RU122995U1

RU122995U1 - PNEUMATIC VIBRATOR

Info

Publication number: RU122995U1
Application number: RU2012120127/11U
Authority: RU
Inventors: Самуил Яковлевич Левенсон; Людмила Ивановна Гендлина; Михаил Александрович Ланцевич; Алексей Васильевич Морозов; Вячеслав Андреевич Голдобин; Владимир Михайлович Усольцев
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-12-20

Abstract

1. Пневматический вибратор, включающий корпус, ударник, манжету-клапан с выхлопными отверстиями, образующую с корпусом герметичную силовую камеру, и выхлопной клапан, установленный между ударником и манжетой-клапаном, с выхлопными отверстиями, расположенными соосно выхлопным отверстиям манжеты-клапана, отличающийся тем, что ударник связан с корпусом, по крайней мере, двумя упругими подвесками, выполненными в виде плоских колец.2. Пневматический вибратор по п.1, отличающийся тем, что упругие подвески, манжета-клапан и выхлопной клапан изготовлены из конвейерной ленты.3. Пневматический вибратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что между корпусом и ударником с противоположной стороны от силовой камеры установлен упругий элемент, например пружина.1. Pneumatic vibrator, including a body, a striker, a cuff-valve with exhaust holes, forming a sealed power chamber with the body, and an exhaust valve installed between the striker and the cuff-valve, with exhaust holes located coaxially with the exhaust holes of the cuff-valve, characterized in that that the striker is connected to the body by at least two elastic suspensions made in the form of flat rings. 2. The pneumatic vibrator according to claim 1, characterized in that the elastic suspension, the cuff-valve and the exhaust valve are made of a conveyor belt. A pneumatic vibrator according to claim 1 or 2, characterized in that an elastic element, such as a spring, is installed between the body and the striker on the opposite side from the force chamber.

Description

Техническое решение относится к вибротехнике и может быть использовано в горном деле, стройиндустрии в качестве привода вибропитателей, для формования бетонных смесей, уплотнения материалов и в других отраслях промышленности в технологических процессах с использованием вибрации.The technical solution relates to vibration engineering and can be used in mining, construction industry as a drive for vibratory feeders, for molding concrete mixtures, compaction of materials and in other industries in technological processes using vibration.

Известен вибратор, преимущественно для вибробурового станка, по авт.св. СССР №655821, кл. E21C 1/00, B25G 27/22, опубл. в БИ №13, 1979 г., включающий корпус, ударник и, по меньшей мере, одну манжету-клапан, установленную с возможностью периодического прилегания к элементу герметизации и образования герметизированной силовой камеры, при этом вибратор снабжен, по меньшей мере, одной уплотнительной манжетой, образующей с манжетой-клапаном выхлопную полость, которая постоянно сообщена с буровым ставом, например, посредством трубопровода (рукава).Known vibrator, mainly for vibrodrill, according to ed.St. USSR No. 655821, class E21C 1/00, B25G 27/22, publ. in BI No. 13, 1979, comprising a housing, a hammer, and at least one cuff-valve installed with the possibility of periodic adherence to the sealing element and the formation of a sealed power chamber, while the vibrator is equipped with at least one sealing cuff forming an exhaust cavity with a valve cuff, which is constantly in communication with the drill stand, for example, by means of a pipeline (sleeve).

Недостатком конструкции является низкая надежность манжеты-клапана, обусловленная высокой концентрацией напряжения в момент кромочного удара во время герметизации силовой камеры, возникающего в результате крутильных колебаний ударника вокруг диаметральной оси вследствие свободной его посадки, и невозможность работы устройства при другой ориентации в пространстве вследствие отсутствия связи ударника с корпусом.The design drawback is the low reliability of the valve cuff due to the high concentration of stress at the time of the edge impact during the sealing of the power chamber, resulting from torsional vibrations of the hammer around the diametrical axis due to its free landing, and the inability to operate the device with a different orientation in space due to the lack of connection of the hammer with housing.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является пневматический вировозбудитель по пат. РФ №65878, кл. B65G 27/22, опубл. в БИ №24, 2007 г., включающий корпус, ударник, манжету-клапан с выхлопными отверстиями, образующую с корпусом герметичную силовую камеру, при этом между манжетой-клапаном и ударником размещен, по меньшей мере, один выхлопной клапан с выхлопными отверстиями, расположенными соосно выхлопным отверстиям манжеты-клапана.The closest analogue in technical essence and a combination of essential features is a pneumatic exciter according to US Pat. RF №65878, class B65G 27/22, publ. in BI No. 24, 2007, comprising a housing, a striker, a cuff-valve with exhaust holes, forming a sealed power chamber with the housing, while at least one exhaust valve with exhaust openings located between the cuff-valve and the hammer is located coaxial to the exhaust ports of the cuff-valve.

Недостатком конструкции, как и в предыдущем аналоге, является низкая надежность манжеты-клапана, обусловленная высокой концентрацией напряжения в момент кромочного удара в конце обратного хода ударника и герметизации силовой камеры, возникающего в результате его крутильных колебаний вокруг диаметральной оси вследствие свободной его посадки, и невозможность работы устройства при другой ориентации в пространстве, кроме вертикальной, вследствие отсутствия связи ударника с корпусом.The design disadvantage, as in the previous analogue, is the low reliability of the valve cuff, due to the high concentration of stress at the time of the edge impact at the end of the striker’s reverse stroke and the sealing of the power chamber resulting from torsional vibrations around the diametrical axis due to its free landing, and the impossibility the operation of the device with a different orientation in space, except vertical, due to the lack of communication of the drummer with the body.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение надежности пневматического вибратора и расширение его технологических возможностей за счет центрирования оси ударника относительно корпуса, устраняющего крутильные колебания ударника вокруг его диаметральной оси.The technical task of the proposed solution is to increase the reliability of the pneumatic vibrator and expand its technological capabilities by centering the axis of the hammer relative to the body, eliminating torsional vibrations of the hammer around its diametrical axis.

Поставленная задача достигается за счет того, что в пневматическом вибраторе, включающем корпус, ударник, манжету-клапан с выхлопными отверстиями, образующую с корпусом герметичную силовую камеру, и выхлопной клапан, установленный между ударником и манжетой-клапаном, с выхлопными отверстиями, расположенными соосно выхлопным отверстиям манжеты-клапана, согласно техническому решению ударник связан с корпусом, по крайней мере, двумя упругими подвесками, выполненными в виде плоских колец.The problem is achieved due to the fact that in a pneumatic vibrator including a housing, a hammer, a cuff-valve with exhaust holes, forming a sealed power chamber with a housing, and an exhaust valve installed between the hammer and a cuff-valve, with exhaust holes located coaxially exhaust according to the technical solution, the impactor holes are connected to the housing by at least two elastic pendants made in the form of flat rings.

Предложенное техническое решение дает возможность повысить надежность пневматического вибратора, т.к. ось ударника центрируется относительно корпуса, что исключает крутильные колебания ударника вокруг диаметральной оси, и в момент герметизации силовой камеры торцовая поверхность ударника соприкасается с манжетой-клапаном по кольцевой поверхности. Поэтому усилия, останавливающие обратный ход ударника, распределяются равномерно по соприкасающейся кольцевой поверхности манжеты-клапана. Соответственно, напряжения в манжете-клапане распределяются равномерно и, следовательно, исключается высокая их концентрация и быстрое точечное разрушение манжеты-клапана. Наличие указанной связи ударника с корпусом обеспечивает колебания ударника только в осевом направлении соосно с корпусом. Устойчивый режим работы пневматического вибратора не зависит от его ориентации в пространстве, т.к. упругие подвески исключают радиальные перемещения ударника относительно корпуса при любых его отклонениях от вертикальной оси, что значительно расширяет технологические возможности пневматического вибратора.The proposed technical solution makes it possible to increase the reliability of a pneumatic vibrator, because the axis of the striker is centered relative to the housing, which eliminates torsional vibrations of the striker around the diametrical axis, and at the time of sealing the power chamber, the end surface of the striker is in contact with the valve cuff along the annular surface. Therefore, the forces stopping the return stroke of the striker are distributed evenly along the contacting annular surface of the cuff-valve. Accordingly, the stresses in the cuff-valve are distributed evenly and, therefore, their high concentration and quick point destruction of the cuff-valve are eliminated. The presence of the specified connection of the striker with the housing provides oscillations of the striker only in the axial direction coaxially with the housing. The stable operation mode of the pneumatic vibrator does not depend on its spatial orientation, because elastic suspensions exclude radial displacements of the striker relative to the body for any deviations from the vertical axis, which greatly expands the technological capabilities of the pneumatic vibrator.

Целесообразно упругие подвески, манжету-клапан и выхлопной клапан изготовить из конвейерной ленты. Это дает указанным элементам сочетание прочности, упругости и жесткости, обеспечивающее надежное центрирование ударника при любой ориентации пневматического вибратора в пространстве при сохранении подвижности ударника в осевом направлении.It is advisable to make elastic suspensions, a cuff-valve and an exhaust valve from a conveyor belt. This gives these elements a combination of strength, elasticity and stiffness, providing reliable centering of the hammer with any orientation of the pneumatic vibrator in space while maintaining the mobility of the hammer in the axial direction.

Целесообразно между корпусом и ударником с противоположной стороны от силовой камеры установить упругий элемент, например, пружину. Это обеспечивает первоначальную герметизацию силовой камеры в исходном положении при любой ориентации пневматического вибратоpa в пространстве и гарантирует надежный его запуск, и более энергичное движение ударника во время обратного хода.It is advisable to install an elastic element, for example, a spring, between the body and the hammer on the opposite side from the power chamber. This ensures the initial sealing of the power chamber in the initial position for any orientation of the pneumatic vibrator in space and ensures reliable start-up, and a more energetic movement of the hammer during the return stroke.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения пневматического вибратора и чертежами фиг.1, 2. На фиг.1 представлен пневматический вибратор в исходном положении с герметизированной силовой камерой - продольный разрез, на фиг.2 - пневматический вибратор при разгерметизированной силовой камере в период выхлопа - продольный разрез.The essence of the technical solution is illustrated by the example of a specific embodiment of the pneumatic vibrator and the drawings of figures 1, 2. Figure 1 shows the pneumatic vibrator in the initial position with a sealed power chamber - a longitudinal section, figure 2 - pneumatic vibrator with a depressurized power chamber during the exhaust period - lengthwise cut.

Пневматический вибратор содержит корпус 1 (фиг.1, 2), ударник 2, манжету-клапан 3, выхлопной клапан 4, установленный между ударником и манжетой клапаном. В манжете-клапане 3, изготовленной из конвейерной ленты, выполнены выхлопные отверстия 5, соосно которым в выхлопном клапане 4, изготовленном из конвейерной ленты, выполнены выхлопные отверстия 6. Ударник 2 связан с корпусом 1, по крайней мере, двумя упругими подвесками 7 и 8, выполненными в виде плоских колец из конвейерной ленты. В корпусе 1 имеются выхлопные отверстия 9, которыми полость 10, образованная корпусом 1 и упругой подвеской 7, сообщена с атмосферой. Для первоначальной герметизации силовой камеры 11, образованной основанием корпуса 1 и манжетой-клапаном 3, и более энергичного движения ударника 2 во время обратного хода между ним и корпусом 1 с противоположной стороны от силовой камеры 11 может быть установлен упругий элемент, например, пружина 12. Подвод энергоносителя (сжатого воздуха) в силовую камеру 11 осуществляется через патрубок 13. Пневматический вибратор работает следующим образом. Сжатый воздух, поступая по патрубку 13 (фиг.1) в герметизированную силовую камеру 11 и воздействуя через манжету-клапан 3 и выхлопной клапан 4 на ударник 2, перемещает его из исходного положения с ускорением вверх относительно корпуса 1 - совершается прямой ход ударника 2. Накопленная кинетическая энергия прямого хода в ударнике 2 расходуется на сжатие пружины 12 и одновременно на вытягивание упругих подвесок 7 и 8 из плоских колец в конусы (фиг.2). Происходит преобразование кинетической энергии ударника 2 в потенциальную энергию пружины 12, упругих подвесок 7, 8. При движении ударника 2 вверх манжета-клапан 3 также вытягивается в конус (фиг.2) и в ней тоже накапливается потенциальная энергия. Во время прямого хода ударника 2 реактивные силы от действия сжатой пружины 12, растянутых в конус упругих подвесок 7, 8 и манжеты-клапана 3 воздействуют на корпус 1 пневматического вибратора и, соответственно, на устройство, на котором он закреплен. При движении ударника 2 вверх происходит разгерметизация силовой камеры 11. Выхлопные отверстия 5 манжеты-клапана 3 и выхлопные отверстия 6 выхлопного клапана 4 открываются и сжатый воздух из силовой камеры 11 (по стрелкам на фиг.2) через выхлопные отверстия 5 и 6 выхлопывается в полость 10, которая выполняет функции глушителя, и далее через выхлопные отверстия 9 в атмосферу.The pneumatic vibrator comprises a housing 1 (FIGS. 1, 2), a hammer 2, a cuff-valve 3, an exhaust valve 4 mounted between the hammer and the cuff of the valve. In the cuff-valve 3 made of a conveyor belt, exhaust holes 5 are made, coaxially with which in the exhaust valve 4 made of a conveyor belt, exhaust holes 6 are made. The hammer 2 is connected to the housing 1 with at least two elastic suspensions 7 and 8 made in the form of flat rings from a conveyor belt. In the housing 1 there are exhaust openings 9 by which a cavity 10 formed by the housing 1 and the elastic suspension 7 is in communication with the atmosphere. For the initial sealing of the power chamber 11, formed by the base of the housing 1 and the cuff-valve 3, and more vigorous movement of the hammer 2 during the return stroke between it and the housing 1 on the opposite side of the power chamber 11 can be installed an elastic element, for example, a spring 12. The supply of energy (compressed air) in the power chamber 11 is through the pipe 13. The pneumatic vibrator operates as follows. Compressed air entering through the nozzle 13 (Fig. 1) into the sealed power chamber 11 and acting through the cuff-valve 3 and exhaust valve 4 on the hammer 2, moves it from its original position with acceleration upward relative to the housing 1 - a direct stroke of the hammer 2 is performed. The accumulated kinetic energy of the forward stroke in the hammer 2 is used to compress the spring 12 and at the same time to pull the elastic suspensions 7 and 8 from the flat rings into the cones (figure 2). The kinetic energy of the striker 2 is converted into the potential energy of the spring 12, of the elastic suspensions 7, 8. When the striker 2 moves upward, the cuff-valve 3 is also pulled into the cone (Fig. 2) and potential energy is also accumulated in it. During the direct stroke of the striker 2, reactive forces from the action of the compressed spring 12 stretched into the cone of the elastic suspensions 7, 8 and the cuff-valve 3 act on the housing 1 of the pneumatic vibrator and, accordingly, on the device on which it is fixed. When the striker 2 moves upward, depressurization of the power chamber 11 occurs. Exhaust openings 5 of the cuff-valve 3 and exhaust openings 6 of the exhaust valve 4 open and compressed air from the power chamber 11 (as shown by arrows in FIG. 2) is exhausted into the cavity through the exhaust openings 5 and 6 10, which acts as a silencer, and then through the exhaust openings 9 into the atmosphere.

Во время обратного хода ударника 2 потенциальная энергия, накопленная в пружине 12, упругих подвесках 7, 8 и манжете-клапане 3, высвобождается и ударник 2 начинает с ускорением двигаться вниз, и в нем накапливается кинетическая энергия обратного хода. В конце обратного хода ударника 2 происходит герметизация силовой камеры 11, кинетическая энергия ударника 2 через манжету-клапан 3 и выхлопной клапан 4, и через воздушную подушку в силовой камере 11 реализуется в виде импульса силы по корпусу 1 и, соответственно, по устройству, на котором он закреплен.During the return stroke of the striker 2, the potential energy accumulated in the spring 12, the elastic suspensions 7, 8 and the cuff-valve 3 is released and the striker 2 starts to accelerate downward, and the kinetic energy of the reverse stroke is accumulated in it. At the end of the return stroke of the striker 2, the power chamber 11 is sealed, the kinetic energy of the striker 2 through the cuff-valve 3 and the exhaust valve 4, and through the air cushion in the power chamber 11 is realized as a force pulse through the housing 1 and, accordingly, by the device, which it is fixed.

Далее цикл работы пневматического вибратора повторяется.Next, the cycle of the pneumatic vibrator is repeated.

Claims

1. Pneumatic vibrator, comprising a housing, a hammer, a cuff valve with exhaust holes, forming a sealed power chamber with a housing, and an exhaust valve mounted between the hammer and the cuff valve, with exhaust holes located coaxially with the exhaust holes of the valve cuff, characterized in that the hammer is connected to the body by at least two elastic pendants made in the form of flat rings.

2. The pneumatic vibrator according to claim 1, characterized in that the elastic suspensions, cuff valve and exhaust valve are made of conveyor belt.

3. The pneumatic vibrator according to claim 1 or 2, characterized in that an elastic element, for example a spring, is installed between the body and the hammer on the opposite side of the power chamber.