Пневмоударный механизм Советский патент 1992 года по МПК E21C3/24 

х

CD СО

Использование: для разрушения горных пород и других работ в горнорудной, строительной промышленности. Сущность изобретения: пневмоударный механизм содержит цилиндрический полый корпус с выхлопными и подводящими каналами и с перемычкой, разделяющей корпус на две полости, в одной из которых размещен ударник, разделяющий эту полость на переднюю и среднюю камеры, а в другой - распределительный ступенчатый поршень, большая ступень которого делит вторую полость на периодически связанную с передней камерой и с источником сжатого воздуха заднюю камеру и дополнительную камеру. Меньшая ступень поршня размещена в перемычке с возможностью взаимодействия с ударником и снабжена продольными глухими наружными каналами, периодически сообщающими переднюю, среднюю и дополнительную камеры с атмосферой, а цен- тральный глухой внутренний канал и сообщенные с ним радиальные каналы периодически сообщают среднюю камеру с источником сжатого воздуха посредством кольцевой проточки, выполненной на внешней кольцевой поверхности большой ступени, а ударник имеет внутренний глухой осевой канал, связанный с выполненной на его внешней поверхности кольцевой проточкой для сообщения задней камеры со средней камерой в конце рабочего хода ударника. 4 ил. ел С

Изобретение относится к механизмам ударного действия и может быть использовано в горнорудной, строительной и машиностроительной промышленности.

Известен пневмоударный механизм, содержащий корпус с выхлопными окнами, основной и дополнительной кольцевыми расточками. Внутри корпуса уста -ювлен ступенчатый цилиндрический ударник с конической частью между ступенью большего диаметра и кольцевой проточкой на ступени меньшего диаметра. Ударник делит полость корпуса на кольцевую камеру рабочего хода, камеру холостого хода и торцевую камеру рабочего хода. Последняя образована

меньшей ступенью ударника и дном воздухораспределительного стакана, в теле которого выполнены каналы для постоянного подвода сжатого воздуха в кольцевую камеру рабочего хода, каналы для соо&щения кольцевой камеры рабочего хода с торцевой камерой рабочего хода. Для подвода воздуха в камеру холостого хода в большей ступе- ни ударника выполнен канал, Вышеуказанный механизм имеет ряд существенных недостатков, а именно ограничен ход ударника за счет необходимости постоянного взаимодействия ударника (ступени меньшего диаметра) с воздухораспределительным стаканом. Малый ход ударника

i-N

способствует ограниченному использованию кинетической энергии ударника при рабочем ходе и сжатию при этом воздуха в камере холостого хода.

Известна машина ударного действия, содержащая цилиндрический корпус, разделенный перемычкой с отверстием, размещенные в торцах корпуса рабочий инструмент и ступенчатый поршень, имеющий меньшую и большую ступени. Меньшая ступень поршня установлена в отверстии перемычки. Ударник размещен в центральной части корпуса. В корпусе образованы и соединены между собой каналами передняя, средняя, задняя и дополнительная камеры. Ударник и меньшая ступень поршня выполнены с кольцевыми проточками. В дополнительной камере выполнены выхлопные отверстия, перекрываемые большей ступенью поршня при его перемещении. При этом малая ступень поршня имеет осевой канал с радиальным отверстием, В этом техническом решении ход ударника не зависит от длины ударника, т.е. отсутствует элемент необходимой постоянной связи длины ударника с воздухораспределительным узлом. Но это решение обладает одним существенным недостатком - передняя камера постоянно связана с источником сжатого воздуха (энергоносителем), что отрицательно влияет на характеристику машины в целом, так как при рабочем ходе ударника на всем протяжении разгона ударника ему приходится постоянно выталкивать из передней камеры энергоноситель, поступающий в переднюю камеру под дав- лением. Помимо ухудшения характеристики машины, такое положение обуславливает повышенный расход энергоносителя, т.е. ухудшает КПД машины.

Целью изобретения является повышение ударной мощности механизма за счет устранения противодействия энергоносителя при рабочем ходе ударника. Поставленная цель достигается за счет того, что в большей ступени поршня выполнены радиальные каналы для периодического сообщения средней камеры с источником сжатого воздуха посредством кольцевой проточки, выполненной на внешней поверхности большей ступени поршня, при этом на внешней поверхности меньшей ступени поршня выполнены глухие продольные каналы для периодического сообщения передней, средней и дополнительной камер с атмосферой, а ударник имеет внутренний глухой осевой канал, связанный с выполненной на его внешней поверхности кольцевой проточкой для сообщения задней

камеры со средней камерой в конце рабочего хода ударника.

Пневмоударный механизм, использующий новые технологические связи (выхлопные и подводящие каналы), позволяющие повысить ударную мощность за счет устранения противодействия энергоносителя при рабочем ходе ударника, является новым признаком и отвечающим критерию изобре0 тения Существенные отличия.

На фиг. 1 изображен пневмоударный механизм (пример конструктивного исполнения) в исходном положении при расположении инструмента вверху; на фиг. 2-то же

5 в момент нанесения удара по хвостовику инструмента; на фиг. 3 - то же в момент обратного хода ударника; на фиг. 4 - то же в исходном положении при расположении инструмента внизу.

0 Пневмоударный механизм состоит из полого корпуса 1 с перемычкой 2, разделяющей корпус на две полости, одна из которых служит для размещения ударника 3 и хвостовика 4 инструмента и разделена удар5 ником на переднюю камеру 5, среднюю камеру 6, а другая полость для размещения распределительного ступенчатого поршня 7, она разделена поршнем на заднюю камеру 8 и дополнительную камеру 9, Поршень

0 7 имеет продольные глухие наружные каналы 10, внутренний канал 11, выходящий в кольцевую проточку 12, ступень 13 площадью менее площади ступени со стороны камеры 6. Ударник 3 имеет канал 14, выхо5 дящий в кольцевую проточку 15. Подводящие и выхлопные каналы 16, 18, 17, 19, 20, 21, 22 осуществляют необходимые связи между камерами и обеспечивают работоспособность пневмоударного механизма

0 при любом рабочем положении - вертикальное с расположением инструмента вверху, вертикальное с расположением инструмен- та внизу, горизонтальное

Пневмоударный механизм работает

5 следующим образом.

Механизм расположен вертикально при расположении инструмента вверху (см. фиг. 1). Сжатый воздух поступает через канал 20, кольцевую проточку 12 и канал 11 поршня 7

0 в среднюю камеру 6 и воздействует на ударник 3 и торец меньшей ступени поршня 7. Ударник 3 под действием сжатого воздуха камеры 6 перемещается, совершая рабочий ход. При этом передняя камера 5 каналами

5 16, 18 дополнительной камерой 9, продольными глухими наружными каналами 10 поршня 7, кольцевой проточкой 21 и каналом 22 сообщается с атмосферой. В момент нанесения удара (см. фиг. 2) камера 6 через канал 14, кольцевую проточку 15 ударника 3, канал

17 сообщается с камерой 8 - т.е. с источником сжатого воздуха. Под действием сжатого воздуха поршень 12 начинает перемещаться. При этом канал 18 временно перекрывается, а каналы 16 и 19, а в даль- нейшем канал 18 сообщаются с камерой 8. Перемещаясь под действием сжатого воздуха, поршень 7 занимает положение, указанное на фиг. 3. При этом камера 6 через каналы 10 поршня 7, кольцевую проточку 21 и канал 22 сообщается с атмосферой, т.е. происходит выхлоп отработанного воздуха, а камера 5 через каналы 16, 18 сообщается с камерой 8 и с источником сжатого воздуха. Начинается и происходит обратный ход ударника 3. По мере свершения обратного хода канал 17 так же сообщается с камерой 8. В конце обратного хода, ударник 3, воздействуя на поршень 7, перемещает 5го в исходное положение (см. фиг, 1), после чего цикл повторяется

Для нормальной работы механизма не- обходимо,чтобы площадь торца ударника со стороны камеры 5 была больше площади торца ступени поршня со стороны камеры

8

При вертикальном положении механизма и расположении инструмента внизу (см. фиг. 4) сжатый воздух поступает через кана- лы 19, 20, камеру 8, каналы 16, 18 в камеру 5 и воздействуя на ударник 5а перемещает его, т.е. совершается обратный ход, ударника 3. При этом в начальный момент через канал 17, кольцевую проточку 15, канал 14 ударника 3 происходит утечка сжатого воздуха в камеру 6, а через нее и в атмосферу. Но это происходит кратковременно учитывая, что канал 17 служит только для обеспечения начала переключения поршня 7 - т.е. вспомогательная роль, то его можно взять минимального сечения, а следовательно обеспечить минимальную утечку сжатого воздуха. В дальнейшем цикл механизма происходит по описанному выше режиму,

Таким образом, предлагаемый пневмо- ударный механизм может широко использоваться в любом технологическом положении - вертикальном, горизонтальном, наклонном.

Формула изобретения

Пневмоударный механизм, содержащий цилиндрический полый корпус с выхлопными и подводящими каналами и с перемычкой, разделяющей корпус на две полости, в одной из которых размещен ударник, разделяющий эту полость на переднюю и среднюю камеры, а в другой - распределительный ступенчатый поршень, большая ступень которого делит вторую полость на периодически связанную с передней камерой и с источником сжатого воздуха заднюю камеру и дополнительную камеру, меньшая ступень поршня размещена в перемычке с возможностью взаимодействия с ударником, выполненный в ступенчатом поршне центральный глухой внутренний канал и сообщенные с ним радиальные каналы, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной мощности за счет устранения противодействия энергоносителя при рабочем ходе ударника, радиальные каналы выполнены в большей ступени поршня для периодического сообщения средней камеры с источником сжатого воздуха посредством кольцевой проточки, выполненной на внешней поверхности большей ступени поршня, при этом на внешней поверхности меньшей ступени поршня выполнены глухие продольные каналы для периодического сообщения передней, средней и дополнительной камер с атмосферой, а ударник имеет внутренний глухой осевой канал, связанный с выполненной на его внешней поверхности кольцевой проточкой для сообщений задней камеры со средней камерой в конце рабочего хода ударника.

Put/

со со г«

Фиг, з

a