Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением Советский патент 1989 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

1

Изобретение относится к области горной промыщленности, в частности к устройствам ударного действия, используемым для разрушения твердых сред.

Цель изобретения - повышение КПД работы молотка и энергии удара при одно- временом снижении отдачи молотка за счет использования динамики процесса вытеснения и наддува воздуха в рабочие камеры

иа чертеже показан молоток, общий вид разрез.

Пневматический молоток состоит из кор- пуса I, центральный ступенчатый канал 2 которого разделен ударником 3 на камеры рабочего 4 и холостого 5 хода. Центральный канал 2 имеет больщую ступень 6, образующую камеру 7 наддува, ограниченную верхней 8 и нижней 9 отсекающими кромками В стенке 10 камеры 7 выполнен впускной дроссельный канал II, а в корпусе 1 - канал 12. Эти каналы 11 и 12 постоянно сообщают сеть 13 сжатого воздуха соответственно с камерами наддува 7 и холостого хода 5 Камера 4 рабочего хода также постоянно сообщена с сетью 13 сжатого воздуха посредством дополнительного дроссельного канала 14, выполненного в крышке 15 отделяющей предкамеру 16 от камеры 4 рабочего хода. Предкамера 16 образована корпусом 1, крышкой 15 и рукояткой 17.

В корпусе I выполнен перепускной канал 18 вытеснения, имеющий выход 19 в камеру 4 рабочего хода, расположенный на .внутренней поверхности центрального канала 2, и выход 19 имеет нижнюю отсекающую кромку 20. Расстояние между отсекающей кромкой 20 выхода 19 канала 18 вытеснения и верхней отсекающей кромкой 8 камеры 7 наддува меньще, чем расстояние между отсекающими кромками 21 и 22 ударника 3. Камеры 4 и 5 периодически посредством выпускного канала 23 в стенке 24 корпуса 1 и камеры 25, образованной выпускным кольцом 26 и корпусом 1, сообщаются через каналы 27 с атмосферой.

Вход 28 канала 18 вытеснения размещен в верхней части камеры 7 в осевом проме- жутке между дополнительным каналом 14 в крышке 15 и основным каналом 11.

Молоток имеет расположенный вдоль оси 29 Kdpnyca I рабочий инструмент 30 с кольцевой пружиной 31.

Пневматический молоток работает сле- 0 дующим образом.

Сжатый воздух из сети 13 поступает в предкамеру 16, откуда подается по каналу 11 в камеру 7, по каналу 14 - в камеры 4 и 7 и каналу 12 - в камеру 5. Камеры наддува 7 и рабочего хода 4 в этот период сообщены между собой (практически они образуют одну общую камеру) и сообщены с атмосферой, вследствие чего давление в этих камерах близко к атмосферному, так как суммарное проходное сечение каналов 11 и 14 су- 0 щественно меньще сечения выпускного кана- . В камере 5, поскольку она с атмосферой разобщена, давление воздуха увеличивается и ударник 3 начинает перемещаться от инструмента 30, совершая холостой ход. 5 последующем движении ударник 3 боковой поверхностью перекрывает выпускной канал 23, вследствие чего камера 4 с атмосферой разобщаются и давление в ней (а следовательно, и в камере 7) начинает, повы- щаться. В последующий период начинается Q разобщение камер 4 и 7, которое завершается по достижении ударником 3 отсекающей кромки 8, вследствие чего поступление сетевого воздуха в камеру 4 посредством канала 11 прекращается. После разобщения камер 4 и 7 ударник 3 своей боковой поверх- 5 ностью вскрывает в камере 4 радиальный выход 19 канала 18 вытеснения, ограниченный отсекающими кромками, например, нижней 20 и верхней. К этому периоду времени давление в камере 5 будет близко к атмосферному, вследствие происшедщего в ней

выпуска, имевшего место после прохождения ударником 3 выхода 19 выпускного канала 23.

Вследствие вытеснения давление в камере 4 интенсивно уменьшается несмотря на уменьшение объема данной камеры, что обус- ловливает суш.ественно меньшее противодавление на ударник 3, а следовательно позволяет увеличить его ход. Кроме того, уменьшение давления в камере 4 обуслов- ливает уменьшение импульса давления, дей- ствующего на корпус 1 молотка. При этом уменьшается противодавление в камере 4 до весьма малого, даже близкого к атмосферному давлению.

Совершив холостой ход, ударник 3 затормаживается и останавливается. Необходимый импульс торможения реализуется силой давления, действующей на ударник 3 со стороны камеры 4. Необходимое давление при имеющем место вытеснении обеспечивается расчетным сечением канала 18 вытеснения и поступлением сетевого воздуха в камеру 4 по каналу 14. Ход ударника 3 может быть осуществлен при меньшем импульсе давления, действующем на ударник 3 со стороны камеры 5, что позволяет уменьшить сечение канала 12, а следовательно, дополнительно уменьшить расход воздуха.

При соответствующем подборе сечений каналов 11 и 12, координат отсечных кромок 8, 9 и 20 можно осуществлять торможение ударника 3 при конечном давлении в камере 4, на 10-15% большем атмосферного. При этом даже небольшое усилие нажатия на рукоятку 17 молотка может обеспечить его неподвижность за весь период холостого хода, что позволит уменьшить отдачу за весь цикл работы молотка.

Поскольку канал 14 имеет проходное сечение, существенно меньшее проходного сечения канала 11, то во время вытеснения он обуславливает перетечку сетевого воздуха через камеру 4, камеру 5, канал 18 в атмосферу, а следовательно, доля его расхода в общем расходе воздуха молотком мала. Поскольку камеры 4 и 7 будут разобщены сетевой воздух будет накапливаться в каме- ре 7, причем вследствие натекания через канал 11 давление к началу рабочего хода ударника 3 возрастет до сетевого. В начале рабочего хода ударник 3 будет двигаться с небольшой скоростью, расчетное давление в камере 4 в этот период лишь незначительно будет превышать атмосферное. Благодаря этому, в момент начала сообщения камер 4 и 7, которое произойдет после прохождения -ударником 3 отсечной кромки 9, будет реализован резкий впуск-наддув воздуха, имеющего практически сетевое давление, в камеру 4 рабочего хода. При этом процесс наддува будет сопровождаться более интенсив- 5 ным расширением воздуха в камере 4 вследствие небольшого начального давления в ней Это также позволит подать большее коли

15

20

25

0

Q

30

5

0

5

чество сетевого воздуха в камеру 4 и увеличить энергию удара за счет увеличения среднего давления в камере 4 рабочего хода, а также уменьшить расход воздуха за счет более полного его расширения.

Так как расстояние между отсекающими кромками 8 и 20 меньще расстояния, между отсекающими кромками 21 и 22 ударника 3, то благодаря этому в период рабочего хода ударника 3 не будет иметь место потеря над- дуваемого воздуха через канал 18 вытеснения, поскольку наддув начнется только после перекрытия боковой поверхностью ударника 3 радиального выхода 19 канала 18 вытеснения.

Совершая рабочий ход, ударник 3 боковой поверхностью перекрывает выпускной канал 23, разобщая камеру 5 с атмосферой, вследствие чего давление в камере 5 повышается. При последующем движении ударник 3 вскрывает своей боковой-поверхность ю канал 23 в камере 4, вследствие чего давле ние в ней и камере 7 уменьшается, постепенно понижаясь до атмосферного. Преодолевая увеличивающееся противодавление со стороны камеры 5, ударник 3 наносит удар по хвостовику инструмента 30, и описанный выше процесс повторяется.

Формула изобретения

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением, включающий рукоятку, корпус с выполненным в нем и закрытым крышкой центральным ступенчатым каналом, образующим камеры холостого и рабочего хода, сообщенную с последней камеру наддува, образованную отсечными кромками большой ступени центрального ступенчатого канала, постоянно сообщенный с сетью сжатого воздуха дроссельный канал выполненный в стенке камеры наддува, об- разованный в корпусе перепускной канал вытеснения с входом, расположенным в камере наддува, и выходом, расположенным в камере рабочего хода, рабочий инструмент, и размещенный в центральном ступенчатом канале вдоль оси корпуса ударник с верхней и нижней относительно рабочего инструмента отсечными кромками, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД работы молот- ка и энергии удара при одновременном снижении отдачи молотка за счет использования динамики процессов вытеснения и наддува воздуха в рабочие камеры, в крышке центрального ступенчатого канала выполнен доп олнительный дроссельный канал, который постоянно сообшен с сетью сжатого воздуха, причем вход перепускного канала вытеснения в камере наддува размещен в осевом промежутке между основным и дополнительным дроссельными каналами, при этом расстояние между отсечными кромками

ударника больше, чем расстояние междуи верхней отсечной кромкой большой ступени

выходом nepenycKHprq канала вытесненияцентрального ступенчатого канала.

Изобретение относится к торной промышленности, в частности к устр-вам ударного действия, используемым для разрушения тведых тел. Цель - повышение КПД работы молотка и энергии удара молотка за счет использования динамики процесса вытеснения и наддува воздуха в рабочие камеры. Пневматический молоток имеет корпус I со ступенчатым каналом 2, разделен