Пневматический молоток Советский патент 1979 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

Изобретение относится к строительным и горным машинам ударного действия и может использоваться при создании ручных пневматических молотков с бесклапанным воздухораспределением, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения мерзлых грунтов и скальных пород. Известны ручные пневматические молотки с бесклапанным воздухораспределением и ступенчатыми ударниками. Центральный канал корпуса этих молотков разделяется ударником на три и более камеры, что обеспечивает возможность получения для конкрет ных условий наиболее благоприятных характеристик результирующих сил, разгоняющих ударник. Кроме того/ сту пенчатые ударники позволяют реализовать в молотках одну из камер с по тоянным сетевым давлением, что гаран тирует устойчивый запуск машин в . работу 1. Недостатками таких молотков являются повышенный удельный расход ежатого воздуха в.следствие недостаточно го наполнения энергоносителем камеры рабочего хода при.движении ударника к инструменту к большие пики дав ления в рабочей камере в конце холос того и начале рабочего хода ударника, вызывающие вибрацию и требующие больших усилий нажатия на рукоятку. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пневматический молоток, содержащий корпус с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения установлен ступенчатый ударник с осевым и радиальным каналами, образующий со стенками корпуса камеру рабочего хода, камеру холостого хода, постоянно сообщенную с источником сжатого воздуха, камеру атмосферного давления и аккумуляционную. , воздукоподводящие и выхлопные каналы, рукоятку и рабочий инструмент 2. В молотке оказалось возможным повысить среднее давление воздуха в камере рабочего хода при двихсении ударника в сторону инструмента, в результате .ч:его возросла энергия единичного удара. Расход сжатого воздуха при этом также несколько возрос, но в меньшей степени, чем энергия единичного удара. В результате, удельный расход воздуха в этом молотке довольно высок, а также улучшены вибрационно-силовые характеристики.

Целью изобретения является снижение удельного расхода сжатого воздух

Это достигается тем,что в стенке корпуса,разделяющей камеру и камеру холостого хода,выполнены дроссельные каналы для постоянного сообщения эти камер между собой.

На черте : е изображен предлагаемый пневматический молоток, продольный разрез.

Молоток содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения установлен ступенчатый ударник 2 с осевым 3 и радиальным 4 каналами, рукоятку 5 с пусковым устройством и рабочий инструмент 6 с устройством 7 для его удержания. Корпус 1 снабжен воздухоподводящими 8 и выхлопными 9 каналами, которые закрыты разрезным кольцом 10.

Ударник 2 образует со стенками корпуса 1 камеру 11 рабочего хода, камеру 12 холостого хода, постоянно сообщенную при работе с источником сжатого воздуха, камеру 13 атмосферного давления и аккумуляционную камеру 14.

В стенке 15 корпуса 1, разделяющей аккумуляционную камеру 14 и камеру 12, выполнены дроссельные каналы 16, постоянно сообщающие между, собой эти камеры.Камеры 14 и 12 посредством каналов 4 и 3 ударника 2 периодически сообщаются с камерой 11 Последняя посредством тех же каналов, но в обратной их последовательности, также периодически сообщается с камерой 13. Камера 13 посредством выхлопных каналов 9 постоянно сообщена с атмосферой, а камеры 12 и 14 с атмосферой постоянно разобщены. При включенном пусковом устройстве камера 12 посредством каналов 8 постоянно сообщена с сетью сжатого воздуха.

Пневматический молоток работает следующим образом.

После включения пускового устройства рукоятки 5 сжатый воздух поступает по каналам 8 в камеру 12. Давление сжатого воздуха на кольцевой торец 17 ударника 2 со стороны камеры 12 обуславливает движение ударника от инстумента 6 - начинается холо той ход. В начале холостого хода уданик 2 не испытывает противодавления со стороны камеры 11, так как она в это время посредством каналов 3 и ударника 2, камеры 13 и выхлопных ка налов 9 сообщена с атмссферой. С момен та включения пускового устройства сетевой воздух из камеры 12 по дроссным каналам16 начинает натекать в аккумуляционную камеру 14, повышая в ней давление.

После перекрытия радиального канала 4 ударника 2 стенкой 18 корпуса давление отсеченного в камере 11 воздуха возрастает. Через небольшой промежуток времени канал 4 ударника вскрывается со стороны аккумуляционной камеры 14 и воздух из нее поступает в камеру 11, скачкообразно увеличивая противодавление на ударник 2. Однако скачок противодавления .сравнительно небольшой, так как в момент сообщения Аккумуляционной камеры 14 с камерой 11 объем последней в несколько (3-4) раз превышает объем аккумуляционной камеры. Поэтому отмеченный скачок противодавлени в камере 11 в начале холостого хода не приводит к ухудшению вибрационных параметров молотка. При дальнейшем движении ударника противодавление на него со стороны камеры 11 возрастает интенсивно, но плавно. Этому способствует непрерывное натекание в камеру 11 сетевого воздуха через каналы 16, камеру 14 и каналы 4 и 3 ударника. Благодаря значительному проходному сечению осевого

3и радиального4 каналов ударника давление в камерах 11 и 14 постоянно уравнивается в течение всего периода их сообщения.

По мере возрастания в камере 11 противодавления движение ударника замедляется, в некоторый момент канал

4ударника перекрывается стенкой

15 корпуса, и аккумуляционная камера 14, в которую по дроссельным каналам 16 продолжает поступать из камеры 12 сетевой воздух, разобщается с камерой 11. К моменту вскрытия канала 4 со стороны камеры 12 противодавление в камере 11 за счет натекшего через дроссельные каналы 16 воздуха становится соизмеримым с сетевымдавлением (0,7 - 0,8 сетевого). В результате этого поступление сетевого воздуха из камеры 12 в камеру .11 чере вскрывшиеся каналы 4 и 3 ударника не вызывает такого резкого пика давления в камере 11, какой имеет место в конце холостого и начале рабочего хода в известных пневмоударных машинах со ступенчатыми ударниками.

За счет разности сил давления, действующих на больший торец и кольцевой торец 17 ударлика 2, он после остановки начинает ускоренно двигатьс в сторону инструмента, совершая рабочий ход. Радиальный канал 4 сначала перекрывается стенкой 15 корпуса, а затем вновь вскрывается со стороны аккумуляционной камеры 14, вследствие чего последняя сообщается с камерой 11. Накопленныйв камере 14 воздух с сетевым или близким к нему давлнием поступает по каналам 4 и 3 ударника 2 в камеру 11, то обусловит поддержание в ней при рабочем ходе более высокого давления. Поддержанию при ра56бочем ходе более высокого давления в камере И способствуют и дроссельные каналы 16, через которые в камер 14, а из нее в камеру 11 продолжает натекать сетевой воздух из камеры 12 Более высокое среднее давление на ударник в период рабочего хода обеспечивает пропорциональное увеличение энергии единичного удара. Кроме того, дросселирование позволяет несколько разгрузить камеру 12, что немного снижает величину противодавления на ударник со стороны кольцевого торца 17 и дополнительно повышает энергию единичного удара. В период, предшествующий выхлопу из камеры 11, радиальный канал 4 перекрывается стенкой 18 корпуса и аккумуляционная камера 14 разобщается с камерой 11. После этого канал 4 ударника 2 вскрывается со стороны камеры 13 и из камеры 11 посредством каналов 3 и 4 ударника, камеры 13и каналов 9 происходит выхлоп в атмосферу. Вследствие значительного проходного сечения каналов 9 давление в камере 13 в период выхлопа остается близким к атмосферному. Преодолевая сопротивление сжатого воздуха со стороны кольцевой камеры 12, ударник 2 после выхлопа наносит удар по хвостовику инструмента 6 и цикл повторяется с той разницей, чт он начинает при уже имеющемся значительном избыточном давлении в камере 14 (0,7 - Оу8 от сетевого), так как сетевой воздух из камеры 12 продолжает непрерывно натекать в камеру 14через каналы 16. Предлагаемый пневматический моло ток позволяет по сравнению с извест ным использовать в рабочем процессе большее количество воздуха. Однако значительная часть этого воздуха сохраняется в аккумуляционной камер 14 для использования Е последующем цикле благодаря отсутствию выхлопа из нее. Абсолютный расход сжатого воздуха за цикл может немного увеличиться, онако рост энергии единичного удара происходит значительно интенсивнее. В результате этого удельный расход сжатого воздуха снижается. Кроме того, увеличивается частота ударов и при сохранении мощности уменьшаются габариты и масса молотка на 10-14%; Формула изобретения Пневматический молоток, содержащий корпус с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения установлен степенчатый ударник с осевым и радиальным каналами, образующий со стенками корпуса камеру рабочего хода, камеру холостого хода, постоянно сообщенную с источником сжатого воздуха, камеру атмосферного давления и аккумуляционную камеру, воздухоподводящие и выхлопные каналы, рукоятку и рабочий инструмент, отличающийс я тем, что, с целью снижения удельного расхода сжатого воздуха, в стенке корпуса, разделяющей аккумуляционную камеру и камеру холостого хода, выполнены дроссельные каналы для постоянного сообщения этих камер между собой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Германии № 117560, кл. 87в 2/09, 1901. 2.Заявка 2425238/03, кл. Е 21 С 3/24, 19,11.77, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.