Пневматический молоток Советский патент 1979 года по МПК E21C37/24 B25D17/00 

1

Изобретение относится к горному дыу и строительству, точнее к пневмаческим машинам ударного действия. Например, перфораторам, бетоноломам, отбо,йным молоткам и т. д.

Известен пневматический молоток, включающий корпус, удар1 ик, камеры холостого и рабочего ходов, рабочий инструмент и воздухораспределительное устройство, выполненное в виде коробки с золотником и дополнительным клапаном flT.

Недостатком такого молотка является повышенный удельный расход сжатого воздуха, обусловленный наличием большого йротиводавления в камерах рабочего и холостого ходов, что требует большого количества сжатого воэдуха на приведение ударника в движение и снижает энергию удара и их частоту.

Наиболее близким по технической сущности И-достигаемому результату является пневматический молоток, включающий корпус, ударник с поршнем и

шТоком, камеры рабочего и холостого хОдов, рабочий инструмент 2}.

Недостатком этого молотка также является значительный удельный расход сжатого воздуха из-за большого проти- водавлет1я в камерах рабочего и холостого ходов и малой величины среднего давления по пути ударника.

Целью изобретения является снижение удельного расхода сжатого воздуха, Для достижения этого на штоке ударника установлен с возможностью перемещения относительно корпуса ползун, на наружной поверхности которого выполнена кольцевая проточка для пооче- редного сообщения при его перемещении с атмосферой и как1ерой рабочего хода.

На фиг. 1 изображен пневматический молоток, продольный разрез с частичными обрывами; на фиг. 2 - сечение А-А на ф{1Г. 1.

Пневматический молоток имеет корпус 1 с внутренним продольным каналом 2. В нижней части корпуса 1 съемяо установлен рабочий инструмент 3, а в канале 2 - ударник 4, поршень 5 которого, имеющий верхнюю и нижнюю отсекающ11в кромки 6 и 7, скользяще уплотнен S нем. Шток 8 ударника 4 обращен вниз н оперт на рабочий инстру мент 3, На нижней частя штока 8 обра вана ступень 9, диаметр которой больше остальной его части.

Корпус 1 в нижней части имеет буртик lOi на который опирается ползун 11 нижним торцом 12. Полэуя 11, выполненный из двух, соединенных между собой, половин (фиг. 2), скользяще уплотнен как в канале 2, так и по штоку 8. На наружной боковой поверхности ползуна 11 выполнена проточка 13, ограниченная верхней отсекающей кромкой 14 и нижней 15. Проточка 13 образует с корпусом 1 камеру 16,

Сверху корпус 1 закрыт крьпшсой 17, поджатой к нему стаканом 18, между которыми образована камера 19, сооШтенная с источником сжатого воздуха (на чертежах не показан) каналом 2О. В канапе 2 поршень 5 и крышка 17 образуют камеру рабочего хода 21, которая выхлопными каналами 22 сообщала с атмосферой, а посредством какапов 23, 24 и 25 - с камерой 16 между ползуном 11 и корпусом. 1. Камера 16 в свою очередь сообщена с атмосферой каналами 26. Кроме того, камера рабочего хода 21 постоянно сообщена с камерой 19 пусковым отверстием 27 малого диаметра.

Поршень 5 ударника 4 и ползун 11 верхним торцом 28 образуют в канале 2 камеру хо юстого хода 29, которая SaHanaMti 30, 31 и 32 сообщена с камерой 19.

Размеры корпуса 1, ударника 4 и попзуна 11. подобраны так, что расстояние от торца 33 ступени 9 до нижнего торпа 12 прлзуна 11 примерно равно расстоянию от нижней отсекающей кромки 7 поршня 5 до выхлопных каналов 22

Пневматический молоток работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха носледHiafl через канал 2О поступает в камеру 19, он через пусковое отверстие 27 постоянно поступает в камеру рабоч&го ходи 21.

В заьясимости от положения ударника 4 сжатый воздух или остается в ней или выходит в атмосферу через 1зыхлопНьш каналы 22. Расход через пусковое

отверстие 27 незначительный и на общий расход практически не влияет.

Одновременно сжатый воздух из камеры 19 по канапам 32, 31 и 30 поступает в камеру холостого хода 29. Под действием сжатого воздуха ползун 11 нижним торцом 12 прижимается к буртику 1О корпуса 1, а ударник 4 начинает двипаться вверх. После перекрытия верхйей кромкой 6 поршня 5 выхлопных каналов 22 воз{Q, отсеченный в камере рабочего хода 21, через каналы 23, 4 и 25 вытесняется в камеру 16, а из нее через каналы 26 - в атмосферу. Все это время в камере 21 поддерживается практически атмосферное давление, т. е. противодавления на ударник 4 сверху нет.

За все время подачи сжатого воздуха в камеру холостого хода 29 в ней поддерживается довольно высокое среднее по пути давление. Причина этого - незначительные сопротивления движению сжатого воздуха по каналам 32, 31 и ЗО (сопротивление канала всегда намного меньше сопротивления отдельного воздухораспределительного устройства, например, клапанного), что обуславливает меньшее копичество сжатого воздуха, которое нужно подать в камеру холостого хода 29, и более быстрый разгон ударника 4.

После открытия нижней кромкой 7 поршня 5 выхлопных каналов 22 из камеры холостого хода 29 начинается выхлоп закшоченного в ней сжатого воздуха через указанные каналы 22 в атмосферу, В это же время торец 33 ступени 9 соприкоснется с нижним торцом 12 ползуна 11 и последний начнет перемешаться вверх.

При этом верхним торцом 28 ползун 11 перекроет каналы ЗО,и поступление сжатого воздуха в камеру холостого хода 29 прекратится. В таком варианте расстояние от Tofina 33 ступени 9 до нижнего торца 12 ползуна 11 равно расстоянию от нижней кромки 7 поршня 5 до нижней кромки выхлопных каналов 22. При данном соотношении незначительный промежуток времени каналы ЗО сообщены с выхлопными каналами 22. Непроизводительный расход при этом наблюдается, но он малозаметен. Однако это обстоятельство способствует снижению сопротивлений передвижению ползуна 11 вместе с ударником 4 из-за происшедшего в момент их

встречи частичного выхлопа из камеры холостого хода 29, и прижатию ползуа 11 к ступени 9 ударника 4.

Можно представить и другое соотношение между указанными расстояниями. Первый случай - когда расстояние от торца 33 до торца 12 несколько меньше расстояния от кромки 7 до каналов 22. При этом подача сжатого воздуха в камеру 29 прекратится раньше чем произойдет из нее выхлоп, что будет способствовать более экономному расходу воздуха, но несколько затормо зит движение ударника 4, Второй случай - когда расстояние от торца 33 до торца 12 несколько больше расстояния от кромки 7 до каналов 22. При этом в момент соприкосновения ударника 4 с ползуном 11 из камеры 29 произойдет выхлоп, сопротивления движеник)удар вика 4 не будет, но несколько возрастет.расход воздуха.

При движении вверх ползун 11 нижней отсекающей кромкой 15 перекроет каналы 26. Камера 16 и .сообщенная ней каналами 25, 24 и 23 камера рабочего хода 21 окажутся изолированными от атмосферы. При дальнейшем движений ударника 4 вверх в камере рабочего хода 21 начнется сжатие отсеченного воздуха, и давление в ней начнет повышаться.

Продолжая движение вверх, ползун 11 верхней отсекающей кромкой 14 ткроет каналы 30 и сообщит с последними камеру 16, а через каналы 25, 24 и 23 и камеру рабочего хода 21. Из камеры 19 по каналам 32, 31 и ЗО, камеру 16, каналы 25, 24 и 23 в камеру рабочего хода 21 начнет потупать сжатый воздух. Под действием сжимаемого в камере рабочего хода 1 воздуха и поступающего в нее свежего воздуха ударник 4 затормозится и начнет двигаться вниз.

Как видно, за время холостого хода ударника 4 противодавление сйерху существует только в конце хода, Лто требует меньшего по величине импульса со стороны камеры холостого хода 29, т. е. меньшего количества сжатого воздуха и, кроме того, способствует соращению времени холостого хода, ведущего к повышенто числа ударов в единицу времени.

Ползун 11 продолжает еще некотоое время двигаться вверх, после чего.

также затормозится и совместно с удар инком 4 начнет двигаться вниз.

Все это время сжатый воздух под довольно высоким давлением поступает в камеру рабочего хода 21 и разгоняет ударник 4, который при этом гонит перед собой ползун 11.

В некоторый момент времени ползун -11 верхней отсекающей кромкой 14 перекроет каналы ЗО, и поступление сжатого воздуха в камеру рабочего хода 21 прекратиться. Сразу же за этим откроются выхлопные каналы 22, и каналы 26 соо&аатся с камерой 16 и далее через каналы 25,24и23-с камерой рабочего хода 21. Через выхлопные каналы 22, каналы 23, 24 и 25, камеру 16 и каналы 26 из камеры рабочего хода 21 произойдет выхлоп.

Продолжая движение вниз, ползун 11 сообщит камеру 29 с каналами ЗО, и в нее начнет поступать сжатый воздух, цричем до этого момента ударник 4 практически не испытывает противодавлений снизу, что в совокупности с вьюоким давлением сверху способствует повышению энергии удара и числа ударов, т. е. мощности молотка.

В конце своего движения вниз ползун 11 сядет нижним торцом 12 на буртик Ю корпуса 1, а ударник 4 нанесет удар по. рабочему инструменту 3.

После удара ударник 4 под действием импульса отскока и давления снизу начнет двигаться вверх. Описанный процесс повторится.

В случае, когда ударник 4 и ползун 11 .расположены в полости рабочего хода 21 (молоток обращен инструментом вверх), начальный участок дви- . жения ударника 4 и ползуна 11 осуществляется за счет подачи сжатого воздуха в камеру рабочего хода 21 через пусковое отверстие 27. После совпадения проточки 13 ползуна 11 с.каналами ЗО процесс пойдет идентичноописанному. Пусковое отверстие 27 нужно только в начале первого удара.

Практическое устранение в предлагаемом пневматическом молотке непроизводительного расхода сжатого воздуха как через камеру холостого хода 29, так и через камеру рабочего хода 21, позволяет использовать весь воздух непосредственно на получение мощности. Снижается прютиводавление на ударник 4 снизу и сверху и более высокое давление единичного удара и Чис-