SU659739A1 - Air hammer - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области горных и строительных машин ударного действи  и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков с бесклапанным воздухораспределснием и ступенчатъши ударниками, а также т желых пневмоударных машин дл  разрушени  скальных пород и мерзлых 1рунтов.The invention relates to the field of mining and construction percussion machines and can be used to create manual pneumatic hammers with valveless air distribution and stepped impactors, as well as heavy air percussion machines for the destruction of rocks and frozen ground.

Известны ручные пневматические молотки с бесклапанным воздухорасиределением и ступенчатыми ударниками. Эти молотки просты по конструкции, долговечны и обладают высокой эксплуатационной надежностью , в том числе и при работе в услови х отрицательных температур. Центральный канал корпуса этих молотков раздел етс  ударником на три и более камеры , что обеснечивает возможиость получени  при определенных услови х наиболее благопри тных характеристик результирующих сил, разгон ющих ударник. Кроме того, ступенчатые ударники позвол ют реализовать в молотках одну из камер с посто нным сетевым давлением, что гарантирует устойчивый запуск машин в работу 1.Known manual pneumatic hammers with valveless air distribution and stepped drummers. These hammers are simple in design, durable, and have high operational reliability, including when operating in freezing temperatures. The central channel of the body of these hammers is divided by a hammer into three or more chambers, which makes it possible to obtain, under certain conditions, the most favorable characteristics of the resultant forces accelerating the hammer. In addition, stepped impactors allow one of the chambers with a constant network pressure to be realized in the hammers, which guarantees a steady start of the machines in operation 1.

Недостатками этих молотков  вл ютс : невысока  энерги  единичного удара вследствие недостаточного наполнени  энергоносителем камеры рабочего хода при движеНИИ ударника к инструменту, а также большие «пики давлени  в рабочей камере в конп холостого и начале рабочего хода ударника, вызывающие вибрацию и требующие больших усилий иажати  на руко тку молотка.The disadvantages of these hammers are: low energy of a single blow due to insufficient filling of the working stroke chamber with energy when the drummer is moving to the tool, as well as large pressure peaks in the working chamber at the dead end and the beginning of the stroke of the impactor, which cause vibration and require great effort on the handle hammer weave.

Наиболее близким техническим решением к нредлагаемому изобретению  вл етс  пневматический молоток со ступенчатым ударником, в котором отмеченные недостатки в значительной степени устранены. Этот пневматическ 1Й молоток содерлч 1т корпус с воздухоподвод щими, выхлопнымими и центральным ступенчатым каналами , в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещени  установлен стуиенчатый ударник с осевым, радиальным и дроссельными каналами, образующий с корпусом камеру рабочего хода, камеру холостого хода, посто нно сообщенную с источником сжатого воздуха, аккумул ционную камеру и камеру атмосферного давлени , руко тку и рабочий инструмент 2.The closest technical solution to the proposed invention is a pneumatic hammer with a stepped drummer, in which the disadvantages noted are largely eliminated. This pneumatic 1st hammer contains a 1t case with air inlet, exhaust and central stepped channels, in which a stepped stepper with axial, radial and throttle channels is installed with the possibility of reciprocating movement, forming with the body a working stroke chamber, an idling chamber constantly communicated with a compressed air source, an accumulation chamber and an atmospheric pressure chamber, a handle and a working tool 2.

Конструкци  этого молотка позвол ет повысить среднее давление воздуха в камере рабочего хода при движении ударника в сторону инструмента. Вследствие этого существенно возрастает энерги  единичного удара. Улучшены также вибрационносиловые характеристики пневматического молотка.The design of this hammer allows you to increase the average air pressure in the working stroke chamber when the striker moves in the direction of the tool. As a result, the energy of a single blow increases substantially. The vibration and power characteristics of a pneumatic hammer are also improved.

Однако наполнение камеры рабочего хода н среднее давление воздуха в ней при рабочем ходе ударника остаютс  в этом молотке недостаточными.However, the filling of the working stroke chamber and the average air pressure in it during the working stroke of the impactor remain insufficient in this hammer.

Целью изобретени   вл етс  дальнейшее увеличение энергии единичного удара путем увеличени  давлени  воздуха в камере рабочего хода при рабочем ходе ударника. The aim of the invention is to further increase the energy of a single blow by increasing the air pressure in the working stroke chamber during the working stroke of the impactor.

Это достигаетс  тем, что дроссельные каналы ударника выполнены на его ступени большего диаметра и посто нно сообщают между собой камеры рабочего и холостого ходов.This is achieved by the fact that the throttle channels of the striker are made on its steps of a larger diameter and constantly communicate the working and idling chambers among themselves.

На чертеже изображен иневматический молоток, продольный разрез по корпусу.The drawing shows an inevmatic hammer, a longitudinal section through the body.

Молоток содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-ноступательного перемешени  установлен ступенчатый ударник 2 с осевым 3 и радиальным 4 каналами , руко тку 5 с пусковым устройством (на чертеже не показано) и рабочий инструмент б с устройством 7 дл  его удержани .The hammer includes a housing 1 with a central stepped channel in which a stepped drummer 2 with an axial 3 and 4 radial channels is installed with the possibility of reciprocating mixing, a handle 5 with a starting device (not shown) and a working tool b with a device 7 for its hold.

Корпус 1, кроме центрального, снабжен воздухоподвод шими 8 и выхлопными 9 каналами , закрытыми разрезным кольцом 10.The housing 1, except for the central one, is provided with an air supply with shi 8 and exhaust 9 channels closed by a split ring 10.

Ударник 2 образует со стенками корпуса 1 камеру И рабочего хода, камеру 12 холостого хода, котора  посто нно сообш,ена при работе с источником сжатого воздуха, камеру 13 атмосферного давлени  и аккумул ционную камеру 14.The drummer 2 forms with the walls of the housing 1 a chamber AND working stroke, a chamber 12 of idling, which is constantly communicated when working with a source of compressed air, a chamber 13 of atmospheric pressure and an accumulation chamber 14.

В ступени ударника 2, имеюшей больший диаметр, выполнены дроссельные каналы 15, посто нно сообшающие между собой камеры рабочего 11 и холостого 12 ходов . Аккумул ционна  камера 14 посредством каналов 3 и 4 ударника 2 периодически сообш,аетс  с камерой И рабочего хода. Последн   посредством тех же каналов , но в обратной их последовательности, также периодически сообш,аетс  с камерой 13 атмосферного давлени . Камера 13 посредством выхлопных каналов 9 посто нно сообш,ена с атмосферой, а камера 14 с атмосферой посто нно разобщена. Камера 12 периодически (в период выхлопа) сообш,аетс  с атмосферой посредством дроссельных каналов 15, каналов 3 и 4 ударника 2, камеры 13 и каналов 9. При включенном пусковом устройстве камера 12 посто нно сообщена с сетью сжатого воздуха.In the stage of the impactor 2, which has a larger diameter, the throttle channels 15 are made, the working chambers 11 and the idling 12 strokes constantly communicating among themselves. The accumulator chamber 14 is periodically connected with the camera AND of the working stroke by means of the channels 3 and 4 of the striker 2. The latter, via the same channels, but in the reverse sequence, also periodically communicates with the chamber 13 of atmospheric pressure. Chamber 13 by means of exhaust ducts 9 is permanently connected with the atmosphere, and chamber 14 is constantly separated from the atmosphere. Chamber 12 periodically (during the exhaust period) communicates with the atmosphere through throttle channels 15, channels 3 and 4 of the striker 2, camera 13 and channels 9. When the starter is turned on, camera 12 is constantly in communication with the compressed air network.

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

После включени  пускового устройства руко тки 5 сжатый воздух поступит по каналам 8 в камеру 12. Давление сжатого воздуха на кольцевой торец 16 ударника 2 со стороны камеры 12 обусловит движение ударника от инструмента 6 - начинаетс  холостой ход.After switching on the trigger 5 of the handle 5, compressed air will flow through channels 8 into chamber 12. Pressure of compressed air on annular end 16 of drummer 2 from chamber 12 will cause the impactor to move from tool 6 - idling starts.

В начале холостого хода ударник 2 не испытывает противодавлени  со стороны камеры 11, так как давление в ней (несмотр  на поступление сетевого воздуха из камеры 12 по дроссельным каналам 15) равно атмосферному, поскольку в это врем  камера 11 посредством каналов 3 и 4 ударника 2 сообщена с камерой 13, а через выхлопные каналы 9 - с атмосферой.At the beginning of idling, the impactor 2 does not experience counterpressures from the side of chamber 11, since the pressure in it (despite the supply of network air from chamber 12 through throttle channels 15) is atmospheric, because at this time chamber 11 is communicated through channels 3 and 4 of drummer 2 with the camera 13, and through the exhaust channels 9 - with the atmosphere.

После перекрыти  радиального канала 4 ударника стенкой 17 корпуса 1 давление отсеченного в камере И воздуха начнет возрастать. Сразу после этого камера И посредством каналов 3 и 4 ударника сообщитс  с аккумул ционной камерой 14, дополнительный объем которой обеспечит плавность нарастани  противодавлени  в камере И, исключив по вление резких «НИКОВ. Плавному нарастанию противодавлени  в камере 11 и аккумул ционной камере 14 способствует и натекание в них сетевого воздуха из камеры 12 через дроссельные каналы 15. Благодар  значительному проходному сечению осевого 3 и радиального 4 каналов ударника давление в камерах 11 и 14 посто нно уравниваетс  в течение всего периода их сообщени .After blocking the radial channel 4 of the striker with the wall 17 of the housing 1, the pressure of the air cut off in the chamber And will begin to increase. Immediately thereafter, the chamber AND via the channels 3 and 4 of the striker communicates with the accumulation chamber 14, the additional volume of which will ensure a smooth increase in the counterpressure in the chamber AND, eliminating the appearance of sharp "nicks". The smooth growth of the back pressure in the chamber 11 and the accumulation chamber 14 also contributes to the flow of network air from the chamber 12 through the throttle channels 15. Due to the significant axial flow area of the axial 3 and the radial 4 impactor channels, the pressure in the chambers 11 and 14 is constantly equalized their messages.

По мере возрастани  в камере 11 противодавлени  движение ударника замедл етс . В некоторый момент аккумул ционна  камера 14 с натекшим в нее воздухом разобщитс  с камерой И, и последн   тотчас же сообщитс  каналами 3 и 4 с камерой 12. Сжатый воздух из камеры 12 поступит в камеру И. За счет разности сил давлений , действующих на больший торец и кольцевой торец 16 ударника 2, последний начнет ускоренное движение в сторону инструмента , соверша  рабочий ход. Радиальный канал 4 ударника 2 сначала перекрываетс  стенкой корпуса, а затем вновь вскрываетс  со стороны аккумул ционной камеры 14, вследствие чего последн   сообщаетс  с камерой 11, и накопленный в ней воздух поддерживает давление в этой камере на более высоком уровне. В еще большей степени поддержанию высокого давлени  в камере 11 при рабочем ходе способствует натекание в нее сетевого воздуха из камеры 12 через дроссельные каналы 15. Кроме того, дросселирование позвол ет несколько «разгрузить 12, что снижает величину противодавлени  на ударник и дополнительно повышает (по сравнению с прототипом) энергию единичного удара.As the backpressure chamber 11 increases, the movement of the firing pin slows down. At some point, the accumulator chamber 14 with air leaking into it is disconnected from chamber I, and the latter immediately immediately communicates channels 3 and 4 with chamber 12. Compressed air from chamber 12 enters chamber I. Due to the difference in pressure forces acting on the larger end and the annular end 16 of the striker 2, the latter will begin an accelerated movement in the direction of the tool, making a working stroke. The radial channel 4 of the striker 2 first overlaps with the wall of the housing, and then re-opens from the side of the accumulation chamber 14, as a result of which it communicates with the chamber 11, and the air accumulated in it maintains the pressure in this chamber at a higher level. To a even greater degree of maintaining high pressure in the chamber 11 at the working stroke, the flow of network air from chamber 12 through the throttle channels 15 contributes to it. In addition, throttling allows you to somewhat unload 12, which reduces the back pressure on the firing pin and further increases (compared to with a prototype) single impact energy.

В период, предшествующий выхлопу из камеры И, радиальный канал 4 перекрываетс  стенкой корпуса 17, и аккумул ционна  камера 14 разобщаетс  с камерой И. После этого канал 4 ударника вскрываетс  со стороны камеры 13, и из камеры И посредством каналов 3 и 4 ударника, камеры 13 и каналов 9 нроисходит выхлоп в атмосферу. Вследствие значительногоIn the period preceding the exhaust from chamber I, the radial channel 4 overlaps the wall of the housing 17, and the accumulation chamber 14 is uncoupled with camera I. After this, channel 4 of the impactor is opened from the side of chamber 13, and from chamber AND by channels 3 and 4 of the impactor, camera 13 and channel 9 exhaust occurs in the atmosphere. Due to significant

проходного сечени  каналов 9 давление в камере 13 в период выхлопа остаетс  близким к атмосферному.the flow area of the channels 9, the pressure in the chamber 13 during the exhaust period remains close to atmospheric.

Преодолева  сопротивление сжатого воздуха со стороны кольцевой камеры 12, ударник 2 после выхлопа из камеры 11 нанесет удар по хвостовику инструмента Ь, и вышеописанный цикл повторитс  с той разницей, что новый цикл начнетс  при уже имеющемс  избыточном давлении в аккумул ционной камере 14 (0,4-0,6 от сетевого), поскольку воздух из нее в период выхлопа не выпускаетс .Overcoming the resistance of the compressed air from the side of the annular chamber 12, the striker 2, after exhausting from chamber 11, will strike the tool shank b, and the cycle described above will repeat with the difference that the new cycle will start with the existing overpressure in the accumulation chamber 14 (0.4 -0.6 from the mains), since no air is released from it during the exhaust period.

В период сообщени  камеры И с атмосферой в молотке имеют место непроизводительные утечки сетевого воздуха из камеры 12 через дроссельные каналы (у прототипа аналогичные утечки наблюдаютс  из аккумул ционной камеры). Однако, как показали расчеты, этот непроизводительный расход составит не более 2-5% от общего, что допустимо.During the communication period of the chamber I with the atmosphere, unproductive leakage of network air from chamber 12 through throttle channels takes place (in the prototype, similar leaks are observed from the accumulation chamber). However, as the calculations showed, this unproductive expenditure will be no more than 2-5% of the total, which is permissible.

За счет лучшего наполнени  камеры рабочего хода сетевым воздухом энерги  единичного удара в данном молотке по сравнению с прототипом существенно увеличиваетс . Кроме того, вибрационно-силовые характеристики молотка также несколько улучшаютс .Due to the better filling of the working stroke chamber with net air, the energy of a single blow in this hammer in comparison with the prototype increases substantially. In addition, the vibration force characteristics of the hammer are also slightly improved.

Claims (2)

1. Патент Германии № 117560, кл. 87 в 2/09, опублик. 1901.1. German patent number 117560, cl. 87 in 2/09, published 1901. 2. За вка 2425238/03, кл. Е 21С 3/24, 1977, по которой прин то рещение о выдаче авторского свидетельства.2. For 2425238/03, cl. E 21C 3/24, 1977, according to which a decision was made to issue an author's certificate. 7/77/7