Пневматическое устройство ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E02F5/18 

Фиг. 1

Изобретение относится к строительной технике, в частности к устройствам для образования скважин в грунте и может быть использовано при прокладке подземных сооружений.

Цель изобретения - повышение долговечности устройства при одновременном повышении его ударной мощности.

На фиг. 1 изображено пневматическое устройство ударного действия; на фиг. 2 - в более крупном масштабе приспособление для поддержания пониженного давления в камере обратного хода; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Пневматическое устройство ударного действия (фиг. 1) состоит из корпуса 1, наковальни 2, разделяющего внутреннюю полость корпуса 1 на камеру А прямого хода и камеру Б обратного хода ударника 3, возду- хоподводящей трубки 4, пружины 5 и задней гайки б, имеющей выхлопные отверстия 7. На воздухоподводящей трубке 4, ъ боковых стенках которой выполнены впускные отверстия 8, установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения трубчатый золотник 9, имеющий впускные отверстия 10 и выхлопные отверстия 11. Во внутренней полости воздухоподводящей трубки 4 смонтировано приспособление 12, поддерживающее пониженное по отношению к магистральному давление сжатого воздуха в камере Б обратного хода.

Это приспособление (фиг. 2) состоит из закрепленного внутри воздухоподводящей трубки 4 корпуса 13 и размещенного в его внутренней полости ступенчатого золотника 14 со ступенью большего диаметра, обращенной к камере обратного хода, и ступенью меньшего диаметра, обращенной к источнику сжатого воздуха. В стенках корпуса 13 выполнены отверстия 15 и 16 для прохода воздуха из внутренней полости воздухоподводящей трубки 4 в камеру 6 обратного хода. Закрепление корпуса 13 и ограничение хода ступенчатого золотника 14 производится при помощи запорных колец 17 и 18.

Пневматическое устройство ударного действия работает следующим образом.

В исходном состоянии ударник 3 и размещенный на воздухоподводящей трубке 4 трубчатый золотник 9 находятся в крайнем переднем положении (согласно чертежа смещены влево). Впускные отверстия 10 в боковой стенке золотника 9 перекрыты стенками воздухоподводящей трубки 4, а выхлопные отверстия 11 в боковых стенках золотника 9 соединяют камеру А прямого

хода с постоянно сообщающейся с атмосферой внутренней полостью В задней гайки 6. При подаче сжатого воздуха в воздухо- подводящую трубку 4 его давление начинает действовать на торцовую поверхность ступени меньшего диаметра золотника 14 и он смещается влево, открывая доступ сжатого воздуха через отверстия 15 и 16 в камеру Б обратного хода. После того, как

0 давление сжатого воздуха в данной камере достигнет заданного значения/создаваемая этим давлением сила, действующая на ступень большего диаметра золотника, превысит силу магистрального давления, дейст5 вующую на его торцовую поверхность ступени меньшего диаметра. За счет разницы этих сил золотник переместится вправо и перекроет боковой поверхностью ступени меньшего диаметра впускные отверстия 15

0 и 16. При снижении давления воздуха в камере Б золотник 14 повторно откроет впускные отверстия 15 и 16 и автоматически обеспечит повышение давления воздуха в этой камере до заданного значения.

5 Под действием давления поступающего в камеру Б сжатого воздуха ударник 3 начнет перемещаться вправо. Одновременно с ним начнет перемещаться вправо и трубчатый золотник 9. На заданном от начала

0 обратного хода расстоянии выхлопные отверстия 11 трубчатого золотника 9 перекрр- ются боковыми стенками задней гайки 6, а впускные отверстия 10 совместятся с отверстиями 8 в боковых стенках воздухоподво5 дящей трубки 4.

Так как магистральное давление сжатого воздуха, поступающего в камеру А, больше давления воздуха в камере Б, то под действием разницы этих давлений ударник

0 затормозится и начнет движение в противоположном направлении. Одновременно с ударником в этом же направлении начнет перемещаться и подпружиненный трубчатый золотник 9.

5 На заданном от конца прямого хода расстоянии впускные отверстия 10 золотника 9 перекроются боковыми стенками воздухоподводящей трубки 4, а выполненные в ней впускные отверстия 8 будут перекрыты

0 стенками трубчатого золотника. После этого совместное движение ударника и золотника будет происходить за счет расширения сжатого воздуха в камере прямого хода.

В конце прямого хода откроются вы5 хлопные отверстия 11 трубчатого золотника 9 и через эти отверстия, полость В и отверстия 7 в задней гайке 6 произойдет выхлоп сжатого воздуха из камеры А в атмосферу. Далее, после того, как ударник 3 нанесет удар по наковальне 2, цикл работы ударного

устройства повторится в рассмотренной последовательности.

Механизм реверсирования в конкретном примере ударного устройства представляет собой винтовую пару, состоящую из воздухоподводящей трубки 4 и задней гайки 6, Переключение хода ударного устройства с режима Прямой ход на режим Обратный ход производится перемещением воздухоподводящей трубки А в крайнее переднее или в крайнее заднее рабочие положения за счет ввинчивания или вывинчивания воздухоподводящей трубки из корпуса ударного устройства.

В результате смещения воздухоподводящей трубки 4. а следовательно и впускных отверстий 8, впуск воздуха в камеру А в режиме обратного хода ударного устройства происходит позже, чем в режиме прямого хода. Благодаря этому ударник не успевает полностью затормозиться и наносит удар по задней гайке 6. Под действием этого удара устройство перемещается по скважине в обратном направлении.

В свою очередь, за счет более позднего впуска воздуха в камеру А ударного устройства, в частности за счет неполного совмещения впускных отверстий 8 и 10, сокращается время ее заполнения сжатым воздухом и движение ударника в направлении носовой части ударного устройства начнется, при пониженном по отношению к магистральному давлению сжатого воздуха в этой камере. В результате меньшего перепада давлений в камерах прямого и обратного хода ударник при реверсировании останавливается давлением сжатого воздуха, действующим со стороны камеры Б ударного устройства, не нанося удара по его носовой части.

Исключение воздействия ударной нагрузки на трубчатый золотник 9 в режиме реверсирования хода ударного устройства достигается за счет выполнения в задней гайке б проточки для размещения фланца носовой части трубчатого золотника.

Применение массивного ударника без концентраторов напряжений в совокупности с другими конструктивными решениями отдельных элементов ударного устройства позволяет повысить его долговечность при

одновременном повышении ударной мощности.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Пневматическое устройство ударного 5 действия, включающее корпус, размещенный в его внутренней полости ударник с торцовыми поверхностями и сквозным осевым каналом, разделяющий внутреннюю полость на камеры прямого и обратного хо0 да, постоянно соединенную с источником сжатого воздуха воздухоподводящую трубку, трубчатый золотник с управляющей перемещением пружиной и заднюю гайку, соединенную с корпусом посредством резь5 бы, отличающеес я тем, что, с целью повышения долговечности устройства при одновременном повышении его ударной мощности, оно снабжено расположенным во внутренней полости воздухоподводящей

0 трубки приспособлением для поддержания

пониженного давления в камере обратного

. хода, причем трубчатый золотник выполнен

в виде ступенчатой втулки с фланцем на

носовой части и отверстиями в боковых

5 стенках для выхлопа из камеры прямого хода, а задняя гайка выполнена с внутренней полостью, при этом трубчатый золотник установлен на воздухоподводящей трубке с возможностью взаимодействия фланца с

0 торцовой поверхностью ударника, а управляющая перемещением пружина размещена во внутренней, полости задней гайки.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что приспособление обратного хода

5 выполнено в виде ступенчатого золотника со ступенью большего Диаметра и ступенью меньшего диаметра, причем ступенчатый золотник обращен ступенью большего диаметра к камере обратного хода, а ступенью

0 меньшего диаметра - к источнику сжатого воздуха,

3.Устройство по пп. 1 .отличающееся тем. что задняя гайка выполнена с проточкой для размещения фланца трубча5 того золотника.

4.Устройство по пп. 1-3, отличаю- щ е е с я тем, что проточка в задней гайке выполнена с диаметром и глубиной, превы0 шающими ответные размеры фланца трубчатого золотника.

75

/

Щб 13 4 It -/--A

А-А

13

ФигЗ

Изобретение относится к горной и строительной технике, в частности к устройствам для образования скважин в грунте. Цель изобретения - повышение долговечности устройства при одновременном повышении его ударной мощности. Устройство состоит из корпуса 1, наковальни 2, разделяющего внутреннюю полость корпуса 1 на камеру прямого хода и обратного хода ударника 3, воздухоподводящей трубки 4 и задней гайки 6 с выхлопными отверстиями 7, На воздухоподводящей трубке 4, имеющей впускные отверстия 8, установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения трубчатый золотник 9 с впускными отверстиями 10 и выхлопными отверстиями 11. Во внутренней полости воздухоподводящей трубки 4 смонтировано приспособление 12, поддерживающее пониженное по отношению к магистральному давление сжатого воздуха в камере обратного хода. Действие устройства в режимах прямого и обратного хода основано на создании пульсирующего режима изменения давления сжатого воздуха в камере прямого хода при пониженном по отношению к магистральному давлению сжатого воздуха в камере обратного хода. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.