RU2336990C2

RU2336990C2 - Air percussion device with throttle air distribution

Info

Publication number: RU2336990C2
Application number: RU2006125891/02A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Эдуардович Абраменков (RU); Дмитрий Эдуардович Абраменков; Эдуард Александрович Абраменков (RU); Эдуард Александрович Абраменков; Артем Геннадьевич Гаревских (RU); Артем Геннадьевич Гаревских; Алексей Сергеевич Дедов (RU); Алексей Сергеевич Дедов; Геннадий Александрович Мазалов (RU); Геннадий Александрович Мазалов; Елена Сергеевна Проскурникова (RU); Елена Сергеевна Проскурникова
Original assignee: Дмитрий Эдуардович Абраменков
Priority date: 2006-07-17
Filing date: 2006-07-17
Publication date: 2008-10-27
Also published as: RU2006125891A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: air-operated device incorporates an air line chamber, a hollow cylinder with its side wall furnished with outlet channels, a striker arranged in the said hollow cylinder and dividing it into idling and operating chambers, a cover, a barrel, a pipe with always-open throttle channel and an operating tool. The inlet throttle channel communicates the air line chamber with the idling chamber. A non-through boosting chamber is arranged in the cylinder wall on the idling chamber side. The striker is furnished with inner and outer chambers-grooves representing an alternating ledges and recesses their outline being formed by straight or curvilinear lines and with a bypass channel for the inner and outer chambers-grooves to intercommunicate. The aforesaid pipe side surface is furnished with a radial channel representing a vertical slot to intermittently communicate the said chambers-grooves in the striker with the pipe inlet throttle channel. The latter incorporates a cut-in channel-throttle arranged on the tool side.

EFFECT: higher efficiency impact on medium being processed.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области строительных и горных машин ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков для машиностроения, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения скальных пород и мерзлых грунтов.The present invention relates to the field of construction and mining percussion machines and can be used to create manual pneumatic hammers for mechanical engineering, as well as heavy pneumatic impact machines for the destruction of rock and frozen soils.

Известен пневматический молоток (см., например, а.с. СССР №787632, 1980 г.), содержащий рабочий инструмент, ударник с каналом, вскрытым со стороны камеры рабочего хода, расположенной со стороны торца цилиндра, противоположного рабочему инструменту, и со стороны боковой поверхности, каналы впуска и выпуска с кольцевой выточкой в цилиндре и камерой холостого хода со стороны рабочего инструмента, сообщенные между собой каналом в цилиндре, причем кольцевая выточка (камера) со стороны канала выпуска сообщена постоянно с сетью сжатого воздуха и перекрывается ударником периодически.Known pneumatic hammer (see, for example, AS USSR No. 787632, 1980), containing a working tool, a hammer with a channel opened from the side of the working chamber located on the side of the cylinder end opposite the working tool, and from lateral surface, intake and exhaust channels with an annular recess in the cylinder and an idle chamber on the side of the working tool, communicated with each other by a channel in the cylinder, and the annular undercut (chamber) on the side of the exhaust channel is in constant communication with the compressed air network and It is called a drummer periodically.

Указанное и подобные ему технические решения обладают недостатками: кольцевая выточка (камера) и камера холостого хода сообщены постоянно между собой, что обусловливает значительное противодавление со стороны камеры холостого хода и тормозит ударник, снижая его предударную скорость, а следовательно, и кинетическую энергию удара, передаваемую инструменту; канал в ударнике посредством радиального выхода на его боковую поверхность перед ударом перепускает часть воздуха со значительным давлением из камеры рабочего в кольцевую выточку и посредством канала в цилиндре в камеру холостого хода, что также способствует повышению противодавления в камере холостого хода перед соударением ударника с инструментом; канал в ударнике после соударения за счет радиального выхода перепускает часть воздуха из кольцевой камеры, а следовательно, и камеры холостого хода в камеру рабочего хода с более низким давлением воздуха в ней, что существенно снижает импульс давления со стороны камеры холостого хода и не обеспечивает расчетную величину хода ударника, увеличивает время холостого хода, снижает частоту и энергию удара.The indicated and similar technical solutions have disadvantages: the annular recess (chamber) and the idle chamber are constantly connected to each other, which causes significant back pressure from the side of the idle chamber and slows down the hammer, reducing its pre-shock speed and, consequently, the kinetic energy of the shock transmitted instrument; the channel in the drummer by means of a radial exit to its side surface before impact passes part of the air with significant pressure from the worker’s chamber into the annular recess and through the channel in the cylinder into the idle chamber, which also contributes to an increase in back pressure in the idle chamber before the impactor strikes the tool; after impact, the channel in the drummer bypasses part of the air from the annular chamber and, therefore, the idling chamber into the working chamber with a lower air pressure in it, which significantly reduces the pressure impulse from the side of the idling chamber and does not provide the calculated value stroke, increases the idle time, reduces the frequency and energy of the impact.

Известно также пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением (см., например, а.с. СССР №1235719, 1986 г.), содержащее рабочий инструмент, ударник с центральным сквозным каналом, цилиндр с впускными и выпускными каналами, кольцевой выточкой и камерой холостого хода со стороны рабочего инструмента, сообщенные между собой постоянно перепускным каналом, трубку с центральным каналом и каналом-лыской на боковой поверхности трубки, причем участок канала-лыски больше длины сквозного канала ударника, а ударник разделяет полость цилиндра на камеры рабочего и холостого ходов.Also known is a pneumatic impact device with throttle air distribution (see, for example, AS USSR No. 1235719, 1986), containing a working tool, a hammer with a central through channel, a cylinder with inlet and outlet channels, an annular groove and a single chamber strokes from the side of the working tool, constantly connected by a bypass channel, a tube with a central channel and a flat channel on the side surface of the pipe, and the section of the flat channel is greater than the length of the through channel of the striker, and the striker section a cylinder space in the working chamber and the idle stroke.

Указанное и подобные ему технические решения обладают недостатками: жестко закрепленная относительно корпуса трубка подвода воздуха в камеру холостого хода, что требует исполнения цилиндра, трубки и ударника с одной установки, чтобы обеспечить соосность перечисленных деталей, что сделать практически невозможно, а три посадки этих деталей относительно друг друга приводят их к перекосам, торможению ударника и поломке трубки; сообщение кольцевой выточки и камеры холостого хода посредством канала перепуска в перешейке между камерами увеличивает аккумуляционный объем, который должен быть заполнен воздухом из сети через дроссельный канал впуска в трубке, однако это приводит к торможению ударника за счет создания значительного противодавления в камере холостого хода и сообщенной с ней кольцевой выточке в конце рабочего хода, что приводит к потере кинетической энергии ударника, а в начале холостого хода после соударения и увеличения объема камеры холостого хода импульс давления воздуха со стороны камеры холостого хода оказывается недостаточным для обеспечения расчетной величины хода ударника, в результате чего увеличивается время холостого хода и снижается частота ударов при значительном нерациональном расходе воздуха из сети; наличие канала-паза (или лыски) на боковой поверхности трубки приводит в данном техническом решении к отбору воздуха из камеры холостого хода и перепускает его в камеру рабочего хода, что приводит к снижению импульса давления воздуха со стороны камеры холостого хода и, как следствие, к увеличению времени холостого хода и уменьшению хода ударника, а в итоге к снижению частоты и энергии удара.The indicated and similar technical solutions have disadvantages: a tube for supplying air to the idle chamber rigidly fixed relative to the housing, which requires the execution of a cylinder, a tube, and a striker from one installation to ensure alignment of the listed parts, which is practically impossible, and the three fittings of these parts are relatively each other lead them to distortions, braking the drummer and breaking the tube; the message of the annular recess and the idle chamber through the bypass channel in the isthmus between the chambers increases the accumulation volume, which must be filled with air from the network through the throttle inlet channel in the tube, however, this leads to braking of the hammer by creating significant back pressure in the idle chamber and communicated with ring groove at the end of the stroke, which leads to a loss of kinetic energy of the drummer, and at the beginning of idling after collision and an increase in the volume of the idle chamber and the air pressure impulse from the side of the idle chamber is insufficient to provide the estimated magnitude of the stroke of the striker, as a result of which the idle time increases and the frequency of impacts decreases with a significant irrational air flow from the network; the presence of a channel-groove (or flats) on the side surface of the tube in this technical solution leads to the selection of air from the idle chamber and passes it to the working chamber, which leads to a decrease in the air pressure impulse from the side of the idling chamber and, as a result, an increase in idle time and a decrease in the stroke of the projectile, and as a result, a decrease in the frequency and energy of the impact.

Известно также пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением (см., например, патент RU 2256545, В25D 9/04, Е21В 1/30, 2004 г. - прототип), содержащее камеру сетевого воздуха, предкамеру, устройство включения подачи сжатого воздуха в камеру сетевого воздуха, полый цилиндр, в боковой стенке которого выполнены выпускные каналы, ударник, размещенный в полом цилиндре и разделяющий его на камеры холостого и рабочего ходов, крышку с центральным отверстием и буртиком, установленную на торце полого цилиндра со стороны камеры рабочего хода, стакан с кольцевым буртиком, обращенным к кольцевому буртику крышки, трубку с постоянно открытым впускным дроссельным каналом, соединяющим камеру сетевого воздуха с камерой холостого хода, непроточную камеру форсажа, размещенную в стенке цилиндра со стороны камеры холостого хода, рациональный канал форсажа, выполненный в стенке полого цилиндра из условия обеспечения периодического сообщения непроточной камеры форсажа с камерой холостого хода, и рабочий инструмент с хвостовиком, при этом боковые поверхности центрального отверстия крышки и трубки образуют кольцевой дроссельный канал.Also known is a pneumatic shock device with throttle air distribution (see, for example, patent RU 2256545, В25D 9/04, Е21В 1/30, 2004 - prototype), comprising a network air chamber, a pre-chamber, a device for switching on the supply of compressed air to the chamber network air, a hollow cylinder, in the side wall of which exhaust channels are made, a drummer located in the hollow cylinder and dividing it into the idle and working chamber chambers, a cover with a central hole and a shoulder mounted on the end of the hollow cylinder from the side of the slave chamber other things, a glass with an annular bead facing the annular bead of the lid, a tube with a constantly open inlet throttle channel connecting the air supply chamber to the idle chamber, a non-flow afterburner placed in the cylinder wall from the idle side of the cylinder, a rational afterburner made in the wall of the hollow cylinder from the condition of ensuring periodic communication of the non-flowing afterburner chamber with the idle chamber, and a working tool with a shank, while the lateral surfaces of the central the aperture of the cover and tube form an annular throttle channel.

Указанное пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением принято в качестве прототипа, как содержащее наибольшее количество существенных признаков, используемых в предлагаемом техническом решении.The specified pneumatic impact device with throttle air distribution adopted as a prototype, as containing the largest number of essential features used in the proposed technical solution.

Основными недостатками прототипа являются: большое время рабочего цикла, низкая скорость ударника и невысокая частота и энергия удара.The main disadvantages of the prototype are: long runtime, low speed of the striker and low frequency and energy of impact.

Отмеченные недостатки прототипа в целом снижают эффект ударного взаимодействия с обрабатываемой средой.The noted disadvantages of the prototype as a whole reduce the effect of shock interaction with the medium being processed.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение эффекта ударного воздействия на обрабатываемую среду путем выполнения в стенке цилиндра со стороны камеры холостого хода непроточной камеры форсажа, что сохранит импульс давления холостого хода, который после сообщения камеры холостого хода и непроточной камеры форсажа увеличится существенно за счет присоединения накопленного в ней воздуха с давлением, близким к сетевому.The technical problem solved by the invention is to increase the effect of shock on the medium being processed by performing an idle afterburner chamber in the cylinder wall from the side of the idle chamber, which will preserve the idle pressure impulse, which after the idle chamber and the afterburner chamber increases significantly due to the connection air accumulated in it with a pressure close to the network pressure.

При этом необходимо на некотором участке движения ударника перекрыть канал форсажа, сообщающий камеры холостого хода и непроточную камеру форсажа при рабочем ходе и открыть сообщение при холостом ходе. Отмеченное позволит не создавать значительного по величине противодавления воздуха в камере холостого хода перед ударом, а следовательно, увеличить скорость соударения. При разгоне ударника в начальный период холостого хода давление воздуха в камере холостого хода благодаря поступлению его из сетевой камеры по каналу запуска в трубке понизится незначительно, а при открытии форсажного канала давление в камере холостого хода повысится, и ударник, получив дополнительный импульс давления, увеличит скорость своего движения в сторону крышки. Отмеченное позволит сократить время движения ударника при холостом ходе и, как следствие, уменьшить время рабочего цикла.At the same time, it is necessary to block the afterburner channel at a certain section of the drummer’s movement, which informs the idle chamber and the slow afterburner during operation and open the message during idle. The aforementioned will allow not creating a significant air backpressure in the idle chamber before impact, and therefore, increase the speed of impact. During acceleration of the striker in the initial period of idling, the air pressure in the idle chamber due to its entry from the network chamber through the start channel in the tube will decrease slightly, and when the afterburner is opened, the pressure in the idle chamber will increase, and the striker will receive an additional pressure impulse and increase the speed his movement towards the lid. The aforementioned will reduce the time of movement of the drummer at idle and, as a result, reduce the time of the working cycle.

Таким образом, для достижения эффекта необходимо непроточную камеру форсажа со стороны камеры холостого хода сообщить посредством канала впуска в трубке с камерой сетевого воздуха.Thus, in order to achieve the effect, it is necessary to report the afterburner chamber from the side of the idle chamber via the inlet channel in the tube with the network air chamber.

Поставленная задача решается тем, что пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением содержит камеру сетевого воздуха, предкамеру, устройство включения подачи сжатого воздуха в камеру сетевого воздуха, полый цилиндр, в боковой стенке которого выполнены выпускные каналы, ударник, размещенный в полом цилиндре и разделяющий его на камеры холостого и рабочего ходов, крышку с центральным отверстием и буртиком, установленную на торце полого цилиндра со стороны камеры рабочего хода, стакан с кольцевым буртиком, обращенным к кольцевому буртику крышки, трубку с постоянно открытым впускным дроссельным каналом, соединяющим камеру сетевого воздуха с камерой холостого хода, непроточную камеру форсажа, размещенную в стенке цилиндра со стороны камеры холостого хода, радиальный канал форсажа, выполненный в стенке полого цилиндра из условия обеспечения периодического сообщения непроточной камеры форсажа с камерой холостого хода, и рабочий инструмент с хвостовиком, при этом боковые поверхности центрального отверстия крышки и трубки образуют кольцевой дроссельный канал, при этом ударник выполнен с внутренними и внешними камерами-выточками в виде чередующихся выступов и впадин, профиль которых образован прямыми или криволинейными линиями, и каналом перепуска для обеспечения сообщения между внутренними и внешними камерами-выточками, на боковой поверхности трубки выполнен радиальный канал в виде вертикальной щели для периодического сообщения внутренних камер-выточек в ударнике с впускным дроссельным каналом трубки, при этом последний выполнен с каналом-дросселем запуска, расположенным со стороны инструмента.The problem is solved in that the pneumatic shock device with throttle air distribution contains a network air chamber, a pre-chamber, a device for switching compressed air into the network air chamber, a hollow cylinder, in the side wall of which exhaust channels are made, a striker placed in the hollow cylinder and separating it on the idle and working chamber chambers, a cover with a central hole and a shoulder mounted on the end of the hollow cylinder from the side of the working chamber, a glass with an annular bead ohm, facing the annular flange of the cover, a tube with a constantly open inlet throttle channel connecting the air supply chamber to the idle chamber, a non-flow afterburner chamber located in the cylinder wall from the side of the idle chamber, a radial afterburner channel made in the wall of the hollow cylinder from the condition providing periodic communication of the non-flowing afterburner chamber with the idle chamber, and a working tool with a shank, while the lateral surfaces of the central hole of the lid and tube form rings howling throttle channel, while the hammer is made with internal and external chambers-recesses in the form of alternating protrusions and depressions, the profile of which is formed by straight or curved lines, and a bypass channel to provide communication between the internal and external chambers-recesses, on the side surface of the tube is made radial a channel in the form of a vertical slit for periodic communication of internal chambers in the firing pin with the inlet throttle channel of the tube, the latter being made with the launch throttle channel, positioned -adjoint instrument side.

На фиг.1 показано пневматическое устройство ударного действия с частичным продольным разрезом с непроточной камерой форсажа; на фиг.2 показан вариант исполнения внутренней и внешней камер-выточек на ударнике.Figure 1 shows a pneumatic impact device with a partial longitudinal section with a non-flow afterburner chamber; figure 2 shows a variant of the internal and external chambers-darts on the drummer.

Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением (см. фиг 1) содержит полый цилиндр 1 с размещенным в нем ударником 2, разделяющим полость цилиндра на камеры рабочего 3 и холостого 4 ходов. В ударнике 2 выполнена внутренняя камера-выточка 5 в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с прямыми линиями в профиле (фиг.1), либо внутренняя камера-выточка 36, выполненная в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с криволинейными линиями в профиле (фиг.2), сообщающаяся с внешней камерой-выточкой 6, выполненной в ударнике 2 в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с прямыми линиями в профиле (фиг.1), либо внешней камерой-выточкой 37, выполненной в ударнике 2 в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с криволинейными линиями в профиле (фиг.2), посредством канала перепуска 7. Со стороны камеры 3 цилиндр перекрыт крышкой 8 с центральным отверстием 9 для пропуска трубки 10 с дроссельным каналом 11, снабженным каналом-дросселем 12 запуска в камеру 4, и радиальным каналом 13, выполненным в виде вертикальной щели, для периодического сообщения с внутренней камерой-выточкой 5, выполненной в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с прямыми линиями в профиле, либо внутренней камерой-выточкой 36, выполненной в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с криволинейными линиями в профиле (фиг.2).Pneumatic shock device with throttle air distribution (see Fig. 1) contains a hollow cylinder 1 with a hammer 2 located therein, dividing the cylinder cavity into the chambers of the working 3 and idle 4 strokes. In the drummer 2, an internal chamber-recess 5 is made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with straight lines in the profile (Fig. 1), or an internal chamber-recess 36 made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with curvilinear lines in the profile (figure 2), communicating with an external camera-recess 6, made in the drummer 2 in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with straight lines in the profile (figure 1), or an external camera-recess 37 made in drummer 2 in in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with curved lines in the profile (Fig. 2), by the bypass channel 7. From the side of the chamber 3, the cylinder is closed by a cover 8 with a central hole 9 for passing the tube 10 with a throttle channel 11 provided with a throttle channel 12 run into the chamber 4, and the radial channel 13, made in the form of a vertical slit, for periodic communication with the inner chamber-recess 5, made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with straight lines in the pros e, or the inner chamber, the recess 36 formed in the form of alternating protrusions and depressions formed by the annular grooves with curvilinear lines in profile (Figure 2).

Крышка 8 снабжена фланцевым буртиком 14 и уплотнительным буртиком 15, посредством которых она опирается на торец 16 цилиндра 1 и стакан 17, который снабжен кольцевым ступенчатым буртиком 18, обращенным к буртику 15. Крышка 8 снабжена также кольцевым дросселем 19 впуска в камеру 3, образованным боковыми поверхностями отверстия 9 и трубки 10 в виде зазора. Стакан 17 уплотненно и разъемно, например посредством резьбового соединения, закреплен на цилиндре 1 и снабжен каналом 20, постоянно сообщающим камеру 21 сетевого воздуха, образованную торцевой площадкой воздухораспределительного устройства 22 любого известного типа, со стаканом 17, разъемно соединенными между собой. Крышка 8 с торцом стакана 17 со стороны буртика 18 образует предкамеру 23, постоянно сообщенную каналом 20 с камерой 21 сетевого воздуха, соединенную каналом 24 с сетью сжатого воздуха посредством воздухораспределительного устройства 22. Внутренняя боковая поверхность стакана 17 и наружная боковая поверхность цилиндра 1 образуют аккумуляционную камеру 25, постоянно сообщенную с камерой 3 посредством радиального перепускного канала 26. Цилиндр 1 снабжен со стороны камеры 4 кольцевой непроточной камерой 27 форсажа, периодически сообщающейся посредством форсажного канала 28 в цилиндре с камерой 4. Радиальный выпускной канал 29, на уровне которого установлено воздухоотбойное кольцо 30, соединен с выпускным каналом, например, в виде щели 31. Между кольцом 30 и цилиндром 1 образована выпускная камера 32. Хвостовик 33 рабочего инструмента 34 установлен в цилиндре со стороны камеры 4 и удерживается от выпадения устройством для его удержания, например, в виде обрезиненного металлического колпака 35, закрепленного разъемно относительно цилиндра посредством резьбового или другого известного соединения.The cover 8 is provided with a flange flange 14 and a sealing flange 15, by means of which it rests on the end face 16 of the cylinder 1 and the cup 17, which is equipped with an annular step shoulder 18 facing the shoulder 15. The cover 8 is also equipped with an annular throttle 19 of the inlet into the chamber 3 formed by the side the surfaces of the holes 9 and the tube 10 in the form of a gap. The cup 17 is sealed and detachable, for example by means of a threaded connection, mounted on the cylinder 1 and is provided with a channel 20 that constantly communicates the network air chamber 21 formed by the end face of the air distribution device 22 of any known type, with the cup 17 detachably interconnected. The lid 8 with the end face of the cup 17 from the shoulder 18 forms a pre-chamber 23, constantly connected by the channel 20 to the network air chamber 21, connected by the channel 24 to the compressed air network by means of an air distribution device 22. The inner side surface of the cup 17 and the outer side surface of the cylinder 1 form an accumulation chamber 25, constantly in communication with the chamber 3 by means of a radial bypass channel 26. The cylinder 1 is provided on the side of the chamber 4 with an annular non-flowing afterburner chamber 27, periodically communicating via of the afterburner channel 28 in the cylinder with the chamber 4. The radial exhaust channel 29, at the level of which the air baffle ring 30 is installed, is connected to the exhaust channel, for example, in the form of a slit 31. An exhaust chamber 32 is formed between the ring 30 and the cylinder 1. Shank 33 of the working tool 34 is installed in the cylinder from the side of the chamber 4 and is prevented from falling out by the device for holding it, for example, in the form of a rubberized metal cap 35, which is detachably fixed relative to the cylinder by means of a threaded or other known i.

Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением работает следующим образом.Pneumatic shock device with throttle air distribution works as follows.

При включении устройства 22 подачи сжатый воздух поступает по каналу 24 в камеру 21 сетевого воздуха, откуда через канал 20 в предкамеру 23 и далее сетевой воздух поступает в камеру 3 рабочего хода по кольцевому дроссельному каналу 19. Одновременно из предкамеры 23 сетевой воздух поступает в камеру 4 холостого хода по дроссельному каналу 11 в трубке 10 через канал-дроссель 12 запуска, а также в непроточную камеру 27 форсажа через проточную систему каналов: продольный канал 11 и радиальный канал 13, выполненный в виде вертикальной щели в трубке 10, внутреннюю камеру-выточку 5 ударника, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с прямыми линиями в профиле (фиг.1), либо внутреннюю камеру-выточку 36, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с криволинейными линиями в профиле (фиг.2), перепускной канал 7, внешнюю кольцевую камеру-выточку 6 ударника, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с прямыми линиями в профиле (фиг.1), либо внешнюю камеру-выточку 37, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с криволинейными линиями в профиле (фиг.2), и форсажный канал 28. Благодаря отмеченной проточной системе непроточная камера 27 форсажа заполняется воздухом с давлением, близким к сетевому.When the supply device 22 is turned on, compressed air enters through the channel 24 into the network air chamber 21, from where through the channel 20 to the pre-chamber 23 and then the main air enters the working chamber 3 through the annular throttle channel 19. At the same time, the main air enters the chamber 4 from the pre-chamber 23 idling through the throttle channel 11 in the tube 10 through the start-throttle channel 12, as well as into the non-flow afterburner chamber 27 through the flow system of channels: the longitudinal channel 11 and the radial channel 13, made in the form of a vertical slot in the tube 10, inner south camera-recess 5 of the striker, made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with straight lines in the profile (Fig. 1), or an internal chamber-recess 36, made in the form of alternating protrusions and depressions, formed by annular grooves with curved lines in the profile (figure 2), the bypass channel 7, the external annular chamber-recess 6 of the striker, made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with straight lines in the profile (figure 1), or an external chamber-recess 37 made in the form of a series schihsya protrusions and recesses formed by the annular grooves with curvilinear lines in profile (Figure 2), and the afterburner duct 28. Due to the marked flow system stagnant afterburner chamber 27 is filled with air to a pressure close to the network.

По мере дальнейшего перемещения ударника 2 давление в камере 4 холостого хода будет уменьшаться. Это объясняется быстро увеличивающимся объемом камеры 4 при холостом ходе, и она не успевает заполниться сетевым воздухом, поступающим из камеры 24 через канал-дроссель 12 запуска в трубке 10, а при открытии радиального канала 13, выполненного в виде вертикальной щели, камера 4 будет наполняться воздухом более интенсивно, что повысит импульс давления в ней.With further movement of the hammer 2, the pressure in the idle chamber 4 will decrease. This is explained by the rapidly increasing volume of the chamber 4 during idle, and it does not have time to fill up with the network air coming from the chamber 24 through the launch choke 12 in the tube 10, and when the radial channel 13 is made in the form of a vertical slit, the chamber 4 will be filled air more intensely, which will increase the pressure impulse in it.

При дальнейшем перемещении ударника 2 его боковая поверхность откроет форсажный канал 28 и накопленный в непроточной камере 27 форсажа воздух резко наполнит объем камеры 4, что существенно повысит импульс давления воздуха холостого хода и скорость перемещения ударника.With further movement of the striker 2, its lateral surface will open the afterburner 28 and the air accumulated in the non-flowing afterburner chamber 27 will sharply fill the volume of the chamber 4, which will significantly increase the idle air pressure pulse and the velocity of the striker.

При дальнейшем перемещении ударника 2 его боковая поверхность откроет выпускной канал 29. Поскольку выпуск отработавшего воздуха из камеры 4 происходит через выпускной канал определенного проходного сечения, то резкого снижения давления воздуха в камерах 4 и 27 не произойдет, и давление в камере 4 будет поддерживаться расчетным.With further movement of the striker 2, its lateral surface will open the exhaust channel 29. Since the exhaust air is discharged from the chamber 4 through the exhaust channel of a certain passage section, a sharp decrease in air pressure in the chambers 4 and 27 will not occur, and the pressure in the chamber 4 will be maintained calculated.

Одновременно в камере 3 рабочего хода и сообщенной с ней камерой 25 посредством канала 26 начнется процесс сжатия воздуха, отсеченного в них, и воздуха сетевого, вновь поступающего из камеры 23 посредством кольцевого дроссельного канала 19 впуска.Simultaneously, in the chamber 3 of the working stroke and the chamber 25 communicated with it through the channel 26, the process of compression of the air cut off in them and the network air again coming from the chamber 23 through the annular throttle inlet channel 19 will begin.

После открытия боковой поверхностью ударника 2 выпускного канала 29 и некоторого последующего его движения давление воздуха в камере 4 холостого хода и сообщенной с ней непроточной камере 27 форсажа плавно за счет поступления из камеры 23 воздуха посредством каналов 11, 13 и 12 трубки понизится до величины атмосферного. Под действием разницы импульсов давлений воздуха в камерах 3 и 4 ударник 2 будет затормаживать свое движение. Перемещаясь под действием импульса, преодолевая давление воздуха со стороны камеры 4 и некоторое противодавление со стороны камеры 3, ударник продолжает сжимать воздух в камере 3 и сообщенной посредством канала 26 с ней камере 25, включая воздух, поступающий из камеры 23 посредством кольцевого канала 19. После перекрытия канала 26 ударником 2 и при выравнивании силовых импульсов, действующих на ударник со стороны камер 3 и 4, он остановится в расчетной точке. Сразу же под действием импульса давления воздуха со стороны камеры 3 ударник начнет ускоренно перемещаться в сторону хвостовика 33, совершая рабочий ход. Ударник 2 открывает канал 26, камеры 3 и 25 сообщаются между собой, и давление воздуха в них выравнивается, при этом в конце холостого и начале рабочего хода ударника давление в камерах 4 и 27 будет оставаться практически равным атмосферному, так как выпускной канал 29 имеет площадь проходного сечения, существенно превышающую площади канала-дросселя 12 запуска и радиального канала 13, выполненного в виде вертикальной щели в трубке 10.After the lateral surface of the striker 2 of the exhaust channel 29 is opened and its subsequent movement is in, the air pressure in the idle chamber 4 and the afterburner inactive chamber 27 connected with it smoothly due to the intake of air from the chamber 23 through the ducts 11, 13 and 12 will decrease to atmospheric. Under the influence of the difference of pulses of air pressure in the chambers 3 and 4, the firing pin 2 will slow down its movement. Moving under the influence of a pulse, overcoming the air pressure from the side of the chamber 4 and some back pressure from the side of the chamber 3, the firing pin continues to compress the air in the chamber 3 and the chamber 25 communicated through the channel 26 to it, including the air coming from the chamber 23 through the annular channel 19. After overlapping channel 26 by the hammer 2 and when equalizing the power pulses acting on the hammer from the side of chambers 3 and 4, it will stop at the calculated point. Immediately under the influence of an air pressure impulse from the side of the chamber 3, the hammer will begin to accelerate toward the shank 33, making a working stroke. The hammer 2 opens the channel 26, the chambers 3 and 25 communicate with each other, and the air pressure in them is equalized, while at the end of the idle and the beginning of the working stroke of the hammer the pressure in the chambers 4 and 27 will remain almost equal to atmospheric, since the exhaust channel 29 has an area flow area, significantly exceeding the area of the channel-inductor 12 start and radial channel 13, made in the form of a vertical gap in the tube 10.

При последующем перемещении ударник 2 перекроет своей боковой поверхностью выпускной канал 29, в результате чего начнется повышение давления воздуха, отсеченного в камерах 4 и 27, а также воздуха, вновь натекаемого в эти камеры через канал-дроссель 12 запуска и радиальный канал 13, выполненный в виде вертикальной щели в трубке 10. После перекрытия ударником 2 канала 13 и форсажного канала 28 воздух в камеру 4 будет поступать только через канал-дроссель 12, не создавая со стороны камеры 4 существенного противодавления и сил торможения ударника.Upon subsequent movement, the firing pin 2 will block the outlet channel 29 with its lateral surface, as a result of which the pressure of the air cut off in the chambers 4 and 27, as well as the air flowing back into these chambers through the launch choke 12 and the radial channel 13, made in in the form of a vertical gap in the tube 10. After the drummer covers channel 2 and afterburner 28, air will enter the chamber 4 only through the throttle channel 12, without creating significant counter-pressure and braking forces of the striker from the side of the chamber 4.

По мере перемещения ударник 2 перекроет форсажный канал 28 и разобщит камеры 4 и 27, далее откроет проточную систему каналов: радиальный канал 13, выполненный в виде вертикальной щели в трубке 10, внутреннюю кольцевую камеру-выточку 5 ударника, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с прямыми линиями в профиле (фиг.1), либо внутреннюю камеру-выточку 36, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с криволинейными линиями в профиле (фиг.2), перепускной канал 7, внешнюю кольцевую камеру-выточку 6 ударника, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с прямыми линиями в профиле (фиг.1), либо внешнюю камеру-выточку 37, выполненную в виде чередующихся выступов и впадин, образованных кольцевыми пазами с криволинейными линиями в профиле (фиг.2). Благодаря проточной системе каналов непроточная камера 27 форсажа будет заполняться воздухом посредством поступления его по каналу 11 трубки 10 до давления, близкого по величине давлению его в камере 23. После открытия ударником 2 канала 29 давление воздуха в камере 3 рабочего хода и сообщенной с ней камере 25 посредством канала 26 будет снижаться до значения атмосферного давления, несмотря на поступление сетевого воздуха через кольцевой дроссельный канал 19 впуска из камеры 23, так как проходное сечение выпускного канала 29 существенно больше проходного сечения канала 19. Таким образом, отработавший воздух из камер 3 и 25 выпускается посредством канала 29 в выпускную камеру 32 и через щелевой канал 31 в воздухоотбойном кольце 30 в атмосферу.As you move the firing pin 2 will block the afterburner channel 28 and disconnect the chambers 4 and 27, then open the flow system of channels: the radial channel 13, made in the form of a vertical slit in the tube 10, the inner annular chamber-recess 5 of the firing pin, made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with straight lines in the profile (Fig. 1), or an internal chamber-recess 36 made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with curved lines in the profile (Fig. 2), the bypass channel 7, external to the front chamber-recess 6 of the striker made in the form of alternating protrusions and depressions formed by circular grooves with straight lines in the profile (Fig. 1), or the external chamber-recess 37, made in the form of alternating protrusions and depressions formed by annular grooves with curved lines in the profile (figure 2). Thanks to the flow system of the channels, the non-flowing afterburner chamber 27 will be filled with air by entering it through the channel 11 of the tube 10 to a pressure close to its pressure in the chamber 23. After the drummer opens the channel 2, the air pressure in the working chamber 3 and the chamber 25 connected to it through the channel 26 will decrease to atmospheric pressure, despite the flow of air through the annular throttle channel 19 of the inlet from the chamber 23, since the passage section of the exhaust channel 29 is much larger than the cross section of the channel 19. Thus, the exhaust air from the chambers 3 and 25 is discharged through the channel 29 into the exhaust chamber 32 and through the slotted channel 31 in the air exhaust ring 30 to the atmosphere.

Под действием разницы импульсов давлений в камерах 3 и 4 ударник 2 преодолевая противодавление со стороны камеры 4 наносит удар по хвостовику 33 инструмента 34 и описанный рабочий процесс будет повторяться с той лишь разницей, что последующий холостой ход ударника будет формироваться также при участии импульса отскока ударника от хвостовика инструмента.Under the influence of the difference of pressure pulses in chambers 3 and 4, the striker 2, overcoming the counter-pressure from the side of the chamber 4, strikes the shank 33 of the tool 34 and the described working process will be repeated with the only difference that the subsequent idle stroke of the striker will also be formed with the participation of the pulse of the rebound from tool shank.

Выполнение диаметрального размера форсажного канала 28 меньше высоты ударника и выполнение дроссельного канала впуска 7 калиброванным позволяет обеспечить расчетное давление воздуха в непроточной камере 27 форсажа при нахождении ударника 2 в камере 4 между хвостовиком 33 и выпускным отверстием 29, а при сообщении камеры 4 с атмосферой посредством канала 29, расход воздуха каналами 12 и 13 не будет превышать расчетного.The diametrical size of the afterburner channel 28 is less than the height of the striker and the throttle inlet channel 7 calibrated allows you to provide the calculated air pressure in the non-flow chamber 27 of the afterburner while the striker 2 is in the chamber 4 between the shank 33 and the outlet 29, and when the chamber 4 communicates with the atmosphere through the channel 29, the air flow through channels 12 and 13 will not exceed the calculated one.

Снижение противодавления в камере 4 позволит увеличить длину участка разгона при холостом ходе без увеличения времени холостого хода за счет действия импульса форсажа, а при рабочем ходе на этом же участке разгона ударника за счет снижения противодавления со стороны камеры 4 также сократить время цикла, чем повысить частоту ударов пневматического устройства ударного действия с дроссельным воздухораспределением, а при достаточной энергии единичного удара повысить эффективность ударного воздействия на обрабатываемую среду.Reducing the back pressure in the chamber 4 will allow to increase the length of the acceleration section during idling without increasing the idle time due to the afterburner pulse, and during the working stroke in the same phase of acceleration of the striker due to the reduction of back pressure from the side of the camera 4, also reduce the cycle time than increase the frequency impacts of a pneumatic impact device with throttle air distribution, and with sufficient energy of a single impact, increase the efficiency of impact on the medium being treated.

Claims

Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением, содержащее камеру сетевого воздуха, предкамеру, устройство включения подачи сжатого воздуха в камеру сетевого воздуха, полый цилиндр, в боковой стенке которого выполнены выпускные каналы, ударник, размещенный в полом цилиндре и разделяющий его на камеры холостого и рабочего ходов, крышку с центральным отверстием и буртиком, установленную на торце полого цилиндра со стороны камеры рабочего хода, стакан с кольцевым буртиком, обращенным к кольцевому буртику крышки, трубку с постоянно открытым впускным дроссельным каналом, соединяющим камеру сетевого воздуха с камерой холостого хода, непроточную камеру форсажа, размещенную в стенке цилиндра со стороны камеры холостого хода, радиальный канал форсажа, выполненный в стенке полого цилиндра из условия обеспечения периодического сообщения непроточной камеры форсажа с камерой холостого хода, и рабочий инструмент с хвостовиком, при этом боковые поверхности центрального отверстия крышки и трубки образуют кольцевой дроссельный канал, отличающееся тем, что ударник выполнен с внутренними и внешними камерами-выточками в виде чередующихся выступов и впадин, профиль которых образован прямыми или криволинейными линиями, и каналом перепуска для обеспечения сообщения между внутренними и внешними камерами-выточками, на боковой поверхности трубки выполнен радиальный канал в виде вертикальной щели для периодического сообщения внутренних камер-выточек в ударнике с впускным дроссельным каналом трубки, при этом последний выполнен с каналом-дросселем запуска, расположенным со стороны инструмента.A pneumatic shock device with throttle air distribution, comprising a network air chamber, a pre-chamber, a device for switching on compressed air to the network air chamber, a hollow cylinder, in the side wall of which exhaust channels are made, a hammer located in the hollow cylinder and separating it into the idle and working chambers strokes, a cover with a central hole and a shoulder mounted on the end of the hollow cylinder from the side of the working chamber, a glass with an annular bead facing the annular bead covers, a tube with a constantly open inlet throttle channel connecting the air supply chamber to the idle chamber, a non-flow afterburner placed in the cylinder wall from the idle chamber side, a afterburner radial channel made in the hollow cylinder wall from the condition of providing a periodic message to the non-flow afterburner with an idle chamber and a working tool with a shank, while the lateral surfaces of the central hole of the lid and tube form an annular throttle channel, characterized I mean that the drummer is made with internal and external chambers-recesses in the form of alternating protrusions and depressions, the profile of which is formed by straight or curved lines, and a bypass channel to provide communication between the internal and external chambers-recesses, on the side surface of the tube there is a radial channel in in the form of a vertical slit for periodic communication of internal chambers in the drummer with the inlet throttle channel of the tube, the latter being made with the start-throttle channel located on the ins side ments.