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

1

Изобретение относится к области горных и строительных машин ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков с бесклапанным воздухораспределснием и ступенчатъши ударниками, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения скальных пород и мерзлых 1рунтов.

Известны ручные пневматические молотки с бесклапанным воздухорасиределением и ступенчатыми ударниками. Эти молотки просты по конструкции, долговечны и обладают высокой эксплуатационной надежностью, в том числе и при работе в условиях отрицательных температур. Центральный канал корпуса этих молотков разделяется ударником на три и более камеры, что обеснечивает возможиость получения при определенных условиях наиболее благоприятных характеристик результирующих сил, разгоняющих ударник. Кроме того, ступенчатые ударники позволяют реализовать в молотках одну из камер с постоянным сетевым давлением, что гарантирует устойчивый запуск машин в работу 1.

Недостатками этих молотков являются: невысокая энергия единичного удара вследствие недостаточного наполнения энергоносителем камеры рабочего хода при движеНИИ ударника к инструменту, а также большие «пики давления в рабочей камере в конп холостого и начале рабочего хода ударника, вызывающие вибрацию и требующие больших усилий иажатия на рукоятку молотка.

Наиболее близким техническим решением к нредлагаемому изобретению является пневматический молоток со ступенчатым ударником, в котором отмеченные недостатки в значительной степени устранены. Этот пневматическ 1Й молоток содерлч 1т корпус с воздухоподводящими, выхлопнымими и центральным ступенчатым каналами, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен стуиенчатый ударник с осевым, радиальным и дроссельными каналами, образующий с корпусом камеру рабочего хода, камеру холостого хода, постоянно сообщенную с источником сжатого воздуха, аккумуляционную камеру и камеру атмосферного давления, рукоятку и рабочий инструмент 2.

Конструкция этого молотка позволяет повысить среднее давление воздуха в камере рабочего хода при движении ударника в сторону инструмента. Вследствие этого существенно возрастает энергия единичного удара. Улучшены также вибрационносиловые характеристики пневматического молотка.

Однако наполнение камеры рабочего хода н среднее давление воздуха в ней при рабочем ходе ударника остаются в этом молотке недостаточными.

Целью изобретения является дальнейшее увеличение энергии единичного удара путем увеличения давления воздуха в камере рабочего хода при рабочем ходе ударника.

Это достигается тем, что дроссельные каналы ударника выполнены на его ступени большего диаметра и постоянно сообщают между собой камеры рабочего и холостого ходов.

На чертеже изображен иневматический молоток, продольный разрез по корпусу.

Молоток содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-ноступательного перемешения установлен ступенчатый ударник 2 с осевым 3 и радиальным 4 каналами, рукоятку 5 с пусковым устройством (на чертеже не показано) и рабочий инструмент б с устройством 7 для его удержания.

Корпус 1, кроме центрального, снабжен воздухоподводяшими 8 и выхлопными 9 каналами, закрытыми разрезным кольцом 10.

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

В ступени ударника 2, имеюшей больший диаметр, выполнены дроссельные каналы 15, постоянно сообшающие между собой камеры рабочего 11 и холостого 12 ходов. Аккумуляционная камера 14 посредством каналов 3 и 4 ударника 2 периодически сообш,ается с камерой И рабочего хода. Последняя посредством тех же каналов, но в обратной их последовательности, также периодически сообш,ается с камерой 13 атмосферного давления. Камера 13 посредством выхлопных каналов 9 постоянно сообш,ена с атмосферой, а камера 14 с атмосферой постоянно разобщена. Камера 12 периодически (в период выхлопа) сообш,ается с атмосферой посредством дроссельных каналов 15, каналов 3 и 4 ударника 2, камеры 13 и каналов 9. При включенном пусковом устройстве камера 12 постоянно сообщена с сетью сжатого воздуха.

Пневматический молоток работает следующим образом.

После включения пускового устройства рукоятки 5 сжатый воздух поступит по каналам 8 в камеру 12. Давление сжатого воздуха на кольцевой торец 16 ударника 2 со стороны камеры 12 обусловит движение ударника от инструмента 6 - начинается холостой ход.

В начале холостого хода ударник 2 не испытывает противодавления со стороны камеры 11, так как давление в ней (несмотря на поступление сетевого воздуха из камеры 12 по дроссельным каналам 15) равно атмосферному, поскольку в это время камера 11 посредством каналов 3 и 4 ударника 2 сообщена с камерой 13, а через выхлопные каналы 9 - с атмосферой.

После перекрытия радиального канала 4 ударника стенкой 17 корпуса 1 давление отсеченного в камере И воздуха начнет возрастать. Сразу после этого камера И посредством каналов 3 и 4 ударника сообщится с аккумуляционной камерой 14, дополнительный объем которой обеспечит плавность нарастания противодавления в камере И, исключив появление резких «НИКОВ. Плавному нарастанию противодавления в камере 11 и аккумуляционной камере 14 способствует и натекание в них сетевого воздуха из камеры 12 через дроссельные каналы 15. Благодаря значительному проходному сечению осевого 3 и радиального 4 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 аккумуляционная камера 14 с натекшим в нее воздухом разобщится с камерой И, и последняя тотчас же сообщится каналами 3 и 4 с камерой 12. Сжатый воздух из камеры 12 поступит в камеру И. За счет разности сил давлений, действующих на больший торец и кольцевой торец 16 ударника 2, последний начнет ускоренное движение в сторону инструмента, совершая рабочий ход. Радиальный канал 4 ударника 2 сначала перекрывается стенкой корпуса, а затем вновь вскрывается со стороны аккумуляционной камеры 14, вследствие чего последняя сообщается с камерой 11, и накопленный в ней воздух поддерживает давление в этой камере на более высоком уровне. В еще большей степени поддержанию высокого давления в камере 11 при рабочем ходе способствует натекание в нее сетевого воздуха из камеры 12 через дроссельные каналы 15. Кроме того, дросселирование позволяет несколько «разгрузить 12, что снижает величину противодавления на ударник и дополнительно повышает (по сравнению с прототипом) энергию единичного удара.

В период, предшествующий выхлопу из камеры И, радиальный канал 4 перекрывается стенкой корпуса 17, и аккумуляционная камера 14 разобщается с камерой И. После этого канал 4 ударника вскрывается со стороны камеры 13, и из камеры И посредством каналов 3 и 4 ударника, камеры 13 и каналов 9 нроисходит 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 из камеры 11 нанесет удар по хвостовику инструмента Ь, и вышеописанный цикл повторится с той разницей, что новый цикл начнется при уже имеющемся избыточном давлении в аккумуляционной камере 14 (0,4-0,6 от сетевого), поскольку воздух из нее в период выхлопа не выпускается.

В период сообщения камеры И с атмосферой в молотке имеют место непроизводительные утечки сетевого воздуха из камеры 12 через дроссельные каналы (у прототипа аналогичные утечки наблюдаются из аккумуляционной камеры). Однако, как показали расчеты, этот непроизводительный расход составит не более 2-5% от общего, что допустимо.

За счет лучшего наполнения камеры рабочего хода сетевым воздухом энергия единичного удара в данном молотке по сравнению с прототипом существенно увеличивается. Кроме того, вибрационно-силовые характеристики молотка также несколько улучшаются.

Формула изобретения

Пневматический молоток, содержащий корпус с воздухоподводящими, выхлопными и центральным ступенчатым каналами, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен ступенчатый ударник с осевым, радиальным и дроссельными каналами, образующий с

корпусом камеру рабочего хода, камеру холостого хода, постоянно сообщенную с источником сжатого воздуха, аккумуляционную камеру и камеру атмосферного давления, рукоятку и рабочий инструмент, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии единичного удара путем увеличения давления воздуха в камере рабочего хода при рабочем ходе ударника, дроссельные каналы ударника выполнены

на его ступени большего диаметра и постоянно сообщают собой камеры рабочего н обратного ходов.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Патент Германии № 117560, кл. 87 в 2/09, опублик. 1901.

2. Заявка 2425238/03, кл. Е 21С 3/24, 1977, по которой принято рещение о выдаче авторского свидетельства.

7/7