Ударный механизм Советский патент 1980 года по МПК E21B1/14 B25D11/12 

(54) УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ

I

Изобретение относится к горной промышленности.

Известен ударный механизм, включающий корпус, боек с пружиной, цилиндрический торцовой кулачок и привод 1.

Недостатком этого ударного .механизма является то, что в них используется кулачок с постоянным углом подъема профиля. В этом случае нагрузка на привод, в процессе взвода бойка, постоянно возрастает от минимальной до некоторого максимального значения. Это приводит к резким колебаниям тока в цепи питания привода, а следовательно и снижению КПД привода.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является ударный механизм, включающий корпус, боек, пружину, инструмент, торцовый кулачок с переменным углом подъемом профиля и привод 2.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает постоянной загрузки привода на всем участке взвода бойка, что существенно снижает КПД устройства. Это объясняется тем, что с одной стороны постоянство момента загрузки привода может быть обеспечено соответствующим

углом подъема профиля кулачка, но с другой стороны, угол подъема профиля ограничен условиями заклинивания механизма и, как правило не превышает 25-30°.

Это приводит к тому, что первую половину профиля приходится выполнять более пологой, что не обеспечивает постоянство загрузки привода, а также увеличивает длину развертки кулачка, что одновременно ухудщает быстродействие устройства (увеличивает время взвода бойка).

Целью изобретения является повышение

10 КПД устройства путем обеспечения постоянного момента загрузки привода при взводе бойка.

Указанная цель достигается тем, что профильная часть цилиндрического торцового

15 кулачка выполнена переменного радиуса.

При этом приращение радиуса профильной части кулачка на фазовом угле взвода бойка постоянно, а профиль кулачка на фазовом угле взвода бойка состоит из двух или более участков, на которых профильная

20 часть выполнена переменного и постоянного радиуса.

Момент загрузки привода М. усилие, действующее на боек при взводе Р, угол подъеMil ппифили ку. о. и радиус профи;1ьной части кулачка Гк связаны между собой отношениемM P-eK-tgct. Усилие. лействуюи ее на боек при взводе Р, определяется характеристикой пружины и, iio мере взвода бойка, оно возрастает по известному закону. Предлагается такая форма профильной части кулачка, когда радиус ее г перемепДП)П1. Это позволяет поддерживать постоян; етво М в том елучае, когда увеличение угла а невозможно из-за различных ог.раничений, например, па у|ол заклинивания. Радиус профильной части кулачка Гп и угол подьема профиля а могут изменяться по различным законам в завиеимости от параметров конкретного ударного механизма. Приращение радиуса проеЬп.н.ноГ) част1 к лачка па фазовом угле взвода бойка может быть постоянно, что yiiponiacT тсхно.югию изготовления кулачка. Профиль кулачка на фазовом yr.ie извода бойка может быть составлен из двух или 6олее участков, на которых про(|)и. часть вынолпена неременно1Ч) и постоянного радиуса, нанример в начале ирофиля сохраняется ностоянны.м аи изменяется от максимального допустимого из конструктивны, соображений до минимального, а затем нри ностоянном г уменьшается угол а, поддерживая постоянным момент загрузки привода М. Такая форма выполнения нрофильной части кулачка позволяет сократить время взвода бойка (при постоянном г ограничение на угол (X приводит к увеличению длины профильной части кулачка, а следовательно и времени взвода), что позволяет при той же мощности привода, увеличить энергию или частоту ударов, т.е. увеличить ударную мощность устройства. На фиг. 1 изображена схема ударного механизма; на фиг. 2 и 3 -- два варианта изменения радиуса профильной части иилиндрического торпового кулачка; па фиг. 4развертка нрофиля кулачка. Ударный .механизм включает в себя привод 1, боек 2 с роликом 3, рабочую пружину 4, хвостовик 5 бурового инструмента,Кулачок 6 закреплен в под нипниковом узле 7 и имеет профильную часть 8 перемепного радиуса. Все детали ударного механизма размеи1епы в элементах корпуса 9 и И). Радиус нрофильной части кулачка может из.меняться от макси.мально допустимого до .мипималыюго на части профиля (фиг. 2) или на всем профиле кулачка (фиг. 3). Работа ударного механизма заключается в следующем. При включении привода 1 вращается кулачок 6. Кулачок 6 через ролик 3 обеспечивает взвод бойка 2 и сжатие рабочей пружины 4. При срыве бойка 2 с профиля 8 он наносит удар по хвостовику 5 бурового инструмента. Затем цикл работы ударного механизма повторяется. По сравнению с известными техническими регнениями данное изобретение позволяет повысить КПД устройства в период взвода бойка П)тем обеспече.мия постоянного момента загрузки привода, а также позво.ляет повысить ударную мощность механизма за сче увеличения частоты или энергии единичного удара. Формула изобретения 1.Ударный механизм включающий корпус, боек, пружину, торцовый кулачок с переменным углом нодъема профиля и привод. отличающийся тем, что, с целью ювып1ения КПД устройства путем обеспечения постоянного момеь та загрузкп привода при взводе бойка, профильная часть цилиндрического торцового кулачка выполнена перемепного радиуса. 2.Ударный механизм по п. 1, отличающийся тем, что приращение радиуса профильпой части кулачка на фазовом угле взвода бойка постоянно. 3.Ударный механизм по п. 1. отличающийся тем, что профиль кулачка на фазовом угле взвода бойка состоит из ДВУХ или более участков, на которых профильная часть выполнена переменпого и постоянного радиуса. Источники информации, припятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 250812, кл. Е 21 С 1/12, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР Х- 548709, кл. Е 21 С 3/32, 1973.