Виброзащитное устройство пневматического инструмента ударного и ударно-вращательного действия Советский патент 1985 года по МПК E21B1/00 B25D17/24 

Изобретение относится к виброизолирующим устройствам и может быть использовано в горнодобывающей, промышленности для снижения вибрации пневматических перфораторов и бурильных машин, а также в машиностроении, строительстве, в различных отраслях народного хозяйства для снижения вибрации пневматического инструмента ударного действия: отбойных, рубильных, клепальных молотков и т. д.. Известно виброзащитное устройство пневматического инструмента ударного действия, выполненное в виде плунжерного цилиндра с рукояткой, размещенного на корпусе инструмента 1. Однако для этого устройства характерно недостаточно эффективное снижение вибрации. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является виброзап1,итное устройство пневматического инструмента ударного и ударно-вращательного действия, содержащее корпус с двумя камерами, разделенными поршнем-ударником, размещенный на корпусе плунжерный цилиндр с рукояткой и цилиндрическую камеру с золотником, разделяющим последнюю на две управляющие полости, каждая из которых, связана с разными камерами корпуса при помощи каналов 2. Недостатком известного устройства является малая эффективность виброзащиты, поскольку не сглаживаются пики давления в плунжерном цилиндре. Цель изобретения - повыщение эффективности виброзащиты за счет сглаживания пиков давления в плунжерном цилиндре. Поставленная цель достигается тем, что виброзащитное устройство пневматического инструмента ударного и ударно-вращательного действия, содержащее корпус с двумя ка.мерами, разделенными поршнемударником, размещенный на корпусе плунжерный цилиндр с рукояткой и цилиндрическую камеру с золотником, разделяющим последнюю на две управляющие полости, каждая из которых связана с разными камерами корпуса при помощи каналов, снабжено дополнительным плунжером с двумя оппозитно установленными поршнями, а в золотнике выполнено осевое отверстие переменного диаметра, в котором свободно ра: мещен дополнительный плунжер с поршнями, при этом между золотником н порщнями дополнительного плунжера образованы полости, -а управляющие полости сообщены с атмосферой посредством дроссельных отверстий. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема пневмосети устройства. Устройство пневматического инструмента ударного и ударно-вращательного действия содержит корпус 1, сообщенный с воздухоподводящей магистралью 2 через воздушный кран 3. В корпусе 1 установлен рабочий инструмент 4 и поршень-ударник 5, разделяющий внутреннюю полость корпуса 1 на переднюю 6 и заднюю 7 камеры. Система воздухораспределения состоит из воздухорач1пределительного устройства 8, связанного каналом 9 .с передней камерой 6 и отверстиями 10 с задней камерой 7, выпускного окна 11, сообщающего внутреннюю полость корпуса 1 с атмосферой. На корпусе 1 установлен упругий амортизатор 12, выполненный в виде каретки, установленной с возможностью осевого перемещения на корпусе 1 и состоящей из двух трубок, соединенных между собой. В трубках помещены цилиндрические пружины 13, упирающиеся в ползуны 14, связанные с корпусом 1. Рукоятка 15 закреплена на каретке амортизатора 12. Между рукояткой 15 и корпусом 1 вдоль его оси установлен плунжерный цилиндр 16, размещенный между трубками каретки амортизатора 12. Корпус плунжерного цилиндра 16 жестко связан с кареткой амортизатора 12. Корпус плунжерного цилиндра 16 жестко связан с кареткой амортизатора 12, а плунжер 17 упирается в упор 18 на корпусе 1. На каретке амортизатора 12 размещена цилиндрическая камера 19 с установленным -в ней с возможностью осевого перемещения цилиндрическим золотником 20, имеющим на своей боковой поберхности канавку 21 н разделяющим цилиндрическую камеру 19 на управляющие полости 22 н 23. Левая полость 22 сообщена каналом 24 с задней камерой 7, а правая полость 23 - каналом 25 с передней камерой 6. На боковой поверхности цилиндрической камеры 19 выполнены две пары окон: 26 и 27 со сторойы левой полости 22 и 28 и 29 со стороны правой полости 23. Посредством окна 26, канавки 21 и канала 30 внутренняя камера 31 плунжерного цилиндра 16 сообщается с атмосферой. Через окно 29, связанное с каналом 30, далее через канавку 21 и окно 28, сообщенное каналом 32 с магистралью 2, внутренняя камера 31 сообщается с воздухоподводящей магистралью. Левая полость 22 сообщена отверстием 33 малого сечения с атмосферой, а правая полость 23 - отверстием 34. В теле золотника 20 имеется центральное отверстие 35, в котором установлен с возможностью перемещения стержень 36. Последний жестко связан с двумя поршнями 37 и 38, размещенными в цилиндрических расточках отверстия 35, выполненных в торцах золотника 20. Между поршнями 37 и 38 и стенками соответствующих отверстий образованы полости 39 и 40. Устройство работает следующим образом. Включение устройства осуществляется открытием воздущного крана 3. При перемещении порщня-ударника 5 к рабочему инструменту 4 посредством воздухораспределительного устройства 8 и через отверстия 10 происходит наполнение сжатым воздухом задней ка-меры 7. Передняя камера 6 при этом связана через выпускное окно 11 сатмосферой. Так какполости 2 и 23 сообщаются каналами 24 и 25 с камерами 6 и 7, причем на начальном участке хода канал 24 перекрыт кромкой поршня-ударника, а полость 22 сообщена отверстием 33 с атмосферой, золотник 20 находится в крайнем левом положении. При этом канавка 21 сообщает между собой окна 26 и 27. По каналу 30 происходит сброс сжатого воздуха из камеры 31 плунжерного цилиндра 16, и давление воздуха.в нем, а поэтому и усилие, передаваемое на рукоятку через плунжерный цилиндр, падает. Одновременно с перемещением порщняударника 5 к рабочему инструменту 4 корпус 1 под действием перепада давлений перемещается в сторону рукоятки 15 и сжимает пружины 13 амортизатора 12. Вследствие жесткости пружин 13, усилие, передаваемое на рукоятку 15, возрастает. Оно также возрастает за счет сил трения в каретке амортизатора, которые при этом направлены в сторону рукоятки. Это повыщение усилия компенсируется падением давления в камере 31 плунжерного цилиндра, вызывающим снижение усилия на рукоятку от плунжерного цилиндра. В результате суммарное усилие на рукоятку от амортизатора и плунжерного цилиндра остается постоянным. После прохождения задней кромки порщня-ударника 5 канала 24 левая полость 22 сообщается с задней камерой 7, давление воздуха в ней повышается. При этом передняя кромка поршня-ударника 5 перекрывает канал 25 правой полости 23. Так как rioлость 23 сообщена отверстием 34 с атмосферой, давление воздуха в ней падает. Под действием перепада давлений в полостях 22 и 23 золотник 20 начинает свое движение вправо. При этом поршень 38, упираясь в торец полости 23, сжимает воздух Б полости 40 и несколько задерживает движение золотника вправо. Необходимый закон движения золотника 20, обеспечивающий нужное изменение во времени площадей окон 26 и 27, 28 и 29 обеспечивается за счет оптимального выбора величины полости 40, а также величиной площади проходного сечения отверстия 34. После удара поршня-ударника по торцу рабочего инструмента 4 происходит его обратное движение. При этом давление воздуха .в передней камере 6 превышает давление воздуха в задней камере 7. Корпус 1 под действием перепада давлений в камеР 6 и 7, а также усилия нажатия перемещается от рукоятки в сторону рабочего инструмента. Пружины 13 амортизатора 12 при этом разжимаются, вследствие чего падает , передаваемое на рукоятку 15Это усилие также падает и в результате изменения направления сил трения в каретке амортизатора, которые при этом направлены от рукоятки. Это падение усилия компенсируется за счет возрастания давления в камере 31 плунжерного цилиндра, которое происходит в результате наполнения камеры 31 через окно 28, канавку 21 и окно 29. Необходимое изменение расхода воздуха-в камере 31, а поэтому изменение давления в ней достигается за счет оптимального регулирования во времени площади проходного сечения окна 28, канавки 21 и окна 29. Это достигается выбором величины полости 40 между порщнем 38 стенкой расточки отверстия 35, а также величиной площади проходного сечения отверстия 34. При перемещении золотника 20 влево необходимое изменение давления в камере 31 плунжерного цилиндра достигается за счет поршня 37 и отверстия 33, которые при этом работают аналогично порщню 38 и отверстию 34. . Стержень 36 с порщнями 37 и 38, а также отверстия 33 и 34, таким образом, позволяют устанавливать необходимый двиг фазы колебания золотника 0 относи льно колебания корпуса 1, обеспечивать необходимый закон изменения площадей проходных сечений, а поэтому и давления в полости 31 плунжерного цилиндра во времени. В результате стабилизируется суммарное усилие на рукоятке 15 в течение всего рабочего процесса, протекающего в инструменте, что значительно снижает вибрацию рукоятки.

ВИБРОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА УДАРНОГО И УДАРНО-ВРАЩАТЕЛБНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее корпус с двумя камерами, разделенными поршнемударником, размещенный на корпусе плунжерный цилиндр с рукояткой и цилиндрическую камеру с золотником, разделяющим последнюю на две управляющие полости, каждая из которых связана с разными камерами корпуса при помощи каналов, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности виброзащиты за счет сглаживания пиков давления в плунжерном цилиндре, оно снабжено дополнительным плунжером с двумя оппозитно установленными поршнями, а в золотнике выполнено осевое отверстие переменного диаметра, в котором Свободно размещен дополнительный плунжер с поршнями, при этом между золотником и порщнями дополнительного плунжера образованы полости, а управляющие полости сообщены с атмосферой посредством дроссельных отверстий.