Пневматический ударный механизм

 

О П И С А Н И Е 348615

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Республик

4i

l е т, (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (5! )М. Кл.. (22) Заявлено 10. 11. 77 (21) 2545603/22-03 с присоединением заявки №

Е 21 С Э/24

Гоеударстеенный комитет (23) Приоритет (51) УДК 622 2ЭЭ .52-85 (088.8) Опубликовано 23.07. 81, Бюллетень ¹ 27,до делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 25.07.81 (72) Л втор изобретеHH$l

В.А. Гаун I .

Институт, горного дела Сибирского отделении ЮСР ее(7!) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, предназначенным для бурения скважин, разрушения и уплотнения твердых материалов, и может быть использовано в горной промышленности. 3

Известен пневматический механизм, включающий корпус, ударник, камеры рабочего и холостого -хода, цилиндрический эластичный клапан, установлен10 ный в клапанной коробке с возможностью радиального перемещения,клапанную коробку с радиальными отверстиями, из которых одна половина размещенных рядом отверстий соединена с камерой

15 рабочего хода, а другая, половина— с камерой холостого хода 1).

Недостатком укаэанного механизма являются значительные габариты клапана по высоте, что увеличивает длину и вес механизма. При этом проходные сечения впускных каналов этого механизма имеют сравнительно небольшую площадь проходных сечений, так как, одна половина клапана используется для подвода энергоносителя в камеру рабочего хода, а другая половина— для подвода энергоносителя в камеру холостого хода, что снижает мощность механизма и затрудняет использование его в устройствах, работающих на воздушно-водяной смеси. Кроме того, клапай не имеет предварительного напряжения, что снижает его надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пневматический ударный механизм, содержащий корпус, в котором установлен поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, кольцевой эластичный клапан, размещенный в седле.и образующий. с корпусо1т канал для подво-. да энергоносителя в камеру рабочего хода, и инструмент P).

Недостатком этого механизма являются значительная высота клапана, обусловленная его конструкцией, и

30. 3 84861 необходимость закрепления клапана на клапанном седле. Клапан в этом механизме имеет всего одну настройку, что не позволяет изменять проходное сечение выпускного канала клапана

5 в зависимости от условий работы.

Учитывая, что, например, такие механизмы, как погружные пневмоударники работают и на сухом энергоносителе и на воздушно-водяной смеси, целесообразно в целях экономичности расхода иметь две настройки клапана с различной величиной проходного сечения впускного канала.

Кроме того, в указанном пневмоудар-, 15 (1 нике удаленный от посадочного буртика участок клапана имеет слабое предварительное растяжение. Эти факторы увеличивают длину пневмоударника, усложняют KQHcTp IJBlo c BI0T эффективность и надежность пневмоударника.

Цель изобретения — уменьшение габаритов механизма и повышение его эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что клапан имеет форму тора и установлен в кольцевой. канавке, которая выполнена на наружной поверхности клапанного седла.

При этом клапанное седло может быть выполнено с несколькими кольцевыми канавками, имеющими различную глубину.

На чертеже схематически изображен предлагаемый механизм, продольный раз- 35 рез.

В полом корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного движения. размещен поршень 2, разделякпщий полость корпуса на камеру рабочего. 4g хода 3 и камеру 4 холостого хода.

Корпус имеет выхлопные окна 5 и гнездо б под инструмент 7. Поршень имеет центральный канал 8 с расточкой

9, проточку 10 и лыски ll на наружной 4s поверхности.

В задней части корпуса 1 установлено клапанное седло 12, выполненное за одно целое с переходником 13, имеющим резьбу для соединения с трубопро водом напорной магистрали. В клапанном седле с помощью гильзы 14 закреплен шток-золотннк 15, входящий передним концом в центральный канал

8 поршня 2 и имеющий осевой 1Á,и: ss радиальный 17 каналы, палец 18 и на.ружный канал 19.

На наружной боковой поверхности клапанногр седла 12 выполнены кольце"

5 4. вые канавки 20 и 21, имеющие различную глубину. В одной иэ канавок 20 с натягом установлен эластичный клапан 22, выполненный в виде тора и образующий с корпусом 1 впускной канал 23, величина проходного сечения которого может быть изменена путем установки клапана в канавку 21.

В клапанном седле 12 и гильзе 14 имеются радиальные отверстия 24 и 25 для сообщения клапанной полости 26 с напорной магистралью.

Угловое положение гильзы 14 относительно клапанного седла 12 фиксируется стопором 27.

Пневмоударный механизм работает следующим образом.

При включении механизма энергоноситель по каналам 16 и 17, расточке 9 каналу 8 и зазорам между торцами 2 и инструментом 7 поступает в камеру 4 и медленно наполняет ее.

Одновременно энергоноситель через каналы 25-23 подводится в камеру 3 и из нее через выхлопные окна 5 удаляется в окружающее пространство.

При соответствующей величине давления в клапанной полости 26 клапан

22 под действием перепада давлений между полостью 26 и камерой 3 растягивается и перекрывает впускной канал 23. Подача энергоносителя в камеру 3 прекращается, а успевший до этого момента поступить туда энергоноситель удаляется из нее через выхлопные окна 5.

К этому времени поршень 2 под действием давления в камере 4 отходит от инструмента 7 и обеспечивает сообщение канала 8 с камерой 4. Давление в камере 4.быстро повышается, и поршень совершает холостой ход.

При перекрытии пальцем 18 канала

8 подача энергоносителя в камеру 4 прекращается. И в дальнейшем при совмещении проточки .10 с окнами 5 из нее через лыски 11 и проточку 10 происходи г выхлоп.

При открытии наружных каналов 19 в расточку 9 энергоноситель по каналам 16, 17 и 19 начинает наполнять камеру 3 рабочего хода.

Перепад давлений, действующий на клапан 23, уменьшается. Под действием внутренних упругих сил клапан 22 сокращеется и открывает впускной канал

23. Давление в камере 3 быстро повьппается до магистрального. Поршень 2

848615 4 проходного сечения выпускного канала клапана в зависимости от условий работы.

Формула изобретения

5 останавливается, а затем совершает р або чий ход.

В начальный период рабочего хода камера 3 соединена с напорной магистралью через клапан и наружные каналы

19 штока-золотника 15, а после выхода каналов 19 из расточки 9 остается соединенной с магистралью только через клапан.

При открытии поршнем 2 выхлопных окон 5 перепад давлений, действующий на клапан 22, резко возрастает. Клапан растягивается и обеспечивает перекрытие впускного канала 23. Подача энергоносителя в камеру 3 прекращается, а отработанный энергоноситель удаляется из нее через окна 5 в окружающее пространство. К этому времени палец 18 выходит из канала 8, и камера холостого хода 4 наполняется энергоносителем.

После удара поршня по инструменту цикл повторяется.

Выполнение в предлагаемом механизме эластичного клапана в виде тора позволяет уменьшить его высоту,упростить конструкцию, осуществить предварительное растяжение клапана. Наличие на клапанном седле нескольких кольцевых канавок, имеющих различную глубину, позволяет изменять величину

1. Пневматический ударный механизм содержащий корпус, в котором установлен поршень, образующий с его стен1р ками камеры рабочего и холостого хо-. да, кольцевой эластичный клапан, p&sмещенный в седле и образующий с кор" пусом канал: для подвода энергоносите" ля в камеру рабочего хода, и инструдмент,. отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов механизма и повышения его эксплуатационной надежности, клапан имеет форму тора и установлен в кольцевой щ канавке, которая выполнена на наружной поверхности клапанного седла.

2. Механизм по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что на клапанном седле выполнено несколько кольцевых

2s канавок, имеющих различную глубину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швеции У 189338 кл. 87 В 2/05,,1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 357341, кл. Е 21 С 3/24, 1970.