Пневматическое устройство ударного действия Советский патент 1984 года по МПК E21C37/22 B25D9/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия, применяемым для разрушения крепких пород, угля. Известно пневматическое устройство ударного действия, включаюш,ее корпус, ударник, образующий в корпусе камеры рабочего и холостого ходов, разделенные выхлопным окном корпуса, и воздухораспределительное приспособление в виде седла с концевой проточкой, в которой размешен эластичный кольцевой клапан 1. Недостатком известного устройства является то, что вследствие дополнительного сжатия отсеченного воздуха в конце рабочих ходов, снижается его ударная мошность.. Наиболее близким к предлагаемому является пневматическое устройство ударного действия, включающее корпус с ударником, образующим в нем камеры рабочего и холостого ходов, выхлопной канал корпуса, распределительное приспособление в виде седла с кольцевой проточкой и размещенного в ней трубчатого клапана, образующего с седлом внутреннюю и внешнюю относительно клапана полости, последняя из которых имеет возможность периодической связи с камерой холостого хода, и рабочий инструмент 2. Недостатком указанного пневматического устройства ударного действия является то, что вследствие осуществления выхлопного режима камер рабочего и холостого ходов через один и тот же выхлопной канал и наличия значительных отсеченных объемов в конце ходов, в целом возрастает расход воздуха на единицу ударной мощности. Кроме того, из-за необходимости сообщения с напорной магистралью внутренней и внешней относительно распределительного клапана полостей, степень изменения линейных размеров клапана относительно высока, что снижает его надежность. Цель изобретения - снижение удельного расхода воздуха за счет осуществления ступенчатого выхлопного режима рабочих камер при одновременном повышении надежности распределительного приспособления. Указанная це:ль достигается тем, что в пневматическом устройстве ударного действия, включающем корпус с ударником, образующим в нем камеры рабочего и холостого ходов, выхлопной канал корпуса, распределительное приспособление в виде седла с кольцевой проточкой и размещенного в ней трубчатого клапана, образующего с седлом внутреннюю и внешнюю относительно клапана полости, последняя из которых имеет возможность периодической связи с камерой холостого хода, и рабочий инструмент, в корпусе выполнены дополнительные выхлопные каналы, входы которых размещены соответственно в камерах рабочего и холостого ходов, а выходы - внутри трубчатого клапана, внутренняя полость которого сообщена с атмосферой, а внешняя имеет возможность периодической связи с камерой рабочего хода. На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез (момент начала рабочего хода); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - предлагаемое устройство, продольный разрез (холостой ход); на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3. Устройство состоит из корпуса 1, ударника 2, образующего с корпусом камеры рабочего 3 и холостого 4 ходов, которые имеют выполненный в корпусе 1 выхлопной канал 5. Рабочий инструмент 6 размещен в торцовой части корпуса 1. В корпусе 1 размещено распределительное устройство в виде трубчатого эластичного клапана 7, находящегося в кольцевой проточке 8 седла 9. Седло 9 имеет внутреннюю 10 и внешнюю 11 опорные поверхности, а клапан 7 закрыт торцовой крышкой 12. Клапан 7 образует с седлом 9 внутреннюю 13 и внешнюю 14 (относительно клапана 7) полости. На внешней 11 опорной поверхности размещен вход канала 15, соединяющего полость 14 с камерой 3 рабочего хода. Канал 16 внешней 11 опорной поверхности соединяет внешнюю полость 14 с камерой 4 холостого хода. В корпусе 1 выполнены дополнительные выхлопные каналы 17 и 18, входы которых 19 и 20 размещены соответственно в камерах рабочего 3 и холостого 4 ходов, а выходы 21 и 22 во внутренней 13 полости трубчатого клапана 7. Внешняя полость 14 каналом 23 соединена с напорной магистралью (не показана), а внутренняя полость 13 соединена с каналом 24 с атмосферой (или с выхлопной магистралью) . Устройство работает следующим образом. В момент начала рабочего хода ударника 2 клапан 7 занимает положение, показанное на фиг. 1 и 2. Сжатый воздух из сети через канал 23 поступает во внешнюю клапанную полость 14, откуда по каналу 15 - в рабочую камеру 3 устройства ударного действия. Ударник 2 при своем движении к инструменту 6 вытесняет воздух из холостой камеры 4 через канал 5, затем открывает своей задней кромкой вход 19 на поверхности корпуса 1. Сжатый воздух по каналу 17 поступает к клапану 7. Клапан 2 становится уравновешенным. При дальнейшем движении ударника 2, он перекрывает своей передней кромкой выхлопной канал 5 и выхлоп из камеры 4 продолжается через канал 18, внутреннюю полость 14 и канал 24 (фиг. 2) в атмосферу. При дальнейшем движении ударника 2, он отсекает своей передней кромкой канал 18 от камеры 4 и производит сжатие замкнутого объема воздуха. Давление в отсеченной камере 4 возрастает на это давление через канал 16 передается на кланан 7. Перед ударом по инструменту 6 ударник 2 своей задней кромкой открывает выхлопной канал 5 и сжатый воздух из камеры 3 вытекает в атмосферу через канал 5. Давление в камере 3 падает. Это падение давления передается через канал 15 клапану 7. Теперь на клапан 7 действует сила со стороны канала 16, а со стороны канала 17 клапан уравновешен. Клапан 7 перебрасывается в положение, изображенное на фиг. 3 и 4. После переброски клапана 7 ударник 2 наносит удар по хвостовику инструмент 6 и начинается холостой ход. Сжатый воздух из сети по каналу 23 поступает во внешнюю полость 14 и оттуда по каналу 16 в камеру 4. Ударник 2 начинает перемещаться влево, вытесняя воздух из камеры 3 через выхлопной канал 5 в атмосферу. При дальнейшем движении ударник 2 перекрывает канал 5. Теперь выхлоп из камеры 3 происходит через канал 17, внутреннюю полость 14 и канал 24 в атмосферу. Когда ударник 2 при своем движении открывает канал 18, сжатый воздух из камеры 4 поступает через канал 18 к клапану 7. Со стороны канала 18 клапан 7 становится уравновешенным. Вытесняемый через канал 17 воздух удерживает клапан 7 в указанном положении. При дальнейшем движении ударник 2 закрывает канал 17 и сжимает воздух в образовавшемся замкнутом объеме камеры 3. Далее ударник 2 открывает своей кромкой канал 5 и воздух из камеры 4 вытекает в атмосферу. При дальнейшем движении ударник 2 продолжает сжимать воздух на замкнутом объеме камеры 3. повышая в этой камере давление, которое через канал 15 воздействует на клапан 7 и перебрасывает его в положение, изображенное на фиг. 1 и 2. Холостой ход закончен, ударник 2 тормозится и начинается рабочий ход. При использовании предлагаемого изобретения; кроме снижения удельного расхода воздуха, возможно повышение частоты ударов при сохранении относительно высокой энергии единичного ударного воздействия на разрушаемую породу. Возможен вариант использования в качестве рабочего агента жидкости.

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающее корпус с ударником, образующим в нем камеры рабочего и холостого ходов, выхлопной канал корпуса, распределительное I f5 /« J /7 / /././,.// приспособление в виде седла с кольцевой проточкой и размещенного в ней трубчатого клапана, образующего с седлом внутреннюю и внещнюю относительно клапана полости, последняя из которых имеет возможность периодической связи с камерой холостого хода, и рабочий инструмент, отличающееся тем, что, с целью снижения удельного расхода воздуха за счет осуществления ступенчатого выхлопного режима рабочих камер при одновременном повыщении надежности распределительного приспособления, в корпусе выполнены дополнительные выхлопные каналы, входы которых размещены, соответственно в камерах рабочего и холостого ходов, а выходы - внутри трубчатого клапана, внутренняя полость которого сообщена с атмосферой, а внешняя имеет возможность периодической связи с камерой рабочего хода. (Л о со о сд Qyf/e,f

(Риг. 2

15

1

2

ГО

ГЗ 3 17 19 5 It/ J 18

Ю

2

lif

(риг. if 20