Пневматическая машина ударного действия

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3803638/22-03 (22) 23. 10, 84 (46) 15.04.86. Бюл. Р 14 (71) Институт горного дела СО .АН СССР. (72) Ж. Г. Мухин, Б. Г. Трегубов, В. H. Власов и Ю.II. Кашин (53) 622. 233.65 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1038476, кл. Е 21 С 3/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР

11- 1078053, кл. Е 21 С 3/24, 1983. (54) (57) 1. ПНЕВИАТИЧЕСКАЯ МАШИНА

УДАРНОГО ДЕЙСТВИИ, включающая кор:пусную пластину с рукояткой и патрубком подвода энергоносителя с разрядными отверстиями, силовой блок в виде манжеты-клапана с ограничителем хода ее клапанной кромки, образующей между пластиной и шарнирно соединенным с ней подпружиненным ярмом, несущим боек, силовую камеру, установленный в подшипниковом узле корпусной пластины питатель с инструментодержателем и наковальней и привод поворота шпинделя, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, КПД и расширения диапазона регулировки характеристик работы пневматической машины, привод поворота шпинделя выполнен в виде фрпкционной катушки, гибкой нити, пружины с фиксаторами, поворотно-направляющего ролика и регулировочного зажима, причем фрикционная катушка расположена на шпинделе, пружина и поворотно-направляющий ролик закреплены на корпусной пластине, регулировочный за„„SU„„1224402 A

ran 4 Е 21 С 3/24 жим установлен на ярме, гибкая нить размещена на фрикционной катушке с образованием не менее одного витка и одним концом связана с пружиной, а другим через поворотно-направляющий ролик- срегулировочным зажимом.

2. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что фрикционная катушка выполнена ступенчатой со ступенями разного диаметра.

3. Иашина по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что с целью обеспечения возможности реверса вращения шпинделя, поворотно-направляющий ролик установлен на корпусной пластине с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной корпусной пластине, а фиксаторы пружины установлены на корпусной пластине с возможностью закрепления пружины в двух положениях по разные стороны от поворотно-направляющего ролика.

4. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ограничитель хода клапанной кромки манжеты-,клапана имеет винт для регулирования длины ограничителя, установленный в корпусной пластине °

5. Иашина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что внутри патрубка подвода энергоносителя смонтирован впускной клапан, подпружиненный относительно подводящего патрубка и через винтовой регулировочный упор относительно ярма.

6. Иашина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что боек выполнен составным из нескольких частей,связанных между собой посредством резьбовых крепежных элементов.

1224402

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия, применяемым для бурения горных пород, а также может быть использовано в строительстве при образова »ип отверстий, например, в стенках зданий.

Целью изобретения является повышение нацежности работы, КПД и рас»лирения диапазона регулирования характеристик работы пневматической машины.

На фиг.I показана машина, общий вид, в состоянии покоя; на фиг.2 то же, в момент выхлопа отработавшего энергоносителя из силовой камеры, на фиг.3 — вариант вб»полнения маш:llif с реверсируемым шпинделем; на фпг.4 — разрез Л-Л на фиг.3, на фиг.5 — вариант выполнения машины со сменными лригрузками бойка.

Машина состоит из корпусной пластипы ), вверху которой в подшипниковом узле 2 установлен шпиндель

3 с укре на нем инструментодержателем 4, в котором закреплен и»1струме»п 5. На противоположном

I инструментодержателю конце шпиндеJIB HbIl1o 1»1e»1 . наковальня 6 рой контактирует боек 7; установленный на верху подпружпненпого с помощью пружины 8 ярма 9, шарниром

10 сосди»1епного с пластиной 1. на пластине установлены по ее бокам кронштейн»1 l1, на которых закреплена основная рукоятка 12, с .помощью которой оператор при работе держит машину и оказывает осевое давление

11а инструмент. Между кронштейнами установлена распорка 13, в которую упирается пружина 8 (фиг.1 и 2).

Между пластиной 1 и ярмом 9 помещен силовой блок, выполненный в виде манжеты-клапана 14, снабженной ограничителем 15 хода ее клапапной кромки, соединенным с регулировочпым винтом 16, установленным в корпусной пластине 1, служащим для изменения длины ограничителя хода

15 клапанной кромки. Манжета-клапан

14 образует между пластиной 1 и ярмом 9 силовую камеру 17, которая посредством впускного клапана 18, натрубка 19 и добавочной рукоятки

20, предназначенной для уравновешиванич силы прижатия и для гашения реактивного вращающего момента, вы5

55 эываемого поворотом инструмента при работе, соединена через подводящий рукав (не показан) с источником энергоносителя.

Впускной клапан 18 установлен на пружине сжатия 21, укрепленной в полости подводящего патрубка 19, с ним контактирует пружина 22,установленная на форме на винтовом регулировочном упоре 23 со стороны силовой камеры 17, Привод поворота шпинделя выполнен в ниде фрикционной катушки 24, расположенной а шпинделе 3, которая может быть выполнена ступенчатой (вариант на чертежах не показан), с по меньшей иере двумя ступенями различного диаметра. Катушку охватывает не менее, чем в один виток, гибкач нить 25, одним концом связанная с пружиной 26, зафиксированной на пластине 1 с помощью фиксатора

27, а другим концом, огибая поворотно-направляющий ролик 28, связанная с регулировочным заха»мом 29, установленным в пазу 30, выполненном в ярме 9. Ступени фрикционной катушки 24 и регулировочный зажим 29 предназначены для создания широкого диапазона регулировки угла поворота рабочего инструмента 5, применительно к различным условиям работы.

С целью реверса вращения шпинделя 3, например, при применении машины для разворачивания резьбовых соединений, не поддающихся обычным средствам раскручивания, которое может быть осуществлено изменением направления навивки гибкой нити 25 на фрикционную катушку 24, поворотНо-HàïðàDëÿþùHé ролик установлен на корпусной пластине 1 с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной пластине, с помощью цапфы 31 (фиг.3), а для прикрепления пружины 26 в новое положение на пластине установлен еще один фиксатор 27 (фиг,4).

Для того, чтобы при кратковременных перерывах в работе е выключать источник энергоносителя (пневмоэнергии) и для оперативного, в процессе работы, изменения энергии единичных ударов на добавочной рукоятке 20 выполнены разрядные отверстия 32 так, что их может перекрыть полностью или частично

1224402

55 оператор пальцами руки (фиг.1 и 2).

Энергию единичных ударов также можно изменять путем смены дополнительных пригрузов 33 (фиг.5), укрепляемых на бойке 7 с помощью резьбовых соединений 34. С целью исключения передачи ударных нагрузок на. подшипниковый узел 2 и на пластину

1 между шпинделем 3 и узлом 2 установлены резьбовые втулки 35 и 36.

Машина работает следующим образом.

В инструментодержатель 4 вставляют рабочий инструмент 5, подключают к рукоятке 20 подводящий рукав, включают в работу энергоноситель, в качестве которого может быть использован любой маломощный источник пневмоэнергии, например пылесос, подводят машину к обрабатываемому объекту и зажимают пальцами левой руки разрядные отверстия 32, Перед пуском машины, т.е. в состоянии покоя, клапан 18 открыт, что объясняется тем, что пружина 22 имеет несколько большую жесткость, чем пружина сжатия 21, на которой он установлен, поэтому сжатый воздух проходит в силовую камеру 17 из патрубка 19 и создает в ней избыточ ное давление. Под действием этого давления ярмо 9, поворачиваясь на шарнире 10, отходит от пластины 1, сжимая при этом примну 8, которая накапливает некоторую энергию.

При отходе ярма вправо (фиг.2) манжета-клапан 14 своей клапанной кромкой следует за ним, поскольку и на нее оказывает воздействие давление в силовой камере 17, но к кон цу хода ярма вправо исчерпывается заданная длина ограничителя 15 хода клапанной кромки манжеты-клапана 14 и она отрывается от продолжающего отходить вправо ярма 9, герметичность силовой камеры 17 нарушается, между ее клапанной кромкой и ярмом, образуется зазор, через который происходит выхлоп отработавшего сжатого воздуха из силовой камеры, благодаря чему давление в силовой ка мера резко падает. В результате такого падения давления в силовой камере впускной клапан 18, не испытывая противодавления с ее стороны, под действием сжатой пружины 21 и сетевого давления в патрубке 19 перекрывает вход в силовую камеру

45 и поступление сжатого воздуха в последнюю прекращается, благодаря чему устраняется бесполезный его выброс наружу через выхлопной зазор.

Ярмо 9, уже не испытывая давления . со стороны силовой камеры, под действием сжатой пружины 8 с нарастающей скоростью возвращается в исходное положение и при этом бойком 7 наносит удар по наковальне 6, который через шпиндель 3 и инструментодержатель 4 передается инструменту

5. При этом ярмо к концу своего хода входит в контакт с клапанной кромкой манжеты клапана 14 и сжимает оставшийся в загерметизированной силовой камере воздух. Создаваемое таким образом давление в силовой камере, суммируясь с усилием сжатой пружины 22, заставляет открыться клапан 18, сжатый воздух вновь поступает в силовую камеру, и цикл повторяется в описанном порядке.

При отходе ярма вправо оно тянет за собой присоединенную к регулировочному зажиму 29 гибкую нить 25, которая благодаря силе трения вследствие натяжения другого ее конца пружиной 26 поворачивает фрикционную катушку 24 на заданный угол, а с нее через шпиндель и инструментодержатель и рабочий инструмент 5.

При рабочем ходе ярма, т.е. при движении его влево, натяжение нити

25 ослабевает и она под действием пружины 26 свободно перетягивается в исходное положение,не испытывая большого трения о фрикционную катушку и не поворачивая ее в обратную сторону. Поворотно-направляющий ролик 28, подвижно установленный на корпусной пластине 1 с помощью цапфы 31 и автоматически занимающий нужное положение (фиг.4), обеспечивает правильное направление гибкой нити 25 относительно фрикционной катушки 24 и не позволяет ей сходить с последней.

При работе оператор нажимает на машину с помощью рукоятки 12, чем создает осевое усилие на инструмент, а придерживая другой рукой дополнительную рукоятку 20, уравновешивает эту силу нажатия, а также гасит, хоть и небольшой, но все же возникающий при повороте инструмента реактивный вращающий момент, 5 12

Для обеспечения наибольшей производительности машины приводят в соогветствие со свойствами буримого материала угол поворота инструмента, увеличивают его путем передвигания регулировочного зажима 29 в пазу

- 30 вверх, в сторону бойка 7, и уменьшают передвигая этот зажим вниз, в сторону силового блока. В первом случае ход перетягивания гибкой нити 25 увеличивается, во втором уменьшается, соответственно увеличивается или уменьшается поворот фрикциопной катушки 24, а с ней и инструмента 5. Таким образом осуществляется плавное изменение вели шны поворота рабочего инструмента ° При отсутствии необходимости с точной настройки угла поворота инструмента ее .осуществляют путем переброски гибкой нити с одной ступени фрикционной катушки на другую.

При этом переброска на ступень .меньшего диаметра приводит к увеличению угла поворота инструмента, а переброска на большую ступень — к его уменьшению.

При возникновении необходимости изменения силы единичного удара уменьшают или увеличивают массу бойка 7 путем установки на него дополнительных пригруэов 33, укрепляя их на бойке реэьбовым. элементом 34.

Таким способом ступенчато изменяют энергию единичного удара. Плавное ее изменение достигается изменением длины ограничителя 15 хода клапанной кромки манжеты-клапана 14 с помощью регулировочного винта 16, Увеличение длины ограничителя 15 позволяет клапанной кромке манжеты-клапана

l4 дольше следовать за отклоняющимся вправо ярмом 9; которое больше сжимает пружину 8, а это приводит к увеличению скорости рабочего хода ярма и длины его разгонного пути, а вместе с ним и бойка 7, т.е. к увеличению энергии единичного удара.

24402 6

f5

Уменьшение длины ограничителя 15 приводит к обратному.

Частоту и энергию единичных ударов изменяют также и при помощи винтового регулировочного упора 23, с помощью которого изменяют поджатие пружины 22, При увеличении поджатия этой пружины раньше открывается впускной клапан 18, раньше начинает поступать сжатый воздух в силовую камеру 17, сокращается время цикла, т.е. увеличивается частота ударов. Соответственно уменьшение поджатия пружины 22 также приводит к обратному.

Оперативно, не останавливая работы машины, можно изменять энергию единичных ударов и их частоту, перекрывая папьцами руки, которой держат вспомогательную рукоятку 20, разрядные отверстия 32, что приводит к изменению подачи сжатого воздуха в силовую камеру машины. Это дает дополнительные удобства в работе, так же как и кратковременное отключение машины (открыванием сразу всех разрядных отверстий 32 без отключения источника пневмоэнергии, например, при смене рабочего инструмента, переналадке машины и т.п. работах).

Машину можно использовать не только для бурения отверстий, но и для других специальных работ, например, в качестве рубильного молотка (механического зубила), для чего отсоединяют пружину 26 от фиксатора

27, вследствие чего отключается механизм поворота шпинделя и машина работает только на удар. Машину можно также использовать для разворота трудноскручиваемых резьбовых соединений, для чего ее шпинделю придают левое вращение переброскрй гибкой нити 25 на фиркционной катушке 24 на обратное направление навивки и перекреплением пружины

26 на правый фиксатор 27.

1224402 юг.

1224402!

224402

Составитель 1О. Стрелов

Редактор К. Волощук Техред И.Попович Корректор М. Демчик

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1898/28

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4