RU2003763C1 - Пневматический ударный возбудитель - Google Patents

Abstract

Использование: в горной промышленности и строительстве и предназначено при забивке кожухов при бестраншейной прокладке различных коммуникаций , а такжэ дл  сотр сени  калибровочных сеток при грохочении тонких фракций руд Сущность изобретени : пневматический ударный возбудитель со стороны меньшей ступени ударника имеет торцовую герметичную стенку, образующую с кольцевым фланцем накопительную камеру, котора  периодически сообщаетс  с одной из рабочих камер корпуса или с подвод щей пневмомагист- ралью посредством соответственно выполненных на боковой поверхности корпуса впускного канала и канала в теле ударника 2 апф-лы, 3 ил

Description

Изобретение относитс  к горной и строительной технике и предназначено дл  сотр сени  калибровочных сеток при грохочении тонких фракций руд, при забивке кожухов при бестраншейной прокладке 5 различных коммуникаций.

Известна пневматическа  машина ударного действи , содержаща  цилиндрический корпус с выхлопным отверстием в боковой стенке и впускным отверстием со 19 стороны заднего торца корпуса, ударник, раздел ющий внутреннюю полость корпуса на переднюю и заднюю камеры 1. Машина работает от импульсной подачи сжатого воздуха, осуществл емой прерывателем 45 воздушного потока с приводом и системой управлени . Прерыватель потока установлен в пневмосети и соединен с рабочее ка- мерой машины ударного действи с воздуховодом.20

Недостатками этой пневматической машины  вл ютс  сложность конструкции, так как необходимы система преобразовани  непрерывного потока сжатого воздуха в импульсный поток и регул тор периодичности 25 импульсов и их продолжительности; снижени  энергии удара, поскольку при малых давлени х сжатого воздуха ударник начинает перемещатьс , из-за чего среднее давление сжатого воздуха по пути снижаетс ; 30 повышенный расход сжатого воздуха из-за того, что пневмосеть соединена с рабочей камерой и в момент выхлопа из камеры сжатый воздух из магистрали выходит в атмосферу .35

Известна пневматическа  машина ударного действи , содержаща  корпус с выхлопными и впускными каналами, размещенный в корпусе ступенчатый ударник, дел щий полость корпуса на рабочие камеры, 40 и подвод щую магистраль {2, Машина работает от импульсной подачи сжатого воздуха, дл  осуществлени  которого в пневмосети установлен прерыватель воздушного потока с приводом и системой управлени . По- 45 следн   задает определенный ритм, в результате чего срабатывает клапан, перекрывающий подачу сжатого воздуха, а Спуст  некоторое врем , задаваемое системой управлени , клапан открываетс  на опреде- 50 ленное врем . Дл  подъема и опускани  клапана имеетс  соответствующий привод. Клапан установлен в пневмосети и посто нно соединен воздуховодом с рабочей камерой ударного узла. Недостатками этой 55 машины  вл ютс  сложность конструкции, так как имеютс  ударный узел, прерыватель потока сжатого воздуха, реле времени и привод прерывател ; повышенный расход сжатого воздуха, св занный с тем, что через

ударный узел в атмосферу выхлопывзетс  сжатый воздух из воздухопровода, размещенного между ударным узлом и прерывателем; в случае использовани  компрессора с производительностью, меньшей, чем расход ударного узла, сложно осуществить регулирование частоты ударов. Это св зано с тем, что реле времени определ ет открытие воздуховода, однако заполнение его сжатым воздухом до требуемого давлени  зависит от производительности компрессора и объема воздуховода, что не св зано с реле времени. Кроме того, когда прерыватель соедин ет воздух с магистралью, давление сжатого воздуха повышаетс  до сетевого (от атмосферного). Дл  этого также требуетс  определенное врем . Сложно получить заданную частоту ударов, поскольку необходимо учитывать врем  заполнени  воздуховода и сети сжатым воздухом до максимального давлени  и врем  рабочего цикла ударной машины.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и сокращение расхода сжатого воздуха.

Дл  этого в корпусе с, выхлопными и впускными каналами размещен ступенчатый ударник, дел щий полость корпуса на рабочие камеры, со стороны меньшей ступени ударника корпус имеет торцевую герметичную стенку, а в полости корпуса со стороны меньшей ступени ударника выполнен кольцевой фланец, образующий с герметичной торцовой стенкой корпуса накопительную камеру, котора  установлена с возможностью периодического сообщени  с одной из рабочих камер корпуса посредством выполненного в кольцевом фланце окна, а при перекрытии окна меньшей ступенью ударника - с подвод щей пневмомагистралью посредством соответственно выполненных на боковой поверхности корпуса впускного канала в теле ударника, соедин ющего торцевую поверхность его меньшей ступени с цилиндрической боковой поверхностью, причем впускной канал в корпусе размещен на рассто нии от кольцевого фланца, равном длине продольного участка канала ударника, при размещении меньшей ступени последнего в окне кольцевого фланца.

Такое выполнение ударного пневматического возбудител  обеспечивает упрощение конструкции и обслуживани , а также сокращение расхода сжатого воздуха. Упрощение достигаетс  за счет исключени  прерывател  потока сжатого воздуха и системы его управлени . Синхронизаци  отключени  ударного устройства от сети с моментом начала движени  ударника исключает утечку сжатого воздуха из сети в атмосферу, т.е. уменьшает расход.

Целесообразно заднюю торцовую стенку корпуса выполнить с возможностью осевого перемещени  дл  изменени  объема накопительной камеры. Такое выполнение ударного возбудител  позвол ет измен ть частоту ударов.

Целесообразно меньшую ступень ударника выполнить в виде кольцевой втулки из эластичного материала. Такое выполнение конструкции позвол ет уменьшить расход сжатого воздуха, так как улучшаетс  герметичность камеры.

Совокупность за вл емых признаков, изложенных в соответствующих пунктах формулы изобретени ,  вл етс  новой. Автору не известны подобные решени .

Приведем анализ каждого из признаков в отдельности, выделив из общей совокуп- ности:

корпус со стороны меньшей ступени ударника имеет торцовую стенку. Наиболее близкое решение - устройство по авт.св. № 98979S, в котором корпус со стороны мень шей ступени ударника соединен с магистралью через пульсатор давлени , при этом соединение рабочей камеры осуществл етс  через заднюю торцовую стенку, т.е. имеютс  два канала, соедин ющие заднюю цилиндрическую часть камеры, один из которых размещен спереди, а другой - сзади, при этом первый канал соедин ет обе части рабочей камеры, а второй канал соедин ет магистраль с цилиндрической камерой. Из- вестна  конструкци  имеет повышенный расход сжатого воздуха, поскольку, во-первых , на части цикла цилиндрическа  часть рабочей камеры одновременно сообщаетс  с магистралью и атмосферой, когда ударник находитс  в переднем положении, и, во-вторых , эта камера имеет повышенный объем из-за того, что она фактически  вл етс  продолжением магистрали на участке, св зывающем эту камеру с пульсатором. Этот объем,  вл ющийс  дополнительным, заполн етс  при каждом цикле сжатым воздухом , который при сообщении камеры с атмосферой выхлопываетс . Конструктивное отличие сравниваемых признаков за- ключаетс  в использовании одного канала, размещенного в передней части цилиндрической камеры, дл  впуска и выхлопа сжатого воздуха, а следовательно, и выполнение задней стенки корпуса герметичной (сплош- ной без каналов)  вл етс  новым и существенным , так как обеспечивают достижение нового эффекта;

в полости корпуса со стороны меньшей ступени ударника выполнен кольцевой фланец , образующий с герметичной торцовой стенкой корпуса накопительную камеру, котора  установлена с возможностью периодического сообщени  с одной из рабочих камер корпуса посредством выполненного в кольцевом фланце окна. Такое техническое решение автору не известно. Оно существенно , так как позвол ет накопить сжатый воздух в накопительной камере до номинального давлени , а уже затем происходит движение ударника. Это позвол ет повысить среднее давление по пути, что повышает энергию удара с одновременным снижением расхода воздуха;

при перекрытии окна меньшей ступени ударника накопительна  камера сообщаетс  с подвод щей пневмомагистралью посредством соответственно выполненных на боковой поверхности корпуса впускного канала в теле ударника, соедин ющего торцовую поверхность его меньшей ступени с цилиндрической боковой поверхностью, причем впускной канал в корпусе размещен на рассто нии от кольцевого фланца, равном длине продольного участка канала ударника, при размещении меньшей ступени последнего в окне кольцевого фланца. Признаки новы, так как специфичны именно дл  ступенчатых ударников.

Известен канал в корпусе, расположенный в боковой стенке корпуса от задней стенки рабочей камеры на рассто нии, равном длине продольного участка канала ударника (см.например, авт.св.№33111). Отличие этих каналов в том, что в одном речь идет об рассто нии до передней стенки рабочей камеры, а в другом (известном) - до задней стенки рабочей камеры. В известном решении передней стенкой рабочей камеры  вл етс  поверхность движущегос  ударника , в предложенном цилиндрическа  часть рабочей камеры ограничена с передней и задней стороны. В результате выполнение указанных каналов разное и их функции различны, а именно предложенный канал обеспечивает подачу сжатого воздуха в определенную часть рабочей камеры Известный канал такую функцию не выполн ет. Это и  вл етс  существенным качеством нового признака. Кроме того, предложенным канал ударника отличаетс  от известного месторасположением (выходит на торцовую ступень меньшего диаметра) св з ми, т е. канал соедин ет впускное окно корпуса с одной из частей рабочей камеры и никогда не соедин ет другую часть рабочей камеры с пневмосетью;

задн   торцова  стенка цилиндрической камеры выполнена с возможностью осевого перемещени  дл  регулиротни 

частоты ударов. Этот признак  вл етс  новым и его применение за вителю не известно . Он существенен, так как позвол ет регулировать частоту ударов и с увеличением объема торцовой камеры снижать частоту:

меньша  ступень ударника выполнена в виде кольцевой втулки из эластичного материала . Использование такого признака в технике за вителю не известно. Он существенен , так как позвол ет повысить долговечность ударника за счет двух факторов: снижени  ударного импульса, возникающего при возвращении ударника в исходное положение; при пр мом ходе возникающа  от соударени  с корпусом ударна  волна, движуща с  по ударнику, не разрушает выступающей меньшей ступени и в месте перехода с большей ступени на меньшую нет концентраторов напр жени  (имеютс  две детали).

На фиг.1 показан пневматический ударный возбудитель, поперечный разрез; на фиг.2 - возбудитель с подвижной торцовой камерой и ударником, имеющим эластичный выступ,- на фиг.З - возбудитель с составным ударником.

Пневматический ударный возбудитель состоит из корпуса 1, которым размещен ударник 2, раздел ющий внутреннюю часть корпуса 1 на две рабочие камеры 3 и 4. В боковой стенке корпуса 1 выполнены каналы: впускной 5, выхлопные 6 и 7, причем впускной канал 5 расположен между выхлопными . Ударник 2 выполнен с каналом 8, соедин ющим боковую цилиндрическую и заднюю торцовую его поверхности. В хвостовой части корпуса 1 выполнена кольцева  перемычка (фланец) 9, котора  совместно с корпусом 1 образует камеру 10, выполн ющую функцию накопительной.

Ударник 2 может быть выполнен цельным (фиг.1) или составным (фиг.2 и 3), но в любом случае ступенчатым. Ступень 11 меньшего диаметра может быть выполнена конической (фиг.1), цилиндрической (фиг.2) или комбинированной (фиг.З). Окно во фланце имеет форму, соответствующую форме поверхности ступени меньшего диаметра корпуса 1, Если ступень меньшего диаметра ударника 2 выполнена цельной, то фланец корпуса 1 целесообразно выполнить из эластичного материала. Если меньша  ступень ударника выполн етс  составной, то ступень меньшего диаметра целесообразно выполн ть эластичной. Это может быть сделано в виде цельной части 12 (фиг.2) или сама ступень меньшего диаметра ударника может быть выполнена составной, одна из частей 13 которой выполн етс  жесткой, а

друга  часть 14 - эластичной. Камера 10 может иметь регулируемый обьем за счет того, что торцова  стенка 15 корпуса 1 выполнена с возможностью осевого перемещенй , дл  чего она крепитс  к корпусу 1 на резьбе 16. Камера 4 может быть соединена с атмосферой дросселирующим окном 17 (фиг. 1.2).

Пневматический ударный возбудитель

0 работает следующим образом.

Возможны два варианта его использовани , когда производительность источника сжатого воздуха (компрессора) выше расхода возбудител  и когда производительность

5 источника сжатого воздуха ниже расхода возбудител .

В первом случае в пневмосети давление Сжатого воздуха всегда будет номинальным . Сжатый воздух через каналы 5 корпуса

0 1 и ударника 2 поступает в камеру 10, где по мере накоплени  сжатого воздуха возрастает его давление. При вертикальном положении возбудител , когда он используетс  в качестве возбудител  колебани  сита гидро5 грохота, сила т жести ударника 2 превышает силу, создаваемую давлением сжатого воздуха, наход щегос  в камере 10, в силу чего ударник 2 своей ступен0ю меньшего диаметра контактирует с кольцевым флан0 цем 9, причем меньша  ступень размещена во фланце 9. Эластичные элементы (фланец, если он выполнен эластичным, или ступень меньшего диаметра) обеспечивают герметизацию камеры 10. Сжатый воздух в камере

5 10 воздействует на часть торцовой поверхности ударника 2, ограниченной ступенью меньшего диаметра ударника 2. Сила, создаваема  сжатым воздухом, равна произведению давлени  на площадь торцовой

0 поверхности ступени меньшего диаметра ударника 2. По мере увеличени  давлени  сжатого воздуха в камере 10 эта сила возрастает . Когда давление сжатого воздуха в камере 10 станет таким, что сила воздействи 

5 сжатого воздуха на ударник превысит силу т жести, последний начнет свое движение вверх. В образовавшийс  зазор между поверхностью ступени 11 и кольцевым фланцем 9 поступает сжатый воздух, затем - в

0 камеру 4 и воздействует на всю поверхность ударника 2. При своем движении ударник 2 перекрывает канал 5 корпуса 1, что исключает поступление сжатого воздуха из пневмосети в камеру 10. Ударник 2 перемещает

5 под действием расшир ющегос  в камерах 4 и 10 сжатого воздуха до момента нанесени  удара по передней части корпуса 1. Из камеры 3 воздух выходит в атмосферу через канал 6, что уменьшает сопротивление движению ударника 2 со стороны камеры 3.

Возможен вариант, когда ударник 2 на каком-то участке своего пути перекрывает канал 6 корпуса 1, что создает буфер в камере 3, способствующий обратному движению ударника 2 после нанесени  им удара по корпусу 1. Окно 17 служит дл  удалени  сжатого воздуха, перетекающего через зазоры в камеру 4 из камеры 10 и окна. Диаметр окна 17 мал. поэтому при движении ударника 2 через него истекает в атмосферу небольшое количество сжатого воздуха.

В конце хода ударник 2 открывает канал 7 корпуса 1 и сжатый воздух, наход щийс  в камерах 4 и 10, выхлопнетс  в атмосферу. Под действием силы т жести, импульса отскока , образовавшегос  в момент удара, и буфер в камере 3 ударник 2 перемещаетс  в обратную сторону до того, пока он своей ступенью меньшего диаметра не войдет в отверстие кольцевого фланца. Далее цикл повтор етс . При податливых элементах ударника и фланца, контактирующих между собой, добиваютс  более плотного прилегани  сопр гаемых поверхностей фланца 9 и ступени меньшего диаметра ударника, что уменьшает расход сжатого воздуха.

Дл  уменьшени  частоты ударов необходимо увеличить объем камеры 10, дл  чего сдвигают заднюю торцовую стенку. 15 корпуса 1 и устанавливают новую с большим объемом внутренней полости (фиг.З). Стенку креп т к Корпусу на резьбе t6. Больший объем камеры 10 предопредел ет большее врем  ее наполнени  до давлени , когда произойдет движение ударника 2, что и уменьшает частоту ударов. Мен   длину цилиндрической поверхности ступени меньшего диаметра ударника и проходные сечени  окон корпуса 1 и канала 8 ударника, можно еще в большей степени регулировать частоту ударов.

5При использовании маломощных компрессоров , описанна  работа предлагаемого ударного возбудител  не измен етс . В камере 10 давление сжатого воздуха растет медленнее, т.е. частота ударов уменьшает0 с . На величину энергии удара возбудител  эти услови  работы не отражаютс .

Использование предлагаемого пневматического ударного возбудител  позвол ет упростить конструкцию и одновременно

5 уменьшить расход сжатого воздуха за счет исключени  электромагнитной системы управлени  импульсной подачи сжатого воздуха . Экономический эффект от использовани  ударного возбудител  зави0 сит от его типоразмера и условий применени . Так, например, ударный возбудитель ДЖЛ 608 дл  сотр сени  калибровочных сит гидрогрохотов используетс  совместно с электронным управл ющим узлом, содер5 жащим электронный таймер собственного изготовлени  (себестоимость около 30 руб) и вентиль с электрическим приводом 15с832рдл  жидких и газообразных сред на давление 13 кгс/см2 стоимостью 18 руб.

0 Следовательно, экономический эффект только при изготовлении составл ет около 48 руб на каждый возбудитель.

(56) 1. Авторское свидетельство СССР 5 №806695. кл. Е 02 F 5/18, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР Ns 989798, кл. Е 02 F5/13, 1981.

Claims (3)

1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ, содержащий корпус с выхлопными и впускными каналами, размещенный в корпусе ступенчатый ударник, дел щий полость корпуса на рабочие камеры , подвод щую пневмомагистраль отличающийс  тем, что, с „целью упрощени  конструкции и сокращени  расхода сжатого воздуха, корпус со стороны меньшей ступени ударника, имеет торцевую герметичную стенку, а в полости корпуса, также со стороны меньшей ступени ударника, выполнен кольцевой фланец, образующий с герметичной торцевой стенкой корпуса накопительную камеру, котора  имеет возможность периодического сообщени  с одной из рабочих камер корпуса посредством выполненного в кольцевом фланце окна , а при перекрытии окна меньшей

ступенью ударника - с подвод щей пневмомагистралью посредством соответственно выполненных на боковой поверхности корпуса впускного канала и канала в теле ударника, соедин ющего торцевую поверхность его меньшей ступени с цилиндрической боковой поверхностью, причем впускной канал в корпусе размещен на рассто нии от кольцевого фланца, равном длине продольного участка канала ударника при размещении меньшей ступени последнего в окне кольцевого фланца.

2.Возбудитель по п.1, отличающийс  тем, что задн   торцева  стенка корпуса выполнена с возможностью осепого перемещени  дл  изменени  объема накопительной камеры.

3.Возбудитель по ппГ 1 и 2, отличающийс  тем, что меньша  ступень ударника выполнена в виде кольцевой втулки из эластичного материала.

з г.// fj

f0 PV8. /

/1С рнг.г

ft S3

JL,

.З