Воздухораспределительное устройство пневматического молотка Советский патент 1982 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

Изобретение относится к горным и строительным машинам и может быть использовано при создании пневматических машин ударно-вращательного, ударно поворотного и ударного действия как ручных, так и не ручных. Известна конструкция пневматического молотка, содержащего рукоятку, инструмент, корпус с ударником и воз духораспределение в виде трубчатого цилиндрического клапана, размещенного в гнезде клапанной коробки с боковыми подводящими и отводящими воздушнЕ ми каналами 1. Недостатками такого технического решения являются преобладанзщее трение боковой плсацадки клапана в гнезде и отсутствие площадок подтекания воздуха, обуславливающих неравномерное истирание боковой площадки клапа на и задержку его при перемещении, включая начало и конец перекидки, что нарушает устойчивую работу воздухораспределительного устройства и пневматического молотка в целом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является воздухораспределительное устройство пневматического молотка, включающее кольцевую клапанную коробку с ограничивающей обечайкой и гнездом, в котором расположен цилиндрический трубчатый клапан, и воздухоподводящие каналы 2. Недостатком указанного устройства является постоянное трение опорной торцовой поверхности цилиндрического клапана о посадочную площадку гнезда в клапанной коробке, обусловливающее задержки в переключении. Кроме тогоу перекос клапана в осевом направлении приводит к дефОЕ мации торцовых кромок клапана от ударов (во время его перекидки) о боковые поверхности гнезда клапанной коробки. После приработки клапан приобретает бочкообразную форму вместо цилиндрической, что увеличивает непроизвольные утечки сжатого воздуха через образующиеся зазоры между боковыми поверхностями клапана и гнезда в робке. Цель изобретения - повыаение надежности згшуска и работы воздухораспределительного устройства. Поставленная цель достигается тем, что на торцах трубчатого клапана выполнены радиальные прорези, при зтом оси клапана и клапанной коробки взаимно перпендикулярны. В клапанной коробке может быть выполнено несколько гнезд, в которых расположены трубчатые клапаны. На фиг. 1 представлен пневматичес кий молоток с воздухораспределительным устройством, частичный разрез; на фиг. 2 - клапанная коробка, разрез по клапанным гнездам. Пневматический молоток содержит цилиндр 1, ударник 2, рукоятку 3 с пусковым устройством (не показано) любой конструкции, рабочий инструмен 4. Ударник 2 разделяет центральный канал цилиндра 1 на полости 5 и 6 холостого и рабочего ходов. На торце цилиндра 1 со стороны рукоятки З.установлена кольцевая клапанная коробка 7 с гнездом 8 и цилиндрическим трубчатым клапаном 9 в нем. Торцы клапана 9 снабжены прорезями 10 и вы тупами 11. Применение нескольких одноименных клапанов способствует повышению стабильности запуска и работы воздухора пределительного устройства и молотка в целом. Снаружи коробки 7 размещена ограж дающая обечайка 12, выполненная в виде кольца с окнами 13 для удержания клапанов 9 от выпадания из гнезд 8 и пропуска воздуха в гнездо из кольцевой предкамеры 14, которая сообщена с сетью сжатого воздуха че1рез каналы в цилиндре 1 и пусковое устройство в рукоятке 3. Клапанная коробка 7 прижата к торцу цилиндра 1 крышкой 15 с камерой 16. Гнездо 8 коробки 7 снабжено сквозными вЫходящими на торцы коробки каналами 17 и 18, сообщеиощими полость гнезда соответственно с полостью 5 через канал 19 в цилиндре 1 и с камерой 16 и полостью 6. Цилиндр 1 снабжен выпускным каналом 20, через который полости 5 и 6 периодически сообщаются с атмосферой и опорожняются. Пневматический молоток работает следующим образом. При нажатии на рукоятку 3 включается пусковое устройство (не показано) , и сжатый воздух из сети поступает в кольцевую предкамеру 14, отку да через впускные окна 13 - в полост гнезда 8 с трубчатым клапаном 9. В зависимости от положенияклапанов 9 и ударника 2 воздух из гнезда 8 поступает или по каналу 18 в камеру 16 и полость 6 (фиг. 2, левое положение клапана), или по каналу 17 и 19 в ка меру 5 (фиг. 2, правое положение клапана). Согласно положению молотка, изображенному на фиг. 1, сжатый воздух из гнезда 8 поступает через канал 18 в камеру 16 и полость 6, откуда посредством выпускного канала 20 - в атмосферу, и давление в полости гнез да 8 со стороны канала 18 понижается Сетевой воздух, подтекающий благодаря прорезям 10 под клапан 9, повышает давление на него со стороны канала 17, и клапан перемещается в сторону канала 18 и перекрывает его. Прорези 10 на торцах клапана 9 позволяют реализовать равномерное подтекание сетевого воздуха с обеих торцов, и клапан, таким образом, в период своего перемещения поддерживается в полости гнезда без перекоса. Этому устойчивому положению клапана способствуют меньшие силы трения со стороны его торца, скользящего по внутренней поверхности гнезда. Меньшие силы трения обуславливаются площадью выступов 11, меньшей площади сплошного торца на величину площади прорезей 10.- Кроме того, сетевой воздух, омывающий равномерно со всех сторон клапан 9, благодаря прорезям 10 поддерживает его в устойчивом положении как после отрыва, так и во время движения до момента посадки. Отсутствие перекоса клапана 9 предохраняет его торцовые отсечные кромки и боковую поверхность от деформации. При этом искривления боковой поверхности клапана не происходит и зазоров между клапаном и внутренней поверхностью гнезда клапана не образуется, что позволяет избежать непроизвольных утечек сжатого воздуха из сети через молоток. После перекрытия клапаном 9 канала 18 воздух из сети прекращает поступать в камеру 16 и полость 6, давление в которой устанавливается близким по величине к атмосферному. Таким образом, сетевой воздух из предкамеЕ 14 через окно 13 поступает в полость гнезда 8, откуда по каналам 17 и 19 - в камеру 5, давление в которой начинает повышаться. Разность сил давления на торцы ударника 2 со стороны полостей 5 и 6 обусловливает его движение от инструмейт & совершается холостой ход. В силу ускоренного движения ударника 2 давление в полости 5, канале 19 и под клапаном 9 заметно уменьшается, а после ОТК1ЯДТИЯ выпускного окна 20 резко понижается до атмосферного. Давление воздуха на клапан 9 со стороны канала 18 в зтот период, возрастает за счет сжатия отсеченного в полости б и камере 16 воздуха, а также подтекания сетевого воздуха под клапан благодаря прорезям 10. Под действием перепада давления клапан 9 перемещается в сторону канала 17, отк жлвая поступление сетевого воздуха через канал 18 в камеру 16 и полость 6, увеличивая в последней противодавление, чем обусловвливается торможение ударника 2 в конце холостого хода. Клапан 9, перемещаясь в сторону канала 17, своим торцом скользит по поверхности глухого торца гнезда 8. Поскольку площадь выступов 11 со стороны торца клапана 9 меньше площади сплошного торца на величину площади прюрезей 10, то силы трения в меньшей степени вызывают перекос клапана. Крюме того, сетевой воздух, омывающий со всех сторон клапан 9, благодаря прорезям 10 поддерживает его в устойчивом положении до момента закрытия им канала 17. После закрытия клапаном 9 канала 17 поступление сетевого воздуха в канал 19 и камеру 5 прекращается. Продолжая холостой ход, ударник 2 под действием сил торможения со стороны полости 6 и камеры 16 останавливается и начинает ускоренное движение к инструменту 4, совершая рабочий ход. При ускоренном движении ударника 2 к инструменту 4 давление в полости 6 и камере 16, а также в канале 18 постепенно снижается, а после открытия выпускного канала 20 понижается до уровня атмосферного.. Силы давления, действующие на клапан 9 со стороны канала 18, также существенно уменьшаются. После перекрытия ударником 2 выпускного канала 20 в полости 5 начинается сжатие отсеченного там свободного воздуха. Под действием возрастающего давле ния воздуха со стороны канала 17 и подтекания сетевого воздуха через прорези 10 под опорную боковую поверхность клапана 9 последний начинает перемещение в сторону канала 18 и перекрывает его. Перемещение клала на 9 происходит без его перекоса и при сниженном трении со стороны торцовой поверхности, что обусловливает ся наличием выступов 11 и прорезей 10 на торцах клапана. Кроме того, такой устойчивый характер перемещени клапана 9 обеспечивает более раннее и быстрое перекрытие впускного канала 18. Через открывшийся канал 17 по каналу 19 сжатый воздух из полости гнезда 8 начинает поступать в полость 5 холостого хода. Преодолевая противодавление со стороны полости 5, дарник 2 наносит удар по инструменту 4 , после чего процесс повторяется с той лишь разницей, что в формировании силового импульса очередного хоа участвует и импульс отскока. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность запуска и работы молотка, причем эта наежность дополнительно увеличивается практически во столько же раз, каково количество одноименных клапанов,, задействовано в воздухораспределительном устройстве. Формула изобретения 1. Воздухораспределительное устройство пневматического молотка, включающее кольцевую клёшанную коробку с ограничивающей обечайкой и гнездом, в котором расположен цилиндрический трубчатый клапан, и воздухоподводящие каналы, отличающееся тем, что, d Целью повышения надежности запуска и работы устрюйства, на хордах трубчатого клапана вкшолнеиы радиальные прорези, при этом оси клапана и клапанной коробки взаимно перпендикулярны. 2. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что в клапанной коробке выполнено несколько гнезд, в которых расположены трубчатые клапаны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Германии I 217428, кл. 5 В 3/24, 1909. 2.Патент Швеции 189338, кл. 87 В 2/05, 1964 (прототип).

18

IS

/

/ / /

17

If IS 3 ti fV

J-Л

13 17

ui.i