Пневматический молоток

 

Союз Советских

Социалистически»

Республик

<>ii 648730.(6!) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 07.08.74 (21) 2050164/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 25.02.79Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл, E 21 С 37/24

Е 21 С 3/24

В 25 З 17/00

Государственный конетет

СССР по делам нзворетенкй и открытый (53) УДК 622.233. .52-85 (088.8) П. А, Маслаков, H. A. Клушин, В. П. Котов, В. Б. Суднищников и Л. A. К рьев (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Институт горного дела С-ибирского отделения AH СССР (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОЛОТОК

Изобретение относится к горному двту и строительству, точнее к пневматическим машинам ударного действт я, например, перфораторам, бетоноломам, отбойным молоткам и т. д.

Известен пневматический молоток, включающий корпус, ударник, камеры холостого и рабочего ходов, рабочий инструмент и воздухораспределнтельное устройство, выполненное в виде коробки с золотником и дополнительным клапаном (1).

Недостатком такого молотка является повышенный удельный расход сжатого воздуха, обусловленный наличием большого йротиводавления в камерах рабочего и холостого ходов, что требует большого количества сжатого воздуха иа яриведение ударника в движение и снижает энергию удара и их частоту.

Наиболее близким по технической сущности и. достигаемому результату является пневматический молоток, включающий корпус, ударник с поршнем и

2 штоком, камеры рабочего и холостого ходов, рабочий инструмент(2 j.

Недостатком этого молотка также является значительный удельный расход сжатого воздуха иэ-за большого проти5 водавлення в камерах рабочего н холостого ходов и малой величины среднего давления по пути ударника.

Е1елью изобретения является снижение удельного расхода сжатого воздуха. т0 для достижения этого на штоке ударника установлен с возможностью перемещения относительно корпуса ползун, на наружной поверхности кото .эго выполнена кольпевая проточка для пооче>5 редного сообщения при его перемещении с атмосферой и камерой рабочего хода.

На фиг. 1 изображен пневматический молоток, продольный разрез с частичными обрывами; на фиг. 2 - сечение

2ц А-Д на фиг. 1.

Пневматический молоток имеет корпус 1 с внутренним продольным каналом 2. В нижней части корпуса 1 .съем648730

SS ио установлен рабочий инструмент 3, а в канале 2 - ударник 4, поршень 5 которого, имеющий верхнюю и нижнюю отсекающие кромки 6 и 7 ° скользяще уплотнен в нем. Шток 8 ударника 4 S обращен вниз и оперт на рабочий инструмент 3. На нижней части штока 8 образована ступень 9, диаметр которой больше остальной его части.

Корпус 1 в нижней части имеет

30 буртик 10, на который опирается полэун 11 нижним торцом 12. Полэун 11, выполненный иэ двух,. соединенных меж« ду собой, половин (фиг. 2}, скользяще уплотнен как в канале 2, так и по што» ку 8. На наружной боковой поверхности ползуна 11 выполнена проточка 13, ограниченная верхней отсекающей кромкой

14 и нижней 15. Проточка 13 образует с корпусом 1 камеру 16.

Сверху корпус 1 закрыт крышкой

17, поджатой к нему стаканом 18, между которыми образована камера 19, сообщенная с источником сжатого воздуха (на чертежах не цокаэан) каналом 20.

В канале 2 поршень 5 н крышка 17 образуют камеру рабочего хода 21, которая выхлопными каналамн 22 сообщена с атмосферой, а посредством каналов 23, 24 и 25 -. с камерой 16 между полэуном 11 и корпусом. 1. Камера 16 в свою очередь сообщена с атмосферой каналами 26. Кроме того, камера рабочего хода 21 постоянно со35 общена с камерой 19 пусковым отверстием 27 малого диаметра.

Поршень 5 ударника 4 и полэун 11 верхним торцом 28 образуют в канале

2 камеру холостого хода 29, которая каналами 30, 31 и 32 сообщена с камерой 19.

Размеры корпуса 1, ударника 4 и йолзуна 11 подобраны так, что расстояние от торца 33 ступени 9 до нижнего торца 12 ползуна 11 примерно равно

45 расстоянию от нижней отсекающей кромки 7 поршня 5 до выхлопных каналов22.

Пневматический молоток работает следующим образом.

Лрн подаче сжатого воздуха нослед50 ний через канал 20 поступает в камеру

19, откуда он через пусковое отверстие

27 постоянно поступает в камеру рабо чего хода 21.

В зависимости от положения ударника 4 сжатый воздух или остается в ней или выходит в атмосферу через выхлопные каналы 22. Расход через пусковое отверстие 27 незначительный н на о6щий расход практически не влияет.

Одновременно сжатый воздух из камеры 19 по каналам 32, 31 и 30 поступает в камеру холостого хода 29.

Иод действием сжатого воздуха полэун

11 нижним торцом 12 прижимается к буртику 10 корпуса 1, а ударник 4 начинает двигаться вверх. После перекрытия sepxhei кромкой 6 поршня 5 выхлопных каналов 22 воздух, отсеченный в камере рабочего хода 21, через каналы 23, 4 н 25 вытесняется в камеру 16, а нэ нее через каналы 26— в атмосферу. Все это время в камере

21 поддерживается практически атмосферное давление, т. е. протнводавлення на ударник 4 сверху нет.

За все время подачи сжатого воздуха в камеру холостого хода 29 в ней поддерживается довольно высокое среднее по пути давление. Причина этого - незначительные сопротивления движению сжатого воздуха по каналам 32, 31 и 30 (сопротивление канала. всегда намного меньше сопротивления отдельного воздухораспределительного устройства, например, клапанного), что обуспавпивает меньшее количество сжатого воздуха, которое нужно подать в камеру холостого хода 29, и более быстрый разгон ударника 4.

После открытия нижней кромкой 7 поршня 5 выхлопных каналов 22 из камеры холостого хода 29 начинается выхлоп эакшоненного в ней сжатого воздуха через указанные каналы 22 в атмосферу. В это же время торец 33 ступени 9 соприкосйется с нижним торцом 12 ползуна 11 и последний начнет перемещаться вверх.

При этом верхним торцом 28 полэун

11 перекроет каналы 30,и поступление сжатого воздуха в камеру холостого хода 29 прекратится. В таком варианте расстояние от торца 33 ступени 9 до нижнего торна 12 ползуна 11 равно расстоянию от нижней кромки 7 поршня

5 до нижней кромки. выхлопных каналов

22, При данном соотношении незначительный промежуток времени каналы

ЗО сообщены с выхлопными каналами

22. Непроизводительный расход при этом наблюдается, но он малоэаметен.

Однако это обстоятельство способствует снижению сопротивлений передвижению ползуна 11 вместе с ударником

4 нз-эа происшедшего в момент их

648730

Ползун 11 продолжает еще некото-: рое время двигаться вверх, после чего. встречи частичного выхлопа из камеры холостого хода 29, и прижатию полэуна 11 к ступени 9 ударника 4.

Можно представить и другое соотношение между укаэанными расстояния- 3 ми. Первый случай — когда расстояние от торпа 33 до торца 12 несколько меньше расстояния от кромки 7 до каналов 22. При этом подача сжатого воздуха в камеру 29 прекратится раньше,10 чем произойдет из нее выхлоп, что будет способствовать более экономному расходу воздуха, но несколько затормозит движение ударника 4. Второй случай —. когда расстояние от торца 33 до торца 12 несколько больше расстояния от кромки 7 до каналов 22. При этом в момент соприкосновения ударника 4 с ползуном 11 иэ камеры 29 произойдет выхлоп, сопротивления движению ударника 4 не будет, но несколько возрас тет расход воздуха.

При движении вверх ползун 11 нижней отсекающей кромкой 15 перекроет каналы 26. Камера 16 и сообщенная с ней каналами 25, 24 и 23 камера рабочего хода 21 окажутся изолированными от атмосферы. При дальнейшем движении ударника 4 вверх в камере рабочего хода 21 начнется сжатие о сеченного воздуха, и давление в ней начнет повышаться.

Продолжая движение вверх, лолэун

11 верхней отсекаюшей кромкой 14 откроет каналы 30 и сообщит с последними камеру 16, а через каналы 25, 24 и 23 и камеру рабочего хода 21.

Из камеры 19 по каналам 32, 31 и

30, камеру 16, каналы 25, 24 и 23 в камеру рабочего хода 21 начнет по- 40 ступать сжатый воздух. Под действием сжимаемого в камере рабочего хода

21 воздуха и поступающего в нее cse жего воздуха ударник 4 затормозится и начнет двигаться вниз.

Как видно, за время холостого хода ударника 4 противодавление chepxy сушествует только в конце хода, Мто требует меньшего по величине импульса со стороны камеры холостого хода 29, т. е. меньшего количества сжатого воздуха и, кроме того, способствует сокращению времени холостого хода, ведущего к повышению числа ударов в единицу времени. также затормозится и совместно с удар ником 4 начнет двигаться вниз.

Все это время сжатый воздух под довольно высоким давлением поступает в камеру .рабочего хода 21 и разгоняет ударник 4, который при этом гонит перед собой ползун 11.

В некоторый момент времени nosrзун 11 верхней отсекающей кромкой

14 перекроет каналы 30, и поступление сжатого воздуха в камеру рабочего хода 21 прекратится. Сразу же за этим откроются выхлопные каналы 22, и каналы 26 сообщатся с камерой 16 и далее через каналы 25, 24 и 23 - с камерой рабочего хода 21. Через выхлопные каналы 22, каналы 23, 24 и

25, камеру 16 и каналы 26 иэ камеры рабочего хода 21 произойдет выхлоп.

Продолжая движение вниз, полэун

ll сообщит камеру 29 с каналами 30, и в нее начнет поступать сжатый воздух, причем до этого момента ударник

4 практически не испытывает противодавления снизу, что в совокупности с высоким давлением сверху способствует повышению энергии удара и числа ударов, т. е. мощности молотка.

В конце своего движения вниз полэун 11 сядет нижним торцом 12 на буртик 10 корпуса 1, а ударник 4 нанесет удар по, рабочему инструменту 3.

После удара ударник 4 под действием импульса отскока и давления снизу начнет двигаться вверх. Описанный процесс повторится, В случае, когда ударник 4 н ползун 11:расположены в полости рабочего хода 21 (молоток обращен инструментом вверх), начальный участок движения ударника 4 и ползуна ll осуществляется за счет подачи сжатого воздуха в камеру рабочего хода 21 через пусковое отверстие 27. После совпадения проточки 13 попэуна 11 с каналами

30 процесс пойдет идентично описанному. Пусковое отверстие 27 нужно только в начале первогб удара.

Практическое устранение в предлагаемом пневматическом молотке непроизводительного расхода сжатого воздуха как через камеру холостого хода

29, так и через камеру рабочего хода

21, позволяет использовать весь воздух непосредственно на получение мощ ности. Снижается противодавление на ударник 4 снизу и сверху и более высокое давление еднннччого удара и чис648730 ло ударов в единицу времени, т. е. повышается мощность.

Как результат этого, в описываемом пневматическом молотке, по сравнению с известным, может быть достигнуто снижение удельного расхода воздуха до

ЗО%, что снизит и аэродинамический

%ум.

fO

Формула изобретения

Пневматический молоток. включающий корцус, ударник с поршнем и штоком, камеры рабочего и холостого ходов, рабочий инструмент, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения удельного расхода сжатого воздуха, на штоке ударника установлен с воэможностью перемещения относительно корпуса полэун,. на наружной поверхности которого выполнена кольцевая проточка для поочередного сообщения при его перемещении с атмосферой и камерой рабочего хода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 538129, кл. E 21 С 3/24, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹539140,,кл. Е 21 С 3/24; 1974.

НИИПИ Заказ 517/32 краж 656 Подписное илиал ППП Патент, .Ужгород.ул. Проектная,4