструкцию и создает ударные импульсы в одном направлении.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ударно-импульеный механизм, содержащий корпус, размещенные в нем наковальню со щпинделем и радиальными рабочими кулачками, обхватывающий наковальню ударник с ответными рабочими кулачками, образующий с наковальней рабочие полости, распределительное устройство, соединенное каналами с нагнетающей магистралью и с рабочими полостями, на торце наковальни между кулачками выполнены выхлопные окна. Распределительное устройство размещено в наковальне 2.

Недостаток известного ударно-импульсного механизма заключается в том, что он имеет сложную конструкцию распределительного устройства, что ведет к увеличению массогабаритных характеристик механизма.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

.Поставленная Цель достигается за счет того, что в ударно-импульсном механизме, содержащем корпус, размещенные в нем наковальню со шпинделем и радиальными рабочими кулачками, обхватывающий наковальню ударник с ответными рабочими кулачками, образующий с наковальней рабочие полости, распределительное устройство, соединенное каналами с нагнетающей магистралью и с рабочими полостями, на торце наковальни между кулачками выполнены выхлопные окна, распределительное устройство размещено, по крайней мере, в одном из кулачков наковальни, в которой с обеих сторон кулачков параллельно ее оси выполнены выхлопные отверстия, соединенные каналами между собой и с нагнетающей магистралью через канал, выполненный в корпусе, а в выхлопных отверстиях наковальни установлены подпружиненные золотники.

На фиг. 1 изображен ударно-импульсный механизм, 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; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 2.

Ударно-импульсный механизм содержит корпус 1, размещен ную в нем наковальню 2 со щпинделем 3 и радиальными рабочими кулачками 4. Наковальню 2 обхватывает

5 ударник 5 с ответными рабочими кулачками 6, который образует с наковальней 2 рабочие полости 7 и 8. Рабочие полости 7 соединены между собой каналами 9 и 10, а рабочие полости 8 соединены между собой каналами 11 и 12, которые выполнены в ударнике 5. В рабочих кулачках 4 наковальни 2 размещены распределительные устройства, включающие клапаны 13, установленные в сегментных пазах 14, выполненных в кулачках 4, и сообщающиеся каналами 15 и 16 соответственно с рабочими полостями 7 и 8 и каналом 17 через пневмокамеру 18 и канал 19 с нагнетающей магистралью (не показана). Пневмокамера 18 образована ступенчатыми поверхностями корпуса 1 и наковальни 2. Канал 19 соединен с нагнетающей магистралью через кран реверса (не показан).

Наковальня 2 буртиком 20 взаимодействует с торцом корпуса 1 и образует с ним полость 21, которая соединяется с атмосферой через калибровочные дросселирующие

5 каналы 22, выполненные в корпусе 1.

На торце наковальни 2 между кулачками 4 выполнены выхлопные окна 23, выходящие в полость 21.

Для обеспечения быстрого и существенного падения давлений в каналах 15 и 16 и пневмокамере 18 суммарная площадь сечений сообщающихся между собой отверстий и каналов для выхлопа отработанного воздуха выполняется с нарастающим значением, т. е. площадь каналов 17 больще площади каналов 19, площадь каналов 15 равна площади каналов 16 и больще площади каналов 17, площадь выхлопных окон 23 больще площади каналов 15 или 16. В наковальне 2 с обеих сторон кулачков параллельно ее оси выполнены выхлопные отверстия 24 и 25, соединенные каналами 26 и 27 соответственно с рабочими полостями 7 и 8. Выхлопные отверстия 24 и 25 сообщаются между собой соответственно через каналы 28 и 29, выходящие в полость 21.

5 Выхлопные отверстия 24 и 25 со стороны шпинделя соединены также между собой каналами 30 и кольцевой канавкой 31, выполненной в наковальне и сообщающейся с нагнетающей магистралью через кран реверса и канал 32, выполненный в корпусе 1.

0 В выхлопных отверстиях 24 и 25 установлены подпружиненные в сторону наковальни золотники 33 и 34 соответственно. Золотники 34 выполнены с осевым каналом 35 и радиальными каналами 36. В корпусе 1 установлены ролики 37, взаимодействующие с буртиком 20 наковальни 2, ограничивающие ее перемещение в корпусе 1.

Ударно-импульсный механизм работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха из нагнетающей магистрали через кран реверса в канал 19 канал 32 через кран реверса соединён с атмосферой, сжатый воздух поступает в пневмокамеру 18, далее по каналам 17 - в пазы 14. затем по каналам 15 - в рабочую полость 7. Из полости 7 сжатый воздух сбрасывается через выхлопные окна 23 в полость 21 и далее через каналы 22 - в атмосферу. Вследствие большой скорости движения воздуха в пазах 14 и образующегося перепада давлений между каналами 15 и 16 клапаны 13 перекидаются в направлении каналов 15 и закрывают их. Сжатый воздух по каналам 16 поступает в полости 8, и ударник 5 начинает поворачиваться по часовой стрелке (вид со стороны щпинделя) с возрастающей скоростью, так как выхлопные отверстия 25 закрыты болотниками 34. Из полостей 7 сжатый воздух сначала вытесняется через выхлопные окна. 23, а после того, как кулачки б перекрывают их, через каналы 26, выхлопные отверстия 24, каналы 28, полость 21 и каналы 22 - в атмосферу. При разгоне ударника 5 буртик 20 наковальни 2 прижимается к торцу корпуса 1и удерживается силами трения от реактивного вращения. После того, как кулачки 6 перекрывают каналы 26 в полостях 7, в каналах 9 и 10 начинается некоторое сжатие воздуха. Давление в каналах 15 также начинает незначительно повышаться. Как только кулачки 6 открывают выхлопные окна 23, то в этот момент через них из -полостей 8, каналов И, 12, 16 и 17 и пневмокамеры 18 происходит выхлоп большой порции отработанного воздуха в полость 21 и далее по каналам 22 - в атмосферу. Давление в полости 21 незначительно повышается, и под действием газовых сил наковальня 2, преодолевая остаточное давление в пневмокамере 18, перемещается до упора ее буртика 20 в ролиКи 37. В следующий момент ударник 5 кулачками 6 наносит удары по кулачкам 4 наковальни 2 и передает ей свою кинетическую энергию, под действием которой наковальня 2 повернется на некоторый угол. Одновременно за счет образовавшегося перепада давлений между каналами 15 и 16 клапаны 13 перекидываются в направлении каналов 16 открывают каналы 15 для течения воздуха в полости 7. Давление в пневмокамере 18 повышается и наковальня 2прижимается буртиком 20 к торцу корпуса 1 и зафиксируется от вращения. За счет давления в полости 7 ударник 5 начнет, разгоняясь, поворачиваться против часовой стрелки (вид со стороны шпинделя). Как только кулачки 6 откроют каналы 26, из полостей 7 через выхлопные отверстия 24 и каналы 28 начинается выхлоп воздуха в полость 21 и далее по каналам 22 - в атмосферу. Дальнейший поворот ударника 5 будет проходить по инерции с убывающей скоростью. При этом давление в полостях .8, каналах 11, 12, 16 будет падать, в полостях 8, каналах 11, 12, 16 будет происходить сжатие воздуха кулачками 6 ударника 5. Как только в каналах 16 давление превышает давление в каналах 15, клапаны 13 перекидываются в направлении каналов 15 и открывают доступ для течения воздуха в полости 8. Начинается интенсивное торможение ударника 5, благодаря чему в полостях 8 создается высокое начальное давление, ударник 5, немного не доходя до крайнего положения, останавливается, а затем начинает, разгоняясь, поворачиваться по часовой стрелке под действием воздуха, поступающего в полость 8. Цикл работы повторяется. В режиме реверса механизм работает следующим образом. Сжатый воздух от крана реверса (не показан) подается одновременно в каналы 19 и 32. Из канала 32 воздух проходит в кольцевую канавку 31 и далее через каналы 30 поступает под торцы золотников 33 и 34 и перемещает их в сторону каналов 28 и 29 соответственно и удерживает их в таком положении. Выхлопные отверстия 24 перекрыты золотником 33, а выхлопные отверстия 25 открыты за счет каналов 35 и 36, выполненных в золотнике 34. Из канала 19 сжатый воздух поступает в пневмокамеру 18, далее по каналам 17 - в пазы 14, а из них через канал 15 - в полость 7. Из полости 7 сжатый воздух сбрасыг вается через выхлопные окна 23 в полость 21и далее через каналы 22 - в атмосферу. Вследствие большой скорости движения воздуха в пазах 14 и образующегося перепада давлений между каналами 15 и 16 клапаны 13 перекидываются по направлению течения воздуха в направлении каналов 15 и закрывают их. Сжатый воздух по каналам 16 поступает в полости 8, и ударник 5 начинает, разгоняясь, поворачиваться по часовой стрелке (вид со стороны шпинделя). Как только кулачки 6 открывают каналы 27, то через них, каналы 35 и 36 золотников 34, выхлопные отверстия 25 и каналы 29 начинается выхлоп обработанного воздуха из рабочих полостей в полость 21 и далее по каналам 22- в атмосферу. Дальнейший поворот ударника 5 проходит по инерции с убывающей скоростью. При этом давление в полостях 8 каналах 11, 12 и 16 падает, а в полостях 7, каналах 9, 10 и 15 происходит сжатие воздуха кулачками 6 ударника 5. Как только в каналах 15 давление превыщает давление в каналах 16, клапаны 13 перекидываются в направлении каналов 16 и открывают доступ воздуха в полости 7. Начинается интенсивное торможение ударника 5, благодаря чему в полостях 7 создается высокое начальное давление. Ударник 5, не доходя до крайнего положения, останавливается, а затем начинает, благодаря тому, что выхлопные отверстия 24 закрыты золотниками 33, поворачиваться с возрастающей скоростью против часовой стрелки (вид со стороны шпинделя), созданным воздушным буфером и - поступающим в полости 7 сжатым воздухом.

При торможении и разгоне ударника 5 буртик 20 наковальни 2 прижимается к торцу корпуса 1 под действием сжатого воздуха в пневмокамере 18 и удерживается от реактивного вращения силами трения между торцом корпуса 1 и буртика 20 наковальни 2. Из полостей 8 сжатый воздух вытесняется сначала через выхлопные окна 23, а после того, как кулачки 6 перекрывают их, через каналы 27, 35 и 36 выхлопные отверстия 25, каналы 29, полость 21 и каналы 22 - в атмосферу.

После того, как кулачки 6 перекроют каналы 27 в полостях 8 и в каналах 11 и 12 начинается некоторое сжатие воздуха. Давление в каналах 16 начинает незначительно повышаться. Как только кулачки 6 открывают выхлопные окна 23, в этот момент через них из полостей 7, каналов 9, 10, 15, 17 и пневмокамеры 18 происходит выхлоп

большой порции отработанного воздуха в полость 21 и далее по каналам 22 - в атмосферу. Давление в полости 21 незначительно повышается и под действием газовых сил наковальня 2, преодолевая остаточное давление в пневмокамере 18, перемеща,ется до упора ее буртика 20 в ролики 37. В следующий момент ударник 5 кулачками 6 наносит удары по кулачкам 4 наковальни 2 и передает ей свою кинетическую энергию, под действием которой наковальня 2 повернется на некоторый угол против часовой стрелки. Одновременно за счет образовавшегося перепада давлений между каналами 15 и 16 клапаны 13 перекидываются в

направлении каналов 15 и закрывают их. Сжатый воздух по каналам 16 поступает в полости 8, и цикл работы повторяется.

За счет размещения распределительного устройства, по крайней мере, в одном из кулачков наковальни, в которой параллельно ее оси выполнены выхлопные отверстия, соединенные каналами между собой и с нагнетающей магистралью через канал, выполненный в корпусе, и размещения в выхлопных отверстиях наковальни подпружиненных золотников достигается упрощение конструкции.

УДАРНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий корпус, размещенные в нем наковальню со шпинделем и радиальными рабочими кулачками обхватывающий наковальню ударник с ответными рабочими кулачками, образующий с наковальней рабочие полости, распределительное устройство, соединенное каналами с нагнетающей магистралью и с рабочими полостями, на торце наковальни между кулачками выполнены выхлопные окна, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, распределительное устройство размещено, по крайней мере, в одном из кулачков на- / ковальни, в которой с обеих сторон кулачков параллельно ее оси выполнены выхлопные отверстия, соединенные каналами меж-, ду собой и с нагнетающей магистралью-через канал, выполненный в корпусе, а в выхлопных отверстиях наковальни установлены подпружиненные золотники. (Л ю NU tC Oi 00

/5

П

5

J5

ФигЛ

Г-Г

д-д

W

гд

15

11 5

Фиг. 6