Пневматическая машина ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E21C3/24 B25D9/14 

Изобретение относится к горной технике и, в частности к пневматическим машинам ударного действия, применяемым в горном деле, Строительстве, машинострое- нии и других отраслях народного хозяйства для разрушения различных пород, материалов и конструкций.

Цель изобретения - повышение эффективности работы при одновременном сни- жении уровня шума.

На фиг. 1 изображена предлагаемая пневматическая машина ударного действия, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - конст- рукция. продольный разрез, вариант; на

фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг, 3; на фиг. 5 - пневматическая машина ударного действия, продольный разрез, вариант; на фиг. 6

- разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - цикло- грамма работы предлагаемой машины ударного действия.

Пневматическая машина ударного действия (фиг. 1) содержит ствол 1, состоящий из двух цилиндров - наружного 2 и внутрен- него 3, образующих кольцевую полость 4 (фиг, 1.2). Цилиндры 2 и 3 имеют выхлопные отверстия 5 и 6. Во внутреннем цилиндре 3 размещен ударник 7, разделяющий его ствол на камеры обратного 8 и рабочего 9 хода, а в наружном цилиндре 2 установлен хвостовик 10 рабочего инструмента. В задней части ствола 1 размещено воздухорэс- пределительное устройство 11 для попеременной подачи сжатого воздуха из патрубка 12 в камеры рабочего 9 и обратного 8 хода через питающий канал, образованный кольцевой полостью 4.

Выхлопные отверстия 5 и 6 сообщаются между собой посредством перепускного элемента в виде кольцевой диафрагмы 13 (фиг. 1, 2) со стенкой 14 и полками 15. размещенной в кольцевой полости 4 и зафикси- рованной от проворота, например, с помощью клеевого соединения (не показано). Для установки диафрагмы 13 на наружной стенке внутреннего цилиндра 3 выполнена кольцевая проточка 16 (фиг. 1) в зоне выхлопного отверстия 6. образующая со стенкой 14 и полками 15 диафрагмы 13 замкнутую кольцевую полость 17. Стенка 14 диафрагмы имеет отверстие или перфорацию 18, сообщающее полость 17 с выхлопным отверстием 5 наружного цилиндра 2.

Радиусы п. Г2 .(фиг.2) цилиндров 2 и 3, проходящие через центры выхлопных отверстий 5 и 6, расположены под углом друг к другу. Это обеспечивает эффективное шу- моглушение благодаря расширению воздуха в кольцевой полости 17 и повороту

потока, что ведет к увеличению потерь его энергии.

На противоположной кольцевой проточке поверхности стенки 14 диафрагмы 13 выполнены продольные пазы 19, обеспечивающие непрерывность питающего канала камеры 8 обратного хода.

Диафрагма 13 может быть выполнено из упругого материала (резины, пластмассы).

Стенка 14 диафрагмы 13 выполнена гибкой и может легко деформироваться под действием давления сжатого воздуха.

На фиг. 3 и 4 показан узел 1, иллюстрирующий вариант выполнения диафрагмы 13 и цилиндра 2, где одинаковые детали обозначены теми же позициями. Разница заключается в том, что на наружной поверхности стенки 14 диафрагмы 13 выполнен выступ 20, а на внутренней поверхности наружного цилиндра 2 - паз 21, в который входит этот выступ. Это предотвращает поворот диафрагмы.

Как показано на фиг. 5 и 6, где одинаковые детали обозначены теми же позициями, кольцевая проточка 16 выполнена на внутренней поверхности наружного цилиндра 2 и образует замкнутую кольцевую камеру 17 со стенкой 14 и полками 15 диафрагмы 13, обращенными в другую сторону по сравнению с фиг. 1. 3. В остальном конструкция машины аналогична описанным выше. Выбор между двумя вариантами диктуется толщинами и диаметрами цилиндров 2 и 3 и зависит от параметров и назначения машины.

Предлагаемая пневматическая машина ударного действия работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха по патрубку 12 к воздухораспределительному устройству 11 воздух попеременно поступает в кольцевую полость 4 и в камеру 9 рабочего хода, обеспечивая возвратно-поступательное движение ударника 7, наносящего удары по хвостовику 10 рабочего инструмента, При проходе ударника 7 мимо выхлопного отверстия 6 внутреннего цилиндра 3 воздух попадает в замкнутую кольцевую камеру 17, расширяется и движется по ней, меняя направление, в сторону выхлопного отверстия 5 наружного цилиндра 2. Если отверстие стенки 14 диафрагмы 13 выполнено в виде перфорации 18, как показано на фиг. 1 и 2, воздух дополнительно расширяется при попадании в отверстие 5. При этом снижается уровень шума благодаря расширению и изменению направления потока выхлопного воздуха.

На }иг. 7 представлена циклограмма работы машины, где Р- давление в камерах, at- время цикла.

Участок HI представляет рабочий ход с началом выхлопа из рабочей камеры в мо- мент II, а участок It-Ill - выхлоп до момента удара III; участок III-IV - продолжение выхлопа е рабочей камере и выпуск в камеру обратного хода; участок IV-V - впуск воздуха в камеру обратного хода и сжатия воз- душной подушки в камере рабочего хода; участок V-VI - начало впуска воздуха в камеру рабочего хода.

Благодаря тому, что при впуске сжатого воздуха в камеру обратного хода воздух в пззсх 19 деформирует гибкую стенку 14, диафрагмы 13, эта стенка перекрывает выхлопные отверстия 5 наружного цилиндра 2 или отверстия б внутреннего цилиндра 3 (показано пунктиром на фиг. 2, 4 и 6).

При этом обеспечивается повышенное давление воздуха в камере обратного хода, так как выхлоп из камеры обратного хода перекрыт (участок IV-V на фиг. 7, где пунктиром показан ход циклограммы без пере- крытия выхлопа). В результате повышается давление сжимаемой в камере рабочего хода воздушной подушки, благодаря чему обеспечивается повышенное давление воздуха в начале рабочего хода (заштрихован- ный участок V-VI на фиг. 7). При этом повышается эффективность машины, так

как воздух из камеры обратного хода не сбрасывается, а используется для рабочего хода. При этом не происходит непроизводительных потерь воздуха из камеры обргпно- го хода при максимальном перепаде давления.

В вариантах, показанных на фиг. 3-6, работа пневматической машины ударного действия аналогична описанной выше. Формула изобретения Пневматическая машина ударного действия, содержащая ствол в виде двух концентричных цилиндров с выхлопными отверстиями, образующих между собой кольцевую полость, и размещенный в кольцевой полости между цилиндрами перепускной элемент, сообщающий между собой выхлопные отверстия цилиндров, о т л и ч а- ю щающая с я тем, что. с целью повышения эффективности работы и снижения шума перепускной элемент выполнен в виде зафиксированной оси проворота кольцевой диафрагмы с гибкой стенкой, при этом один из цилиндров выполнен с охватывающей выхлопное отверстие цилиндрической проточкой со стороны кольцевой полости, образующей замкнутую полость со стенкой диафрагмы, а на наружной поверхности диафрагмы выполнены продольные пазы, причем радиусы цилиндров, проведенные через центры выхлопных отверстий, размещены под углом друг к другу.

Изобретение относится к горной технике, в частности к пневматическим машинам ударного действия, применяемым в горном деле, строительстве, машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Цель - повышение эффективности работы при одновременном снижении уровня шума. Машина содержит камеру (К) холостого хода. ствол 1 из двух концентрических цилиндров 2 и 3 с выхлопными отверстиями 5 и 6. Между ними образована кольцевая полость (КП) 4, в которой установлен перепускной элемент в виде зафиксированной от поворота диафрагмы 13 с гибкой стенкой 14, сообщающий между собой выхлопные отверстия 5 и 6. Цилиндр 3 выполнен со стороны КП 4 с охватывающей выхлопное отверстие 6 цилиндрической проточкой 16 и образует с ди- афрагмой 13 замкнутую полость 17. На наружной поверхности диафрагмы 13 выполнены продольные пазы 19. Радиусы цилиндров 2 и 3. проведенные через центры выхлопных отверстий 5 и 6, размещены под углом друг к другу. При подаче сжатого воздуха в КП 4 или в К 9 рабочего хода ударник 7 движется возвратно-поступательно и наносит удары по хвостовику 10. При этом воздух попадает в полость 17. меняет в ней направление, движется в сторону отверстия 5, расширяется в нем. благодаря чему уменьшается уровень шума. Воздух, деформируя стенку 14 в пазах 19. перекрывает отверстия 6, обеспечивая повышенное давление в К 8. 7 ил. Ё X О 00 00 Ј

Фиг. 2

чЧЧЧЧ хЧЧЧчЧ

. 5

KJ

«X гл

ope $d$nox о snHffsoop

&a

ci

Op0 OtOHjofyC С ЗПНЗРрСП