RU1783114C - Pneumatic-impact mechanism - Google Patents

Abstract

Использование: дл  разрушени  горных пород и других работ в горнорудной, строительной промышленности. Сущность изобретени : пневмоударный механизм содержит цилиндрический полый корпус с выхлопными и подвод щими каналами и с перемычкой, раздел ющей корпус на две полости, в одной из которых размещен ударник , раздел ющий эту полость на переднюю и среднюю камеры, а в другой - распределительный ступенчатый поршень, больша  ступень которого делит вторую полость на периодически св занную с передней камерой и с источником сжатого воздуха заднюю камеру и дополнительную камеру. Меньша  ступень поршн  размещена в перемычке с возможностью взаимодействи  с ударником и снабжена продольными глухими наружными каналами, периодически сообщающими переднюю, среднюю и дополнительную камеры с атмосферой, а цен- тральный глухой внутренний канал и сообщенные с ним радиальные каналы периодически сообщают среднюю камеру с источником сжатого воздуха посредством кольцевой проточки, выполненной на внешней кольцевой поверхности большой ступени , а ударник имеет внутренний глухой осевой канал, св занный с выполненной на его внешней поверхности кольцевой проточкой дл  сообщени  задней камеры со средней камерой в конце рабочего хода ударника. 4 ил. ел СUsage: for the destruction of rocks and other works in the mining, construction industry. The inventive pneumatic impact mechanism comprises a cylindrical hollow body with exhaust and supply channels and with a jumper dividing the body into two cavities, in one of which is placed a hammer, dividing this cavity into the front and middle chambers, and in the other a distribution step piston , a large stage of which divides the second cavity into a back chamber and an additional chamber periodically connected to the front chamber and to the compressed air source. The smaller piston stage is placed in the jumper with the possibility of interacting with the hammer and is provided with longitudinal blind external channels periodically communicating the front, middle and additional chambers with the atmosphere, and the central blind internal channel and the radial channels connected with it periodically communicate the middle chamber with a source of compressed air by means of an annular groove made on the outer annular surface of a large step, and the hammer has an internal blind axial channel associated with its outer surface an annular groove for communicating the rear chamber to the middle chamber at the end of the power stroke impactor. 4 ill. ate with

Description

хx

CD СОCD CO

Изобретение относитс  к механизмам ударного действи  и может быть использовано в горнорудной, строительной и машиностроительной промышленности.The invention relates to impact mechanisms and can be used in the mining, construction and engineering industries.

Известен пневмоударный механизм, содержащий корпус с выхлопными окнами, основной и дополнительной кольцевыми расточками. Внутри корпуса уста -ювлен ступенчатый цилиндрический ударник с конической частью между ступенью большего диаметра и кольцевой проточкой на ступени меньшего диаметра. Ударник делит полость корпуса на кольцевую камеру рабочего хода , камеру холостого хода и торцевую камеру рабочего хода. Последн   образованаKnown pneumatic impact mechanism containing a housing with exhaust windows, the main and additional annular bores. A stepped cylindrical drummer with a conical part between a step of a larger diameter and an annular groove at a step of a smaller diameter is installed inside the case. The drummer divides the cavity of the housing into an annular chamber of the stroke, the idle chamber and the end chamber of the stroke. Last formed

меньшей ступенью ударника и дном воздухораспределительного стакана, в теле которого выполнены каналы дл  посто нного подвода сжатого воздуха в кольцевую камеру рабочего хода, каналы дл  соо&щени  кольцевой камеры рабочего хода с торцевой камерой рабочего хода. Дл  подвода воздуха в камеру холостого хода в большей ступе- ни ударника выполнен канал, Вышеуказанный механизм имеет р д существенных недостатков, а именно ограничен ход ударника за счет необходимости посто нного взаимодействи  ударника (ступени меньшего диаметра) с воздухораспределительным стаканом. Малый ход ударникаa lower stage of the firing pin and the bottom of the air distribution cup, in the body of which there are channels for a constant supply of compressed air into the annular chamber of the stroke, channels for co-locating the annular chamber of the stroke with the end chamber of the stroke. A channel is made for supplying air to the idle chamber at a greater stage of the striker. The above mechanism has a number of significant drawbacks, namely, the stroke of the striker is limited due to the need for constant interaction of the striker (stage of smaller diameter) with the air distribution cup. Small stroke drummer

i-Ni-n

способствует ограниченному использованию кинетической энергии ударника при рабочем ходе и сжатию при этом воздуха в камере холостого хода.contributes to the limited use of the kinetic energy of the projectile during the working stroke and the compression of air in the idle chamber.

Известна машина ударного действи , содержаща  цилиндрический корпус, разделенный перемычкой с отверстием, размещенные в торцах корпуса рабочий инструмент и ступенчатый поршень, имеющий меньшую и большую ступени. Меньша  ступень поршн  установлена в отверстии перемычки. Ударник размещен в центральной части корпуса. В корпусе образованы и соединены между собой каналами передн  , средн  , задн   и дополнительна  камеры . Ударник и меньша  ступень поршн  выполнены с кольцевыми проточками. В дополнительной камере выполнены выхлопные отверсти , перекрываемые большей ступенью поршн  при его перемещении. При этом мала  ступень поршн  имеет осевой канал с радиальным отверстием, В этом техническом решении ход ударника не зависит от длины ударника, т.е. отсутствует элемент необходимой посто нной св зи длины ударника с воздухораспределительным узлом. Но это решение обладает одним существенным недостатком - передн   камера посто нно св зана с источником сжатого воздуха (энергоносителем), что отрицательно вли ет на характеристику машины в целом, так как при рабочем ходе ударника на всем прот жении разгона ударника ему приходитс  посто нно выталкивать из передней камеры энергоноситель, поступающий в переднюю камеру под дав- лением. Помимо ухудшени  характеристики машины, такое положение обуславливает повышенный расход энергоносител , т.е. ухудшает КПД машины.A known percussion machine comprising a cylindrical body separated by a jumper with an opening, a working tool located at the ends of the body and a step piston having smaller and larger stages. A smaller piston stage is installed in the jumper hole. The drummer is located in the central part of the body. The front, middle, rear and additional cameras are formed and interconnected by channels in the housing. The drummer and the smaller piston stage are made with annular grooves. In the additional chamber, exhaust openings are made that are blocked by a larger piston stage when it is moved. In this case, the piston’s small stage has an axial channel with a radial hole. In this technical solution, the stroke of the hammer does not depend on the length of the hammer, i.e. there is no element of the necessary permanent connection between the length of the striker and the air distribution unit. But this solution has one significant drawback - the front camera is constantly connected to a source of compressed air (energy carrier), which negatively affects the performance of the machine as a whole, since during the working course of the projectile throughout the acceleration of the projectile he constantly has to be pushed out of the front chamber is the energy carrier entering the front chamber under pressure. In addition to deteriorating machine performance, such a situation leads to increased energy consumption, i.e. degrades the efficiency of the machine.

Целью изобретени   вл етс  повышение ударной мощности механизма за счет устранени  противодействи  энергоносител  при рабочем ходе ударника. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в большей ступени поршн  выполнены радиальные каналы дл  периодического сообщени  средней камеры с источником сжатого воздуха посредством кольцевой проточки, выполненной на внешней поверхности большей ступени поршн , при этом на внешней поверхности меньшей ступени поршн  выполнены глухие продольные каналы дл  периодического сообщени  передней , средней и дополнительной камер с атмосферой, а ударник имеет внутренний глухой осевой канал, св занный с выполненной на его внешней поверхности кольцевой проточкой дл  сообщени  заднейThe aim of the invention is to increase the impact power of the mechanism by eliminating the counteraction of energy during the working stroke of the hammer. This goal is achieved due to the fact that in the larger piston stage radial channels are made for periodic communication of the middle chamber with the compressed air source through an annular groove made on the outer surface of the larger piston stage, and blind longitudinal channels for periodic the front, middle and additional chambers communicate with the atmosphere, and the firing pin has an internal blind axial channel associated with the external surface ty ring groove for communication back

камеры со средней камерой в конце рабочего хода ударника.cameras with a middle camera at the end of the stroke of the drummer.

Пневмоударный механизм, использующий новые технологические св зи (выхлопные и подвод щие каналы), позвол ющие повысить ударную мощность за счет устранени  противодействи  энергоносител  при рабочем ходе ударника,  вл етс  новым признаком и отвечающим критерию изобре0 тени  Существенные отличи .A pneumatic impact mechanism using new technological connections (exhaust and supply channels), which increase the impact power by eliminating the counteraction of energy during the working stroke of the impactor, is a new feature and meets the criterion of the invention Significant differences.

На фиг. 1 изображен пневмоударный механизм (пример конструктивного исполнени ) в исходном положении при расположении инструмента вверху; на фиг. 2-то жеIn FIG. 1 shows a pneumatic impact mechanism (structural example) in the initial position when the tool is located at the top; in FIG. 2 same

5 в момент нанесени  удара по хвостовику инструмента; на фиг. 3 - то же в момент обратного хода ударника; на фиг. 4 - то же в исходном положении при расположении инструмента внизу.5 at the time of striking the tool shank; in FIG. 3 - the same at the moment of the reverse stroke of the striker; in FIG. 4 - the same in the initial position when the tool is located below.

0 Пневмоударный механизм состоит из полого корпуса 1 с перемычкой 2, раздел ющей корпус на две полости, одна из которых служит дл  размещени  ударника 3 и хвостовика 4 инструмента и разделена удар5 ником на переднюю камеру 5, среднюю камеру 6, а друга  полость дл  размещени  распределительного ступенчатого поршн  7, она разделена поршнем на заднюю камеру 8 и дополнительную камеру 9, Поршень0 The pneumatic impact mechanism consists of a hollow body 1 with a jumper 2, dividing the body into two cavities, one of which serves to accommodate the hammer 3 and the tool shank 4 and is divided by a hammer 5 into the front chamber 5, the middle chamber 6, and the other a cavity for distributing step piston 7, it is divided by the piston into the rear chamber 8 and the additional chamber 9, piston

0 7 имеет продольные глухие наружные каналы 10, внутренний канал 11, выход щий в кольцевую проточку 12, ступень 13 площадью менее площади ступени со стороны камеры 6. Ударник 3 имеет канал 14, выхо5 д щий в кольцевую проточку 15. Подвод щие и выхлопные каналы 16, 18, 17, 19, 20, 21, 22 осуществл ют необходимые св зи между камерами и обеспечивают работоспособность пневмоударного механизма0 7 has longitudinal blind external channels 10, an internal channel 11 that extends into the annular groove 12, a stage 13 with an area less than the area of the step from the side of the chamber 6. Drummer 3 has a channel 14, which exits into the annular groove 15. The inlet and exhaust channels 16, 18, 17, 19, 20, 21, 22 carry out the necessary communications between the cameras and ensure the operability of the pneumatic impact mechanism

0 при любом рабочем положении - вертикальное с расположением инструмента вверху, вертикальное с расположением инструмен- та внизу, горизонтальное0 at any working position - vertical with the tool positioned at the top, vertical with the tool position at the bottom, horizontal

Пневмоударный механизм работаетThe pneumatic impact mechanism works

5 следующим образом.5 as follows.

Механизм расположен вертикально при расположении инструмента вверху (см. фиг. 1). Сжатый воздух поступает через канал 20, кольцевую проточку 12 и канал 11 поршн  7The mechanism is located vertically with the instrument at the top (see Fig. 1). Compressed air enters through the channel 20, the annular groove 12 and the channel 11 of the piston 7

0 в среднюю камеру 6 и воздействует на ударник 3 и торец меньшей ступени поршн  7. Ударник 3 под действием сжатого воздуха камеры 6 перемещаетс , соверша  рабочий ход. При этом передн   камера 5 каналами0 into the middle chamber 6 and acts on the striker 3 and the end face of the smaller piston 7. The striker 3 moves under the action of compressed air of the chamber 6, making a working stroke. In this front camera 5 channels

5 16, 18 дополнительной камерой 9, продольными глухими наружными каналами 10 поршн  7, кольцевой проточкой 21 и каналом 22 сообщаетс  с атмосферой. В момент нанесени  удара (см. фиг. 2) камера 6 через канал 14, кольцевую проточку 15 ударника 3, канал5 16, 18 by an additional chamber 9, longitudinal blind outer channels 10 of the piston 7, an annular groove 21 and channel 22 are in communication with the atmosphere. At the time of striking (see Fig. 2), the chamber 6 through the channel 14, the annular groove 15 of the hammer 3, the channel

17 сообщаетс  с камерой 8 - т.е. с источником сжатого воздуха. Под действием сжатого воздуха поршень 12 начинает перемещатьс . При этом канал 18 временно перекрываетс , а каналы 16 и 19, а в даль- нейшем канал 18 сообщаютс  с камерой 8. Перемеща сь под действием сжатого воздуха , поршень 7 занимает положение, указанное на фиг. 3. При этом камера 6 через каналы 10 поршн  7, кольцевую проточку 21 и канал 22 сообщаетс  с атмосферой, т.е. происходит выхлоп отработанного воздуха, а камера 5 через каналы 16, 18 сообщаетс  с камерой 8 и с источником сжатого воздуха. Начинаетс  и происходит обратный ход ударника 3. По мере свершени  обратного хода канал 17 так же сообщаетс  с камерой 8. В конце обратного хода, ударник 3, воздейству  на поршень 7, перемещает 5го в исходное положение (см. фиг, 1), после чего цикл повтор етс 17 communicates with camera 8 — i.e. with a source of compressed air. Under the action of compressed air, the piston 12 begins to move. In this case, the channel 18 is temporarily closed, and the channels 16 and 19, and in the further channel 18 communicate with the chamber 8. Moving under the action of compressed air, the piston 7 occupies the position indicated in FIG. 3. In this case, the chamber 6 through the channels 10 of the piston 7, the annular groove 21 and the channel 22 communicates with the atmosphere, i.e. exhaust air is exhausted, and the chamber 5, through channels 16, 18, communicates with the chamber 8 and with a source of compressed air. The strike of the striker 3 begins and takes place. As the reverse stroke is completed, channel 17 also communicates with the chamber 8. At the end of the reverse stroke, the striker 3, acting on the piston 7, moves the 5th to its initial position (see Fig. 1), after which the cycle repeats

Дл  нормальной работы механизма не- обходимо,чтобы площадь торца ударника со стороны камеры 5 была больше площади торца ступени поршн  со стороны камерыFor normal operation of the mechanism, it is necessary that the area of the end face of the drummer from the side of the chamber 5 be greater than the area of the end face of the piston stage from the side of the chamber

88

При вертикальном положении механизма и расположении инструмента внизу (см. фиг. 4) сжатый воздух поступает через кана- лы 19, 20, камеру 8, каналы 16, 18 в камеру 5 и воздейству  на ударник 5а перемещает его, т.е. совершаетс  обратный ход, ударника 3. При этом в начальный момент через канал 17, кольцевую проточку 15, канал 14 ударника 3 происходит утечка сжатого воздуха в камеру 6, а через нее и в атмосферу. Но это происходит кратковременно учитыва , что канал 17 служит только дл  обеспечени  начала переключени  поршн  7 - т.е. вспомогательна  роль, то его можно вз ть минимального сечени , а следовательно обеспечить минимальную утечку сжатого воздуха. В дальнейшем цикл механизма происходит по описанному выше режиму, When the mechanism is upright and the tool is at the bottom (see Fig. 4), compressed air enters through channels 19, 20, chamber 8, channels 16, 18 into chamber 5 and, acting on the hammer 5a, moves it, i.e. the return stroke of the striker 3 occurs. At the same time, compressed air flows into the chamber 6 and through it into the atmosphere through the channel 17, the annular groove 15, the channel 14 of the striker 3. But this happens for a short time considering that channel 17 serves only to provide the beginning of switching of piston 7 - i.e. auxiliary role, it can be taken to a minimum cross section, and therefore to ensure a minimum leakage of compressed air. In the future, the cycle of the mechanism occurs according to the mode described above,

Таким образом, предлагаемый пневмо- ударный механизм может широко использоватьс  в любом технологическом положении - вертикальном, горизонтальном, наклонном .Thus, the proposed pneumatic impact mechanism can be widely used in any technological position - vertical, horizontal, inclined.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Пневмоударный механизм, содержащий цилиндрический полый корпус с выхлопными и подвод щими каналами и с перемычкой, раздел ющей корпус на две полости, в одной из которых размещен ударник, раздел ющий эту полость на переднюю и среднюю камеры, а в другой - распределительный ступенчатый поршень, больша  ступень которого делит вторую полость на периодически св занную с передней камерой и с источником сжатого воздуха заднюю камеру и дополнительную камеру, меньша  ступень поршн  размещена в перемычке с возможностью взаимодействи  с ударником, выполненный в ступенчатом поршне центральный глухой внутренний канал и сообщенные с ним радиальные каналы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  ударной мощности за счет устранени  противодействи  энергоносител  при рабочем ходе ударника, радиальные каналы выполнены в большей ступени поршн  дл  периодического сообщени  средней камеры с источником сжатого воздуха посредством кольцевой проточки, выполненной на внешней поверхности большей ступени поршн , при этом на внешней поверхности меньшей ступени поршн  выполнены глухие продольные каналы дл  периодического сообщени  передней , средней и дополнительной камер с атмосферой, а ударник имеет внутренний глухой осевой канал, св занный с выполненной на его внешней поверхности кольцевой проточкой дл  сообщений задней камеры со средней камерой в конце рабочего хода ударника.A pneumatic impact mechanism containing a cylindrical hollow body with exhaust and supply channels and with a jumper separating the body into two cavities, one of which contains a hammer that separates this cavity into the front and middle chambers, and the other has a step distribution piston, which is large a stage which divides the second cavity into a rear chamber and an additional chamber periodically connected to the front chamber and to the compressed air source, the smaller piston stage is placed in the jumper with the possibility of interaction with shock com, a central blind inner channel made in a staged piston and radial channels connected with it, characterized in that, in order to increase the impact power by eliminating counteraction of the energy source during the stroke of the striker, the radial channels are made in a larger piston stage for periodic communication of the middle chamber with a compressed air source through an annular groove made on the outer surface of the larger piston stage, while on the outer surface of the smaller piston stage, deafs are made longitudinal channels for periodic messages front, middle and additional chambers with the atmosphere, and the firing pin has an inner hollow axial channel associated with a formed on its outer surface an annular groove for the rear chamber to the middle chamber messages at the end of the power stroke impactor. Put/Put / со со г«with stock g " Фиг, зFigs aa