Пневматический молоток

 

(») 659738

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СОюз 1 ееетских

Социалистических

Респуолик

АЗТ .2!-"КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.11.76 (2,1) 2425238/22-03 (51) М. л.а

Е 21С 3/24

Е 21С 37/ 22

В 25D 9/00 с присоединением заявки №

j (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04,79

Государстоеииый к":.;и, ет (53) УДК 622.233.52-85 (088,8) по делам иаоеретеиий и открытий (72) Авторы изобретения 3. A. Абраменков, В. Е. Килин, 1О. И. Лебедев, Л. Л. Лысенко, И. В. Николаев, Д. Г. Суворов и О. Я. Сутягин

Новосибирский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОЛОТОК

Изобретение касается горных и строительных машин ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков с бесклапанным воздухораспрсделснпем, а также тяжелых ударных машин для разрушения мерзлых грунтов и скальных пород.

Известны ручные пневматические молотки с бесклапанным воздухораспределением. Они выполняются с бесступенчатым и(или ступенчатыми ударниками. Первые имеют две уираглясмые камеры (по одной с каждого торца ударника), а вторые — три и более камер, что обеспечивает возможность получения для конкретных условий наиболее благоприятных характеристик результирующих сил, разгоняющих ударник. Кроме того, ступенчатые ударники позволяют реализовать в молотке одну из полостей с постоянным сетевым давлением, что всегда гарантирует устойчивый запуск машины в работу (1J.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является пневматический молоток, содержащий корпус с воздухоподводящими, выхлопными и центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен ступенчатый ударник с осевым и радиальным каналами, образующий со стенками корпуса камеру рабочего хода, камеру холостого хода, постоянно сообщенную при работе с источником сжатого воздуха, и камеру атмосферного

5 давления, рукоятку и рабочий инструмент (21, Недостатком этого пневмомолотка явля ется повышенный удельный расход сжато го воздуха и большие пики давления в ра

10 бочей камере в конце холостого и начале рабочего хода ударника, вызывающие вибрацию и требующие больших усилий нажатия на рукоятку.

Целью изобретения является снижение

15 удельного расхода сжатого воздуха и улучшение вибрационно-силовых характеристик бесклапанных пневматических молотков со ступенчатыми ударниками.

Это достигается тем, что в меньшей сту20 пени центрального канала корпуса выполнена кольцевая проточка, образующая с ударником аккумуляционную камеру, а в боковой стенке меньшей ступени ударника выполнены дроссельные каналы, располо25 женные на разных уровнях над его радиальным каналом.

На чертеже представлен предлагаемый ручной пневматический молоток, общий вид.

ЗО Молоток содержит корпус 1 с централь659738

HbIM ступенчатым каналом, ступенчатый ударник 2, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в центральном канале корпуса, рукоятки 3 с пусковым устройством и рабочий инструмент 4 с устройством 5 для его удержания.

Корпус 1, кроме центрального, снабжен выхлопными 6 и 7 и воздухоподводящими 8 каналами. В центральном канале корпуса в части его, имеющей меньший диаметр, выполнена выточка, образующая при наличии ударника аккумуляционную камеру 9.

Ступенчатый ударник 2 снабжен осевым каналом 10, открытым со стороны большого торца и имеющим выход посредством радиального канала 11 на боковую поверхность ступени ударника меньшего диаметра. В боковой стенке ударника выше радиального канала 11 на разных уровнях над последним выполнены дроссельные каналы 12.

Ударник 2 образует со стенками корпуса и проточкой центрального канала корпуса камеру 13 рабочего хода, кольцевую камеру 14 холостого хода, камеру 15 атмосферного давления и аккумуляционную камеру 9.

Камера 13 посредством осевого канала

10, радиального канала 11 и дросселей 12 периодически сообщается с кольцевой камерой 14 холостого хода постоянного сетевого давления и с аккумуляционной камерой 9. Посредством выхлопного канала 6, закрытого разрезным кольцом 16, камера

13 рабочего хода периодически сообщается с атмосферой.

Камера 14 холостого хода при включенном пусковом устройстве постоянно посредством каналов 8 сообщена с источником сжатого воздуха.

Камера 15 постоянно разобщена с камерами 9, 13 и 14, но всегда сообщена с атмосферой посредством выхлопного канала

7, закрытого разрезным кольцом 17.

Ударник имеет кольцевой торец 18, а центральный канал корпуса имеет ступени

19 и 20.

Пневматический молоток работает следующим образом.

После включения пускового устройства рукоятки 3 сжатый воздух поступает по каналам 8 в кольцевую камеру 14. Давление сжатого воздуха на кольцевой торец 18 ударника 2 со стороны камеры 14 обуславливает движение ударника 2 от инструмента 4 — начинается холостой ход. В начале движения ударник не испытывает противодавления со стороны камеры 13, так как давление в ней (а также в камерах 9 и

15) равно атмосферному. После перекрытия ударником 2 выхлопного канала 6 в камере 13 начинается сжатие отсеченного в ней воздуха, вследствие чего повышается давление и в камере 9, дополнительный объем которой обеспечивает при посредст5

4 ве канала 11 и дросселей 12 плавное на. растание давления в управляемой камере

13, исключив резкие «всплески», которые имеют место во всех пневмомолотках с бесклапанным воздухораспределением. Известно, что наличие этих «всплесков» и является одной из причин ухудшения виорационных параметров пневмомолотков.

По мере вскрытия ярусов дросселей 12 со стороны камеры 14 сетевой воздух из нее поступает в камеры 13 и 9, повышая давление в них также плавно — в соответствии с расходной характеристикой дросселей 12 и с учетом дополнительного объема камеры 9. Значительные проходные сечения каналов 10 и 11 ударника 2 позволяют в этот период уравнять давления в камерах 13 и 9.

С возрастанием давления в камере 13 движение ударника 2 замедляется. В это время канал 11 совмещается с камерой 14, вследствие чего значительная порция сжатого воздуха поступает из камеры 14 в камеру 13. Давление в камере 14 несколько понижается, а в камере 13 — возрастает (уравнивается с давлением в камере 14).

За счет разности сил давления, действующих на больший торец и кольцевой торец

18 ударника, последний начинает ускоренное движение в сторону инструмента 4,совершая рабочий ход. Радиальный канал 11 сначала перекрывается ступенью 19 центрального канала корпуса, а затем вскрывается со стороны камеры 9, вследствие чего накопленный в камере 9 воздух перетекает в камеру 13, поддерживая в ней давление на более высоком уровне, чем это имеет место в известных бесклапанных молотках.

Поддержанию более высокого давления в камере 13 способствуют в немалой степени еще и дроссели 12, продолжающие пропускать сетевой воздух из камеры 14 в камеру 13. Кроме того, дросселирование позволяет несколько разгрузить в этот период камеру 14, что снижает величину противодавления на ударник и дополнительно повышает по сравнению с прототипом энергию единичного удара.

В период, предшествующий открытию выхлопного канала 6, дроссели 12 перекрываются ступенью 19 корпуса и вскрываются вновь со стороны камеры 9, а радиальный канал 11 перекрывается ступенью 20центрального канала корпуса. Таким образом, в момент выхлопа из камеры 13 камера 9 сообщается с ней только через дроссели 12, имеющие значительно меньшее проходное сечение, чем каналы 10 и 11. Это обусловливает недовыхлоп из камеры 9, а оставшийся в ней воздух с избыточным давлением используется в последующем цикле, что способствует снижению удельного расхода воздуха.

Преодолевая сопротивление воздуха со

659738

5 стороны кольцевой камеры 14 (давление в камере 15 близко к атмосферному), ударник 2 после выхлопа, двигаясь под действием сил инерции, наносит удар по хвостовику инструмента 4, и вышеописанный цикл повторяется с той разницей, что новый цикл начинается при уже имеющемся избыточном давлении в камере 9 (0,3 — 0,5 от сетевого).

Формула изобретения

Пневматический молоток, содержащий корпус с воздухоподводящими, выхлопными и центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен ступенчатый ударник с осевым и радиальным каналами, образующий со стенками корпуса камеру рабочего хода, камеру холостого хода, постоянно сообщенную при работе с

15

20 источником сжатого воздуха, и камеру атмосферного давления, рукоятку и рабочий инструмент, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода сжатого воздуха и улучшения вибрационно-силовых характеристик, в меньшей ступени цснтрального канала корпуса выполнена кольцевая проточка, образующая с ударником аккумуляционную камеру, а в боковой стенке меньшей ступени ударника выполнены дроссельные каналы, которые расположены на разных уровнях над его радиальным каналом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кусницын Г. И. Пневматические ручные машины. Л., Машиностроение, 1968, с. 249 — 250, рис. 117.

2. Патент Германии М 117560, кл. 87В

2/09, опублик. 1901.