ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Советский патент 1968 года по МПК E21B1/30 B25D9/00 B25D17/24 

Изобретение касается пневматических ударных инструментов с пониженной отдачей.

Известен иневматический инструмент с размещенным в цилиндре дифференциальным поршнем, имеющим проточку в средней части, Порщень делит цилиндр на полости прямого и обратного хода и промежуточную. Полость прямого хода сообщается с воздухоподводя щим каналом и полостью обратного хода, а промежуточная полость соединена с выхлопкым отверстием и имеет в заднем конце камеру, периодически сообщающуюся через проточку в порщне с воздухоподводящим отверстием.

Однако в такого типа инструментах имеет место недостаточно эффективное гашение отдачи.

В предлагаемом инструменте средняя часть порщня выполнена с поперечным сечением, уменьшающимся к его хвостовику.

При таком выполнении обеспечивается эффективное гащение отдачи путем плавного повыщения давления воздуха в камере промежуточной полости в конце обратного и начале прямою хода за счет постеиенно увеличивающегося сечеиия проточки иоршня при его перемещении.

промежуточной нолости цилиндра предлагаемого инструмента и диаграмма изменения давления в промежуточной полости беззолотникового инструмента, работающего ио обычному циклу (пунктирная линия), где 4и/п - время обратного и прямого хода, Г - продолжительность цикла; g - удельное нажатие; р - давление;

/ь /2 - избыточные (реактивные) импульсы давления.

на фуг. 26 - диаграмма давлеиия в полости обратного хода; на фуг. 3 - пневматический инструмент в другом варианте выиолнения.

Пневмоударный инструмент содержит ступенчатый цилиндр 1 (см. фиг. 1), внутри которого расположен дифференциальный поршень 2, рабочий инструмент 3 и крыщка 4.

Поршень 2 разделяет цилиндр / на иолости прямого хода А, промежуточиую Б и обратного хода В. Вверху промежуточной иолости размещена камера Г. Верхняя часть поршня 2 управляет впуском сжатого воздуха в иолости Б и В цилиндра 1, а нижняя его часть осуществляет выхлоп из этих полостей. Средняя часть порщня 2, имеющая коническую форму, за счет проточки при движении его образует с внутренней поверхностью задней ступени цилиндра / кольцевую щель переменного сечения, носредством которой происходит автоматическое регулирование поступления сетевого воздуха в проме уточную полость Б. При отсутствии в инструменте сжатого воздуха поршень 2 находится вннзу и опирается на торец рабочего инструмента 3. При этом полости Л и В цилиндра иосредством канала Д соединены между собой и с помощью каналов и Ж с воздухоподводящей сетью.

Промежуточная нолость через окно О сообщена с атмосферой. Инструмент работает следующим образом. При открытии пускового устройства сжатый воздух из сети по каналам и Ж через полость А и канал Д поступает в полость В. Так как площадь головки поршня 2 но отношению к площади его хвостовика сравнительно мала, то под действием давления спизу он будет перемещаться вверх.

После перекрытия поршнем 2 окна О (фиг. 2а, точка в) в промежуточной полости начнется сжатие свободного воздуха, а с момента закрытия верхней частью поршня канала Д (фиг. 26, точка г) прекратится доступ сетевого воздуха в полость В и ней будет происходить процесс чистого расширения.

Продолжая движение вверх, поршень откроет окно О (фиг. 26, точка д), в результате чего произойдет выхлоп из полости В. Давление в ней резко упадет до атмосферного и поршень 2 будет продолжать движение вверх по инерции.

В какой-то момент (фиг. 2а, точка е) поршень откроет канал Ж и сетевой воздух через кольцевую щель, образованную его проточкой и внутренней поверхностью задней ступени цилиндра /, будет поступать в промел ;уточную полость Б и камеру Г.

Постепенно уменьшающееся но мере продвижения норшня 2 вверх сечение кольцевой щели и соответствующий объем камеры Г обуславливают плавное нарастание давления в промежуточной полости Б в конце обратного хода. В результате этого при достижении поршнем 2 верхнего положения (фиг. 2а, точка ж) давление здесь будет значительно меньше, чем в молотках с обычным циклом работы. Заняв верхнее положение, поршень 2 под действием давления сверху и со стороны камеры Г начнет движение вниз, совершая рабочий ход.

Вследствие постепенно увеличивающегося сечения кольцевой щели и сравнительно медленного движения поршня в начальный период прямого хода давление в промежуточной полости Б будет плавно повышаться и наступит момент (фиг. 2а, точка з), когда оно достигнет максимального значения, близкого к сетевому. В дальнейшем, по мере нарастания скорости движения поршня, давление в этом пространстве будет постепенно падать. Продолжая движение вниз, поршень перекроет канал Ж (фиг. 2а, точка и). Поступление сетевого воздуха в промежуточную полость Б прекратится и в ней будет происходить процесс чистого расширения. После закрытия окна О (фиг. 26, точка к) иаП1ется сжатие свободного воздуха в полости В, а с -момента открытия хвостовиком поршня 2 канала Д (фиг. 26, точка л) в эту полость будет поступать сжатый воздух из сети.

Через некоторое время норшень 2 откроет окно О (фиг. 2а, точка м), в результате чего произойдет выхлоп из промежуточной полости Б и давление в ней резко упадет до атмосферного. Преодолевая противодействие снизу, поршень нанесет удар по инструменту 3, и вышеописанный процесс повторится.

Благодаря конусообразной форме средней части поршня и наличию камеры Г достигается значительное уменьшение величины избыточного (реактивного импульса (), плавное нарастание и более позднее по ходу процесса его воздействие на корпус ииструмента. Это обуславливает резкое снижение амплитуды отдачи и уменьшения усилия нажатия на инструмент.

Пиевмоударный инструмент в другом варианте выполнения (см. фиг. 3) имеет ступенчатый цилиндр 1, внутри которого расположен дифференциальный поршень 2 с осевым каналом И, рабочий инструмент 3, крышку 4 и неподвижный игольчатый клапан 5 в задней части цилиндра /.

Поршень 2 разделяет цилиндр / на полости прямого хода А, промежуточную Б и обратного хода В.

Вверху промежуточной полости Б размещена камера -Г. Верхняя часть норшня 2 управляет впуском сжатого воздуха в промежуточную полость Б, а нижняя его часть осуществляет выхлоп из полостей В и Б цилиндра /. Сжатый воздух в полость В поступает по каналу И в поршне 2, и подача его регулируется игольчатым клапаном 5.

Принцип работы этого инструмента несколько отличается от вышеописанного.

При отсутствии в инструменте сжатого воздуха поршень 2 находится внизу и опирается на торец рабочего инструмента 3. При это.т полости А II В цилиндра / посредством канала И, расположенного в теле поршня 2, соединены между собой и с помощью канала Е с внешней сетью. Промежуточная полость Б через окно О сообщена с атмосферой.

При открытии пускового устройства сжатый ноздух из сети по каналу Е через полость Л и канал И в порщне 2 поступает в полость В. Под давлением воздуха снизу поршень будет перемещаться вверх.

После перекрытия поршнем 2 окна О (фиг. 2а, точка в) в полости Б начнется сжатие свободного воздуха, а с момента закрытия клапаном 5 канала И (фиг. 26, точка г) прекратится доступ сетевого воздуха в полость Вив ней будет происходить процесс чистого расширения.

ние в ней резко упадет до атмосферного, и поршень будет продолжать движение всерх по инерции. Через некоторое время (фиг. 2 а, точке е) он через сегментные щели, образованные имеющимися на его верхней части иродольными наклонными лысками 6 (аналогично нроточке в первом варианте Д) и внутренней поверхностью цилиндра, откроет доступ сетевого воздуха в промежуточную полость Б и камеру Г.

Постепенно уменьшающиеся по мере передвижения поршня вверх проходные сечения указанных щелей и наличие определенного объема камеры Г, также как и в вышеописанном случае, обуславливают плавное нарастание давлеиия в полости Б. В результате этого при достижеиии поршнем 2 верхнего положения (фиг. 2а, точка ж) давление здесь будет значительно меньше, чем в инструментах с обычными циклом работы.

Заняв верхнее положение, поршень 2 под действием давления сверху пачнет движение вниз, совершая рабочий ход.

Вследствие постепеиио увеличивающегося проходного сечения сегментиых щелей и сравнительно медленного движения поршня 2 ъ начальный период прямого хода, давление в полости будет повыщаться плавно и наступит момент (фиг. 2а, точка з), когда оно достигнет максимального значения, близкого к сетевому. В дальнейшем по мере нарастания скорости поршня 2 давление в этом пространстве будет постепенно падать.

Продолжая движение вниз, поршень 2 перекроет доступ воздуха в полость Б (фиг. 2а, точка «) и в ней будет происходить процесс чистого расширения.

После закрытия окна О (фиг. 26, точка к) начнется сжатие свободного воздуха в полости Б, а с момента открытия клапана 5 канала И (фиг. 26, точка л), в эту полость будет 5 поступать сжатый воздух из сети.

Через некоторое время поршень 2 откроет окно О (фиг. 2а, точка м), в результате чего произойдет выхлоп из полости Б, и давленне в ней резко унадет до атмосферного. Преодолевая противодействие снизу, поршень 2 нанесет удар но инструменту 3 и вышеописаиный нроцесс повторится.

Из этого видно, что игольчатый клапап дает возможность пснользовать безканальный цилиндр и уменьшить габарит инструмента при сравнительно большом ходе его норшня.

Предмет изобретения

Q Пневматический ударный инструмент, снабженный размещен ым в цилиндре дифференциальным с проточкой в средней части поршнем, разделяющим указаниый цилиндр на полости прямого и обратного хода и иромежуг точную, из которых нолость прямого хода сообщается с воздухоподводящим каналом и полостью обратного хода, а промел уточная полость соединена с выхлопным отверстием и снабжена в заднем конце камерой, периодически сообщающейся через проточку порщия

0 с воздухоподводящей магистралью, отличающийся тем, что, с целью гашения отдачи нутем плавного повышення давления воздуха в камере промежуточной полости в коице обратного и иачале прямого хода поршня, средняя часть поршня выполнена с ноперечным сечением, уменьшающимся к его хвостовику.

Jl

7

A/

-p

-Риг./

Фб/г.2