Пневматическая машина ударного действия Советский патент 1980 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

3 ществлять кроме впуска также и функции выпуска сжатого воздуха. Такое техническое решение позволяет весьма четко производить отсечку впуска и выпуска воздуха из управляемых камер пневматической машины, при этом открытие отводящего канала соответствует закрытию канала подводяш,его. Перечисленные положительные признаки золотникового воздухораспределительного устройства можно эффективно реализовать только в машинах с коротким ходом, т. е., когда окончание выпуска отработавшего воздуха из управляемой камеры холостого хода соответствует окончанию холостого и началу рабочего хода ударника. Во всех остальных случаях (у длинноходовых машин) такой «ранний впуск воздуха из сети в управляемую камеру рабочего хода (и камеру холостого хода) приводит к преждевременному повышению противодавления и торможению ударника, что не позволяет полно использовать габаритные размеры машины по длине и реализовать расчетную величину хода ударника, а следовательно, и энергию единичного удара. Длинноходовые машины, таким образом, имеют при малом абсолютном расходе весьма высокий удельный расход воздуха (определяемый отношением расхода к мощно-з сти), что относит такие машины к разряду неэкономичных. Из-за конструктивных особенностей таких воздухораспределительных устройствз пневматических машин невозможно задержать внуск воздуха из сети, поскольку величина хода золотника (или клапана), как правило, весьма мала в сравнении с его длиной, а отсекающие кромки золотника (или клапана) расположены (вследствие малости его хода) вблизи отсечных кромок отводящих каналов золотниковой камеры. Цель изобретения - повышение экоцомичности пневматической машины ударного действия, снабженной воздухораснределителем золотникового (или клапанного) типа, путем уменьшения удельного расхода сжатого воздуха. Поставленная цель достигается тем, что длина золотниковой камеры в направлении хода золотника не менее двух его длин. Указанное исполнение машины и воздухораспределителя с его камерой позволяет по отношению ко времени хода ударника задерживать впуск сетевого воздуха в управляемую камеру, уже разомкнутую через выпускные каналы с окружающим пространством. Время задержки зависит в основном от хода и массы, площади поперечного сечения и длины детали воздухораспределителя-золотника или клапана. которые должны быть выбраны в соответствии с величинами давлений в управляемых камерах и сети. 4 Указанное исполнение машины и золотиика (или клапана) с золотниковой камерой в отличие от известных технических решений золотниковых (или клапанных) воздухораспределителей позволяет ему всегда (и в период перекидки) поддерживать открытым только один из отводяш,их каналов, что исключает непроизводительные утечки сетевого воздуха через другой отводящий канал в управляемую камеру, которая сообщена уже с окружаюш,им пространством посредством выпускных каналов (исключая период запуска в работу), На фиг. 1 изображена пневматическая машина ударного действия, продольный разрез по корпусу; на фиг. 2 -конструктивное исполнение золотника, в виде цилиндра; на фиг. 3 - то же, в виде части кольцевой пла.стинки; на фиг. 4 - то же, в виде параллелепипеда с округленными меньшими сторонами. Пневматическая машина ударного действия состоит нз корпуса 1, в центральном канале которого с возможностью возвратно-поступательного движения установлен ударник 2. Корпус снабжен воздухораспределительной золотниковой камерой 3 с подводящим каналом 4 и воздухопроводящими каналами 5 и 6. В золотниковой камере 3 размещен золотник 7 с перепускным дроссельным каналом 8 и впускным дроссельным каналом 9, сообщенных между собой. Посредством каналов 5 и 6 управляемая камера 10 рабочего хода и управляемая камера 11 холостого хода сообщаются периодически с сетью сжатого воздуха и через выпускные каналы 12 и 13 с выхлопной камерой 14 и окружающим пространством, Промежуточное звено 15 опирается на торец корпуса 1 и зафиксировано относительно него. Штуцер 16 для подвода сжатого воздуха к воздухораспределительной золотниковой камере 3 присоединяется к звену 15. Корпус 1 имеет рабочий инструмент 17, входящий своим хвостовиком в центральный канал корпуса. Пневматическая машина ударного действия работает следующим образом, После включения пускового устройства (на чертежах не показано и может быть любым) сжатый воздух через штуцер 16 поступает к подводящему каналу 4 корпуса 1. Согласно положению ударника 2 и золотника 7, изображенных на фиг. 1, воздух из канала 4 поступает в золотниковую камеру 3 и через канал 5 в управляемую камеру 10 рабочего хода, откуда посредством выпускных каналов 12 в выхлопную камеру 14 и окружающее пространство, Одновременно сжатый воздух поступает и по продольному дроссельному каналу 8 (или также и по радиальному каналу 9) в золотнике 7 и далее через отводящий канал 6 в управляемую камеру 11 холостого хода. Поскольку камера И с окружающим пространством разомкнута, в ней накапливается сжатый воздух и воздействует на ударник 2 и золотник 7, обусловливая их перемещение в сторону от инструмента 17. Благодаря меньшей массе золотник 7 перемещается значительно быстрее ударника 2 и сразу же перекрывает основной доступ сетевого воздуха через каналы 4 и 5 в камеру 10, которая теперь частично наполняется через каналы 9 и 8. В крайнем положении золотника воздух в камеру 10 не подается, поскольку канал 5 закрыт. Сжатый воздух поступает по каналу 4, золотниковой камере 3 и каналу 6 в камеру 11. Ударник 2 под действием импульса давления со стороны камеры 11 продолжает свое движение, совершая холостой ход. В результате перекрытия ударнпком 2 выпускного канала 12 в камере 10 начинается сжатие отсеченного в ней воздуха н воздуха, натекающего через каналы 8 и 9 из сети. По мере движения ударника 2 давление в камере 10 повышается, а в камере 11 понижается. В результате разницы давлений в камерах золотник 7 начинает перемещение в сторону инструмента 17, перекрывая основной доступ сетевого воздуха через каналы 4 и 6 в камеру 11, которая теперь наполняется только через каналы 9 н 8. Сжатый воздух поступает по каналу 4 золотниковой камеры 3 и каналу 5 в ка- 35 меру 10, затормаживая движение ударника.2. После открытия ударником 2 выпускных каналов 13 и 12 происходит опорожнение камеры И в выхлопную камеру 14 и окружающую среду. Ударник 2 продолжа- 40 ет затормаживаться и он останавливается в расчетной точке, после чего под действием импульса давления со стороны камеры 10 двигается в сторону инструмента 17, совершая рабочий ход. Последовательно, при своем движении, ударник 2 перекрывает выпускные каналы 12 и 13, в результате чего в камере И начинается процесс сжатия отсеченного в ней воздуха н воздуха, натекающего через so каналы 8 и 9 из сети. Давление воздуха в камере И повышается, а в камере 10 поиижается, вследствие чего разница давлений обусловит перемещение золотника 7, перекрывая основной доступ сетевого воз- 55 духа через каналы 4 и 5 в камеру 10, ко510 15 20 25 30 45 торая теперь наполняется только через дроссели 9 и 8. Сжатый воздух поступает по каналам 4, клапанной камере 3 и каналу 6 в камеру 11. Преодолевая сопротивление противодавлення со стороны камеры 11, ударник 2 открывает выпускной канал 12, посредством которого камера 10 начнет опорожняться в окружающее пространство и нанесет здар по хвостовику рабочего инструмента 17. В дальнейшем цикл повторяется с той разницей, что ударнику 2 после каждого последующего удара будет передаваться импульс отскока, способствующий большему ходу ударника (если позволяет расчетная длина центрального канала корпуса). Предложенное конструктивное решение пневматической машины ударного дейстВИЯ позволяет по сравнению с рассмотренными техническими решениями реализовать длинный ход ударника, исключив при этом непроизводительные утечки (исключая утечки через пусковые дроссельные каналы, предназначенные во всех случаях для надежности запуска машины в работу) через отводящие капалы н осуществить задержку впуска сетевого воздуха в управляемую камеру, например, рабочего хода, чем обусловить меньший удельный расход воздуха и более полно использовать габаритные размеры мащины для повышения выводимых энергетических параметров (особо энергии единичного удара) на обрабатываемый объект, . Формула изобретения Пневматическая машина ударного действия, включающая корпус с воздухопроводящими каналами , и управляемыми камерами рабочего и холостого хода и подвижно установленным ударником, рабочий инструмент, воздухораспределительный золотник с золотниковой камерой и каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности машины путем уменьшения удельного расхода сжатого воздуха, длина золотниковой камеры в направлении хода золотника не менее двух его длин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 465671, кл. 87в 2, опублик. 18.05.14. 2.Патент Франции № 777410, кл. 87в 2, опублик. 20.02.35 (прототип).