Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением Советский патент 1986 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

I12

Изобретение относится к горной пр омьппл ей нести, в частности к пневматическим молоткам с дроссельнь1м воз- духораспределением, применяемым для разрушения твердьгх сред,

Известен пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением, включающий ствол с выпускным каналом и впускными дроссельными канала- ми в виде каналов постоянного про- ходного сечения, разделяющий внутреннюю полость ствола на камеры рабочего и холостого ходов, крьппку и рабочий инстрзгмент СП.

Однако в данном пневматическом молотке несмотря на возможность плавного изменения наполнения камер рабочего и холостого ходов сетевым воздухом существует непроизводительное по- вьшение расхода воздуха при времен- ном сообщении камер с атмосферой и сетью сжатого воздузса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пневмати- ческий молоток с дроссельным воздухораспределением, включающий ствол с центральным и выпускным каналами, ударник, разделяющий центральный канал на камеры холостого и рабочего ходов, последняя из которых выполнена в виде сообщенных между собой камер, крьппку, в которой размещена одна из камер рабочего хода и выполнен впускной дроссельный канал камер ра- бочего хода, сообщенный с охватывающей крьшпсу предкамерой сетевого давления, которая сообщена с камерой холостого хода посредством : вьтолненных в стволе выпускного дроссельного ка- нала камеры холостого хода и продольного канала, рукоятку и рабочий инструмент 23.

Недостатком известного пневматического молотка является то, что вследствие наличия перепускных каналов увеличивается непроизводительньй расход воздуха в моменты сообщения сети с вьтускными отверстиями, в целом это приводит к снижению ЭКОНОМИЧ

ности работы конструкции.

Целью изобретения является повышение экономичности работы устройства путем уменьшения непроизводительного расхода рабочего агента.

Эта цель достигается тем, что в пневматическом молотке с дроссельным воздухораспределением, включающем

0

5 0 5 0

g

5

472

ствол с центрапьным и выпускным каналами, ударник, разделяющий центральный канал на камеры холостого и рабочего ходов, последняя из которых выполнена в виде сообщенных между собой камер, крьшжу, в которой размещена одна из камер рабочего хода и выполнен впускной дроссельный канал камер рабочего хода, сообщенный с ох- ватьшающей крышку предкамерой сетевого давления, которая сообщена с камерой холостого хода посредством выполненных в стволе вьтускного дроссельного канала камеры холостого хода и продольного канала, рукоятку и рабочий инструмент, в крьшке и стволе вьтолнены командные дроссельные каналы, которые размещены соосно выпускным дроссельным каналам, причем выкоды последних размещены напротив выходов командных дроссельных каналов, при этом командный дроссельный канал крышки постоянно сообщен с камерой холостого хода, а командный дроссельный канал ствола - с камерами рабочего хода.

На фиг.I показан пневматический молоток, с частичным продольным разрезом; на фиг.2 и 3 - варианты конструктивного вьтолнения пары впускной дроссельный канал камеры холостого хода - командный дроссельный канал.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением содержит ствол I, ударник 2, крьшпсу 3, рукоятку 4 с пусковым устройством (на фиг,1 не показано), выхлопное кольцо 5, рабочий инструмент 6 и концевую пружину 7 для удержания инструмента. В положении молотка, изображенном на фиг.1, ударник 2 разделяет внутреннюю полость ствола

,1 на камеру 8 рабочего и камеру 9 холостого ходов. Сообщение камер 8 и 9 с атмосферой осуществляется периодически в зависимости от положения ударника 2 посредством вьтуск- яого канала 10 в стволе промежуточной выхлопной камеры I1, образованг ной между стволом 1 и выхлопным кольцом 5, и вьтускных отверстий 12 в кольце 5.

В крьш1ке 3 (фиг .1 и 2) или рукоятке 4 (фиг.З) выполнена.дополнительная камера 13 рабочего хода, сообщающаяся постоянно с основной камерой 8 посредством отверстия 14 в

31254

крышке. В кольцевом зазоре между рукояткой 4, крышкой 3 и стволом 1 образована проточная предкамера 15 сетевого давления.

Камеры 8,9 и 13 сообщаются с 5 сетью сжатого воздуха посредством предкамеры.15 при включенном пусковом устройстве рукоятки 4. При этом камеры 8 и 13 сообщаются с камерой 16 через впускной дроссельный канал 10 16, а камера 9 - через впускной дроссельный канал 17 и продольный питающий канал 18. В стволе 1 со стороны камеры 8 соосно каналу 17 вьтолнен сквозной командный канал 15 19, пересекающий канал 18 и являющийся продолжением канала 17. Командные каналы 19 аналогичного назначения выполняются в крьшке 3 (фиг.2 и 3).20

В крышке 3 (фиг.1) вьтолнен командный канал 20, соединенный продольным командным каналом 21 с камерой 9. Канал 20 вьтолнен соосно каналу 16 и пересекает отверстие 14. 25 Выход 22 командного дроссельного канала 20 камеры 9 холостого хода раз- мещен напротив выхода 23 дрос - сельного впускного канала 16 камер 8 и 13 рабоч-его хода, - ЗО а выход 24 командного дроссельного канала 19 камер 3 и 13 рабочего хода размещен напротив выхода 25 впускного дроссельного канала 17 камеры 9 холостого хода.,

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением работает следующим образом.

После включения пускового устройства рукоятки 4 воздух из сети пос- Q тупает в проточную предкамеру 15, откуда одновременно по ка:налу 16, через отверстие 14 - в камеры 8 и 13 и по каналу 17 и 18 - в камеру 9. В положении молотка, изображенном на , фиг.1, воздух из камеры 8 вытекает через выпускной канал 10 в камеру 11 и через отверстие 12 в атмосферу. Поскольку каждое из проходных сечений каналов 10, 12 и 14 значительно ел больше сечения впускного дроссельно- го канала 16, то давление в камерах 8 и 13 устанавливается по величине близким к атмосферному. Камера 9 с атмосферой разобщена, следовательно ., в ней накапливается сетевой воздух.

Силовой импульс от давления в камере 9 обуславливает движение удар1474

инка 2 в сторону от инстру {ента 6 - начало холостого хода ударника. Проходное сечение командного канала 19 мало в сравнении с сечением каналов 17 и 18 и при давлении воздуха в камерах 8 и 13, близком к атмосферному напорная встречная струя в канале 19 не образуется. Таким образом, возможные утечки воздуха через канал 19 в камеру 8 незначительны и учитываются при выборе сечения впускного канала 17.

К моменту начала движения ударника при холостом ходе давление в камере 9 и канале 21 по величине близкое к сетевому и в командном канале 20 образуется напорная встречная струя. Проходное сечение командного канала 20 мало в сравнении с сечением канала 16.

Таким образом, утечки из камеры 9 через каналы 21 и 20 в камеру 8 незначительны и учитьшаются при выборе сечения впускного канала 17. Напорная встречная струя, сформированная в канале 20, пересекая отверстие 14, воздействует на втекаемую струю через канал 16, создает на его выходе дополнительное сопротивление, за счет чего уменьшается величина расхода сжатого воздуха через канал 16 из сети.

При движении ударника 2 от инструмента 6 ударник 2 перекрывает сечение выпускного канала 10 и в камерах 8 и 13 начинается сжатие отсеченного в них воздуха, а также воздуха, поступающего из сети через канал 16. При этом объем камеры 9 увеличивается, а давление воздуха в ней несмотря на втекаемый воздух из сети через канал 17 уменьшается и сила напора воздуха в каналах 21 и 20 ослабевает. Ослабевает также воздействие напорной встречной струи канала 20 на величину расхода сжатого воздуха из сети через канал 16 - расход увеличивается. С уменьшением объема камеры 8 давление в ней и в камере 13 увеличивается. Это приводит к формированию напорной встречной струи в командном канале 19, которая, пересекая канал 18, воздействует на втекаемую струю через канал 17, создает на его выходе дополнительное сопротивление, чем уменьшает проходное сечение канала и величину расхода сжатого воздуха через него

из сети. С увеличением давления воздуха в камере 8 сила напора воздуха в камере 19 возрастает,, а следовательно, возрастает ее воздействие на расходную характеристику канала 17 - расход уменьшается. При последующем движении ударник 2 открывает сечение вьтускного канала 10, из камеры 9 происходит выпуск отработавшего воздуха и давление в ней уста- навливается близким к атмосферному. Поскольку ударник 2 движется только благодаря изменяющейся разности силовых импульсов отскока и давления со стороны камер 8, 9 и 13, то пос- ле выравнивания указанных импульсов ударник 2, замедляя движение, останавливается - наступает конец холостого хода.

Сразу же после остановки ударник 2 под действием увеличивающегося силового импульса давления со стороны камер 8 и 13 начнет ускоренное движение к инструменту 6 - происходит начало рабочего хода ударника 2.

По мере движения ударника 2 к инструменту 6 он перекрывает сечение выпускного канала 10 и в камере 9 начинается сжатие отсеченного воздуха и воздуха, поступающего из сети через каналы 17 и 18. При этом объем камер 8 и 13 увеличивается, а давление воздуха в них несмотря на втекае мый воздух из сети через канал 16 уменьшается и сила напора воздуха в канале 19 ослабевает. Также ослабевает воздействие напорной встречной струи канала I9 на величину расхода сжатого воздуха из сети через каналы 7 и 18 - расход увеличивается С

уменьшением об7зема камеры 9 давление в ней увеличивается. Это приводит к повьшению давления в канале 21 и формированию напорной встречной струи в командном канале 20, которая пересекая отверстие 14, воздействует на втекаемую струю через канал 16, создает на выходе дополнительное сопротивление, что приводит к уменьшению величины расхода сжатого воздуха через канал 16 из сети. С увеличением давления воздуха в камере 9 сила напора воздуха в канале 20 возрастает, следовательно возрастает ее воздействие на расходную характеристику канала 16 - расход уменьшается. При последующем движении ударник 2 открывает сечение вьтускного канала 10, из камер 8 и I3 происходит выпуск отработавшего воздуха и давление в них устанавливается близким к атмосферному. Преодолевая силу противодавления со стороны камеры 9 ударник 2 наносит удар по инструменту 6 - наступает конец рабочего хода ударника 2.

Описанный процесс повторяется с той лишь разницей (в сравнении с запуском) что в силовом импульсе со стороны камеры 9 в начале холостого хода участвует и импульс отскока ударника 2 от инструмента 6.

При использовании предлагаемого изобретения возможно сокращение непроизводительного расхода воздуха при одновременном сохранении ударной мощности молотка, причем повьшение экономичности работы осуществляется достаточно простым способом - изменением характеристик дросселей за счет струйных противотоков.

ffJus.j

фиг. 2

13

3

13 Ц

18

фие. 3

Редактор К.Волощук

Составитель В.Захаров Техред М.Моргентал:

Заказ 4698/36

Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В.Синицкая