Пневматический молоток Советский патент 1980 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОЛОТОК

1

Изобретение относится к горным и строительным машинам ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения скальных пород и мерзлых грунтов.

По основному авт. св. № 658268 известен пневматический молоток со ступенчатым ударником, содержаш,ий корпус с воздухоподводяш,ими, выхлопными каналами и центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлен ступенчатый ударник с осевым и радиальным каналами. Ударник образует с корпусом управляемую камеру рабочего хода, кольцевую камеру сетевого давления, являющуюся камерой холостого хода и постоянно сообш,енную с источником сжатого воздуха, аккумуляционную камеру и камеру атмосферного давления.

Аккумуляционная камерапостоянно сообщена дросселем с камерой сетевого давления. Молоток содержит также рукоятку с пусковым устройством, выхлопное кольцо, образующее с наружной поверхностью корпуса выхлопную камеру и рабочий инструмент.

Аккумуляционная камера, подпитываемая из камеры сетевого давления, посредством дроссельного канала в кольцевом буртике корпуса позволила повысить среднее давление воздуха в камере рабочего хода 5 при движении ударника в сторону инструмента и уменьшить величину «пикового давления в названной камере в период холостого хода при их сообщении.

Вследствие этого существенно возросла энергия единичного удара. Улучшились также вибрационные и силовые характеристики пневматического молотка.

Однако наличие постоянного противодавления со стороны камеры холостого хода при некоторой расчетной площади кольца ступени ударника на протяжении всего времени рабочего хода затормаживает ударник. Этим обуславливаются потери от 10 до 20% величины энергии единичного удара, при снижении от 5 до 10% частоты ударов, так как при постоянном торможении увеличивается 20 время рабочего хода.

Цель изобретения - повышение энергии единичного удара путем получения добавочного импульса для осуществления холостого хода. Цель достигается в результате того, что молоток имеет камеру пневматического буфера, расположенную перед камерой атмосферного давления относительно рабочего инструмента и периодически сообщенную с ней, п-ри этом названные камеры разделены между собой кольцевым уплотняющим перешейком, который выполнен на внутренней поверхности корпуса. На чертеже изображен пневматический молоток с частичным продольным разрезом. Молоток содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлен ступенчатый ударник 2 с осевым 3 и радиальным 4 каналами, рукоятку 5 с пусковым устройством и рабочий инструмент 6 с пружинным устройством 7 для его удержания. Корпус 1 имеет воздухоподводящие каналы 8, дроссельные каналы 9 и выхлопные каналы 10, закрытыевыхлопным кольцом 11. Ударник 2 образует со стенками корпуса 1 управляемую камеру 12 рабочего хода, кольцевую камеру 13 сетевого давления, являющуюся камерой холостого хода, кольцевую аккумуляционную камеру 14, кольцевую камеру 15 атмосферного давления и камеру 16 пневматического буфера с объемом, большим объема, вытесняемого в ней ударником, разделенную с камерой 15 атмосферного давления кольцевым уплотняющим перешейком 17, периодически взаимодействующим с боковой поверхностью ударника 2. Камеры холостого хода 13 и аккумуляционная 14 сообщены посредством дросселя 9, выполненного в буртике 18 постоянно. Периодически, в зависимости от положения ударника 2, посредством каналов 4 и 3 сообщены камеры аккумуляционная 14 и рабочего хода 12, а также камеры холостого хода 13 и рабочего хода 12. Также посредством каналов 3 и 4 ударника 2 периодически сообщена камера 15 атмосферного давления, разделенная уплотнительным буртиком 19 с аккумуляционной камерой 14, с камерой рабочего хода 12, из которой вследствие этого происходит выхлоп. Камера 15 постоянно сообщена выхлопными каналами 10 с атмосферой, а камера 13 при включенном пусковом устройстве рукоятки постоянно сообщена с сетью сжатого воздуха. Камера 16 пневматического буфера, объем которой больше объема, вытесняемого в ней ударником 2, периодически сообщается с камерой 15 атмосферного давления. Пневматический молоток работает следующим образом. После включения пускового устройства рукоятки 5 сжатый воздух поступает по каналам 8 в камеру холостого хода 13, из которой по дроссельному каналу (или каналам) 9 он попадает в аккумуляционную камеру 14. Давление сжатого воздуха на кольцевой торец ударника 2 со стороны камеры 13 обуславливает движение ударника от нструмента 6. Начинается холостой ход. После перекрытия радиального канала 4 ударника буртиком 19 давление воздуха, отсеченного Б камере рабочего хода 12, начнет повыщаться. Однако сообщение посредством каналов 3 и 4 камер 12 и 14 обуславливает плавность последующего нарастания давления в аккумуляционной камере 14, исключив появление «пиков давления в камере рабочего хода 12. Благодаря значительному проходному сечению каналов 3 и 4 ударника 2, давление в камерах 12 и 14 уравнивается в течение всего периода их сообщения. В некоторый момент времени камеры 12 и 14 разобщаются. По мере возрастания противодавления в камере 12 рабочего хода движение ударника 2 замедляется, а с момента выхода его тонкой части из камеры пневматического буфера 16, при ее сообщении с камерой атмосферного давления 15, разность импульсов со стороны названных камер предопределяет еще большее торможение ударника 2. В некоторый момент времени в конце холостого хода каналы 3 и 4 вскрываются буртиком 18 и камеры 12 и 13 сообщаются между собой, что обуславливает повышение давления в камере 12 и полную остановку ударника 2, после чего он начнет под действием разницы импульсов со стороны камер ускоренное движение к инструменту 6. Начинается рабочий ход. Радиальный канал 4 ударниКа сначала перекрывается буртиком 18 корпуса 1 - начинается процесс интенсивного расширения воздуха в камере 12. Ударник 2 своим тонким концом пересекает уплотняющий кольцевой перешеек 17, а каналы 3 и 4 вскрываются со стороны аккумуляционной камеры 14 и накопленный в ней воздух поступает по ним в камеру рабочего хода 12, обеспечив повышенное среднее давление по пути ударника, и, как следствие, повышение энергии единичного удара. Эффект повышения среднего давления со стороны камеры 12 усиливается благодаря меньшей площади кольцевой ступени ударника 2 со стороны камеры холостого хода 13, обеспечивается и меньший импульс противодавления, тормозящий движение ударника 2 к инструменту 6. В камере 16 пневматического буфера происходит постепенное (плавное) сжатие отсеченного в ней атмосферного воздуха. Величина импульса противодавления при этом гораздо меньшая, чем это имело место при большей площади кольца ударника 2 и отсутствии камеры 16, функции которой заключаются в обеспечении необходимого и достаточного добавочного импульса, обеспечивающего параметры холостого хода. Кроме того, тормозящий импульс со стороны камеры 16 воздействует на ударник