Пневматическая машина ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E21C3/24 E21C37/24 

Изобретение относится к горной промышленности и строительству.

Известна пневматическая машина ударного действия, содержащая ствол с каналами, ударник, подпружиненные кольцевые золотники, управляющие выхлопом воздуха из рабочих камер пневматической машины и гильзу.

Недостатками известной машины являются низкая эффективность работы и низкая надежность.

Известна пневматическая машина ударного действия, взятая за прототип, содержащая ствол с каналами, ударник, золотники с разделительными упорами, управляющие выхлопом воздуха из рабочих камер машины, и гильзу.

Недостатками известной машины являются низкий ее КПД из-за непроизводительных утечек сжатого воздуха из рабочих камер машины в атмосферу через управляющие каналы, вследствие быстрого износа рабочих поверхностей золотников и гильзы, а также из-за большой инерционности золотников.

Целью изобретения является повышение КПД машины, надежности и долговечности.

Указанная цель достигается тем, что в пневматической машине ударного действия, содержащей ствол, размещенный в нем ударник, делящий полость ствола на камеры рабочего и холостого хода, последняя из которых связана посредством канала холостого хода в стволе с воздухораспределительным механизмом, закрепленную на стволе гильзу, в полости которой размещен механизм управления выхлопом из рабочих

XI

О

о

g

камер, элементы управления которого образуют с полостью гильзы полости управления, выполненные в стволе выхлопные отверстия и командные каналы, один из которых связывает полость управления выхлопом при холостом ходе ударника с камерой рабочего хода, элементы управления механизма управления выхлопом выполнены в виде двух кольцевых каналов, размещенных в полостях гильзы с образованием кольцевых полостей управления выхлопом, при этом кольцевые клапаны связаны между собой посредством штоков, а кольцевая полость управления выхлопом при рабочем ходе ударника связана с каналом холостого хода посредством командного канала, причем вход командного канала, связывающего камеру рабочего хода с кольцевой полостью управления выхлопом при холостом ходе ударника, размещен от выхлопного отверстия камеры холостого хода на расстоянии. не превышающем высочу поршневой части ударника.

На чертеже изображена пневматическая машина ударного действия.

Пневматическая машина ударного действия содержит ствол 1, рабочий инструмент 2 и воздухораспределительный механизм 3, снабженный каналом 4 для впуска сжатого (сетевого) воздуха, камерой 5, с помещенным а ней трубчатым клапаном 6, и отверстиями 7 и 8.

Ствол 1, рабочая полость которого разделена ударником 9 на камеры 10 и 11, соответственно, рабочего и холостого хода, снабжен каналом 12 для подвода сжатого воздуха-в камеру холостого хода 11. командными каналами 13 и 14, выхлопными отверстиями 15 и 16. На стволе 1 закреплена гильза 17, в полости которой размещен механизм управления выхлопом из рабочих камер.

В механизме управления имеются кольцевые полости управления 18 и 19, которые посредством выхлопных каналов 20 и 21, соответственно, через пористый звукопоглощающий вкладыш 22 сообщены с атомос- ферой. В кольцевые полости управления 18 и 19, соответственно, помещены кольцевые плоские клапаны 23 и 24, разделенные штоками 25, с образованием дросселирующей щели 26 в кольцевых полостях управления 19 и 18, в зависимости от положения клапанов 24 и 23.

Машина работает следующим образом. Сжатый воздух по каналу 4 поступает в камеру 5 воздухораспределительного механизма 3. откуда через отверстие 7, отверстие 8 и канал 12, соответственно, поступает в камеры рабочего 10 и холостого

11 хода. Одновременно через командный канал 14 сжатый воздух поступает в кольцевую полость 19 гильзы 17.

При этом камера рабочего хода 10 и

камера холостого хода 11, соответственно, через выхлопное отверстие 16 и каналы 12, 14, кольцевую полость 19, дросселирующую щель 26, вкладыш 22 сообщаются с атмосферой.

В связи с тем, что потери воздушного

тракта из камеры холостого хода 11 будут больше, то давление сжатого воздуха в ней будет больше, а в камере рабочего хода 10 меньше. Равновесие клапана 6 в камере 5

воздухораспределительного механизма 3 нарушается.

Клапан 6 перебросится в сторону низкого давления (по чертежу влево) и сжатый воздух из камеры 5 будет поступать по каналам 12 и 14, соответственно, только в камеру холостого хода 11 и кольцевую полость 19. Под действием сжатого воздуха ударник 9 и кольцевые клапаны 24 и 23 с штоками 25 начнут перемещаться вверх. При этом

кольцевой клапан 23 открывает каналы 20 и образует дросселирующую щель 26 уже в кольцевой полости 18.

При движении ударника 9 вверх, воздух из камеры рабочего хода 10 вытесняется в

атмосферу через выхлопное отверстие 15, кольцевую полость 18, дросселирующую щель 26, каналы 20 и вкладыш 22.

После прохождения ударником (его поршневой частью) выхлопного отверстия 15,

давление воздуха в камере рабочего.хода 10 будет повышаться, а в камере холостого хода 11, канала 12 и кольцевой полости 19 интенсивно снижаться, т.к. они сообщаются с атмосферой через выхлопное отверстие

15, кольцевую полость 18, дросселирующую щель 26, каналы 20 и вкладыш 22 (см. выше). Одновременно будет снижаться давление сжатого воздуха и в камере 5 воздухораспределительного механизма 3. Когда

давление сжатого воздуха (по мере движения ударника вверх) на трубчатый клапан 6 через отверстие 7 со стороны камеры рабочего хода 10 превысит давление, действующее на него через отверстие 8 со стороны

канала холостого хода 12, он (клапан 6) перебросится в положение рабочего хода (по чертежу вправо).

Сжатый воздух из камеры 5 воздухораспределительного механизма 3 через отвер5 стие 7 начнет поступать в камеру рабочего хода 10 и движение ударника вверх затормозится. Начнется цикл рабочего хода. При движении вниз ударник открывает командный канал 13, через который сжатый воздух

из камеры рабочего хода 10 поступает в

вых.юпное отверстие 15, а оттуда в кольцевую полость 18.

Под действием сжатого воздуха кольцевые клапаны 23 и 24 с штоками 25 начнут перемещаться вниз. При этом кольцевой клапан 24 открывает каналы 21 и образует дросселирующую щель 26 в кольцевой полости 19.

При движении ударника 9 вниз, воздух из камеры холостого хода 11 на первом этапе вытесняется в атмосферу сначала через выхлопное отверстие 16, кольцевую полость 19, дросселирующую щель 26. каналы 21 и вкладыш 22, а на втором,- после перекрытия поршневой частью ударника выхлопного отверстия 16,- через канал 12, командный канал 14, кольцевую полость 19, каналы 21 и вкладыш 22

После прохождения ударником (его поршневой частью) выхлопного отверстия 16, давление воздуха в камере холостого хода 11 будет повышаться, а в камере рабочего хода 10и кольцевой полостью 18интен- сивно снижаться, т.к. они сообщатся с атмосферой через выхлопное отверстие 15, кольцевую полость 18, дросселирующую щель 26, каналы 21 и вкладыш 22.

Давление сжатого воздуха (по мере движения ударника вниз) из камеры холостого хода 11 через канал 12, отверстие 8 передается на трубчатый клапан 6, и. когда оно превысит давление, действующее на него через отверстие 7 со стороны камеры рабочего хода 10, он (клапан) перебросится в положение холостого хода (по чертежу влево).

Одновременно ударник нанесет удар по хвостовику рабочего инструмента 2. В дальнейшем цикл повторяется.

Подбором аэродинамического сопротивления командного канала 14 можно регулировать величину противодавления в камере холостого хода 11 для повышения КПД удара. Для исключения перетечек сжатого воздуха при рабочем ходе на камеры рабочего хода 10 через командный канал 13, выхлопное отверстие 15 и камеру холостого хода 11. минуя ударник, высота его поршне- вой части hi должна быть больше максимального расстояния П2 по оси машины между входным отверстием Б канал 13 и выхлопным отверстием 15 (hi (12).

Формула изобретения

Пневматическая машина ударного действия, содержащая ствол, размещенный в нем ударник, делящий полость ствола на камеры рабочего и холостого хода, последняя из которых связана посредством канала , холостого хода в стволе с воздухораспределительным механизмом, закрепленную на стволе гильзу в полости которой размещен механизм управления выхлопом из рабочих

камер, элементы управления которого образуют с полостью гильзы полости управления, выполненные в стволе выхлопные отверстия и командные каналы, один из которых связывает полость управления выхлопом при холостом ходе ударника с камерой рабочего хода, отличающаяся тем. что, с целью повышения КПД машины, надежности и долговечности, элементы управления механизма управления выхлопом

выполнены в виде двух кольцевых клапанов, размещенных в полостях гильзы с образованием кольцевых полостей управления выхлопом, при этом кольцевые клапаны связаны между собой посредством штоков,

а кольцевая полость управления выхлопом при рабочем ходе ударника связана с каналом холостого хода, посредством командного канала, причем вход командного канала, связывающего камеру рабочего хода с кольцевой полостью управления выхлопом при ° холостом ходе удэрника, размещен от выхлопного отверстия камеры холостого хода на расстоянии, не превышающем высоту поршневой части ударника.

Использование: для отбойки горных пород. Сущность изобретения: пневматическая машина ударного действия содержит ствол, размещенный в стволе ударник, делящий полость ствола на камеры рабочего и холостого хода,воздухораспределительный механизм, гильзу, в полости которой размещен механизм управления выхлопом из рабочих камер, элементы управления которого выполнены в виде двух комлевых клапанов, связанных между собой посредством штоков и размещенных в полостях гильзы с образованием кольцевых полостей управления выхлопом, причем вход командного канала, связывающего камеру рабочего хода с комлевой полостью управления выхлопом при холостом ходе ударника, размещен от выхлопного отверстия камеры холостого хода на расстоянии, не превышающем высоту поршневой части ударника. 1 ил. СП