Пневматический молоток

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам ударного действия, применяющимся в горном деле, металлургии и строительстве. Технический результат изобретения состоит в снижении расхода воздуха при работе и простоты конструктивного исполнения (отсутствие перемещающихся, за исключением ударника, деталей). Для этого в стенке корпуса пневматического молотка выполнен сквозной канал, торец корпуса заглушен со стороны рукоятки крышкой, имеющей каналы, сходящиеся в одной точке и сообщающиеся с камерами рабочего и холостого ходов, а также с полостью гильзы, установленной в рукоятке, причем камера рабочего хода через отверстия в корпусе соединена с демпфирующей камерой, образованной гильзой и корпусом. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим машинам ударного действия, применяющимся в горном деле, металлургии и строительстве.

Известны пневматические молотки, содержащие корпус, дифференциальный поршень-ударник с кольцевой проточкой и каналом, имеющим выход на боковую поверхность, камеру рабочего хода и камеру пневматического буфера со стороны ударника с меньшим диаметром [1].

Недостатком указанной конструкции является существенный износ поршня-ударника в процессе эксплуатации, что приводит к изменению площади проходного сечения канала в ударнике, а следовательно, снижению ударной мощности молотка в целом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является пневматический молоток, содержащий гильзу, жестко скрепленную с корпусом, с выполненной в нем центральной полостью, один из торцов которого заглушен крышкой, с образованием между последней и гильзой впускной полости, соединенной с источником сжатого воздуха, поршень-ударник, размещенный в центральной полости корпуса, сообщенной с атмосферой, и делящий ее на камеру холостого и рабочего ходов, выполненный в стенке сквозной канал, соединяющий камеру холостого хода с впускной полостью, буксу для рабочего инструмента, закрепленную на другом торце корпуса [2].

Недостатком пневматического молотка данной конструкции является то, что он сложен в изготовлении, а также относится к клапанной схеме, т.е. впуск сжатого воздуха осуществляется посредством двух соприкасающихся деталей (клапан-седло), поэтому он не обеспечивает нормальной, бесперебойной работы в условиях пониженных температур (происходит "залипание" клапанной пары).

Пневматический молоток предлагаемой конструкции содержит гильзу, жестко скрепленную с корпусом, с выполненной в нем центральной полостью, один из торцов которого заглушен крышкой, с образованием между последней и гильзой впускной полости, соединенной с источником сжатого воздуха, поршень-ударник, размещенный в центральной полости корпуса, сообщенной с атмосферой, и делящий ее на камеры холостого и рабочего ходов, выполненный в стенке сквозной канал, соединяющий камеры холостого хода с впускной полостью, буксу для рабочего инструмента, закрепленную на другом торце корпуса, отличающийся тем, что в крышке выполнены два сходящихся друг с другом канала, один из которых сообщен с впускной полостью и камерой рабочего хода, а второй - с впускной полостью и сквозным каналом.

Пневматический молоток предлагаемой конструкции обеспечивает снижение расхода воздуха при его эксплуатации, кроме того, его отличает простота конструктивного решения (отсутствие перемещающихся, за исключением поршня-ударника, деталей), что несомненно повышает его технологичность и увеличивает сроки эксплуатации.

На чертеже изображен продольный разрез пневматического молотка предлагаемой конструкции.

Пневматический молоток содержит рукоятку 1 с продольным пазом под футорку 2, через которую обеспечивается подача воздуха в впускную полость А гильзы 3. В гильзу вворачивается корпус 4, имеющий центральную полость, в которой перемещается поршень-ударник 5, делящий ее на камеры рабочего Б и холостого В ходов. Верхний торец корпуса заглушен крышкой 6, упирающейся в кольцевой выступ на внутренней поверхности гильзы и фиксирующейся относительно корпуса с помощью штифтов 7. В крышке имеются каналы 8, 9, сходящиеся в одной точке и сообщающиеся с камерами холостого и рабочего ходов через сквозной канал 10 в стенке корпуса, а также с впускной полостью. В стенке корпуса имеются отверстия 11 и 12, сообщающие его центральную полость с демпферной камерой, полостью Г и полостью Д, которые образованы наружной стенкой корпуса и внутренней поверхностью гильзы и разрезного защитного кожуха 13 соответственно. В нижней части корпуса крепится букса 14, в центральном отверстии которой расположен инструмент 15, закрепленный в колпаке 16.

Пневматический молоток работает следующим образом.

Сжатый воздух из пневмосети через футорку 2, установленную в отверстии рукоятки 1, поступает в впускную полость А гильзы 3. Далее через каналы 8 и 9 в крышке он направляется в камеру рабочего хода Б и через сквозной канал 10 в стенке корпуса в полость холостого хода В. Полости гильзы А, демпферная Г и камера рабочего хода Б сообщены с атмосферой (практически на данном этапе цикла работы они представляют собой одну общую камеру, вследствие чего давление в них близко к атмосферному), суммарное проходное сечение каналов 8 и 11 существенно меньше площади выпускных отверстий 12.

После перекрытия поршнем-ударником 5 выпускных каналов 12 камера рабочего хода Б разобщается с атмосферой и в ней начинает повышаться давление воздуха. При движении поршня-ударника от инструмента 15 объем камеры холостого хода В увеличивается. После прохождения поршня-ударника выпускных отверстий камера холостого хода сообщается с атмосферой, однако, под действием сил инерции, от соударения поршня-ударника с инструментом первый продолжает перемещаться вверх, преодолевая усилие сжатия воздуха, подаваемого в камеру рабочего хода Б от пневмосети. При этом воздух, истекающий через канал 8 в крышке, частично запирает проходное сечение канала отверстия 9 или даже подсасывает (за счет процесса эжекции) воздух из камеры холостого хода В через сквозной канал 10. Указанная схема течения обеспечивает снижение расхода воздуха из пневмосети. Так как демпферная полость Г через отверстие 11 соединена с камерой рабочего хода Б, то давление в ней также увеличивается. Объем демпферной полости подбирается таким образом, чтобы исключить соударение поршня-ударника с крышкой. Преодолевая противодавление воздуха, находящегося в демпферной полости, ударник 5 замедляет свое движение.

В результате торможения поршень-ударник останавливается, а затем, постепенно ускоряясь, движется к инструменту, совершая рабочий ход. По мере продвижения поршня-ударника объем камеры рабочего хода Б увеличивается, однако, давление воздуха в ней поддерживается близким к постоянному, что обеспечивается подпиткой ее через отверстие 8 в крышке воздухом от пневмосети.

После того, как поршень-ударник откроет одно из выпускных отверстий 12 со стороны камеры рабочего хода, последняя становится сообщенной с атмосферой, при этом в камере холостого хода В и канале 10 давление воздуха увеличивается и он начинает, проходя через отверстие 9 в крышке, поджимать воздушный поток, поступающий от пневмосети через отверстие 8 в камеру рабочего хода Б.

После нанесения поршнем-ударником по инструменту цикл повторяется с той разницей, что в импульс холостого хода будет включена доля импульса отскока поршня-ударника от инструмента.

Таким образом, выполнение сходящихся друг с другом каналов в крышке обеспечивает значительное снижение расхода воздуха через пневмомолоток при его эксплуатации за счет создания противодавления в канале 8 на определенных этапах цикла работы, Доведение изобретения до промышленного использования не требует внедрения каких-либо дополнительных производственных мощностей, значительных энерго- или трудозатрат на предприятиях, имеющих универсальное металлорежущее оборудование.

Формула изобретения

Пневматический молоток, содержащий гильзу, жестко скрепленную с корпусом, с выполненной в нем центральной полостью, один из торцов которого заглушен крышкой, с образованием между последней и гильзой впускной полости, соединенной с источником сжатого воздуха, поршень-ударник, размещенный в центральной полости корпуса, сообщенной с атмосферой, и делящий ее на камеры холостого и рабочего ходов, выполненный в стенке сквозной канал, соединяющий камеру холостого хода с впускной полостью, буксу для рабочего инструмента, закрепленную на другом торце корпуса, отличающийся тем, что в крышке выполнены два сходящихся друг с другом канала, один из которых сообщен с впускной полостью и камерой рабочего хода, а второй - с впускной полостью и сквозным каналом.

РИСУНКИ

Рисунок 1