RU196762U1 - Пневматический молот - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительной техники и может быть применено в качестве пневматического молота для разрушения карьерных негабаритов, мерзлого грунта, бетонных фундаментов, дорожного покрытия и т.п.материалов и конструкций. Пневматический молот содержит корпус (1) с цилиндрической полостью (2), ударник (3), с осевым сквозным каналом (18) и наклонную канал-лыску перепуска (19) на боковой поверхности ударника с уменьшающейся геометрической площадью сечения со стороны буртика в камере холостого хода (5) и с увеличивающейся геометрической площадью сечения с выходом на торец ударника со стороны камеры рабочего хода (4), со стороны кольцевого фланца (12) выполнены кольцевая камера торможения (24) в выточке (26) и распределительная камера (25) в выточке (27) со сквозными перепускными каналами (28) в стенке корпуса, разделенные внутренним кольцевым буртиком (29), рабочий инструмент (6) с хвостовиком (7), стакан (8) с осевым сквозным каналом (9) и каналом подвода сетевого воздуха (10), уплотненно установленный на торце (11) корпуса (1), центральным сквозным отверстием (15) и дроссельным каналом впуска (16) сетевого воздуха из торцевой предкамеры (17). Стержень - трубка (20) выполнена с радиальным каналом выпуска (21) и его продолжением в виде продольного осевого канала (22) с выходом в атмосферу. Кольцевая камера (23) форсажа, постоянно сообщена с торцевой предкамерой радиальным каналом перепуска (14) в боковой стенке кольцевого фланца. Повышается КПД использования внутренней энергии сжатого воздуха, энергии единичного удара, а также улучшается экономический показатель по удельному расходу воздуха. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области строительной техники и может быть применено в качестве пневматического молота для разрушения карьерных негабаритов, мерзлого грунта, бетонных фундаментов, дорожного покрытия и т.п. материалов и конструкций.

Известен пневмоударный механизм дроссельно-клапанного типа (см. журнал «Известия вузов. Строительство» 2014, №8, стр. 47 и 49), содержащего цилиндрический корпус, размещенный в нем ударник со сквозным осевым отверстием, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, фланец с центральным отверстием и установленным в нем стержнем-трубкой, пропущенным через отверстие в стакане и закрепленным относительно его, во фланце выполнен дроссельный канал впуска сжатого воздуха из торцевой предкамеры, образованный между стаканом и кольцевым фланцем, и снабженным в стакане каналом подвода воздуха из сети, со стороны камеры холостого хода выполнена выточка, отсекающая кромка которого взаимодействует с перепускным канал-пазом на боковой поверхности ударника с выходом на его торец со стороны камеры рабочего хода и сообщает камеры холостого и рабочего ходов в положении ударника, опертого на хвостовик рабочего инструмента. Канал в стержне-трубке снабжен радиальным каналом выпуска с выходом его в продольный осевой канал и атмосферу. Радиальный канал выпуска сообщает камеры холостого хода при вскрытии его торцом ударника со стороны хвостовика рабочего инструмента с продольным осевым каналом в стержне-трубке и атмосферой.

Недостатком описанной конструкции является:

- камеры рабочего и холостых ходов наполняются воздухом резко, чем создаются условия возрастания противодавления воздуха в них, что обуславливает при рабочем ходе резкое преждевременное торможение ударника, снижение предударной скорости и потерю им кинетической энергии удара перед соударением с хвостовиком;

- при холостом ходе со стороны камеры рабочего хода возрастает противодавление воздуха на торец ударника, что приводит к его преждевременному торможению, уменьшению его перемещения в сторону фланца и уменьшению участка разгона при рабочем ходе, и как следствие к уменьшению его кинетической энергии при соударении с хвостовиком рабочего инструмента.

Следствием приведенных недостатков является снижение КПД использования внутренней энергии воздуха в рабочем процессе, поскольку при сохранении количества расхода воздуха снижается энергия удара, которая является главным параметром пневмоударного механизма.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству является пневматический молот (патент РФ №2603525, 2016 г., МПК В 25D 9/04, Е21С 37/24 - прототип) содержащий пневмоударный механизм дроссельно-клапанного типа, рабочий инструмент с хвостовиком, цилиндрический корпус, стакан с центральным отверстием и каналом подвода воздуха из сети, закрепленный разъемно относительно цилиндрического корпуса, кольцевой фланец с центральным отверстием и дроссельным каналом впуска, торцевую предкамеру, образованную между стаканом и кольцевым фланцем, размещенный в цилиндрическом корпусе ударник, имеющий сквозное осевое отверстие и канал перепуска, выполненный на боковой поверхности ударника канал - лыска и разделяющий полость цилиндрического корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, и стержень-трубку, установленную в центральном отверстии кольцевого фланца и пропущенную через центральное отверстие в стакане, и закрепленную относительно него, при этом в камере холостого хода выполнена выточка, взаимодействующая с каналом перепуска ударника на его боковой поверхности, а в стержне-трубке выполнен с возможностью открытия торцом ударника со стороны хвостовика рабочего инструмента радиальный канал выпуска с его продолжением в виде осевого продольного канала, выходящего в атмосферу, между стаканом и цилиндрическим корпусом образована кольцевая камера форсажа, кольцевой фланец снабжен боковой стенкой с выполненным в ней радиальным каналом перепуска для постоянного сообщения торцевой предкамеры с кольцевой камерой форсажа, в камере рабочего хода со стороны кольцевого фланца выполнены кольцевая камера торможения и кольцевая распределительная камера в виде кольцевых выточек, разделенных буртиком, в стенке корпуса на уровне кольцевой распределительной камеры выполнены сквозные перепускные каналы для постоянного сообщения ее с кольцевой камерой форсажа, причем камера холостого хода сообщена с кольцевой распределительной камерой и кольцевой камерой торможения, когда ударник оперт на хвостовик рабочего, инструмента.

Недостатком прототипа является то, что перепускной канал имеющий постоянную геометрическую площадь сечения, исключает управление процессом перепуска воздуха как при холостом, так и рабочем ходе ударника. Следовательно при рабочем ходе ударника камера холостого хода наполняется воздухом резко, чем, создаются условия возрастания преждевременного противодавления и торможения ударника перед его соударением с хвостовиком рабочего инструмента, потерей скорости и кинетической энергии единичного удара. Отмеченное обусловливает снижение импульса отскока, требует большего количества воздуха для создания необходимой величины импульса холостого хода. Потеря скорости ударником при холостом ходе, уменьшение участка его разгона при рабочем ходе, обусловливают потерю скорости и кинетической энергии удара.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение КПД использования внутренней энергии сжатого воздуха, увеличение энергии единичного удара и снижение удельного расхода воздуха в рабочем процессе молота.

Поставленная задача, решается тем, что пневматический молот содержащий пневмоударный механизм дроссельного типа, рабочий инструмент с хвостовиком, цилиндрический корпус, стакан с каналом подвода воздуха из сети, закрепленный разъемно относительно цилиндрического корпуса, кольцевой фланец с центральным отверстием и дроссельным каналом впуска, торцевую предкамеру, образованную между стаканом и кольцевым фланцем, размещенный в цилиндрическом корпусе ударник со сквозным осевым отверстием и каналом перепуска с выходом на боковую поверхность и на торец ударника со стороны кольцевого фланца и разделяющий полость цилиндрического корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, установленный в центральном отверстии кольцевого фланца стержень-трубку, пропущенный через центральное отверстие в стакане и закрепленный относительно его, выточку в камере холостого хода, переодически взаимодействующую с каналом перепуска на боковой поверхности ударника, радиальный канал выпуска в стержне-трубке с его продолжением в виде осевого продольного канала с выходом в атмосферу и открываемый торцом ударника со стороны хвостовика рабочего инструмента, между стаканом и цилиндрическим корпусом образована кольцевая камера форсажа, кольцевой фланец снабжен боковой стенкой и выполненным в ней радиальным каналом перепуска, постоянно сообщающим торцевую предкамеру с кольцевой камерой форсажа, в камере рабочего хода со стороны кольцевого фланца выполнены кольцевые камеры торможения и кольцевая распределительная камера в виде кольцевых выточек, разделенных буртиком, в стенке корпуса на уровне кольцевой распределительной камеры выполнены сквозные перепускные каналы, постоянно сообщающие ее с кольцевой камерой форсажа и так, что при положении ударника, опертого на хвостовик рабочего инструмента, камера холостого хода сообщена с кольцевой распределительной камерой и кольцевой камерой торможения, согласно изобретению, канал перепуска выполнен в виде наклонной канал - лыски с выходом на боковую поверхность ударника с уменьшающейся геометрической площадью сечения со стороны выточки в цилиндрическом корпусе камеры холостого хода и с увеличивающейся геометрической площадью сечения с выходом на торец ударника со стороны камеры холостого хода.

Уменьшение площади геометрического сечения канала-лыски снижает противодавление воздуха в камере перед соударением ударника с хвостовиком рабочего инструмента и более глубокое расширение воздуха со стороны камеры рабочего хода, что способствует повышению КПД использования его внутренней энергии, энергии единичного удара, а также улучшает экономический показатель по удельному расходу воздуха в рабочем процессе пневмоударного механизма молота.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен продольный разрез пневматического молота, на фиг. 2 - поперечный разрез пневматического молота по А-А, на фиг. 3-поперечный разрез пневматического молота по Б-Б.

Пневматический молот (см. фиг. 1) содержит корпус 1 с цилиндрической полостью 2, ударник 3, разделяющий полость 2 на камеру рабочего хода 4 и камеру холостого хода 5, рабочий инструмент 6 с хвостовиком 7 со стороны камеры холостого хода 5, закрепленный относительно корпуса 1 стакан 8 с осевым сквозным каналом 9 и каналом подвода сетевого воздуха 10, уплотненно установленный на торце 11 корпуса 1, кольцевой фланец 12 с боковой стенкой 13 и радиальным каналом 14 перепуска, и центральным сквозным отверстием 15, и дроссельным каналом 16 впуска сетевого воздуха из торцевой предкамеры 17, образованной между кольцевым фланцем 12 и стаканом 8.

Ударник 3 выполнен с осевым сквозным каналом 18 и наклонной канал - лыской перепуска 19 с уменьшающейся геометрической площадью сечения в сторону камеры холостого хода с выходом на боковую поверхность ударника 3 (см. фиг. 2).

В осевом сквозным канале 18 установлен стержень - трубка 20 с радиальным каналом выпуска 21 и его продолжением в виде продольного осевого канала 22 с выходом в атмосферу. Стержень-трубка 20 установлен уплотненно в осевом сквозном канале 9 стакана 8 и пропущен в сквозном отверстии 15 кольцевого фланца 12 и в осевом сквозном канале 18 ударника 3 с возможностью его перемещения относительно стержня-трубки 20.

Между стаканом 8 и корпусом 1 образована кольцевая камера форсажа 23, постоянно сообщенная с торцевой предкамерой 17 радиальным каналом перепуска 14 в боковой стенке 13 кольцевого фланца 12.

В камере 4 рабочего хода со стороны кольцевого фланца 12 выполнена кольцевая камера торможения 24 и кольцевая распределительная камера 25 и образованные выточкой 26 и выточкой 27 сквозными перепускными каналами 28 в стенке корпуса 1, разделенные внутренним кольцевым буртиком 29 так, что суммарная длина выточек 26, 27 и буртика 29 (см. фиг. 3) не превышает длину наклонной канал - лыски перепуска 19 с уменьшающейся геометрической площадью сечения в сторону камеры холостого хода на боковой поверхности ударника 3.

Камера 5 холостого хода со стороны хвостовика 7 рабочего инструмента 6 выполнена в виде выточки 30 с отсекающим кольцевым буртиком 31 при положении ударника 3, опертого на хвостовик 7 рабочего инструмента 6, наклонная канал - лыска 19 перепуска на боковой поверхности ударника 3, кольцевая распределительная камера 25 и кольцевая камера торможения 24 сообщаются с ней, а в положении ударника 3 на уровне буртика 29 между кольцевыми камерами 24 и 25 канал - лыска перепуска 19 сообщает их между собой.

Пневматический молот работает следующим образом.

После включения устройства пуска сжатый воздух посредством пневматического рукава подается через канал 10 в торцевую предкамеру 17, по которой воздух поступает одновременно через радиальный канал 14 перепуска в кольцевую камеру форсажа 23 и через дроссельный канал 16 в камеру рабочего хода 4 и соединенные с ней кольцевую камеру 24 торможения, и кольцевую распределительную камеру 25, а также через наклонной канал - лыску перепуска 19 (см. фиг. 2) в камеру холостого хода 5. Одновременно воздух из кольцевой камеры форсажа 23 через сквозные перепускные каналы 28 поступает в кольцевую распределительную камеру 25 и кольцевою камеру 24 и наклонной канал - лыску перепуска 19 в сторону камеры холостого хода 5.

За счет динамического напора потоков воздуха со стороны камер 4, 24 и 25 в замкнутом объеме камеры 5 холостого хода давление воздуха в объеме камеры повышается.

При этом со стороны камеры 4 рабочего хода давление воздуха будет меньшим из-за проточности камер 4, 24 и 25 в значительно большем ее суммарном объеме в сравнении с объемом камеры 5 холостого хода.

Таким образом из-за разницы давлений со стороны камеры 4 рабочего хода и камеры 5 холостого хода ударник 3 начнет движение в сторону камеры 4 рабочего хода. Преодолевая противодавление воздуха со стороны кольцевой распределительной камеры 25 камеры 24 торможения, ударник 3 совершает холостой ход.

Перемещаясь в сторону камеры 4 рабочего хода, ударник 3 перекроет кольцевой буртик 31 выточкой 30 в корпусе 1, чем перекроет доступ воздуха в камеру 5 холостого хода из кольцевой распределительной камеры 25 и кольцевой камеры торможения 24.

Продолжая движение, ударник 3 перекроет буртик 27 корпуса 1 и откроет наклонную канал - лыску перепуска 19, в результате чего кольцевая камера 24 торможения сообщается с кольцевой распределительной камерой 25, при этом понижается давление воздуха в камере 24 торможения и противодавление воздуха на ударник 3 со стороны камеры 4 рабочего хода. С этого момента ударник 3 открывает своим торцом со стороны камеры 5 холостого хода выпускной радиальный канал 21 (см. фиг. 2) в стержне-трубке 20 и через продольный осевой канал 22 камера 5 холостого хода сообщится с атмосферой. В результате чего давление воздуха в камере 5 холостого хода понизится до атмосферного.

Перемещаясь по инерции, ударник 3 затормаживается и останавливается в расчетном положении без открытия сообщения между кольцевой распределительной камерой 25 и камерой 5 холостого хода. Таким образом камера рабочего хода 4, кольцевая распределительная камера 25 и кольцевая камера торможения 24 не сообщаются с атмосферой.

Сразу же после остановки под действием сил давления воздуха со стороны камеры рабочего хода 4 и камеры торможения 24 ударник 3 начинает движение в сторону хвостовика 7 инструмента 6. При отсутствии противодавления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода и при поступлении воздуха из торцевой предкамеры 17 через дроссельный канал 16 и воздуха из кольцевой камеры форсажа 23 через сквозные перепускные каналы 28, а также воздуха, поступающего из кольцевой распределительной камеры 25, поступающего через канал - лыску перепуска 19 обтекая кольцевой буртик 29 поступает в кольцевую камеру 24 торможения. Под действием сил давления со стороны камеры рабочего хода 4 и кольцевой камеры торможения 24 ударник 3 будет перемещаться ускоренно в сторону камеры 5 холостого хода, совершая рабочий ход.

Перемещаясь в сторону камеры холостого хода 5, ударник 3 перекрывает выпускной радиальный канал 21 и сообщение с атмосферой прекращается.

Перемещаясь далее к хвостовику 7 рабочего инструмента 6, ударник 3 открывает наклонный канал - лыску перепуска 19 (см. фиг. 2) камеры 5 холостого хода, чем обеспечивается доступ сжатого воздуха из кольцевой распределительной камеры 25 и кольцевой камеры 24 торможения в камеру 5 (см. фиг. 3) холостого хода и повышает в ней количество и давление воздуха.

Преодолевая противодавление воздуха со стороны камеры 5 холостого хода, ударник 3 под действием сил давления со стороны кольцевой распределительной камеры 25 кольцевой камеры 24 торможения наносит удар по хвостовику 7 рабочего инструмента 6.

В результате соударения ударник 3 дополнительно к импульсу давления воздуха приобретает импульс отскока, что позволяет ему начать движение от хвостовика 7 рабочего инструмента в сторону камеры рабочего хода 4. Далее рабочий цикл повторяется.

Использование заявляемой полезной модели позволяет отработавший воздух выпускать только из камеры 5 холостого хода, а воздух камеры 4 рабочего хода перепускается в камеру 5 холостого хода для повторного его использования в следующем цикле холостого хода. Функции наклонной канал - лыски перепуска 19 с уменьшающейся геометрической площадью переменного сечения в сторону камеры 5 холостого хода на боковой поверхности ударника 3 с выходом на торец со стороны камеры рабочего хода 4 позволяют обеспечить рациональное воздухораспределение и осуществить устойчивый режим работы пневматического молота с повышенной энергией удара и пониженным удельным расходом воздуха.

Claims (1)

1. Пневматический молот с пневмоударным механизмом дроссельно-клапанного типа, содержащий рабочий инструмент с хвостовиком, цилиндрический корпус, стакан с центральным отверстием и каналом подвода воздуха из сети, закрепленный разъемно относительно цилиндрического корпуса, кольцевой фланец с центральным отверстием и дроссельным каналом впуска, торцевую предкамеру, образованную между стаканом и кольцевым фланцем, размещенный в цилиндрическом корпусе ударник, имеющий сквозное осевое отверстие и канал перепуска, выполненный на торце ударника со стороны кольцевого фланца и на боковой поверхности ударника и разделяющий полость цилиндрического корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, и стержень-трубку, установленную в центральном отверстии кольцевого фланца, и пропущенную через центральное отверстие в стакане, и закрепленную относительно него, при этом в камере холостого хода выполнена выточка, взаимодействующая с каналом перепуска ударника на его боковой поверхности, а в стержне-трубке выполнен с возможностью открытия торцом ударника со стороны хвостовика рабочего инструмента радиальный канал выпуска с его продолжением в виде осевого продольного канала, выходящего в атмосферу, между стаканом и цилиндрическим корпусом образована кольцевая камера форсажа, кольцевой фланец снабжен боковой стенкой с выполненным в ней радиальным каналом перепуска для постоянного сообщения торцевой предкамеры с кольцевой камерой форсажа, в камере рабочего хода со стороны кольцевого фланца выполнены кольцевые камеры торможения и кольцевая распределительная камера в виде кольцевых выточек, разделенных буртиком, в стенке корпуса на уровне кольцевой распределительной камеры выполнены сквозные перепускные каналы для постоянного сообщения ее с кольцевой камерой форсажа, причем камера холостого хода сообщена с кольцевой распределительной камерой и кольцевой камерой торможения, когда ударник оперт на хвостовик рабочего инструмента, отличающийся тем, что канал перепуска выполнен в виде наклонной канал-лыски с выходом на боковую поверхность ударника с уменьшающейся геометрической площадью сечения со стороны буртика в цилиндрическом корпусе камеры холостого хода и с увеличивающейся геометрической площадью сечения с выходом на торец ударника со стороны камеры рабочего хода.

Images