Пневмоударное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<иг 9661 58> (61) Дополггйтельное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05.03. 81 (21) 3256596/29-33 (51)M.Êë з е 02 D 7/10 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 1510.82 ° Бюллетень № 38 (53) УДК 624 ° 155.

° 15 (О 88. 8) Дата опубликования описания 15.10. 82

I (72) Авторы изобретения

Р Р ч; . 4:» > >» ) У у

Н . Й ; Фру>гфаштн плт» "

>..,>>, В. Н. Власов, Ж. Г, Мухин, Б. Г. Трегубов й.н 0 !: (71) Заявитель

Институт горного дела Сибирского отделен (54) ПНЕВМОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО хода f1).

Изобретение относится к стрситель ным машинам и может быть использова:но для забивания свай, шпунта труб и тому подобных элементов.

Известны пневмоударные устройства, включающие..цилиндр с каналами подвода энергоносителя и выхлопными окнами, вйутри которого размещен поршень с выполненными на его боковой .поверхности проточками, соединенными кана-. лами с камерами прямого и обратного

Недостатком таких поршневых пневмоударных устройств является то, что при рабочем ходе поршня преждевременно перекрываются выхлопные окна и в камере обратного хода начинается процесс сжатия находящегося в ней воздуха, создается пневматический буфер, ослабляющий наносимый бойком поршня удар по наковальне (хвостовику инструмента), что приводит к снижению ударной мощности устройства.

Сместить выхлопные окна ближе к торцам цилиндра нельзя, так как снижаетI ся разгонный путь поршня из-эа преж деврегленно начавшегося выхлопа, а это также приводит к снижению ударной мощности устройства.

Наиболее близким,по технической сущности к предлагаемому является пневмоударное устройство,. включающее рабочий цилиндр, размещенный в нем, поршень-ударник с каналами, периодически сообщающими камеры прямого и обратного хода с каналом подвода энергоносителя, выполненными в кор)p пусе $2)

Недостатком, этого устройства является преждевременное перекрытие. удар" ником выхлопных окон, при котором создается пневмобуфер и снижается энергия единичного удара. Для сниже- ния этого нежелательного эффекта силовые камеры выполняют с большим нерабочим (мертвым) объемом, но это, уменьшая влияние пневмобуфера, приводит в то же .время к снижению КПД

20 .устройства из-за необходимости беспо- . лезно заряжать мертвые объемы силовых камер до рабочего давления энергоносителя.

Целью изобретения является повыше25 ние ударной мощности устройства .

Цель достигается тем, что в пневмоударном устройстве, включающем рабочий цилиндр, размещенный в нем поршень-ударник с каналагли, периодиЗО.чески сообщающими камеры прямого и

966158 обратного ходов .с каналами для подвода энергоносителя, выполненными в стенке цилиндра, наголовник с наковальней, наголовник снабжен направляющими, в которых установлен с возможностью возвратно-поступательного перемеы(ения рабочий цилиндр, выполнен ный в виде перевернутого стакана с кольцевым бойком внизу и упругим выхлопным клапаном, седло которого обра- зовано кольцевым выступом, выполнеи- «О ным на наковальне наголовйика, причем рабочий цилиндр и направляющие могут быть выполнены с выступами и установ ленными между ними возвратными пружи нами, при этом выступы цилиндра и направляющих снабжены стержнями, на которых закреплены концы возвратных пружин, а стержни могут быть выполнены из эластичного материала.

Ra фиг. 1 показано устройство в конце рабочего хода ударника, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то жв, в конце обратного хода. устройство состоит из направляющих 1 со съемной кольцевой крышкой 2 причем направляющие 1 представляют сОбой цилиндрический выступ, выполненный на наковальне 3 наголовника 4.

Внутри направляющей помещен с возможностью возвратно-поступательного движения цилиндр 5, имеющий вид перевер- ЗО нутого стакана, в нижней части которого выполнен выступ 6 с кольцевым бойком 7, периодически контактирующим с наковальней 3. Между выступом

6 и съемной кольцевой крышкой 2 (ко- 39 торую также можно назвать выступом направляющих 13 помещены возвратные пружины 8 на направляющих стержнях 9, которые могут быть выполнены из эластичного материала и представлять со- 4П бой упорные амортизаторы, ограничива-ющие ход цилиндра 5 вверх. В нижней части цилиндра 5 с выходом в его внутреннюю полость установлен упругий выхлопной клапан 10, взаимодей- 45 ствующий с .обеспечением герметичности с седлом клапана 11, выполненным в виде кольцевого выступа на наковальне 3. Выхлопной клапан 10 также может быть установлен на наковальне

3, а седло клапана выполненным на нижнем торце цилиндра 5 на выступе б, Внутри цилиндра 5 помещен поршеньударник 12 с бойком 13, контактнру.ющим с наковальней 3. Йа боковой поверхности поршневой части ударника

12 выполнены проточки 14 и 15 с каналами 16 и 17, ведущими соответственно в. камеру. прямого 18 и обратного 19 ходов. Проточки 14 и 15 при возвратно-поступательном ходе поршня- 60 ударника 12 поочередно соединяются соответственно с проточками 20 и 21, выполненными в стенке цилиндра 5, и сообщенными каналом .22 между собой и с штуцером питательного рукава 23, подающего в.устройство энергоноситель.

В стенках цилиндра 5 выполнены выхлопные окна 24, а в стенках .направляющей 1 -.выхлопньм окна 25; Для установки устройства на сваю 26 и снятия его со сваи .предусмотрено зацепное устройство, например рымболт 27, закрепленный на цилиндре 5 в его верхней части.

Устройство работает следующим образом. сваю 26 устанавливают на проектную точку, устанавливают на ней устройство и по подающему рукаву 23 начинают подавать в устройство сжатый воздух. В соответствии с исходным положением, показанным на фиг. 1, сжатый воздух из подающего шланга 23 по каналу 22 поступает в проточку 20, которая при опущенном поршне-ударнике

12 соединена с проточкой 14, благодаря чему сжатый воздух по каналу 16 поступает в камеру обратного хода 19 и создает в ней давление вследствие того, что упругий выхлопной клапан прижат к седлу клапана 11 и камера 19 загерметиэироваиа. Под действием давления в камере 19 поршень-ударник 12 начинает подниматься вверх, вытесняя воздух из камеры прямого хода 19 через выхлопные окна 24 в .атмосферу. К концу подъема поршня-ударника 12 проточка 14 выходит из соединения с проточкой 20 и сжатый воздух перестает поступать в камеру 19 обратного хода, но поршень-ударник 12 вследствие. расширения сжатого воздуха в камере

19 продолжает подниматься вверх, перекрывает полностью выхлопные окна

24 и начинает сжимать воздух в каме- . ре прямого хода 18. К этому времени проточка 15 входит в соединение с проточкой 21 и сжатый воздух устремляется в камеру рабочего хода 18, создавая в ней давление, воздействующее на верхний торец поршня-ударника 12. В первый момент в связи с инерцией, поршень-ударник 12 как бы останавливается и не. начинает сразу же под воздействйем давления в камере 18 опускаться вниз. Поэтому вверх начинает двигаться цилиндр 5, сжимая своими выступами б возвратные пружины 8. К этому времени поршень-удар-. ник 12 под действием давления в ка - мере рабочего хода 18 и силы тяжести начинает ускоренно .двигаться вниз..

Цилиндр 5 при наличии направляющих стержней 9, являющихся в то же время упорными амортизаторами ограничения хода цилиндра, перестает подниматься вверх и после прохождения верхнего торца поршня-ударника 12 .выхлопных окон 24 и выхода проточки 15 из соединения с проточкой 21 также начинает ускоренно двигаться вниз как под действием сжатых возвратных пружин 8, так и под действием силы тя966158

30 формула изобретения

S жести. В таком порядке поршень"ударник 12, двигаясь вниз, наносит удар по наковальне 3, а вслед за ним с небольшим замедлением, двигаясь вниз, наносит удар по наковальне 3 и цилиндр

5 своим кольцевым бойком -7. Прй этом

Упругий выхлопной. клапан 10 вХОМят в контакт с седлом 11, камера обратного хода герметизируется, проточка

14 входит в, соединение с проточкой

20 и цикл повторяетсяг под действием давления в камере .19 поршень-удар ник поднимается,.за ним поднимается цилиндр 5, упругий выхлопной клапан

10 отрывается от седла 11, камера 19 разгерметизируется, сжатый воздух 15 через выхлопные окна 25 удаляется в атмосферу, а ударник 12 и цилиндр

5 последовательно наносят удары по наковальне 3.

Устройство обладает тем преиму- ;р ществом, что в нем возможно достигнуть удара весьма большой мощности, не ограничиваемого и не амортиэируемого пневмобуфером в рабочей камере.

Достоинством предлагаемого устрой- 25 ства является также и сравнительно малый мертвый объем как в камере рабочего, так и в камере обратного хода что естественно повышает КПД.

1. Пневмоударное устройство, включающее рабочий цилиндр размещенный в нем поршень-ударник с каналами, периодически сообщающими камеры прямого и обратного ходов с каналами для.подвода энергоносителя, выполненными в стенке цилиндра наголовник с наковальней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, -что,.о. целью повышения ударной мощности, наго ювнйк снабжен направляюайми в которых установлен с воэможностью возвратне-поступательного перемещения рабочий цилиндр, выполненный в виде. перевернутого стакана с кольцевым бойком внизу и упругим выхлопным клапаном, седло которого образовано кольцевым выступом, выполненным на наковальне наголовника.

2. Устройство .по и. 1, о т л ич а ю щ.е е с я тем, что рабочий цилиндр и направляющие выполнены с выступами и установленными между ними возвратными пружинами. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е, с я тем, что выступы цилиндра и направляющих снабжены с.ержнями, на которых закреплены концы возвратных пружин..

4. Устройство по п. 3., о т л ич а ю щ е е с я тем, что стержни выполнены иэ эласти -ного материала.

Источники инфорМации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ручные пневматические машины ударного действия с пониженной вибрацией. - Сборник трудов ИГД CP АН СССР.

Новосибирск, 1974. с. 18.

2. Костылев А. Д. и др. Пневмопробойники и машины для забивания в грунт легких строительных элементов °

Новосибирск, "Наука", 1980; с. 28 (прототип), 966158 фиъ|

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор Л. Повхан Техред g.Tåïåð Корректор И. демчик

Ю

Заказ 7790/40 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", и. Ужгород, ул. Проектная, 4