Пневматическая машина ударного действия

Пневматическая машина ударного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п1) 76896 l о и Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ооюз бобеуских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

1 (22) Заявлено 10.11.78 (21) 2682648/22-03 (51) М, Кл.

Е 21С 3/24

Е 21С 37/22 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 622.233.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения Н. А. Клушин, Э. А. Абраменков, Л. А. Юрьев и Е. И. Шалгин (71) Заявитель Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к горным и строительным машинам ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков, а также тяжелых пневматических ударных машин 5 с золотниковым или кла па иным воздухораспределением.

Известна пневматическая машина ударного действия с клапанным воздухораспределением, содержащая корпус с централь- 10 ным ступенчатым каналом и соответствующим ему ударником, с клапанной камерой и расположенном в нем клапаном, перемещающимся параллельно оси ударника, с пОдВОдящим, ОтВОдящими и Выпускными 15 каналами в корпусе (1). В этой машине клапан может иметь несколько конструк.тивных решений; от цилиндрической до пластинчатой формы.

Несмотря на простоту исполнения клапанного воздухораспределительного устройства и в целом пневматической машины ударного действия, она обладает повышенным расходом сжатого воздуха, который обусловлен следующим условием, свойственным всем воздухораспределениям со сплошным клапаном.

Такому клапану свойственно промежуточное положение его во время перекидки, т, е., когда клапан «зависает» в потоке 30 подводимого воздуха при открытых отводящих каналах, соединяя таким образом сеть с управляемой камерой уже сообщенной с окружающим пространством. Хотя время

«зависания» клапана при двух перекидках за цикл и незначительно, но проходные сечения отводящих каналов достаточно велики и обусловливают непроизводительные утечки воздуха.

Надежный запуск машин с таким воздухораспределением требует дополнительных пусковых элементов в виде пусковых дроссельных каналов, выполняемых в корпусе или самом клапане.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пневматическая машина ударного действия, включающая корпус с воздухопроводящими каналами и управляемыми камерами рабочего и холостого хода и подвижно установленным ударником, рабочий инструмент, воздухораспределительный золотник с золотниковой камерой и каналами .(2).

Золотниковые камеры в этой машине расположены по концам золотника, а имеющиеся на нем проточки, совпадающие с выпускными каналами золоти иковой коробки и корпуса, позволяют золотнику осу768961 ществлять кроме впуска также и функции выпуска сжатого воздуха.

Такое техническое решение позволяет весьма четко производить отсечку впуска и выпуска воздуха из управляемых камер пневматической машины, при этом открытие отводящего канала соответствует закрытию канала подводящего.

Перечисленные положительные признаки золотникового воздухораспределительного устройства можно эффективно реализовать только в машинах с коротким ходом, т. е., когда окончание выпуска отработавшего воздуха из управляемой камеры холостого хода соответствует окончанию холостого и началу рабочего хода ударника. Во всех остальных случаях (у длинноходовых машин) такой «ранний» впуск воздуха из сети в управляемую камеру рабочего хода (и камеру холостого хода) приводит к преждевременному повышению противодавления и торможению ударника, что не позволяет полно использовать габаритные размеры машины по длине и реализовать расчетную величину хода ударника, а следовательно, и энергию единичного удара.

Длинноходовые машины, таким образом, имеют при малом абсолютном расходе весьма высокий удельный расход воздуха (определяемый отношением расхода к мощности), что относит такие машины к разряду неэкономичных.

Из-за конструктивных особенностей таких воздухораспределительных устройств пневматических машин невозможно задержать впуск воздуха из сети, поскольку величина хода золотника (или клапана), как правило, весьма мала в сравнении с его длиной, а отсекающие кромки золотника (или клапана) расположены (вследствие малости его хода) вблизи отсечных кромок отводящих каналов золотниковой камеры.

Цель изобретения — повышение экономичности пневматической машины ударного действия, снабженной воздухораспределителем золотникового (или клапанного) типа, путем уменьшения удельного расхода сжатого воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что длина золотниковой камеры в направлении хода золотника не менее двух его длин.

Указанное исполнение машины и воздухораспределителя с его камерой позволяет по отношению ко времени хода ударника задерживать впуск сетевого воздуха в управляемую камеру, уже разомкнутую через выпускные каналы с окружающим пространством. Время задержки зависит в основном от хода и массы, площади поперечного сечения и длины детали воздухораспределителя-золотника или клапана, которые должны быть выбраны в соответствии с величинами давлений в управляемых камерах и сети.

Указанное исполнение машины и золотника (или клапана) с золотниковой камерой в отличие от известных технических решений золотниковых (или клапанных) воздухораспределителей позволяет ему всегда (и в период перекидки) поддерживать открытым только один из отводящих каналов, что исключает непроизводительные утечки сетевого воздуха через другой отводящий канал в управляемую камеру, которая сообщена уже с окружающим пространством посредством выпускных каналов (исключая период запуска в работу).

На фиг. 1 изображена пневматическая машина ударного действия, продольный разрез по корпусу; на фиг. 2 — конструктивное исполнение золотника, в виде цилиндра; на фиг. 3 — то же, в виде части кольцевой пластинки; на фиг. 4 — то же, в виде параллелепипеда с округленными меньшими сторонами.

Пневматическая машина ударного действия состоит из корпуса 1, в центральном канале которого с возможностью возвратно-поступательного движения установлен ударник 2. Корпус снабжен воздухораспределительной золотниковой камерой 3 с подводящим каналом 4 и воздухопроводящими каналами 5 и 6.

В золотниковой камере 3 размещен золотник 7 с перепускным дроссельным каналом 8 и впускным дроссельным каналом 9, сообщенных между собой. Посредством каналов 5 и 6 управляемая камера

10 рабочего хода и управляемая камера

11 холостого хода сообщаются периодически с сетью сжатого воздуха и через выпускные каналы 12 и 13 с выхлопной камерой 14 и окружающим пространством.

Промежуточное звено 15 опирается на торец корпуса 1 и зафиксировано относительно него. Штуцер 16 для подвода сжатого воздуха к воздухораспределительной золотниковой камере 3 присоединяется к звену 15.

Корпус 1 имеет рабочий инструмент 17, входящий своим хвостовиком в центральный канал корпуса.

Пневматическая машина ударного действия работает следующим образом.

После включения пускового устройства (на чертежах не показано и может быть любым) сжатый воздух через штуцер 16 поступает к подводящему каналу 4 корпуса 1. Согласно положению ударника 2 и золотника 7, изображенных на фиг. 1, воздух из канала 4 поступает в золотниковую камеру 3 и через канал 5 в управляемую камеру 10 рабочего хода, откуда посредством выпускных каналов 12 в выхлопную камеру 14 и окружающее пространство.

Одновременно сжатый воздух поступает и по продольному дроссельному каналу 8 (или также и по радиальному каналу 9) в золотнике 7 и далее через отводящий ка768961 нал 6 в управляемую камеру 11 холостого хода. Поскольку камера 11 с окружающим пространством разомкнута, в ней накапливается сжатый воздух и воздействует на ударник 2 и золотник 7, обусловливая их 5 перемещение в сторону от инструмента 17.

Благодаря меньшей массе золотник 7 перемещается значительно быстрее ударни-— ка 2 и сразу же перекрывает основной доступ сетевого воздуха через каналы 4 и )0

5 в камеру 10, которая теперь частично наполняется через каналы 9 и 8, В крайнем положении золотника воздух в камеру 10 не подается, поскольку канал 5 закрыт.

Сжатый воздух поступает по каналу 4, 15 золотниковой камере 3 и каналу 6 в камеру 11. Ударник 2 под действием импульса давления со стороны камеры 11 продолжает свое движение, совершая холостой ход. 20

В результате перекрытия ударником 2 выпускного канала 12 в камере 10 начинается сжатие отсеченного в ней воздуха и воздуха, натекающего через каналы 8 и

9 из сети. 25

По мере движения ударника 2 давление в камере 10 повышается, а в камере 11 понижается. В результате разницы давлений в камерах золотник 7 начинает перемещение в сторону инструмента 17, пере- З0 крывая основной доступ сетевого воздуха через каналы 4 и 6 в камеру 11, которая теперь наполняется только через каналы

9 и 8. Сжатый воздух поступает по каналу

4 золотниковой камеры 3 и каналу 5 в ка- д5 меру 10, затормаживая движение ударника 2. После открытия ударником 2 выпускных каналов 13 и 12 происходит опорожнение камеры 11 в выхлопную камеру 14 и окружающую среду. Ударник 2 продолжа- 40 ет затормаживаться и он останавливается в расчетной точке, после чего под действием импульса давления со стороны камеры 10 двигается в сторону инструмента 17, совершаяя р а 6 очий ход. 45

Последовательно, при своем движении, ударник 2 перекрывает выпускные каналы

12 и 13, в результате чего в камере 11 начинается процесс сжатия отсеченного в ней воздуха и воздуха, натекающето через каналы 8 и 9 из сети. Давление воздуха в камере 11 повышается, а в камере 10 понижается, вследствие чего разница давлений обусловит перемещение золотника 7, перекрывая основной доступ сетевого воз- 55 духа через каналы 4 и 5 в камеру 10, которая теперь наполняется только через дроссели 9 и 8. Сжатый воздух поступает по каналам 4, клапанной камере 3 и каналу 6 в камеру 11.

Преодолевая сопротивление противодавления со стороны камеры 11, ударник 2 открывает выпускной канал 12, посредством которого камера 10 начнет опорожняться в окружающее пространство и нанесет удар по хвостовику рабочего инструмента 17. В дальнейшем цикл повторяется с той разницей, что ударнику 2 после каждого последующего удара будет передаваться импульс отскока, способствующий большему ходу ударника (если позволяет расчетная длина центрального канала корпуса).

Предложенное конструктивное решение пневматической машины ударного действия позволяет по сравнению с рассмотренными техническими решениями реализовать длшгный ход ударника, исключив при этом непроизводительные утечки (исключая утечки через пусковые дроссельные каналы, предназначенные во всех случаях для надежности запуска машины в работу) через отводящие каналы и осуществить задержку впуска сетевого воздуха в управляемую камеру, например, рабочего хода, чем обусловить меньший удельный расход воздуха и более полно использовать габаритные размеры машины для повышения выводимых энергетических параметров (особо энергии единичного удара) на обрабатываемый объект.

Формула изобретения

Пневматическая машина ударного действия, включающая корпус с воздухопроводящими каналами и управляемыми камерами рабочего и холостого хода и подвижно установленным ударником, рабочий инструмент, воздухораспределительный золотник с золотниковой камерой и каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности машины путем уменьшения удельного расхода сжатого воздуха, длина золотниковой камеры в направлении хода золотника не менее двух его длин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 465671, кл. 87в 2, опублик. 18.05.14.

2. Патент Франции № 777410, кл. 87в 2, опублик. 20.02,35 (прототип) .

768961

Составитель В. Махаева

Техред А. Камышникова

Корректор А. Галахова

Редактор С. Титова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2260/16 Изд. № 509 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д, 4/5