Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением



Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением
Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением

 


Владельцы патента RU 2417874:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (RU)

Изобретение относится к области строительных и горных машин для разрушения скальных и мерзлых грунтов. Пневматический молоток содержит сетевую камеру, полый цилиндр, в котором размещен ударник с центральным каналом, разделяющий полость цилиндра на камеры холостого и рабочего ходов, стакан и трубку с дроссельным каналом. На одном торце цилиндра установлена крышка с буртиком и центральным сквозным отверстием. В другом торце цилиндра установлен рабочий инструмент. В боковой стенке цилиндра выполнены выпускные каналы. Между стенкой стакана и внешней боковой поверхностью цилиндра расположена кольцевая непроточная форсажная камера. В стенке цилиндра выполнен форсажный канал, обеспечивающий периодическое сообщение форсажной камеры с камерой рабочего хода. Форсажный канал выполнен фигурным с длиной по образующей цилиндра, равной длине ударника по его торцевым кромкам. В крышке выполнен дроссельный калиброванный радиальный канал, соединяющий сетевую камеру и кольцевую непроточную форсажную камеру. Трубка пропущена через центральный канал ударника, проведена через центральное отверстие крышки и соединяет постоянно сетевую камеру с камерой холостого хода с помощью дроссельного канала. Боковые поверхности трубки и центрального сквозного отверстия в крышке выполнены с образованием между ними впускного в камеру рабочего хода дроссельного кольцевого канала. В результате обеспечивается управление изменением давления воздуха в камере рабочего хода. 1 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к области строительных и горных машин ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков для машиностроения, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения скальных пород и мерзлых грунтов.

Известен погружной пневмоударник (см., например, а.с. СССР №470608, Мкл. Е21С 3/24, 1975), включающий цилиндр, разделенный ударником на камеры рабочего и холостого ходов, трубку с системой продольных управляемых и продувочных, а также радиальных каналов, отсекающие кромки которых при взаимодействии с боковой поверхностью центрального сквозного канала и выточки в ударнике периодически сообщают указанные камеры с сетью сжатого воздуха, причем трубка установлена в канале хвостовика рабочего инструмента уплотненно.

Недостатком такого и подобных ему пневмоударных механизмов является специфическая зависимость длины ударника от величины его хода: длина более чем в 2 раза превышает ход ударника. Такие механизмы характеризуются большой массой ударника, значительными габаритами по длине, повышенной вибрацией цилиндра и для ручных машин практически неприемлемы. Существенным недостатком конструктивного решения таких механизмов является обязательность уплотненных неподвижных посадок трубки относительно цилиндра и хвостовика рабочего инструмента, а также подвижных посадок ударника относительно трубки и цилиндра. Поскольку с «одной установки» технологически не представляется возможным обрабатывать одновременно все детали (цилиндр, трубку и ударник), то практически невозможно осуществить уплотненные подвижные посадки без перекосов, «закусываний», что ухудшает энергетические характеристики механизма и молотка в целом. Недостатком такого и подобных ему технических решений является также уплотненное закрепление трубки в хвостовике инструмента, что приведет к поломке трубки вблизи ее закрепления.

Известен также пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением (см., например, патент РФ №2062692, Мкл. В25D 9/04, 17/12, Е21С 3/24, 1996), включающий полый цилиндр с размещенным в нем ударником с центральным сквозным каналом, разделяющим полость цилиндра на камеру рабочего и холостого ходов, трубку с продольным каналом, взаимодействующую с центральным каналом ударника, снабженную постоянно открытым впускным дроссельным каналом в камере холостого хода, установленную с опиранием на торец цилиндра крышку с буртиками, на который опирается стакан с воздухоподводящим каналом, разъемно закрепленный относительно цилиндра, а также кольцевую аккумуляционную камеру, образованную стенкой стакана и внешней боковой поверхностью цилиндра, перепускные каналы, выполненные в стенке цилиндра на уровне камеры рабочего хода в виде радиальных каналов, трубка выполнена с возможностью осевого и радиального перемещения относительно центрального сквозного отверстия крышки, а постоянно открытый впускной дроссельный канал в камеру рабочего хода выполнен в виде кольцевого канала с возможностью изменения формы его поперечного сечения, образованного боковыми поверхностями трубки, и центрального сквозного отверстия в крышке. Молоток также содержит сетевую камеру, радиальные выпускные каналы в цилиндре, воздухоотбойное кольцо с каналами в стенке, образующими выпускную камеру, рабочий инструмент с хвостовиком, колпак, закрепленный разъемно относительно цилиндра, и рукоятку с устройством включения подачи сжатого воздуха в сетевую камеру. Основной недостаток указанного технического решения - это значительный объем аккумуляционной камеры, постоянно сообщенной с камерой рабочего хода, что обусловливает давление воздуха в них в конце холостого хода, как правило, меньшее по величине в сравнении с давлением воздуха в камере сетевого воздуха на 15…17%, что не способствует настолько же сократить время торможения ударника, а в начале рабочего хода сократить время его разгона и приобретение ударником более высокой скорости. Отмеченное приводит к увеличению времени цикла и уменьшению скорости ударника с хвостовиком инструмента, а следовательно, уменьшению как частоты ударов, так и энергии единичного удара.

Известен также пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением (см., например патент РФ №2256544, Мкл. В25D 9/04, Е21С 1/30, 2005) - прототип, содержащий сетевую камеру, рукоятку с устройством подачи сжатого воздуха в сетевую камеру. Полый цилиндр, в котором размещен ударник с центральным каналом, разделяющий полость цилиндра на камеры холостого и рабочего ходов, установленную на одном торце цилиндра со стороны камеры рабочего хода крышку с буртиком, центральным сквозным и седлом центрального отверстия, установленным в другом торце цилиндра. Рабочий инструмент с хвостовиком. Трубку с дроссельным каналом и буртиком, расположенным в сетевой камере для взаимодействия с седлом отверстия крышки, выполненным в боковой стенке цилиндра. Стакан, установленный днищем на буртике крышки. Кольцевую непроточную форсажную камеру, расположенную между стенкой стакана и внешней боковой поверхностью цилиндра. Форсажный канал в виде радиального канала, выполненный в стенке цилиндра и обеспечивающий периодическое сообщение форсажной камеры с камерой рабочего хода. И дроссельный калиброванный радиальный канал, выполненный в крышке и соединяющий постоянно сетевую камеру и кольцевую непроточную форсажную камеру. При этом трубка пропущена через центральный канал ударника, проведена через центральное отверстие крышки, соединяет постоянно сетевую камеру с камерой холостого хода с помощью постоянно открытого дроссельного канала, выполненного с возможностью осевого и радиального перемещения относительно центрального сквозного отверстия крышки. Боковые поверхности трубки и центрального сквозного отверстия в крышке выполнены с образованием между ними постоянно открытого впускного в камеру рабочего хода дроссельного кольцевого канала, имеющего возможность изменения формы его поперечного сечения и соединяющего сетевую камеру с камерой рабочего хода.

Указанный пневматический молоток как содержащий наибольшее количество существенных признаков по отношению к предлагаемому принят в качестве прототипа.

Основной недостаток прототипа - это выполнение форсажного канала по протяженности параллельно относительно образующей цилиндра меньшим длины ударника по его отсекающим торцовым кромкам, что предопределяет отсутствие возможности управления проходным сечением радиального форсажного канала, поскольку он выполнен в виде отверстия, практически мгновенно полностью перекрываемого как при холостом ходе ударника, так и при его рабочем ходе. Отмеченное приводит со стороны камеры рабочего хода либо к значительному противодавлению и превышению расчетного значения усилия отдачи, либо к преждевременному торможению и потере импульса разгона ударника при рабочем ходе с потерей скорости соударения с хвостовиком инструмента и потерей энергии ударника, либо нерациональному дозированию расхода воздуха между камерами рабочего хода и форсажной камерой, что приводит к потере частоты ударов и энергии единичного удара. Для устранения недостатков выполнения радиального форсажного канала предлагаются варианты выполнения, предусматривающие выполнение радиального форсажного канала фигурным с достаточной протяженностью по ходу перемещения ударника.

Сущность предлагаемого технического решения пневматического молотка с дроссельным воздухораспределением заключается в следующем.

В пневматическом молотке с дроссельным воздухораспределением, содержащем сетевую камеру, рукоятку с устройством подачи сжатого воздуха в сетевую камеру, полый цилиндр, в котором размещен ударник с центральным каналом, разделяющий полость цилиндра на камеры холостого и рабочего ходов, установленную на одном торце цилиндра со стороны камеры рабочего хода крышку с буртиком, центральным сквозным отверстием и седлом центрального отверстия, установленный в другом торце цилиндра рабочий инструмент с хвостовиком, трубку с дроссельным каналом и буртиком, расположенным в сетевой камере для взаимодействия с седлом отверстия крышки, выпускные каналы, выполненные в боковой стенке цилиндра, стакан, установленный днищем на буртике крышки, кольцевую непроточную форсажную камеру, расположенную между стенкой стакана и внешней боковой поверхностью цилиндра, форсажный канал в виде радиального канала, выполненный в стенке цилиндра и обеспечивающий периодическое сообщение форсажной камеры с камерой рабочего хода, и дроссельный калиброванный радиальный канал, выполненный в крышке и соединяющий постоянно сетевую камеру и кольцевую непроточную форсажную камеру, при этом трубка пропущена через центральный канал ударника, проведена через центральное отверстие крышки, соединяет постоянно сетевую камеру с камерой холостого хода с помощью постоянно открытого дроссельного канала и выполнена с возможностью осевого и радиального перемещения относительно центрального сквозного отверстия крышки, боковые поверхности трубки и центрального сквозного отверстия в крышке выполнены с образованием между ними постоянного открытого впускного в камеру рабочего хода дроссельного кольцевого канала, имеющего возможность изменения формы его поперечного сечения и соединяющего сетевую камеру с камерой рабочего хода, при этом радиальный форсажный канал выполнен фигурным с длиной по образующей цилиндра, равной длине ударника по его торцевым кромкам.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде прямоугольника, большие стороны которого параллельны образующей цилиндра.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде прямоугольника, большие стороны которого расположены под острым углом к образующей цилиндра.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде треугольника, основание которого расположено со стороны крышки.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде треугольника с острым углом в вершине, при этом последний расположен со стороны крышки.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде трапеции с одинаковыми или разными углами при большем основании, которое расположено со стороны крышки.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде трапеции с одинаковыми или разными углами при большем основании, которое расположено со стороны выпускных каналов.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде ромба, большая диагональ которого параллельна или расположена под острым углом к образующей цилиндра.

Целесообразно выполнить радиальный фигурный форсажный канал в виде круглых отверстий одинакового или разного размеров, вписанных в прямоугольник, или треугольник, или трапецию, или ромб.

Выполнение технического решения поясняется чертежами. На фиг.1 показан молоток с частичным продольным разрезом с трубкой, непроточной форсажной камерой и радиальным фигурным форсажным каналом, выполненным в виде прямоугольника с большими сторонами, параллельными образующей цилиндра; на фиг.2 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде прямоугольника с большими сторонами под острым углом к образующей цилиндра; на фиг.3 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде треугольника с основанием со стороны крышки; на фиг.4 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде треугольника с острым углом в вершине со стороны крышки; на фиг.5 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде трапеции с одинаковыми или разными углами при большем основании со стороны крышки; на фиг.6 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде трапеции с одинаковыми или разными углами при большем основании со стороны выпускных каналов; на фиг.7 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде ромба с большей диагональю параллельной либо по острым углам к образующей цилиндра; на фиг.8 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде круглых отверстий (перфораций), например, одинаковых размеров, вписанных, например, в прямоугольник с большими сторонами под острым углом к образующей цилиндра; на фиг.9 - фрагмент выполнения радиального фигурного форсажного канала в виде круглых отверстий (перфорации), различных размеров, вписанных в ромб с большей диагональю, параллельной образующей цилиндра.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде круглых отверстий одинаковых или разных размеров, вписанных в прямоугольник, или треугольник, или трапецию, пояснено исполнением на фиг.8 и фиг.9.

Обозначения, кроме фигурных форсажных каналов, на всех чертежах одинаковы. Острые углы фигурных форсажных каналов могут быть выполнены скругленными.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением (см. фиг.1) содержит полый цилиндр 1 с размещенным в нем ударником 2 с центральным сквозным каналом 3, разделяющим полость цилиндра 1 на камеру 4 рабочего и камеру 5 холостого ходов и трубку 6 с продольным каналом 7. Трубка 6 взаимодействует с центральным каналом 3 ударника 2 и снабжена постоянно открытым дроссельным каналом 8 в камеру 5 холостого хода. Трубка 6 установлена со стороны камеры 4 рабочего хода в центральном отверстии неподвижной крышки 9 и образует впускной дроссельный кольцевой канал 10. Возможность продольного и радиального перемещения трубки 6 обеспечивается за счет кольцевого зазора между боковой поверхностью 11 центрального отверстия крышки 9 и боковой поверхностью 12 трубки 6. При этом зазор выполняет функции впускного дроссельного канала с переменной формой площади сечения, но постоянного проходного сечения в камеру 4 рабочего хода. Крышка 9 снабжена фланцевым буртиком 13 и уплотнительным буртиком 14, посредством которых она опирается на торец 15 цилиндра 1 и стакан 16, который снабжен кольцевым буртиком 17, обращенным к буртику 14. Стакан 16 уплотненно и разъемно, например, посредством резьбового соединения закреплен на цилиндре 1 и снабжен воздухоподводящим каналом 18 от съемной рукоятки 19 с устройством любого известного типа для подачи сжатого воздуха в сетевую камеру 20, которая образована между стаканом 16 и буртиком 14 крышки 9.

Цилиндр 1 снабжен радиальными выпускными каналами 21, 22 и 23, расположенными ярусами, на уровне которых установлено воздухоотбойное кольцо 24 с выпускным каналом, например, в виде щели 25. Между кольцом 24 и цилиндром 1 образована выпускная камера 26. Хвостовик 27 рабочего инструмента 28 установлен в камере 5 холостого хода и удерживается от выпадания устройством для его удержания, например, в виде обрезиненного металлического колпака 29, закрепленного разъемно относительно цилиндра 1 посредством резьбового или другого известного соединения. На трубке 6 со стороны сетевой камеры 20 выполнен уплотнительный буртик 30 с уплотнительным седлом 31. Впускной дроссельный кольцевой канал 10 крышки 9 выполнен с кольцевым уплотнительным седлом 32, что позволяет уменьшить удельный ударный импульс седла 31 буртика 30 трубки 6 о крышку 9, чем увеличивает ресурс крышки, трубки и молотка в целом.

Между стаканом 16, буртиками 14 и 13 и цилиндром 1 образована кольцевая непроточная форсажная камера 33, постоянно сообщенная дроссельным калиброванным радиальным каналом 34 с камерой 20 и периодически сообщающаяся с камерой рабочего хода посредством радиального фигурного форсажного канала 35, который должен удовлетворять условию: его длина по образующей цилиндра должна быть равной длине ударника 2 по его торцевым кромкам.

Радиальный фигурный форсажный канал 35 выполняется в виде прямоугольника с большими сторонами, параллельными образующей цилиндра 1 (фиг.1), или в виде прямоугольника с большими сторонами под острым углом к образующей цилиндра 36 (фиг.2), или в виде треугольника 37 с основанием со стороны крышки 9 (фиг.3), или в виде треугольника 38 с острым углом в вершине со стороны крышки 9 (фиг.4), или в виде трапеции 39 с одинаковыми или разными углами при большем основании со стороны крышки 9 (фиг.5), либо в виде трапеции 40 с одинаковым или разными углами при большем основании со стороны выпускных каналов 21, 22 и 23 (фиг.6), или в виде ромба 41 с большей диагональю, параллельной или под острым углом к образующей цилиндра 1 (фиг.7), или в виде круглых отверстий 42 одинакового (фиг.8) или разного размеров, вписанных в прямоугольник, или в виде круглых отверстий 43 одинакового или разных размеров, вписанных в ромб с большей диагональю, параллельной образующей цилиндра (фиг.9), или круглых отверстий одинаковых или разных размеров, вписанных или в треугольники, или в трапеции.

Уплотняющее положение буртика 14 крышки 9 относительно стакана 16 может обеспечиваться дополнительным устройством, например, пружиной поджатия, установленной между буртиком цилиндра 1 и буртиком 13 крышки.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением работает следующим образом.

При нажатии на рукоятку 19 до упора инструментом 28 в обрабатываемую среду трубка 6 выталкивается хвостовиком 27 в сетевую камеру 20, уплотнительное седло 31 буртика 30 трубки отходит от уплотнительного седла 32 крышки 9 и при включении устройства подачи сжатого воздуха он поступает по каналу 18 в стакане 16 в сетевую камеру. Из камеры 20 сетевой воздух поступает в камеру 4 рабочего хода по выпускному дроссельному кольцевому каналу 10 и одновременно в кольцевую непроточную форсажную камеру 33 через дроссельный калиброванный радиальный канал 34 в буртике 14 (фиг.1). Одновременно из кольцевой непроточной форсажной камеры 33 воздух поступает в камеру 4 рабочего хода через радиальный фигурный форсажный канал 35, если он не перекрыт ударником 2. Также из камеры 20 сетевой воздух поступает в камеру 5 холостого хода по впускному дроссельному каналу 8 и продольному каналу 7 в трубке 6.

Давление воздуха в камере 4 и 33 будет оставаться практически равным атмосферному, и так как выпускные каналы 21 и 22, а также радиальный фигурный форсажный канал 35 (фиг.1), или радиальный фигурный форсажный канал 36 (фиг.2), или радиальный фигурный форсажный канал 37 (фиг.3), или радиальный фигурный форсажный канал 38 (фиг.4), или радиальный фигурный форсажный канал 39 (фиг.5), или радиальный фигурный форсажный канал 40 (фиг.6), или радиальный фигурный форсажный канал 41 (фиг.7), или радиальный фигурный форсажный канал 42 (фиг.8), или радиальный фигурный форсажный канал 43 (фиг.9), имеющие площадки проходного сечении, превышающие площади впускного дроссельного кольцевого канала 10 и дроссельного калиброванного радиального канала 34 (фиг.1), открыты, то посредством канала 25 в воздухоотбойным кольце 24 камеры 4 и 33 сообщены с атмосферой.

В камере 5 холостого хода, поскольку она разобщена с атмосферой, давление воздуха увеличивается, и ударник 2 начнет перемещаться по трубке 6 от хвостовика 27, инструмента 28, установленного в колпаке 29, совершая холостой ход.

При последующем перемещении ударник 2 перекроет своей боковой поверхностью последовательно выпускные каналы 22 и 21, в результате чего начнется повышение давления воздуха, отсеченного в камерах 4 и 35, а также воздуха вновь натекаемого в эти камеры через впускной дроссельный канал кольцевой 10 и через дроссельный калиброванный радиальный канал 34 (фиг.1). Одновременно с перекрытием выпускного канала 21 начнется открытие выпускного канала 23 и давление в камере 5 холостого хода будет снижаться до значения атмосферного давления, несмотря на поступление сетевого воздуха через дроссельный канал 8 и канал 7 в трубке 6 из камеры 20, так как проходное сечение выпускного канала 23 существенно больше проходного сечения дроссельного канала 8. Такому снижению давления воздуха способствует и открывающиеся последовательно выпускные каналы 22 и 21. Таким образом, отработавший воздух из камеры 5 выпускается в выпускную камеру 26 и через щелевой канал 25 в воздухоотбойном кольце 24 в атмосферу.

По мере совершения ударником холостого хода давление воздуха в камере 4 рабочего хода и сообщенной с ней посредством радиального фигурного форсажного канала 35 камере 33 будет увеличиваться. При последующем перекрытии ударником 2 радиального фигурного форсажного канала 35 (фиг.1) давление воздуха в камере 33 будет интенсивно повышаться до уровня сетевого благодаря его непрерывному поступлению в камеру через дроссельный калиброванный радиальный канал 34 (фиг.1) из сетевой камеры 20.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде прямоугольника со сторонами, параллельными образующей цилиндра (фиг.1), предопределяет последовательное изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала, скорости и координаты положения ударника.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде прямоугольника с большими сторонами под острым углом к образующей цилиндра (фиг.2) предопределяет последовательное изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала в зависимости от величины угла наклона, размеров сторон прямоугольника, скорости и координаты положения ударника.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде треугольника с основанием со стороны крышки (фиг.3) предопределяет последовательное изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала в зависимости от величины углов при основании, скорости и координаты положения ударника.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде треугольника острым углом в вершине со стороны крышки (фиг.4) предопределяет изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала в зависимости от угла между сторонами треугольника при вершине, скорости и координаты положения ударника.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде трапеции с одинаковыми либо разными углами при большем основании со стороны крышки (фиг.5) предопределяет последовательное изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала в зависимости от углов при основании, скорости и координаты положения ударника.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде трапеции с одинаковыми или разными углами при большем основании со стороны выпускного каналов (фиг.6) предопределяет последовательное изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала в зависимости от углов при основании, скорости и координаты положения ударника.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде ромба с большей диагональю, параллельной образующей цилиндра 1 (фиг.7) или под острым углом к образующей цилиндра, предопределяет последовательное изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала в зависимости от величины острых углов, скорости и координаты положения ударника.

Выполнение радиального фигурного форсажного канала в виде круглых отверстий (перфораций) одинакового либо разного размеров, вписанных в прямоугольник (фиг.8), или треугольник, или трапецию, или ромб с большей диагональю параллельно образующей цилиндра (фиг.9) или расположенных по винтовой линии на боковой поверхности цилиндра предопределяет последовательное изменение проходного сечения радиального фигурного форсажного канала в зависимости от площадей сечений перфораций, скорости и координаты положения ударника.

Повышение давления воздуха в камере 33 существенно не сказывается на повышении противодавления в камере 4, поскольку проходные сечения радиальных фигурных форсажных каналов уменьшаются. Под действием разницы импульсов давлений воздуха в камере 4 рабочего хода и камере 5 холостого хода ударник 2 будет затормаживать свое перемещение, остановится в расчетной точке и начнет свое движение в сторону камеры 5 холостого хода, совершая рабочий ход, в начале которого увеличивающийся объем камеры 4 при рабочем ходе не успевает заполниться сетевым воздухом, поступающим из камеры 20 через впускной дроссельный кольцевой канал 10.

При дальнейшем перемещении ударника 2 его боковая поверхность откроет радиальный фигурный форсажный канал 35 (фиг.1) и накопленный в камере 33 воздух наполнит объем камеры 4 и повысит в ней давление, что существенно увеличит импульс давления воздуха рабочего хода и скорость перемещения ударника 2. Поскольку ударник 2 является подвижным, то на площадь крышки 13 приходится меньшая сила, нежели это было бы при неподвижном ударнике или его возвратном перемещении при сжатии воздуха в объеме камеры 4.

При дальнейшем перемещении ударника 2 его боковая поверхность откроет выпускной канал 21 и сразу же перекроет выпускной канал 23. Так как скорость ударника велика, а проходное сечение канала 21 не так велико, то резкого снижения давления воздуха в камерах 4 и 33 не произойдет, и давление в них будет поддерживаться расчетным. Одновременно в камере 5 холостого хода начнется процесс сжатия воздуха, отсеченного в ней, и воздуха сетевого, вновь поступающего из камеры 20 посредством дроссельного канала 8 и канала 7 в трубке 6 (фиг.1).

После открытия боковой поверхностью ударника 2 выпускного канала 22 давление воздуха в камере 4 рабочего хода и сообщенной с ней непроточной форсажной камере 33 резко упадет до величины атмосферного, так как посредством выпускных каналов 21 и 24 камера 4, а камера 33 посредством радиального фигурного форсажного канала 35 сообщается с камерой 4, которая посредством каналов 21 и 22 сообщается с выпускной камерой 26 и через щель 25 в воздухоотбойном кольце 24 с атмосферой.

Преодолевая импульс противодавления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода под действием разницы импульсов давления воздуха со стороны камер 4, 33 и 5, ударник 2 наносит удар по хвостовику 27 инструмента 28 и описанный рабочий процесс будет повторяться с той лишь разницей, что последующий холостой ход ударника будет формироваться также при участии импульса отскока ударника от хвостовика инструмента.

Устойчивость рабочего цикла с форсажем рабочего хода со стороны камеры 4 обеспечивается соблюдением герметичности между камерами 20 и 33 при сохранении проходного сечения дроссельного калиброванного радиального канала 34 (фиг.1).

Выполнение дроссельного калиброванного радиального канала калиброванным позволяет обеспечивать расчетное давление воздуха в непроточной форсажной камере 33 при перекрытом радиальном фигурном форсажном канале 35 ударником 2, а при сообщении камеры 4 с атмосферой посредством каналов 21 и 22 расход воздуха дроссельным калиброванным радиальным каналом 34 не будет превышать расчетного с учетом расхода воздуха впускным дроссельным кольцевым каналом 10. Указанное позволяет без увеличения общего расхода воздуха, за счет реализации форсажа, при рабочем ходе со стороны камеры 4 увеличить импульс давления и предударную скорость ударника 2 по хвостовику 27 инструмента 28. Предложенные варианты исполнения радиальных фигурных форсажных каналов 35 (фиг.1), или 36 (фиг.2), или 37 (фиг.3), или 38 (фиг.4), или 39 (фиг.5), или 40 (фиг.6), или 41 (фиг.7), или 42 (фиг.8), или 43 (фиг.9) в стенке цилиндра 1 на участке длиной, равной длине ударника 2, ограниченной его торцевыми кромками по образующей цилиндра, позволяет управлять противодавлением в камере 4 рабочего хода за счет уменьшения проходного сечения впускного дроссельного кольцевого канала 10, переадресовав уменьшенную часть воздуха кольцевой непроточной форсажной камере 33 посредством дроссельного калиброванного радиального канала 34. Снижение или увеличение противодавления в камере 4 рабочего хода позволяет также изменять величину хода ударника при том же расчетном импульсе давления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода при холостом ходе ударника и изменять длину участка его разгона без увеличения времени цикла, поскольку время рабочего хода ударника 2 увеличится за счет изменяемого импульса форсажа, что будет способствовать увеличению ударной мощности и снижению удельного расхода воздуха молотком.

1. Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением, содержащий сетевую камеру, рукоятку с устройством подачи сжатого воздуха в сетевую камеру, полый цилиндр, в котором размещен ударник с центральным каналом, разделяющий полость цилиндра на камеры холостого и рабочего ходов, установленную на одном торце цилиндра со стороны камеры рабочего хода крышку с буртиком, центральным сквозным отверстием и седлом центрального отверстия, установленный в другом торце цилиндра рабочий инструмент с хвостовиком, трубку с дроссельным каналом и буртиком, расположенным в сетевой камере для взаимодействия с седлом отверстия крышки, выпускные каналы, выполненные в боковой стенке цилиндра, стакан, установленный днищем на буртике крышки, кольцевую непроточную форсажную камеру, расположенную между стенкой стакана и внешней боковой поверхностью цилиндра, форсажный канал в виде радиального канала, выполненный в стенке цилиндра и обеспечивающий периодическое сообщение форсажной камеры с камерой рабочего хода, и дроссельный калиброванный радиальный канал, выполненный в крышке и соединяющий постоянно сетевую камеру и кольцевую непроточную форсажную камеру, при этом трубка пропущена через центральный канал ударника, проведена через центральное отверстие крышки, соединяет постоянно сетевую камеру с камерой холостого хода с помощью постоянно открытого дроссельного канала и выполнена с возможностью осевого и радиального перемещения относительно центрального сквозного отверстия крышки, боковые поверхности трубки и центрального сквозного отверстия в крышке выполнены с образованием между ними постоянно открытого впускного в камеру рабочего хода дроссельного кольцевого канала, имеющего возможность изменения формы его поперечного сечения и соединяющего сетевую камеру с камерой рабочего хода, отличающийся тем, что радиальный форсажный канал выполнен фигурным с длиной по образующей цилиндра, равной длине ударника по его торцевым кромкам.

2. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде прямоугольника, большие стороны которого параллельны образующей цилиндра.

3. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде прямоугольника, большие стороны которого расположены под острым углом к образующей цилиндра.

4. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде треугольника, основание которого расположено со стороны крышки.

5. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде треугольника с острым углом в вершине, при этом последний расположен со стороны крышки.

6. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде трапеции с одинаковыми или разными углами при большем основании, которое расположено со стороны крышки.

7. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде трапеции с одинаковыми или разными углами при большем основании, которое расположено со стороны выпускных каналов.

8. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде ромба, большая диагональ которого параллельна или расположена под острым углом к образующей цилиндра.

9. Пневматический молоток по п.1, отличающийся тем, что радиальный фигурный форсажный канал выполнен в виде круглых отверстий одинакового или разного размеров, вписанных в прямоугольник, или треугольник, или трапецию, или ромб.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машинам ударного действия, а именно к пневматическим молотам. .

Изобретение относится к горной и строительной технике - к пневматическим устройствам ударного действия, используется для разрушения горных пород, забивания стержневых элементов в грунт и т.д.

Изобретение относится к горному делу и строительству. .

Изобретение относится к строительной технике и предназначено для разрушения крепких материалов искусственного и естественного происхождения. .

Изобретение относится к ударному устройству и может быть использовано для очистки поверхностей, в частности для удаления остатков старой краски или слоев ржавчины.

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

Изобретение относится к области строительных и горных машин ударного действия. .

Изобретение относится к машинам ударного действия, а именно к пневматическим ручным молоткам. .

Изобретение относится к машинам ударного действия, а именно к пневматическим молоткам для машиностроения и пневмоударным машинам для разрушения скальных пород. .

Изобретение относится к машинам ударного действия, а именно к пневматическим молоткам для машиностроения, и пневмоударным машинам для разрушения скальных пород. .

Изобретение относится к машинам ударного действия, а именно к пневматическим молотам. .

Изобретение относится к области энергетического и химического машиностроения и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при изготовлении конвективных труб с ребрами. .

Изобретение относится к технологии изготовления теплообменных труб с полым |плавниковымвребрением и позволяет повысить их тепловую эффективность . .
Наверх