Машина ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

Изобретение относится к горной технике и.в частности.к машинам ударного действия, применяемым в горном деле, в строительстве, машиностроении и других отраслях народного хозяйства для разрушения различных пород, проходки скважин, размерной обработки материалов и конструкций.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы за счет исключения косого удара.

На фиг.1 изображена машина ударного действия, например, пневматическая, продольный разрез; на фиг.2 - ударный орган (увеличено) по фиг.1, частичный вид; на фиг.З - узел I на фиг.1 (увеличено) со вставкой и ударным органом, имеющим сферические поверхности сопряжения; на фиг.4-то же, с упругопластичным промежуточным элементом между вставкой и ударным органом;, на фиг.5 - вариант машины ударного действия с промежуточным элементом, воспринимающим удар; на фиг.6 - вариант машины ударного действия со- вставкой, размещенной в элементе, воспринимающем удар. .

Машина ударного :Действия имеет корпус 1, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного движения ударный орган 2. В зависимости от типа машины ударный орган 2 может представлять собой ударный поршень в пневматических машинах ударного действия либо боек в компрессионно-вакуумных, или электромагнитных машина ударного действия (фиг.5). При этом ударный орган, может быть элементом, непосредственно передающим удар, или промежуточным элементом. Таким образом, термин ударный орган является общим для любых типов машин ударного действия - молотков, бетоноломов, перфораторов, пневматических и гидравлических пробойников для образования скважин и т.п.

в корпусе 1 размещен рабочий элемент 3, воспринимающий удар. В общем случае, этот элемент представляет собой ту часть машины, по которой наносит удар ударный орган. Это может быть и часть корпуса 1 (например, в пневмопробойниках).

Ударный орган 2 взаимодействует с торцевой поверхностью 4 элемента 3, воспринимающего удар своей торцовой поверхностью 5. Машина ударного действия имеет выхлопное отверстие 6, воздухораспределительное устройство 7 и питающий канал 8 для движения ударного органа 2 под действием сжатого воздуха.

Торцовая поверхность 5 ударного органа 2 образована шарнирной вставкой 9, установленной в гнезде ударного органа 2 и имеющей криволинейную поверхность 10 сопряжения с ним. Вставка 9 может быть укреплена в ударном органе 2, например,

завальцовкой.

На фиг.З представлен вариант конструкции, при котором ударный орган 2 шарнирная вставка 9 имеют сферические поверхности сопряжения, что обеспечивает

0 технологичность и возможность поворота вставки 9 в любой плоскости. Ша1рнирная вставка 9 при этой конструкции может быть выполнена из стандартного шара с сошлифованным плоским срезом, образующим

5 торцовую поверхность 5.

Предпочтительно, хотя и не обязательно, выполнить шарнирную вставку 9 из материала с более высоким модулем упругости, чем ударный орган 2. Например,

0 при использовании стандартных закаленных шаров ударный орган 2 может быть выполнен без термообработки из низкоуглеродиетой стали, что значительно упрощает изготовление. Место завальцовки

5 может быть термообработано для повышения прочности.

Как показано на фиг.4, между ударным органом 2 и вставкой 9, размещен промежуточный элемент 11 из упругопластичного

0 материала, например резины, синтетического каучука, пластмассы, воздушно-масляной прослойки и т.п.

В варианте, показанном на фиг,5, имеется промежуточный элемент 12, воспринимающий удар, который является по отношению к элементу 3, воспринимающему удар, ударным органом. В этом случае вставки 9 установлены ив ударном органе 2, и в промежуточном элементе 12.

0 Как показано на фиг.6, вставка 9 может образовать торцовую поверхность 5 элемента 3, воспринимающего удар. Однако такое выполнение возможно только в очень мо-щных машинах с большим поперечным

5 сечением элемента, воспринимающим удар, например в корпусах пневмопробойников.

Предлагаемая машина работает следующим образом.

0 При подаче сжатого воздуха в воздухораспределительное устройство 7 ударный орган 2 движется к элементу 3, воспринимающему удар, и наносит по нему удар своей торцовой поверхнрстью. При этом, если элемент 3 занимает несоосное положение относительно ударного органа 2 (фиг.2), что чаще всего имеет место на практике, вставка 9 в момент удара самоустанавливается по криволинейной поверхности сопряжения и обеспечивает центральную передачу удара.

Удар передаетсяч по плоским контактным поверхностям 4,5, что обеспечивает высокую эффективность удара. Сжатый воздух затем поступает по питающему каналу 8 под ударный орган 2 и возвращает его в исходмое положение для следующего удара. При выполнении,ударного органа 2 из материала с меньщим модулем упругости, чем у вставки 9. отскок ударного органа 2 значительно уменьщается, и он как бы прилипает к элементу 3 благодаря разным Скоростям упругой деформации вставки и ударного органа.

Вариант по фиг.4 работает аналогично, но наличие упругого промежуточного элемента 11 усиливает эффект прилипания, растягивая ударный импульс.

В варианте, показанном на фиг.5, ударный орган 2 нанос.ит удар по про.межуточному элементу 12, воспринимающему удар, при этом вставка 9 компенсирует их несоосность иОбеспечивает плоский удар. Далее промежуточный элемент 12 наносит удар своей аналогичной вставкой 9 по элементу 3. воспринимающему удар, т.е. действует по отнощению к нему как ударный орган. При этом вставка 9 играет ту же роль.

Как показано на фиг.6, вставка 9 ра мещена в элементе 3, воспринимающем удар, и играет ту же роль, что и в описанных вариантах.

Очевидно, что сопряженные поверхности вставки и ударного органа быстро прирабать1ваются друг к другу в процессе работы благодаря высоким удельным нагрузкам на поверхностях сопряжения, обеспечивая идеальный контакт при передаче удара.

Формула изобретения

1.Машина ударного действия, содержащая корпус, размещенный в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударный орган и установленный в корпусе рабочий элемент для взаимодействия с торцовой поверхностью ударного органа, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности и надежности работы за счет исключения косого удара, машина снабжена шарнирной вставкой, размещенной между обращенными друг к другу торцовыми поверхностями ударного органа и рабочего элемента, при этом шарнирная вставка выполнена в виде тела вращения с криволинейной образующей и имеет плоскую рабочую поверхность для восприятия ударных нагрузок.

2.Машина по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что шарнирная вставка установлена в торцовой .части ударника и обращена плоской рабочей поверхностью в сторону рабочего элемента.

3.Машина по п.1, о т ли ч а ю щ а я с я тем, что шарнирная вставка установлена в торцовой части рабочего элемента и обращена плоской рабочей поверхностью в сторону ударного органа, который при этом имеет плоскую торцовую поверхность.

4.Машина по пп.1, 2иЗ, отличающая с я тем, что шарнирная вставка выполнена из материала, модуль упругости которого больше модуля упругости материала ударногр органа или рабочего элемента.

5.Машина по пп.1-4, о т л и ч а ю ща яс я тем, что между шарнирной вставкой и ударным органом размещен упруго-пластичный промежуточный эяемент.

5

Фиг. 2

Фие.З

г

Фае. 4

5

50

55

фцг.5

Фие.д

Изобретение относится к горной промышленности и применяется для разрушения различных пород. Цель - повышение эффективности и надежности работы за счет исключения "косого" удара. Предлагаемая машина содержит корпус 1. в котором размещен ударный орган (УО) 2 и установ-Тлен рабочий злемент (РЗ) 3 для взаимодействия с торцовой поверхностью УО 2. Между торцами УО 2 и РЭ 3 размещена шарнирная вставка, выполненная в виде тела вращения с криволинейной образующей и имеющая плоскую рабочую поверхность 5. Вставка устанавливается с возможностью поворота в торцевой части либо в УО 2, либо в РЭ 3 и обращена плоской рабочей поверхностью либо к УО 2. либо к РЭ 3. Вставка выполняется из материала, модель упругости которого больше модуля упругости материал У О 2 или РЭ 3. Между вставкой и УО 2 или РЭ 3 может размещаться упруго-пластичный промежуточный злемент. При подаче сжатого воздуха УО 2 движется к РЭ 3 и наносит по нему удар своей торцевой поверхностью 4. В этот момент шарнирная вст^авка самоустанавливается по криволинейной поверхности сопряжения и обеспечивает центральную передачу удара, т.е. исключает "косой" удар. 4 з.п.ф-лы. 6 ил.слсXIJ^«.jk^ >&