Двухпоршневой пневмоударник



Двухпоршневой пневмоударник
Двухпоршневой пневмоударник
Двухпоршневой пневмоударник
Двухпоршневой пневмоударник

 


Владельцы патента RU 2630331:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) (RU)

Изобретение относится к устройствам ударного действия. Устройство включает корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенные внутри цилиндрических полостей, имеющие полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер. Корпус снабжен камерой подачи сжатого воздуха. Один из поршней выполнен полым с полым штоком, а второй поршень выполнен сплошным с двумя сплошными штоками. Один из штоков установлен в полости другого поршня и отверстии перегородки между цилиндрами. Второй шток установлен соосно первому штоку с противоположной стороны поршня и снабжен толкателем, расположенным на его конце. Шток с толкателем выполнен переменного сечения и установлен с зазором с возможностью перемещения в полости рабочего золотника. Золотник снабжен подающей и отводящей кольцевыми проточками, причем подающая проточка соединена каналами с камерой подачи сжатого воздуха и с цилиндрическими полостями поршней, а отводящая проточка соединена воздухоотводящими каналами с атмосферой. Проточки расположены на расстоянии друг от друга, равном трем диаметрам канала, ширина проточек равна диаметру канала, расстояние между каналами в зоне рабочего золотника равно одному диаметру канала, а ход рабочего золотника равен двум диаметрам канала. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам ударного действия с использованием двух поршней, движущихся возвратно-поступательно в противоположных направлениях, приводимых в действие давлением воздуха, и может быть использовано в виде отбойных молотков, пневмомолотов, выносных или погружных пневмоударников для бурения скважин.

Известен бесклапанный пневмоударник, включающий два соосно расположенных цилиндра, два поршня, размещенных внутри цилиндров, имеющих полости рабочего и холостого ходов, хвостовик и воздухораспределительный узел с каналами и отверстиями для подвода и отвода сжатого воздуха (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №994714, МПК3 Е21С 3/24, опубликованное 07.02.1983 г.). В поршнях данного устройства выполнены кольцевые проточки, при этом полость рабочего хода каждого цилиндра сообщена с каналом для подвода сжатого воздуха через кольцевую проточку поршня другого цилиндра, а с каналом для отвода сжатого воздуха - через полость холостого хода другого цилиндра.

Недостатком данного пневмоударника является низкая надежность в работе, связанная с тем, что подача сжатого воздуха в полость рабочего хода цилиндра одного поршня происходит через полость цилиндра рабочего хода второго поршня, приводящая при крайнем правом или крайнем левом их положении к поступлению сжатого воздуха во все полости цилиндра. При этом давление во всех полостях цилиндров выравнивается и движение поршней становится невозможным.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство ударного действия, включающее корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенных внутри цилиндрических полостей, имеющих полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №785478, МПК3 Е21С 3/24, B25D 9/20, опубликованное 07.12.1980 г.). В данном устройстве воздухораспределительный узел выполнен в виде корпуса из двух частей с радиальными окнами, между торцами которых образована кольцевая полость, сообщающаяся с надпоршневыми полостями цилиндров, а золотник, представляет собой полый цилиндр с радиальными окнами и кольцевым выступом, расположенным в кольцевой полости, в котором установлена втулка с центральной перегородкой, разделяющей ее полость на две камеры - напорную и выхлопную. При этом первая камера сообщена с подпоршневой полостью первого из цилиндров и с надпоршневой полостью второго цилиндра, а выхлопная камера соединена с надпоршневой полостью первого цилиндра и с подпоршневой полостью второго цилиндра, а также через радиальные окна полого цилиндра и корпуса с атмосферой.

Прототипу свойственны такие же недостатки, как и аналогу, а именно низкая надежность, связанная с тем, что данный воздухораспределительный узел не обеспечивает начала работы устройства при произвольном стартовом положении поршней, отличающимся от крайнего сближения или удаления поршней, без специального дополнительного стартового устройства. При расположении обоих поршней в крайнем левом или крайнем правом положении происходит выпуск сжатого воздуха из обоих цилиндров в атмосферу, давление со всех сторон поршней и перегородки золотника выравнивается и движение поршней и золотника становится невозможным.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы за счет обеспечения пуска и работы поршней при их любом произвольном стартовом положении.

Этот технический результат достигается тем, что двухпоршневой пневмоударник, включающий корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенные внутри цилиндрических полостей, имеющие полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер, согласно изобретению, корпус снабжен камерой подачи сжатого воздуха, один из поршней выполнен полым с полым штоком, а второй поршень выполнен сплошным с двумя сплошными штоками, один из которых установлен в полости другого поршня и отверстии перегородки между цилиндрами, а второй установлен соосно первому штоку с противоположной стороны поршня и снабжен толкателем, расположенным на его конце, при этом шток с толкателем выполнен переменного сечения и установлен с зазором с возможностью перемещения в полости рабочего золотника, снабженного подающей и отводящей кольцевыми проточками, причем подающая проточка соединена каналами с камерой подачи сжатого воздуха и с цилиндрическими полостями поршней, а отводящая проточка соединена воздухоотводящими каналами с атмосферой, причем проточки расположены на расстоянии друг от друга, равном трем диаметрам канала, ширина проточек равна диаметру канала, расстояние между каналами в зоне рабочего золотника равно одному диаметру канала, а ход рабочего золотника равен двум диаметрам канала.

В торцах рабочего золотника выполнены ступенчатые цилиндрические полости, на поршнях со стороны полости холостого хода цилиндра выполнены цилиндрические буферные выступы, а в полостях холостого хода цилиндров - буферные выемки, идентичные по форме и размерам выступам поршней.

Данный двухпоршневой пневмоударник позволит повысить эксплуатационные характеристики и надежность работы за счет обеспечения пуска и работы поршней при их любом произвольном стартовом положении.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен пневмоударник в одном из произвольных положений поршней и рабочего золотника, на фиг. 2 и 3 - то же в исходном рабочем положении поршней. На фиг. 1, 2 пунктирной линией обозначены каналы, расположенные в плоскостях, отличных от плоскости разреза, представленного на фигурах.

Двухпоршневой пневмоударник включает корпус 1 с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями 2 и 3, разделенными перегородкой 4 с отверстием, два поршня 5 и 6, расположенные внутри цилиндров 2 и 3, имеющие полости рабочего и холостого ходов, хвостовик 7, установленный соосно с поршнями 5 и 6, воздухораспределительный узел с каналами для подвода и отвода сжатого воздуха равного диаметра и рабочий золотник 8 в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер 9 и 10. Корпус 1 снабжен камерой подачи сжатого воздуха 11. Поршень 5 выполнен полым с полым штоком 12, а поршень 6 выполнен сплошным с двумя сплошными штоками 13 и 14. Шток 13 установлен в полости поршня 5 и в отверстии перегородки между цилиндрами 4. Шток 14 установлен соосно штоку 13 с противоположной стороны поршня 6 и снабжен толкателем 15. При этом шток 14 выполнен переменного сечения и установлен с зазором с возможностью перемещения в полости рабочего золотника 8. Рабочий золотник 8 снабжен подающей 16 и отводящей 17 кольцевыми проточками. Подающая проточка 16 соединена каналами 18 и 19 с камерой подачи сжатого воздуха 11, а каналами 20 и 21 с цилиндрическими полостями поршней 2 и 3. Отводящая проточка 17 соединена воздухоотводящими каналами 22 и 23 с атмосферой. Проточки 16 и 17 расположены на расстоянии друг от друга, равном трем диаметрам канала, при этом ширина проточек 16 и 17 равна диаметру канала. Расстояние между каналами в зоне рабочего золотника 8 равно одному диаметру канала, а ход рабочего золотника 8 равен двум диаметрам канала. В торцах рабочего золотника 8 выполнены ступенчатые цилиндрические полости 24 и 25. На поршнях 5 и 6 со стороны полости холостого хода цилиндра выполнены цилиндрические буферные выступы 26 и 27, а в полостях холостого хода цилиндров - буферные выемки 28 и 29, идентичные по форме и размерам выступам 26 и 27 поршней 5 и 6.

Двухпоршневой пневмоударник работает следующим образом.

При произвольном начальном положении поршней 5 и 6 и рабочего золотника 8, например, в нижнем положении (фиг. 1) сжатый воздух из камеры подачи сжатого воздуха 11 корпуса 1 поступает через канал 18, подающую кольцевую проточку 16, канал 21 в цилиндрические полости 2 и 3. При этом поршень 5 остается на месте, а поршень 6 перемещается в верхнее положение (фиг. 2) и воздух из полости 3 через канал 20, кольцевую проточку 17 и воздухоотводящий канал 23 выходит в атмосферу. Одновременно рабочий золотник 8 перемещается за счет толкательного движения штока 14 в верхнее положение (фиг. 2) и пневмоударник переходит в исходное рабочее положение. Затем сжатый воздух из камеры подачи сжатого воздуха 11 корпуса 1 поступает через канал 19, подающую кольцевую проточку 16, канал 20 в цилиндрические полости 2 и 3. При этом поршни 5 и 6 движутся навстречу друг другу, а из полостей 2 и 3 воздух через канал 21, кольцевую проточку 17 и воздухоотводящий канал 22 выходит в атмосферу. Одновременно рабочий золотник 8 перемещается за счет толкателя 15 в нижнее положение (фиг. 3). В это время шток 13 совершает ударное действие по хвостовику 7. Затем поршни 5 и 6 движутся в противоположном направлении (фиг. 2) и шток 12 совершает ударное действие по хвостовику 7. В результате работы пневмоударника поршни 5 и 6 совершают возвратно-поступательное движение и наносят поочередные удары по хвостовику 7.

Данная конструкция пневмоударника позволяет привести поршни 5 и 6 из любого произвольного их положения в исходное рабочее положение, что повышает надежность работы. Наличие буферных цилиндрических выступов 26, 27 и буферных выемок 28, 29 в полостях рабочего хода цилиндров 2 и 3 позволяют смягчить удар холостого хода поршней 5 и 6 о корпус 1 и уменьшают отдачу при работе устройства, что повышает эксплуатационные характеристики пневмоударника. Наличие в рабочем золотнике 8 ступенчатых цилиндрических полостей 24 и 25 позволяет облегчить золотник 8, а также обеспечить толкательное воздействие на золотник 8 штока с переменным сечением 14 и толкателя 15.

Расположение проточек 16 и 17 на расстоянии друг от друга, равном трем диаметрам канала, и выполнение их шириной, равной диаметру канала, а также расположение каналов в зоне рабочего золотника 8 на расстоянии, равном одному диаметру канала, позволяет избежать полного перекрытия каналов при подаче и отводе воздуха из цилиндров 2, 3 поршней 5, 6 и, следовательно, повысить надежность работы устройства.

Данная конструкция позволит по сравнению с прототипом повысить эксплуатационные характеристики и надежность работы пневмоударника.

1. Двухпоршневой пневмоударник, включающий корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенные внутри цилиндрических полостей, имеющие полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер, отличающийся тем, что корпус снабжен камерой подачи сжатого воздуха, один из поршней выполнен полым с полым штоком, а второй поршень выполнен сплошным с двумя сплошными штоками, один из которых установлен в полости другого поршня и отверстии перегородки между цилиндрами, а второй установлен соосно первому штоку с противоположной стороны поршня и снабжен толкателем, расположенным на его конце, при этом шток с толкателем выполнен переменного сечения и установлен с зазором с возможностью перемещения в полости рабочего золотника, снабженного подающей и отводящей кольцевыми проточками, причем подающая проточка соединена каналами с камерой подачи сжатого воздуха и с цилиндрическими полостями поршней, а отводящая проточка соединена воздухоотводящими каналами с атмосферой, при этом проточки расположены на расстоянии друг от друга, равном трем диаметрам канала, ширина проточек равна диаметру канала, расстояние между каналами в зоне рабочего золотника равно одному диаметру канала, а ход рабочего золотника равен двум диаметрам канала.

2. Двухпоршневой пневмоударник по п. 1, отличающийся тем, что в торцах рабочего золотника выполнены ступенчатые цилиндрические полости, на поршнях со стороны полости холостого хода цилиндра выполнены цилиндрические буферные выступы, а в полостях холостого хода цилиндров - буферные выемки, идентичные по форме и размерам выступам поршней.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам ударного действия. Устройство включает корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенных внутри цилиндрических полостей, имеющих полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер.

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано, преимущественно, в конструкциях перфораторов и бурильных машин. Устройство ударного действия содержит корпус, ударник, расположенный в корпусе и делящий его на камеры рабочего и холостого хода, воздухораспределительный механизм, содержащий крышку, предклапанную полость, клапаны, командные камеры, соединенные командными каналами с камерами рабочего и холостого хода, впускные каналы и выхлопное окно.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в горном деле, строительстве и в других отраслях народного хозяйства. Пневматический молоток содержит рукоятку с втулкой, образующие воздушную амортизационную камеру, кожух, установленный в кожухе ствол с рабочим инструментом, с ударником и воздухоподводящим патрубком и воздухораспределительное устройство.

Изобретение относится к пневматическому молоту. Пневматический молот содержит рабочий инструмент, корпус, стакан с центральным отверстием, кольцевой фланец с центральным отверстием и дроссельным каналом впуска, торцевую предкамеру, образованную между стаканом и кольцевым фланцем, ударник и стержень-трубку.

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано в качестве пневматического молота для разрушения каменных карьерных негабаритов, мерзлого грунта, бетонных фундаментов, дорожных покрытий и т.п.

Изобретение относится к области бурения, а именно к механизмам с пневматическим приводом. Ударно-вращательная бурильная машина включает корпус, совмещенный с рукоятью, ротор, ротационный вращатель, связанный с рабочим инструментом с помощью втулки и волновой зубчатой передачи, включающей генератор, жесткое колесо и гибкое колесо, пневматический ударный механизм с бойком, размещенный в теле ротора с цилиндрическим продольным каналом, который сообщает камеру холостого хода пневматического ударного механизма с сетью питания, боек разделяет центральный цилиндрический канал на камеры холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента и камеру рабочего хода со стороны крышки с центральным отверстием, посредством которого камера рабочего хода сообщается с сетью питания, в стенке ротора выполнены каналы выпуска отработавшего воздуха из камер рабочего и холостого хода в атмосферу.

Изобретение относится к устройству для подведения промывочной среды к инструменту перфораторного молотка, в частности к инструменту перфораторной машины, предназначенной для разделки чугунной летки на доменной печи.

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Устройство включает цилиндрический корпус с втулкой и выпускными каналами, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник, разделяющий полость цилиндрического корпуса на кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса со стороны штоковой части ударника, камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента и кольцевую камеру рабочего хода со стороны втулки, кольцевой фланец с отверстиями подвода воздуха в кольцевую распределительную камеру и сквозным осевым каналом для пропуска стержня с запорным клапаном, крепежный стакан, закрепленный относительно цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха, образованную крепежным стаканом с воздухоподводящим каналом и кольцевым фланцем.

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Устройство включает цилиндрический корпус с втулкой и выпускными каналами, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой и основной частями с центральным каналом и отверстием в штоковой части ступенчатого ударника, разделяющий полость цилиндрического корпуса на кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса со стороны штоковой части ступенчатого ударника и камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, кольцевой фланец с отверстиями подвода воздуха в кольцевую распределительную камеру и сквозным осевым каналом для пропуска стержня с запорным клапаном, крепежный стакан, закрепленный относительно цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха, образованную крепежным стаканом с воздухоподводящим каналом и кольцевым фланцем.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, в частности к устройствам ударного действия, предназначено для разрушения крепких материалов искусственного и естественного происхождения.

Изобретение относится к устройствам ударного действия. Устройство включает корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенных внутри цилиндрических полостей, имеющих полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер.

Группа изобретений относится к области бурения. Ударный поршень для бурильной машины для горной породы, содержащей цилиндр управления, распределитель и рабочую среду под давлением, содержит управляющую кромку, выполненную с возможностью обеспечения изменения положения распределителя в направлении, параллельном осевому направлению ударного поршня, когда ударный поршень перемещается в направлении удара относительно цилиндра управления.

Изобретение относится к области бурения твердых пород. Высокочастотный ударный молоток с гидравлическим приводом содержит корпус (8, 9, 10), на одном конце которого находится буровая головка (11), предназначенная для воздействия непосредственно на твердую породу, поршень (20) молотка, установленный с возможностью перемещения в указанном корпусе (8, 9, 10) и воздействующий на буровую головку (11).

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к инструменту для ударного бурения. Способ изготовления разъемного стопорного направляющего кольца содержит следующие этапы: использование первого кольца и второго кольца, при этом первое кольцо идентично второму кольцу, и оба они имеют диаметр; резку первого кольца по диаметральному краю с образованием первой большой дуги кольца и первой малой дуги кольца, при этом первая большая дуга кольца больше первой малой дуги кольца, и первая большая дуга кольца является, по существу, половиной первого кольца; резку второго кольца по диаметральному краю с образованием второй большой дуги кольца и второй малой дуги кольца, при этом вторая большая дуга кольца больше второй малой дуги кольца, и вторая большая дуга кольца является, по существу, половиной второго кольца; расположение первой большой дуги кольца рядом со второй большой дугой кольца для образования разъемного стопорного направляющего кольца, при этом первая большая дуга кольца отделена от второй большой дуги кольца зазором, составляющим примерно от нуля дюймов примерно до 0,010 дюйма.

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия для проходки скважин в грунтах. Устройство содержит полый корпус, ударник с центральным сквозным каналом, разделяющим полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, центральную трубку, взаимодействующую с центральным сквозным каналом ударника, футорку, крышку со сквозным центральным отверстием для пропуска центральной трубки, образованную футоркой и крышкой предкамеру сетевого воздуха, на поверхности центральной трубки образован продольный дроссельный канал впуска в камеру холостого хода, хвостовик, входящий в камеру холостого хода, при этом хвостовик и футорка выполнены со сквозным центральным отверстием для пропуска центральной трубки, установленной в центральном отверстии крышки с зазором, образующим кольцевой дроссельный канал впуска, радиальный выпускной канал в центральной трубке, уплотненно закрепленной относительно хвостовика и футорки, в центральной трубке установлена коаксиально с кольцевым зазором дополнительная трубка с радиальным выпускным каналом под острым углом и закреплением по ее торцам относительно центральной трубки.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. Пневматический ударный механизм содержит корпус, в котором расположены поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, переходник, изготовленный с центральным каналом и с боковыми каналами в его стенке, причем по наружной поверхности переходника выполнена кольцевая канавка, в которой установлен с предварительным натягом эластичный клапан в форме тора, образующий с корпусом и переходником надклапанную полость, а со стенками корпуса - канал для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода.

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия. Устройство включает корпус-цилиндр, цилиндр-ударник, установленный с возможностью перемещения внутри корпуса-цилиндра, поршень-ударник, установленный с возможностью перемещения внутри цилиндра-ударника, и хвостовик.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение в погружных и выносных буровых механизмах. Пневмоударник включает корпус с ввернутыми нижней и верхней буксами, размещенные внутри корпуса промежуточные буксы, цилиндрические гильзы между буксами и многопоршневой ударник, буровой инструмент с центральным продувочным каналом.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке труб, кабелей высокого напряжения и телефонных, а также водоспусковых и дренажных коммуникаций.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. Погружной пневмоударник включает корпус, в котором установлены муфта с магистральным каналом, сообщенным с магистральной полостью корпуса, распределительная гильза с наружными пазами и расточкой, ступенчатый ударник с центральным выхлопным каналом, впускным каналом на его меньшей ступени и дроссельными каналами на его большей ступени, образующий с корпусом камеру сетевого давления и камеру холостого хода, а с распределительной гильзой - камеру рабочего хода, шток с большей и меньшей ступенями, с осевым и радиальными каналами, питающе-разрядный клапан в виде стакана с центральным отверстием в его дне, установленный на большей и меньшей ступенях штока с образованием между ними заклапанной полости.

Изобретение относится к устройствам ударного действия. Устройство включает корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенных внутри цилиндрических полостей, имеющих полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер.
Наверх