Пневматический молоток Советский патент 1981 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

Изобретение относится к горным и строительным машинам ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков с бесклапанным воздухораспределением и ступенчатыми ударниками, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения скальных пород и мерзлых грунтов. По основному авт.св. № 659739 известен пневматический молоток, содер жащий корпус с воздухоподводящими, выхлопными и центральным ступенчйтым 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. В этом молотке в целях увеличения энергии единичного удара дроссельные каналы ударника выполнены на его ступени большего диаметра и постоянно сообщают между собой камеры рабочего и холостого ходов Ul3. Молотки этого типа, обладая высокими надежностью и эксплуатационными качествами, создаются только на заданную мощность, т.е. имеют практик чески постоянные значения частоты ударов и энергии единичного удара. Нежду тем, многообразие условий эксплуатации настоятельно требует создания пневматических молотков с универсальными с вой ст вами. Цель изобретения - обеспечение регулирования мощности молотка путем изменения проходного сечения дроссельных каналов ударника. Поставленная цель достигается тем, что в дроссельных каналах ударника разгемнр установлены дросбельные шайбы, выполненные с калиброванными отверстиями, при этом шайбы могут быть уст1ановлены на резьбе. Дроссельные шайбы в этом случае определяют расходные характеристики дроссельных каналов ударника. Изменение расходной характеристики дроссельных каналов приводит к автоматическому изменению среднего давления сжатого воздуха в камере рабочего хода при движении ударника к инструменту, а значит к изменению энергии единичного удара и частоты ударов. Умень шение расхода сжатого воздуха через дроссельные каналы приводит к снижению энергии единичного удара и частоты ударов, увеличение же расхода к увеличению мощности молотка, так к в этом случае возрастают и частота ударов и энергия единичного удара. На чертеже схематично изображен пневматический молоток, продольный разрез. Молоток содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступа тельного перемещения установлен ступенчатый ударник 2 с осевым 3 и радиальным k каналами, рукоятку 5 с пу ковым устройством и рабочий инструме 6 с устройством 7 для его удержания. Корпус 1 , кроме центрального, имеет воздухоподводящие 8 и выхлопные 9 ка налы , -закрытые кольцом 10. Ударник 3 образует со стенками ко пуса 1 камеру 11 рабочего хода,камеру 12 холостого хода,постоянно сообщенную при работе с источником сжатого воздуха, камеру 13 атмосферного давления и аккумуляционную камеру 1 В ступени ударника, имеющей больший диаметр, выполнены дроссельные каналы 15., в которых разъемно установлены дроссельные шайбы 1б с калиброванными отверстиями (т.е. с заранее заданными расходными характери тиками) . При этом каналы 15 и дроссельные шайбы 16 могут быть располож ны параллельно или наклонно к продол ной оси ударника. Посредством канало 15 и дроссельных шайб 16 камеры рабо чего 11 и холостого 12 ходов постоян но сообщены между собой. Аккумуляционная камера 14 посредством каналов ЗиЛ ударника 2 перио дически сообщается с камерой 11 рабочего хода. Последняя посредством тех же каналов, но в обратной их последовательности, также периодически + . . 4 сообщается с камерой 13 атмосферного давления. Последняя посредством выхлопных каналов 9 постоянно сообщена с атмосферой, а камера Il е атмосферой постоянно разобщена. Камера 12 периодически (в момент выхлопа сообщается с атмосферой посредством каналов 15, дроссельных шайб 16 камеры 11,каналов 3 и ударника 2, камеры 13 и каналов 9« 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 обеспечивает движение ударника от инструмента 6 - начинается холостой ход. В его начале ударник 2 не испытывает противодавления со стороны камеры 11, так как давление в ней (несмотря на поступление сетевого воздуха из камеры 12 по каналам 15 и дроссельным шайбам 16 равно атмосферному, поскольку в это время камера 11 посредством каналов 3 и ударника 2 сообщена с камерой 13, а через выхлопные каналы 9 с атмосферой . После перекрытия радиального канала k ударника стенкой 18 корпуса 1 давление отсеченного в камере 11 воздуха начинает возрастать. Далее камера 11 посредством каналов 3 и ударника сообщается с камерой I, дополнительный объем которой обеспечивает плавность нарастания противодавления в камере 11, исключая появление резких пиков. Плавному нарастанию противодавления в камере 11 и аккумуляционной камере I способствует и натекание в них сетевого воздуха из камеры 12 по каналам 15 и через дроссельные шайбы 16.Наличие значительного проходного сечения осевого 3 и радиального 4 каналов ударника давление в камерах 11 и позволяет постоянно уравниваться в течение всего периода их сообщения. По мере возрастания в камере 11 противодавления движение ударника замедляется. В некоторый момент аккумуляционная камера Ц с натекшим в нее воздухом разобщается с камерой 11 и последняя тотчас же сообщается каналами 3 и А с камерой 13 сетевого давления. Сжатый воздух из

камеры 12 поступает в камеру 11. За счет разности сил давлений, действующих на больший торец и кольцевой торец 17 ударника 2, последний начинает ускоренное движение в сторону инструмента, совершая рабочий ход. Радиальный канал 4 ударника 2 сначала перекрывается стенкой 19 корпуса, а затем вновь вскрывается со стороны аккумуляционной камеры 14, вследствие чего последняя сообщается d камерой 11, а 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 каналы 15 и дроссельные шайбы 16. Кроме того, дросселирование позволяет несколько разгрузить камеру 12, что снижает величину противодавления на ударник и дополнительно повышает энергию единичного удара. Эта разгрузка камеры 12 сказывается тем более, чем больший расход воздуха обеспечивают дроссельные шайбы 16.

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 вскрывается со стороны камеры 13 а из камеры 11 посредством каналов 3 и k ударника, камеры 13 и 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 из камеры 11 наносит удар по хвостовику инструмента 6, и цикл повторяется с той разницей, что новый цикл начинается при уже имеющемся избыточном давлении в аккумуляционной камере 14 (0,3-0,6 от сетевого), поскольку воздух из нее в период выхлопа не выпускается.

Частота ударов и энергия единичного удара (т.е. мощность молотка) в значительной степени определяется расходом сетевого воздуха через дроссельные каналы 15. Изменяя расходные характеристики последних, можно существенно (в пределах ±25% регулировать мощность молотка. В целях обеспечения возможности изменения расходных характеристик каналов 15 в них разъемно, например на резьбе, устанавливают сменные дроссельные шайбы с калиброванными отверстиями. В случае снабжения пневмомолотка одиннадцатью комплектами дроссельных шайб с последовательно увеличивающимися по диаметру проходными сечениями представляется возможным ступенчато (через каждые 5) увеличить исходную минимальную мощность на 50%. При замене же неполного комплекта, т.е. только части шайб, обеспечивается возможность бесступенчатого регулирования мощности молотка.

Предлагаемое техническое решение позволяет расширить область эффективного использования одного и того же пневматического молотка. Производственные организации для выполнения различных работ смогут использовать один или меньшее количество типоразмеров молотков, что снижает затраты на их эксплуатацию и ремонт, упрощает обслуживание и снабжение запасными частями и оснасткой.

Формула изобретения

1.Пневматический молоток по авт св. i№ 659739, отличающийс тем, что, с целью регулирования мощности молотка путем изменения проходного сечения дроссельных каналов ударника,в последних разъемно установлены дроссельные шайбы, выполненные с калиброванными отверстиями.

2.Молоток по .п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что шайбы установлены на резьбе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 653739, кл. Е 21 С 3/24, 1977.

16

1 г

/4

/r1

6

7

Щ

19

W