Устройство ударного действия

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для ударного разрушения горных пород. Цель - повышение энергии удара. В полости ступенчатого корпуса устройства с возможностью осевого перемещения и перекрытия его выхлопных отверстий 8 установлена ступенчатая гильза 2 с каналом в меньшей ее ступени, связанным с магистралью подвода сжатого воздуха. Причем в гильзе 2 установлен ступенчатый ударник 3 и образует с корпусом 1 камеру (К) 5 обратного хода. С меньшей ступенью гильзы 2 ударник 3 образует К 6 прямого хода, а с большей ступенью - кольцевую К 7, которая посредством канала 10 в гильзе 2 постоянно сообщена с атмосферой. Ударник 3 имеет канал, который связывает К 5 и 6. Большая ступень гильзы 2 образует с корпусом 1 управляющую К 4, выполненную с возможностью периодического сообщения с атмосферой и посредством канала 9, выполненного в гильзе 2, - с К 6. Предлагается три варианта сообщения К 4 с атмосферой. Устройство надежно работает с любым по производительности источником сжатого воздуха. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности, к устройствам ударного действия.

Цель изобретения повышение энергии удара.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства ударного действия с проточкой на меньшей ступени ударника. На фиг. 2 изображен продольный разрез устройства ударного действия, в котором кольцевая управляющая камера сообщена с атмосферой посредством управляемого электромагнитного клапана. На фиг. 3 изображен продольный разрез устройства ударного действия с клапаном, расположенным в торцевом отверстии корпуса. На фиг. 4 изображен продольный разрез устройства ударного действия, корпус которого имеет кольцевой упругий элемент, между корпусом и гильзой размещены кольцевая предкамера и кольцевая полость для выхлопа.

Устройство ударного действия состоит из ступенчатого корпуса 1, ступенчатой гильзы 2 и ударника 3. Корпус 1 образует с гильзой 2 управляющую камеру 4, а с ударником 3 и гильзой 2 переднюю камеру обратного хода 5. Гильза 2 образует с ударником 3 камеру прямого хода 6 и кольцевую камеру 7. В корпусе 1 выполнены выхлопные отверстия 8. В гильзе 2 выполнен канал 9 для сообщения камеры прямого хода 6 с управляющей камерой 4. Для постоянного сообщения кольцевой камеры 7 с атмосферой служит канал 10, выполненный в гильзу 2. На меньшей ступени ударника выполнена кольцевая проточка 11. Сжатый воздух из магистрали в камеру 6 подается по каналу 12, из камеры 6 в камеру 5 по дроссельному каналу 13 в ударнике 3.

Предлагается три варианта сообщения управляющей камеры 4 с атмосферой.

Первый вариант: по каналу 9 и проточке 11, через кольцевую камеру 7 и канал 10 в атмосферу (фиг. 1).

Второй вариант: через управляемый электромагнитный клапан 14 (фиг. 2).

Третий вариант: через отверстие 15 в корпусе 1, закрытое клапаном 16 со штоком 17 и пружиной 18, установленной между клапаном 16 и выступом 19 корпуса 1 (фиг. 3).

Дополнительно между корпусом 1 и гильзой 2 образованы кольцевая предкамера 20 и кольцевая полость 21, для выхлопа камера глушения (фиг. 4), сообщенная с кольцевой камерой 7 отверстием 23. Кроме этого, между корпусом 1 и наковальней 22 установлен кольцевой упругий элемент 24 (фиг. 4).

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух по каналу 12 поступает в камеру прямого хода 6, в которой повышается давление. Под действием давления сжатого воздуха ударник 3 перемещается в крайнее переднее положение. По каналу 9 сжатый воздух поступает в управляющую камеру 4. Под действием разности давлений сжатого воздуха в камерах 4 и 6 гильза 2 прижимается к корпусу 1. Через дроссельный канал 13 сжатый воздух наполняет переднюю камеру обратного хода 5. Благодаря разности площадей ударник 3 перемещается в крайнее заднее положение, при этом канал 9 перекрывается. В крайнем заднем положении проточка 11 сообщает управляющую камеру 4 через канал 9, кольцевую камеру 7 и канал 10 с атмосферой. Происходит выхлоп сжатого воздуха из управляющей камеры 4 и перемещение гильзы 2 в заднее положение под действием давления сжатого воздуха в камере прямого хода 6 на заднюю торцевую стенку гильзы 2. При отходе гильзы 2 от корпуса 1 передняя камера обратного хода 5 сообщается с атмосферой через отверстие 8. Для уменьшения шума выхлопа на пути сжатого воздуха может быть расположена кольцевая полость камера глушения 21- и большое число отверстий 8. Вследствие разности давлений ударник 2 перемещается вперед и наносит удар по наковальне 19. После нанесения удара ударник 3 прижат к наковальне 22 давлением сжатого воздуха в камере 6 до тех пор, пока гильза 2 не будет прижата к корпусу 1 давлением в камере 4. При крайнем переднем положении ударника 3 через открытый канал 9 сжатый воздух заполняет управляющую камеру 4 и прижимает гильзу 2 к корпусу 1 или к кольцевому упругому элементу 23. Цикл работы устройства повторяется.

Цикл работы устройства ударного действия может быть управляемым. В этом случае выхлоп сжатого воздуха из управляющей камеры 4 в атмосферу происходит при открытии электромагнитного клапана 14. Это позволяет оптимизировать рабочий цикл устройства по частоте с целью получения максимальной ударной мощности при минимальном расходе сжатого воздуха.

Автоматический цикл работы устройства ударного действия возможен при использовании клапана 16 со штоком 17. При крайнем заднем положении ударник 3 воздействует на шток 17, сжимает пружину 18 и открывает клапан 16 происходит выпуск сжатого воздуха из управляющей камеры 4. При перемещении ударника 3 вперед воздействие на шток 17 прекращается и клапан 16 закрывается.

Для уменьшения шума выхлопа на пути сжатого воздуха может быть расположена кольцевая полость камера глушения 21- и большое число отверстий 8. В этом случае выхлоп сжатого воздуха из управляющей камеры 4 происходит по каналу 9 по проточке 11, через кольцевую камеру 7, через отверстие 23, через камеру глушения 21, через отверстия 8 в атмосферу. Выхлоп сжатого воздуха из камеры 5 обратного хода происходит при отходе гильзы 2 от корпуса через камеру глушения 21 и отверстия 8 в атмосферу.

Устройство может надежно работать с любым по производительности источником сжатого воздуха.

Формула изобретения

1. Устройство ударного действия, включающее ступенчатый корпус с выхлопными отверстиями, установленный в полости корпуса и образующий с последним камеру обратного хода ступенчатый ударник с каналом, связывающим камеру обратного хода с камерой прямого хода, магистраль подвода сжатого воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения энергии удара, оно снабжено установленной в полости корпуса с возможностью осевого перемещения и перекрытия выхлопных отверстий ступенчатой гильзой с каналом в меньшей ее ступени, связанным с магистралью подвода сжатого воздуха, причем ударник размещен в гильзе и образует с ее меньшей ступенью камеру прямого хода, а с большей степенью кольцевую камеру, которая постоянно сообщена с атмосферой, при этом большая ступень гильзы образует с корпусом управляющую камеру, выполненную с возможностью периодического сообщения с атмосферой, и посредством канала, выполненного в гильзе, с камерой прямого хода.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляющая камера сообщена с атмосферой посредством канала в гильзе и кольцевой проточки, выполненной на меньшей ступени ударника для сообщения управляющей камеры с кольцевой камерой.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляющая камера сообщена с атмосферой посредством отверстия, выполненного в корпусе и клапана.

4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что клапан выполнен электромагнитным.

5. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что клапан подпружинен относительно выступа, выполненного на меньшей ступени корпуса и имеет шток, расположенный в торцевой стенке большей ступени гильзы для взаимодействия с ударником при обратном ходе последнего.

6. Устройство по пп. 1 5, отличающееся тем, что кольцевая камера сообщена с атмосферой посредством продольного канала, выполненного в стенке меньшей ступени гильзы.

7. Устройство по пп. 1 5, отличающееся тем, что большая ступень гильзы установлена с зазором относительно корпуса с образованием между ними кольцевой полости, при этом кольцевая камера сообщена с кольцевой полостью посредством сквозных отверстий, выполненных в стенке большей ступени гильзы.

8. Устройство по пп. 1 5 и 7, отличающееся тем, что между корпусом и большей ступенью гильзы размещен кольцевой упругий элемент.

9. Устройство по пп. 1 8, отличающееся тем, что между корпусом и гильзой с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью последней размещены кольцевые упругие элементы.

10. Устройство по пп. 1 9, отличающееся тем, что между корпусом и меньшей ступенью гильзы выполнена кольцевая предкамера, связанная с магистралью подвода сжатого воздуха и с камерой прямого хода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4