Пневматический одноударный молоток Советский патент 1993 года по МПК E21C37/24 B25D9/04 

Изобретение относится к горным и строительным машинам ударного действия и может быть использовано при создании ручных одноударных пневматических молотков, например для обогащения исланд-. ского шпата путем выколки ромбоэдров и т.п. работ.

Цель изобретения - исключение недостатков уровня техники, представленного указанными аналогами и прототипом.

Предлагаемый пневматический одно- ударный молоток содержит трубчатый корпус с камерой рабочего хода и выпускными каналами, ударник с воздухопроводящим сквозным каналом выпуска, наковальню, возвратную пружину, установленную между ударником и наковальней, рабочий инструмент и колпак для его удержания относительно трубчатого корпуса, при этом тракт

выпуска воздуха из камеры рабочего ходе образован сквозными выпускными каналами в ударнике, наковальне, трубчатом корпусе, колпаке и объемами проточных камер между ними, причем воздухопроводящий сквозной канал выпуска в ударнике выполнен центральным с калиброванным удаленным о-т торцов ударника участком, наковальня выполнена в виде цилиндрического поршня со сквозными с радиальной симметрией продольными каналами, а колпак на уровне выпускных каналов трубчатого корпуса снабжен воздухоотбойным молотком с торцовым кольцевым каналом выпуска.

Предложенное техническое решение позволит уменьшить сопротивление движению ударника, наковальни; уменьшить скорость истечения воздуха в атмосферу и его

00

со

00

а ю

со

акустический шум; с большим КПД использовать энергию сжатого воздуха; с большим КПД осуществить передачу энергии единичного удара через наковальню инструменту; улучшить экологические условия эксплуатации молотка. Технический результат предлагаемого конструктивного решения молотка достигается сквозным центральным каналом с калиброванным участком, обеспечивающим определенное сопротивление истечению с расширением и самоцентровку ударника; четырехступенчатым сжатием-расширением, обеспечивающимся каналом с определенным, сопротивлением с проточными камерами, чередующимися между собой; передачей импульса уда- рз через площадку, обеспечивающей уменьшение удельного ударного напряжения в сечениях наковальни; кольцевым выпускным каналом в аоздухоотбойном кольце, обуславливающим снижение скорости истечения воздуха в атмосферу; наковальней в форме цилиндрического поршня, обеспечивающей периодическое замыкание части проточных камер..

Проведенный поиск по научно-техническим и латентным источникам информации и выбранный из перечня аналогов прототип позволили выявить отличительные признаки в заявляемом техническом решении, а именно - калиброванный участок центрального дроссельного канала выпуска з ударнике, продольные сквозные каналы выпуска в наковальне, выполненной в виде цилиндрического поршня, колпак, снабженный зоздухоотбойным кольцом с торцовым кольцевым каналом выпуска. Совокупность существенных признаков как известных, так и предложенных обусловливает возможность промышленного применения предлагаемого изобретения. Оригинальность предложенного конструктивного решения выполнения тракта выпуска воздуха, образованного выпускными каналами вударнк- ке, наковальне, корпусе, колпаке и объемами проточных камер между ними, позволяет считать, что заявляемый пневматический одноударный молоток удовлетворяет критерию изобретения - новизна. Про- яедбнный дополнительный поиск известных технических решений с целью обнаружения в них признаков, сходных с признаками отличительной часта формулы заявляемого изобретения и сравнения свойств заявляемого и известных технических решений, обусловленных наличием в них указанных признаков, показал, что, во- первых, не все признаки отличительной части формулы найдены в известных технических решениях (калиброванный участок в центральном канале ударника, сквозные с радиальной симметрией, продольные каналы в наковальне, воздухоотбойное кольцо колпака с торцовым кольцевым каналом); во-вторых, сопоставительный анализ свойств, обусловленных наличием некоторых отличительных признаков в известных решениях, показал, что в заявляемом решении проявляются свойства, не совпадаю0 щие со свойствами, проявляемыми признаками в известных технических решениях {самоцентровка ударника с минимальным боковым трением и потерями энергии воздуха, перетекаемого по выпускаемому

5 калиброванному участку в центральном канале; увеличенная контактная площадь соударения и снижение удельных нагрузок на ударник, наковальню и хвостовик инструмента, снижение их поперечных колебаний;

0 четырехступенчатое расширение выпускаемого воздуха и кольцевой выпуск его, обуславливающие снижение акустического шума, чем обуславливается достижение заявляемого положительного объекта. Следо5 вательно, заявляемое техническое решение удовлетворяет критерию изобретения су- а1ест8енные отличия, а новая предложенная совокупность существенных признаков подтверждает их достаточность для призна0 ния изобретательского уровня.

На чертеже изображен пневматический

одиоударный молоток, продольный разрез.

Пневматический одноударный молоток

содержит трубчатый корпус 1 с выпускными

5 каналами 2, ударник 3, наковальню в виде цилиндрического поршня А, установленную между ударником и поршнем возвратную пружину 5, рабочий инструмент 6, буксу 7, установленную в трубчатом корпусе, удер0 живающий инструмент колпак 8 с воздухо- отбойным кольцом 9 на уровне выпускных каналов 2, ниппель 10 для подвода сжатого воздуха со стаканом 11, соединенным с трубчатым корпусом посредством резьбы. В

5 ударнике 3 выполнено центральное сквозное отверстие 12 с калиброванным участком отверстия 13. В поршне 4 выполнены сквозные с радиальной симметрией продольные каналы 14, а сам поршень установлен уплот0 ненно с возможностью возвратно-поступательного перемещения в трубчатом корпусе на участке выпускных каналов 2. Между воз- v духоотбойным кольцом 9 и трубчатым корпусом 1 образована кольцевая камера 15

5 атмосферного давления с выпускным кольцевым каналом 16, Воздухоотбойное кольцо 9, являясь продолжением колпака 8, закрепляемого относительно трубчатого корпуса 1 посредством резьбового соединения, выполняет функции муфты для удержания молитка рукой оператора, а поэтому покрыто вибро- и теплоизоляционным слоем 17. Инструмент 6, например, в виде зубила снабжен хвостовиком 18 и буртиком 19, посредством которого инструмент упирается в буксу 7. либо в опорный ограничительный буртик 20 колпака 8. Между стаканом 11 и ударником 3 образована камера 21 рабочего хода, между ударником 3 и поршнем 4 - камера проточная 22 вытеснения, а между поршнем 4 и буксой 7 с хвостовиком и струмента 6 - проточная камера 23 выпуска.

| Пневматический одноударный молоток работает следующим образом.

Сжатый воздух из сети по каналу ниппеля 10, установленного посредством резьбы в стакане 11, который закреплен тзкже посредством резьбы на трубчатом корпусе 1, поступает в камеру.2:1 рабочего хода. Из камеры 21 воздух перетекает по центральному сквозному отверстию 12 и его калиброванному участку 13 в ударнике 3 в камеру 22 вытеснения, а также по каналам 14 в наковальне 4 в камеру 23 выпуска. Давление воздуха в камерах 21, 22 и 23 выравнивается, и пружина 5 (вначале сжимаемая перемещающимся ударником 3) взведет ударник в начальное положение. При этом наковальня 4 также будет поджата пружи- ной 5 к торцу буксы 7 со стороны хвостовика 18| инструмента 6, а буртик 19 будет упи- раться в опорный ограничительный буртик 20 колпака 8, закрепленного посредством резьбы на трубчатом корпусе 1. Для произ- водства удара необходимо трубчатым корпусом 1 резко нажать на рабочий инструмент 6 и обрабатываемую среду. При эт0м инструмент 6 своим хвостовиком 18 смещает в сторону ударника 3 наковальню 4, которая своей боковой поверхностью вскрывает выпускные каналы 2 в трубчатом корпусе 1 со стороны камеры 23. Таким об- разом камера 23 сообщается с кольцевой камерой 15 атмосферного давления, а посредством выпускного кольцевого канала 16, образованного покрытым вибро- и теплоизоляционным слоем 17 воздухротбой- нЦм кольцом 9 и наружной поверхностью трубчатого корпуса 1, - с атмосферой. Воз- дух из камеры 22 начнет перетекать по каналам 14 наковальни 4 в камеру 23, сообщенную с атмосферой по описанному выше тракту. Таким образом создается также разница в давлениях воздуха между камерой 21 рабочего хода и камерой 22 вытеснения. Вследствие отмеченного сжатый воздух из камеры 21 вытекает в камеру 22 и далее в камеру 23 через каналы 2 в камеру 15 и посредством кольцевого канала

16 - в атмосферу. При определенном местном сопротивлении каналов 13 и 12 давление воздуха в камеру 21 будет выше, чем в проточных камерах 22, 23 и 15, и под его 5 воздействием на площадь со стороны камеры 21 ударник 3 начнет движение в сторону наковальни 4, сжимая пружину 5. Преодолевая сопротивление пружины 5 и противодавление воздуха при вытеснении его из

0 камеры 22, ударник 3 наносит удар по наковальне 4, которая передает полученный ударный импульс хвостовику 18 рабочего инструмента 6 и далее обрабатываемой среде. При описанном четырехступенчатом

5 сжатии-расширении выпускаемого воздуха (канал 13 - камера 22, каналы 14 - камера 23, каналы 2 - камера 15 и канал 16 - атмосфера), наряду с достаточно полным и своевременным опорожнением камеры 22, а

0 следовательно, снижением сопротивления движению ударника 3 с ее стороны, достигается больший КПД передачи удара и ис- пользйвания энергии сжатого воздуха с одновременным снижением скорости исте5 чения аэродинамического шума выпуска отработавшего воздуха. Кроме того, ослабленное давление воздуха на выпуске в атмосферу через кольцевой канал 16 и малая скорость его истечения при этом позво0 ляют снизить пыле бразование и дополнительно улучшить экологические ус-« ловия эксплуатации пневматического одно- ударного молотка. Симметричное расположение каналов 12 и 13 в ударнике 3,

5 каналов 14 в наковальне 4 позволяют улучшить прочностные характеристики соударя- емых деталей, а увеличение контактной поверхности ударника 3, наковальни 4 и хвостовика 18 инструмента 6 снизить удель0 ные ударные нагрузки, чем обусловливается большая долговечность деталей соударения и большой ресурс молотка.

При снятии нагрузки с корпуса 1 с инструмента 6 возвратная пружина 5 разжима5 ется, совершая давлени на ударник 3-й наковальню 4. В свою очередь наковальня 4 под действием оставшегося и натекаемого воздуха в камеру 22 через каналы 12 и 13 из камеры 21, а также действия пружины 5 от

0 упора в свободном хвостовике 18 инструмента 6 переместится, перекрывая боковой поверхностью выпускные каналы 2 в трубчатом корпусе 1, выпуск воздуха из камеры 22 и 23 прекратится, наковальня 4 сядет на

5 торец буксы 7, а буртик 19 инструмента 6 - на буртик 20 колпака 8 и займет исходное положение. Давление воздуха в камерах 21, 22 и 23 выравняется и пружина 5 взведет ударник 3 в исходное положение. Рабочий процесс повторится только при очередном

последующем нажиме оператора на трубчатый корпус 1 с упором инструмента 6 а обрабатываемую среду. Условия эксплуатации дополнительно улучшаются, т.к. наружная поверхность колпака В в местах контакта с рукой оператора покрыта слоем 17 теплоизоляционного материала. При этом вибрационный режим работы поверхности слоя 17 будет более благоприятным и для гашения вибрации колпака 8. Замену инструмента 6 осуществляют следующим образом. Колпак 8 с воэдухоотбойным кольцом 9, покрытым вибро- и теплоизоляционным слоем 17, свинчивается с трубчатого корпуса 1 и отделяется от него с выводом хвостовика 4 инструмента 6 из буксы 7, Затем инструмент 6 удаляется через образовавшееся отверстие в торце кольца 9. В обратном порядке производится сборка инструмента 6, колпака 8 и корпуса 1.

Формула изобретения Пневматический одноударный молоток, включающий трубчатый корпус с камерой

рабочего хода и с выпускными каналами, ударник с воэдухопроводящим сквозным каналом выпуска, наковальню, возвратную пружину, установленную между ударником

и наковальней, рабочий инструмент и колпак для его удержания относительно трубча-. того корпуса, отличаю щи и с я тем. что наковальня выполнена а виде цилиндрического поршня со сквозными с радиальной

симметрией продольными каналами, воздухопровод я щий сквозной канал выпуска ударнике выполнен центральным с калиброванным, удаленным от торцов ударника участком, при этом тракт выпуска воздуха из

камеры рабочего хода образован центральным сквозным каналом выпуска в ударнике, сквозными продольными каналами в наковальне, каналами в трубчатом корпусе, колпаке и обоймами проточных камер между

указанными элементами, а колпак на уровне выпускных каналов трубчатого корпуса имеет воздухоотбойное кольцо с торцовым кольцевым каналом выпуска.

Использование: изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано при создании ручных пневматических одноударных молотков. Сущность: молоток содержит трубчатый корпус с камерой рабочего хода и с выпускными каналами, ударник с центральным воздухопроводящим сквозным каналом выпуска, наковальню, возвратную пружину, установленную между ударником и наковальней, рабочий инструмент и колпак для его удержания, причем тракт выпуска воздуха из камеры рабочего хода образован сквозными выпускными каналами в ударнике, наковальню, трубчатом корпусе, колпаке и объемами проточных камер между ними, а наковальня выполнена в виде цилиндрического поршня. 1 ил. .1