RU2110394C1 - Air-operated hammer - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering, in particular, percussive machine used in mining, metallurgy and construction. SUBSTANCE: wall of air-operated hammer body has through channel. Body end is plugged on the side of handle with cover having channels converging in one point and communicated with chambers of working and idle strokes, and also with hollow of sleeve installed in handle. In this case working stroke chamber is communicated through body hole with damping chamber formed by sleeve and body. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим машинам ударного действия, применяющимся в горном деле, металлургии и строительстве. The invention relates to mechanical engineering, in particular to pneumatic impact machines used in mining, metallurgy and construction.

Известны пневматические молотки, содержащие корпус, дифференциальный поршень-ударник с кольцевой проточкой и каналом, имеющим выход на боковую поверхность, камеру рабочего хода и камеру пневматического буфера со стороны ударника с меньшим диаметром [1]. Known pneumatic hammers containing a housing, a differential piston-drummer with an annular groove and a channel having an exit to the side surface, a stroke chamber and a pneumatic buffer chamber from the side of the hammer with a smaller diameter [1].

Недостатком указанной конструкции является существенный износ поршня-ударника в процессе эксплуатации, что приводит к изменению площади проходного сечения канала в ударнике, а следовательно, снижению ударной мощности молотка в целом. The disadvantage of this design is the significant wear of the piston-hammer during operation, which leads to a change in the area of the passage section of the channel in the hammer, and consequently, a decrease in the impact power of the hammer as a whole.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является пневматический молоток, содержащий гильзу, жестко скрепленную с корпусом, с выполненной в нем центральной полостью, один из торцов которого заглушен крышкой, с образованием между последней и гильзой впускной полости, соединенной с источником сжатого воздуха, поршень-ударник, размещенный в центральной полости корпуса, сообщенной с атмосферой, и делящий ее на камеру холостого и рабочего ходов, выполненный в стенке сквозной канал, соединяющий камеру холостого хода с впускной полостью, буксу для рабочего инструмента, закрепленную на другом торце корпуса [2]. The closest to the invention in technical essence and the achieved results is a pneumatic hammer containing a sleeve rigidly fastened to the housing, with a central cavity made in it, one of the ends of which is plugged with a lid, with the formation of an inlet cavity connected to the source of compressed air between the last and the sleeve , a piston-hammer, located in the Central cavity of the housing in communication with the atmosphere, and dividing it into the chamber of idle and working strokes, made in the wall of the through channel connecting the chamber idling with an inlet cavity, an axle box for a working tool, mounted on the other end of the housing [2].

Недостатком пневматического молотка данной конструкции является то, что он сложен в изготовлении, а также относится к клапанной схеме, т.е. впуск сжатого воздуха осуществляется посредством двух соприкасающихся деталей (клапан-седло), поэтому он не обеспечивает нормальной, бесперебойной работы в условиях пониженных температур (происходит "залипание" клапанной пары). The disadvantage of a pneumatic hammer of this design is that it is difficult to manufacture, and also relates to a valve circuit, i.e. Compressed air is admitted through two contacting parts (valve-seat); therefore, it does not provide normal, uninterrupted operation at low temperatures (valve sticking occurs).

Пневматический молоток предлагаемой конструкции содержит гильзу, жестко скрепленную с корпусом, с выполненной в нем центральной полостью, один из торцов которого заглушен крышкой, с образованием между последней и гильзой впускной полости, соединенной с источником сжатого воздуха, поршень-ударник, размещенный в центральной полости корпуса, сообщенной с атмосферой, и делящий ее на камеры холостого и рабочего ходов, выполненный в стенке сквозной канал, соединяющий камеры холостого хода с впускной полостью, буксу для рабочего инструмента, закрепленную на другом торце корпуса, отличающийся тем, что в крышке выполнены два сходящихся друг с другом канала, один из которых сообщен с впускной полостью и камерой рабочего хода, а второй - с впускной полостью и сквозным каналом. The pneumatic hammer of the proposed design contains a sleeve rigidly attached to the body, with a central cavity made in it, one of the ends of which is plugged with a lid, with a piston-hammer placed between the last and the sleeve of the inlet cavity connected to the source of compressed air, located in the central cavity of the body communicating with the atmosphere and dividing it into the idle and working chamber chambers, a through channel made in the wall connecting the idle chamber with the inlet cavity, the axle box for the working tool, akreplennuyu at the other end of the body, characterized in that the cover is provided with two converging channel with each other, one of which communicates with the inlet chamber and the cavity of the working stroke, and the second - to the inlet cavity and the through bore.

Пневматический молоток предлагаемой конструкции обеспечивает снижение расхода воздуха при его эксплуатации, кроме того, его отличает простота конструктивного решения (отсутствие перемещающихся, за исключением поршня-ударника, деталей), что несомненно повышает его технологичность и увеличивает сроки эксплуатации. The pneumatic hammer of the proposed design provides a reduction in air consumption during its operation, in addition, it is distinguished by the simplicity of the constructive solution (the absence of moving parts, with the exception of the piston-hammer, which undoubtedly increases its manufacturability and increases the operating life.

На чертеже изображен продольный разрез пневматического молотка предлагаемой конструкции. The drawing shows a longitudinal section of a pneumatic hammer of the proposed design.

Пневматический молоток содержит рукоятку 1 с продольным пазом под футорку 2, через которую обеспечивается подача воздуха в впускную полость А гильзы 3. В гильзу вворачивается корпус 4, имеющий центральную полость, в которой перемещается поршень-ударник 5, делящий ее на камеры рабочего Б и холостого В ходов. Верхний торец корпуса заглушен крышкой 6, упирающейся в кольцевой выступ на внутренней поверхности гильзы и фиксирующейся относительно корпуса с помощью штифтов 7. В крышке имеются каналы 8, 9, сходящиеся в одной точке и сообщающиеся с камерами холостого и рабочего ходов через сквозной канал 10 в стенке корпуса, а также с впускной полостью. В стенке корпуса имеются отверстия 11 и 12, сообщающие его центральную полость с демпферной камерой, полостью Г и полостью Д, которые образованы наружной стенкой корпуса и внутренней поверхностью гильзы и разрезного защитного кожуха 13 соответственно. В нижней части корпуса крепится букса 14, в центральном отверстии которой расположен инструмент 15, закрепленный в колпаке 16. The pneumatic hammer contains a handle 1 with a longitudinal groove under the foot 2, through which air is supplied to the inlet cavity A of the sleeve 3. The housing 4 is screwed into the sleeve, having a central cavity in which the piston-hammer 5 is moved, dividing it into the chambers of the working B and idle In the moves. The upper end of the housing is drowned out by a cover 6, abutting against an annular protrusion on the inner surface of the sleeve and fixed relative to the housing by means of pins 7. The cover has channels 8, 9 converging at one point and communicating with the idle and working chambers through the through channel 10 in the wall housing, as well as with an inlet cavity. In the wall of the housing there are holes 11 and 12, communicating its central cavity with a damper chamber, cavity G and cavity D, which are formed by the outer wall of the housing and the inner surface of the sleeve and the split protective casing 13, respectively. In the lower part of the casing, the axle box 14 is attached, in the central hole of which there is a tool 15 fixed in the cap 16.

Пневматический молоток работает следующим образом. Air hammer works as follows.

Сжатый воздух из пневмосети через футорку 2, установленную в отверстии рукоятки 1, поступает в впускную полость А гильзы 3. Далее через каналы 8 и 9 в крышке он направляется в камеру рабочего хода Б и через сквозной канал 10 в стенке корпуса в полость холостого хода В. Полости гильзы А, демпферная Г и камера рабочего хода Б сообщены с атмосферой (практически на данном этапе цикла работы они представляют собой одну общую камеру, вследствие чего давление в них близко к атмосферному), суммарное проходное сечение каналов 8 и 11 существенно меньше площади выпускных отверстий 12. Compressed air from the pneumatic network through the foot 2 installed in the opening of the handle 1, enters the inlet cavity A of the sleeve 3. Then, through the channels 8 and 9 in the cover, it is directed to the working chamber B and through the through channel 10 in the housing wall to the idling cavity B The cavity of the sleeve A, the damper G and the working chamber B are in communication with the atmosphere (practically at this stage of the work cycle they are one common chamber, as a result of which the pressure in them is close to atmospheric), the total passage section of the channels 8 and 11 is significantly smaller than the area di outlets 12.

После перекрытия поршнем-ударником 5 выпускных каналов 12 камера рабочего хода Б разобщается с атмосферой и в ней начинает повышаться давление воздуха. При движении поршня-ударника от инструмента 15 объем камеры холостого хода В увеличивается. После прохождения поршня-ударника выпускных отверстий камера холостого хода сообщается с атмосферой, однако, под действием сил инерции, от соударения поршня-ударника с инструментом первый продолжает перемещаться вверх, преодолевая усилие сжатия воздуха, подаваемого в камеру рабочего хода Б от пневмосети. При этом воздух, истекающий через канал 8 в крышке, частично запирает проходное сечение канала отверстия 9 или даже подсасывает (за счет процесса эжекции) воздух из камеры холостого хода В через сквозной канал 10. Указанная схема течения обеспечивает снижение расхода воздуха из пневмосети. Так как демпферная полость Г через отверстие 11 соединена с камерой рабочего хода Б, то давление в ней также увеличивается. Объем демпферной полости подбирается таким образом, чтобы исключить соударение поршня-ударника с крышкой. Преодолевая противодавление воздуха, находящегося в демпферной полости, ударник 5 замедляет свое движение. After the piston-striker overlaps 5 exhaust channels 12, the travel chamber B is disconnected from the atmosphere and air pressure begins to increase in it. When the piston-striker moves from the tool 15, the volume of the idling chamber B increases. After the exhaust piston passes through the exhaust openings, the idle chamber communicates with the atmosphere, however, under the influence of inertia, the first continues to move upward due to the impact of the impactor piston with the tool, overcoming the compression force of the air supplied to the working chamber B from the pneumatic network. At the same time, the air flowing out through the channel 8 in the cover partially closes the passage section of the channel of the hole 9 or even draws in air (from the idling chamber) through the through channel 10 (due to the ejection process). Since the damper cavity G through the hole 11 is connected to the chamber of the stroke B, the pressure in it also increases. The volume of the damper cavity is selected in such a way as to exclude the impact of the piston-hammer with the cover. Overcoming the backpressure of the air in the damper cavity, the striker 5 slows down.

В результате торможения поршень-ударник останавливается, а затем, постепенно ускоряясь, движется к инструменту, совершая рабочий ход. По мере продвижения поршня-ударника объем камеры рабочего хода Б увеличивается, однако, давление воздуха в ней поддерживается близким к постоянному, что обеспечивается подпиткой ее через отверстие 8 в крышке воздухом от пневмосети. As a result of braking, the piston-hammer stops, and then, gradually accelerating, moves to the tool, making a working stroke. As the piston-striker advances, the volume of the stroke chamber B increases, however, the air pressure in it is kept close to constant, which is ensured by feeding it through the hole 8 in the cover with air from the pneumatic network.

После того, как поршень-ударник откроет одно из выпускных отверстий 12 со стороны камеры рабочего хода, последняя становится сообщенной с атмосферой, при этом в камере холостого хода В и канале 10 давление воздуха увеличивается и он начинает, проходя через отверстие 9 в крышке, поджимать воздушный поток, поступающий от пневмосети через отверстие 8 в камеру рабочего хода Б. After the piston-drummer opens one of the outlet openings 12 from the side of the working chamber, the latter becomes communicated with the atmosphere, while in the idling chamber B and channel 10 the air pressure increases and it starts to squeeze through the hole 9 in the cover the air flow coming from the pneumatic network through the opening 8 into the working chamber B.

После нанесения поршнем-ударником по инструменту цикл повторяется с той разницей, что в импульс холостого хода будет включена доля импульса отскока поршня-ударника от инструмента. After application by the piston-hammer on the tool, the cycle is repeated with the difference that the fraction of the pulse of the rebound of the piston-hammer from the tool will be included in the idle pulse.

Таким образом, выполнение сходящихся друг с другом каналов в крышке обеспечивает значительное снижение расхода воздуха через пневмомолоток при его эксплуатации за счет создания противодавления в канале 8 на определенных этапах цикла работы,
Доведение изобретения до промышленного использования не требует внедрения каких-либо дополнительных производственных мощностей, значительных энерго- или трудозатрат на предприятиях, имеющих универсальное металлорежущее оборудование.Thus, the implementation of converging channels with each other in the lid provides a significant reduction in air flow through the pneumatic hammer during its operation by creating back pressure in the channel 8 at certain stages of the operation cycle,
Bringing the invention to industrial use does not require the introduction of any additional production capacities, significant energy or labor costs in enterprises with universal metal-cutting equipment.

Claims (1)

Пневматический молоток, содержащий гильзу, жестко скрепленную с корпусом, с выполненной в нем центральной полостью, один из торцов которого заглушен крышкой, с образованием между последней и гильзой впускной полости, соединенной с источником сжатого воздуха, поршень-ударник, размещенный в центральной полости корпуса, сообщенной с атмосферой, и делящий ее на камеры холостого и рабочего ходов, выполненный в стенке сквозной канал, соединяющий камеру холостого хода с впускной полостью, буксу для рабочего инструмента, закрепленную на другом торце корпуса, отличающийся тем, что в крышке выполнены два сходящихся друг с другом канала, один из которых сообщен с впускной полостью и камерой рабочего хода, а второй - с впускной полостью и сквозным каналом. A pneumatic hammer containing a sleeve rigidly fastened to the body, with a central cavity made in it, one of the ends of which is plugged with a cover, with the formation of an inlet cavity between the last and the sleeve connected to the compressed air source, a piston-hammer, located in the central cavity of the body, connected with the atmosphere, and dividing it into the idle and working chamber chambers, a through channel made in the wall connecting the idle chamber with the inlet cavity, the axle box for the working tool, mounted on another ortse housing, characterized in that the cover is provided with two converging channel with each other, one of which communicates with the inlet chamber and the cavity of the working stroke, and the second - to the inlet cavity and the through bore.