RU2055183C1

RU2055183C1 - Perforator

Info

Publication number: RU2055183C1
Application number: RU94001410A
Authority: RU
Inventors: В.Т. Бойко; А.Я. Тонконогов; И.А. Прохоров
Original assignee: Бойко Виталий Тихонович; Тонконогов Александр Яковлевич
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1994-01-14
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: perforator has hollow body, hollow spindle, bore, striker and piston for moving the striker. Spindle is installed inside the body for rotation and kinematically connected with drive shaft. Piston is kinematically connected with drive shaft and located in bore. Striker is installed in bore for axial motion. Bore is coaxially arranged inside the spindle. Piston is kinematically connected with drive shaft by means of cam, rolling solid of revolution and shaped hollow to receive a part of solid of revolution with geometric locking. Cam is located between bore and spindle and secured to the latter. Cam is engageable with solid of revolution. Bore has longitudinal through recess. Solid of revolution is installed in bore longitudinal through recess for axial motion. Shaped hollow is located on external side surface of piston. Drive shaft and bore are coaxial. EFFECT: higher efficiency. 12 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, в частности к компрессионно-вакуумным машинам ударного действия, может быть использовано при разрушении горных пород и искусственных материалов, а также при образовании выработок в горном массиве. The invention relates to the mining industry and construction, in particular to compression-vacuum impact machines, can be used in the destruction of rocks and artificial materials, as well as in the formation of workings in the rock mass.

Известен перфоратор, включающий полый корпус, приводной вал, ствол, установленный в стволе боек для нанесения ударов по рабочему инструменту, связанный с бойком посредством воздушной подушки поршень и кинематически связанный с поршнем и с приводным валом промежуточный вал [1]
В перфораторе известной конструкции промежуточный вал расположен параллельно продольной оси ствола и на нем размещена эксцентриковая цапфа, которая приводит в движение поршень. Такое компановочное решение приводит к увеличению массогабаритных показателей перфоратора и усложняет его конструкцию. При этом наличие несбалансированных вращающихся масс приводит к ухудшению условий работы оператора за счет повышенной вибрации корпуса перфоратора в эксплуатационных условиях.Known perforator, comprising a hollow body, a drive shaft, a barrel mounted in the barrel of the strikers for striking a working tool, a piston connected to the striker by means of an air cushion and an intermediate shaft kinematically connected to the piston and the drive shaft [1]
In the perforator of known construction, the intermediate shaft is parallel to the longitudinal axis of the barrel and an eccentric pin is placed on it, which drives the piston. Such a layout solution leads to an increase in the overall dimensions of the perforator and complicates its design. In this case, the presence of unbalanced rotating masses leads to a deterioration in the working conditions of the operator due to the increased vibration of the punch body in operating conditions.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому техническому результату является перфоратор, содержащий полый корпус, установленный во внутренней полости корпуса с возможностью вращения и кинематически связанный с приводным валом полый шпиндель для передачи вращающего момента на рабочий инструмент, установленный с возможностью осевого перемещения боек для нанесения ударов по рабочему инструменту и кинематически связанный с приводным валом поршень для перемещения бойка [2]
К недостаткам конструкции известного перфоратора можно отнести наличие неуравновешенных вращающихся масс, которые передают вибрацию на корпус перфоратора и, следовательно, ухудшают условия работы обслуживающего персонала. Кроме того, компоновочная схема известного перфоратора предусматривает использование пары конических шестерен, которые обеспечивают передачу вращающего момента на шпиндель, и кривошипного механизма для привода поршня, что ухудшает массогабаритные показатели перфоратора и усложняет конструкцию последнего.The closest in technical essence and the obtained technical result is a perforator containing a hollow body mounted rotatably and kinematically connected to the drive shaft with a hollow spindle for transmitting torque to a working tool installed with the possibility of axial movement of the strikers to strike at working tool and a piston kinematically connected to the drive shaft for moving the hammer [2]
The disadvantages of the design of the known perforator include the presence of unbalanced rotating masses that transmit vibration to the body of the perforator and, therefore, worsen the working conditions of maintenance personnel. In addition, the layout of the known perforator provides for the use of a pair of bevel gears that transmit torque to the spindle, and a crank mechanism for driving the piston, which affects the overall dimensions of the perforator and complicates the design of the latter.

Цель изобретения создание перфоратора, который имеет небольшую массу и габариты при одновременной простоте конструкции, а также обеспечивает снижение вредного воздействия вибрации на оператора за счет сокращения неуравновешенных вращающихся масс. The purpose of the invention is the creation of a perforator, which has a small mass and dimensions while simplicity of design, and also reduces the harmful effects of vibration on the operator by reducing unbalanced rotating masses.

Цель достигается тем, что перфоратор, содержащий полый корпус, установленный во внутренней полости корпуса с возможностью вращения и кинематически связанный с приводным валом полый шпиндель для передачи вращающего момента на рабочий инструмент, установленный с возможностью осевого перемещения боек для нанесения ударов по рабочему инструменту и кинематически связанный с приводным валом поршень для перемещения бойка, имеет коаксиально расположенный внутри шпинделя ствол с продольным сквозным пазом, а кинематическая связь поршня с приводным валом выполнена в виде кулачка, тела качения и расположенной на наружной боковой поверхности поршня фигурной выемки для размещения в ней с геометрическим замыканием части тела качения, при этом кулачок расположен между стволом и шпинделем, закреплен на последнем и установлен с возможностью взаимодействия с телом качения, а тело качения установлено в продольном сквозном пазу ствола с возможностью осевого перемещения, причем боек и поршень размещены в стволе, а приводной вал и ствол расположены соосно. The goal is achieved by the fact that a perforator containing a hollow body mounted rotatably and kinematically connected to the drive shaft with a hollow spindle for transmitting torque to the working tool, mounted with the possibility of axial movement of the strikers for striking the working tool and kinematically connected with a drive shaft, a piston for moving the hammer, has a barrel coaxially located inside the spindle with a longitudinal through groove, and the kinematic connection of the piston with the water shaft is made in the form of a cam, a rolling body and a curly recess located on the outer lateral surface of the piston for placement of a part of the rolling body with a geometrical closure, while the cam is located between the barrel and the spindle, mounted on the latter and mounted to interact with the rolling body, and the rolling body is installed in a longitudinal through groove of the barrel with the possibility of axial movement, with the hammer and piston placed in the barrel, and the drive shaft and barrel are aligned.

Кроме того, цель достигается за счет того, что кинематическая связь шпинделя с приводным валом выполнена в виде планетарного редуктора, одно из центральных колес которого установлено на приводном валу, а водила планетарного редуктора жестко соединены с корпусом перфоратора, что обеспечивает уменьшение габаритов последнего в поперечном сечении. In addition, the goal is achieved due to the fact that the kinematic connection of the spindle with the drive shaft is made in the form of a planetary gearbox, one of the central wheels of which is mounted on the drive shaft, and the planetary gear carrier is rigidly connected to the perforator body, which reduces the dimensions of the latter in cross section .

Кроме того, цель достигается за счет того, что второе центральное колесо планетарного редуктора кинематически связано со шпинделем. In addition, the goal is achieved due to the fact that the second Central wheel of the planetary gear is kinematically connected with the spindle.

Кроме того, цель достигается за счет того, что второе центральное колесо планетарного редуктора закреплено на шпинделе. In addition, the goal is achieved due to the fact that the second Central wheel of the planetary gear is mounted on the spindle.

Кроме того, цель достигается за счет того, что ствол жестко соединен с корпусом перфоратора. In addition, the goal is achieved due to the fact that the barrel is rigidly connected to the perforator body.

Кроме того, цель достигается за счет того, что ствол установлен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и кинематически связан с приводным валом, что обеспечивает увеличение частоты передачи ударного импульса на рабочий инструмент. In addition, the goal is achieved due to the fact that the barrel is mounted to rotate around its longitudinal axis and kinematically connected with the drive shaft, which provides an increase in the frequency of transmission of the shock pulse to the working tool.

Кроме того, цель достигается за счет того, что кинематическая связь ствола с приводным валом выполнена в виде жестко соединенного со стволом зубчатого колеса, которое кинематически связано с центральным зубчатым колесом планетарного редуктора, которое кинематически связано со шпинделем, что позволяет уменьшить число кинематических пар, передающих вращающий момент на ствол и, следовательно, снизить массу перфоратора. In addition, the goal is achieved due to the fact that the kinematic connection of the barrel with the drive shaft is made in the form of a gear wheel rigidly connected to the barrel, which is kinematically connected to the central gear of the planetary gear, which is kinematically connected to the spindle, which reduces the number of kinematic pairs transmitting torque to the barrel and therefore reduce the weight of the hammer.

Кроме того, цель достигается за счет того, что кинематическая связь зубчатого колеса с центральным зубчатым колесом планетарного редуктора выполнена в виде промежуточного зубчатого колеса. In addition, the goal is achieved due to the fact that the kinematic connection of the gear with the Central gear of the planetary gear is made in the form of an intermediate gear.

Кроме того, цель достигается за счет того, что тело качения имеет форму шара, что позволяет повысить надежность работы перфоратора и повысить коэффициент полезного действия ударного механизма. In addition, the goal is achieved due to the fact that the rolling body has the shape of a ball, which improves the reliability of the perforator and increase the efficiency of the impact mechanism.

Кроме того, цель достигается за счет того, что кулачок выполнен в виде втулки с расположенной на ее внутренней поверхности фигурной выемкой для размещения в ней с геометрическим замыканием части тела качения, что позволяет снизить количество неуравновешенных вращающихся масс. In addition, the goal is achieved due to the fact that the cam is made in the form of a sleeve with a figured recess located on its inner surface for placement of a part of the rolling body in it with a geometric closure, which allows to reduce the number of unbalanced rotating masses.

Кроме того, цель достигается за счет того, что он имеет по меньшей мере одно дополнительное тело качения, а ствол выполнен с по меньшей мере одним дополнительным продольным сквозным продольным пазом для размещения дополнительного тела качения, при этом поршень выполнен с расположенным на его наружной боковой поверхности по меньшей мере одним продольным пазом для размещения дополнительного тела качения, причем дополнительное тело качения установлено в дополнительном сквозном пазу ствола и в продольном пазу поршня с возможностью ограниченного осевого перемещения и взаимодействия с кулачком, что позволит увеличить ресурс работы перфоратора за счет снижения возможности заклинивания поршня при его возвратно-поступательном перемещении в стволе. In addition, the goal is achieved due to the fact that it has at least one additional rolling body, and the barrel is made with at least one additional longitudinal through longitudinal groove to accommodate the additional rolling body, while the piston is made located on its outer side surface at least one longitudinal groove for accommodating an additional rolling body, wherein the additional rolling body is installed in the additional through groove of the barrel and in the longitudinal groove of the piston with the possibility of limiting ennogo axial displacement and engagement with the cam, which will increase the life of the gun by reducing the possibility of jamming of the piston during its reciprocating movement in the barrel.

Кроме того, цель достигается за счет того, что основной и дополнительные продольные сквозные пазы расположены равномерно по периметру ствола. In addition, the goal is achieved due to the fact that the main and additional longitudinal through grooves are evenly spaced around the perimeter of the barrel.

На фиг.1 изображен перфоратор, продольный разрез; на фиг.2 кинематическая схема привода шпинделя при неподвижном стволе; на фиг.3 кинематическая схема привода шпинделя при вращающемся стволе; на фиг.4 разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows a perforator, a longitudinal section; figure 2 kinematic diagram of the spindle drive with a stationary barrel; figure 3 kinematic diagram of the spindle drive with a rotating barrel; figure 4 section aa in figure 1.

Перфоратор содержит полый корпус 1, во внутренней полости которого установлен с возможностью вращения на подшипниках 2 полый шпиндель 3 для передачи вращающего момента на рабочий инструмент (не показан). На переднем конце шпинделя 3 расположена полость 4 для размещения узла крепления рабочего инструмента. Шпиндель 3 кинематически связан с приводным валом 5, который в свою очередь кинематически связан, например, через муфту 6 с выходным валом 7 двигателя 8 (фиг.2 и 3). В качестве двигателя 8 может быть использован электродвигатель, пневмодвигатель или гидродвигатель. Двигатель 8 может быть размещен во внутренней полости корпуса 1 или расположен вне корпуса 1. Внутри шпинделя 3 коаксиально расположен полый ствол 9 с продольным сквозным пазом 10 и с системой компенсационных отверстий (не показаны). Во внутренней полости ствола 9 установлен с возможностью осевого перемещения боек 11 для нанесения ударов по рабочему инструменту, например, через промежуточный боек 12. Во внутренней полости ствола 9 установлен с возможностью осевого перемещения поршень 13 для перемещения бойка 11. Поршень 13 связан с бойком 11 посредством воздушной подушки 14 и кинематически связан с приводным валом 5. Кинематическая связь поршня 13 с приводным валом 5 выполнена в виде кулачка 15, тела качения 16 и расположенной на наружной боковой поверхности поршня 13 фигурной выемки 17 для размещения в ней с геометрическим замыканием части тела качения 16. Кулачок 15 расположен между стволом 9 и шпинделем 3, закреплен на последнем и установлен с возможностью взаимодействия с телом качения 16 своим рабочим профилем. Тело качения 16 установлено в продольном сквозном пазу 10 ствола 9 с возможностью ограниченного осевого перемещения. Приводной вал 5 и ствол 9 расположены соосно. The drill includes a hollow body 1, in the inner cavity of which is mounted rotatably on bearings 2, a hollow spindle 3 for transmitting torque to a working tool (not shown). At the front end of the spindle 3 there is a cavity 4 for accommodating the attachment point of the working tool. The spindle 3 is kinematically connected with the drive shaft 5, which in turn is kinematically connected, for example, through a clutch 6 with the output shaft 7 of the motor 8 (Fig.2 and 3). As the engine 8 can be used an electric motor, air motor or hydraulic motor. The motor 8 can be placed in the internal cavity of the housing 1 or located outside the housing 1. Inside the spindle 3, a hollow shaft 9 with a longitudinal through groove 10 and with a system of compensation holes (not shown) is coaxially located. In the inner cavity of the barrel 9 is installed with the possibility of axial movement of the hammer 11 for striking a working tool, for example, through an intermediate hammer 12. In the inner cavity of the barrel 9 is mounted with the possibility of axial movement of the piston 13 to move the hammer 11. The piston 13 is connected to the hammer 11 by air cushion 14 and is kinematically connected with the drive shaft 5. The kinematic connection of the piston 13 with the drive shaft 5 is made in the form of a cam 15, a rolling body 16 and a figured figure located on the outer side surface of the piston 13 pits 17 for receiving the form-locking rolling body portion 16. The cam 15 is disposed between the barrel 9 and the spindle 3 is fastened to the latter and arranged to interact with the rolling body 16 to its working profile. The rolling body 16 is installed in a longitudinal through groove 10 of the barrel 9 with the possibility of limited axial movement. The drive shaft 5 and the barrel 9 are aligned.

Кинематическая связь шпинделя 3 с приводным валом 5 может быть выполнена, например, в виде цилиндрического редуктора (не показан) или в виде зубчатой муфты (не показана). Наиболее предпочтительным является выполнение кинематической связи шпинделя 3 с приводным валом 5 в виде планетарного редуктора с двумя центральными зубчатыми колесами 18 и 19, с сателлитами 20 и с водилами 21. При этом целесообразно одно из центральных колес 18 установить на приводном валу 5, а водила 21 планетарного редуктора жестко соединить с корпусом 1 перфоратора. The kinematic connection of the spindle 3 with the drive shaft 5 can be performed, for example, in the form of a cylindrical gear (not shown) or in the form of a gear coupling (not shown). The most preferred is the kinematic connection of the spindle 3 with the drive shaft 5 in the form of a planetary gear with two central gears 18 and 19, with the satellites 20 and with the carriers 21. In this case, it is advisable to install one of the central wheels 18 on the drive shaft 5, and the carrier 21 the planetary gearbox is rigidly connected to the housing 1 of the perforator.

При указанном выше варианте конструктивного выполнения кинематической связи шпинделя 3 с приводным валом 5 целесообразно второе центральное колесо 19 планетарного редуктора кинематически связать со шпинделем 3. При этом кинематическая связь второго центрального колеса 19 со шпинделем 3 может быть выполнена, например, в виду зубчатой муфты (не показана) или шлицевого соединения 22 (фиг.3). With the above embodiment of the kinematic connection of the spindle 3 with the drive shaft 5, it is advisable to kinematically couple the second central wheel 19 of the planetary gearbox to the spindle 3. In this case, the kinematic connection of the second central wheel 19 with the spindle 3 can be performed, for example, in view of the gear coupling (not shown) or spline connection 22 (figure 3).

Второе центральное колесо 19 планетарного редуктора может быть закреплено на шпинделе 3 (фиг.2), то есть шпиндель 3 и центральное колесо 19 планетарного редуктора могут быть выполнены за одно целое. The second Central wheel 19 of the planetary gearbox can be mounted on the spindle 3 (Fig.2), that is, the spindle 3 and the Central wheel 19 of the planetary gearbox can be made in one piece.

Ствол 9 может быть жестко соединен с корпусом 1 (фиг.2). Для обеспечения возможности беспрепятственного вращения шпинделя 3 относительно неподвижного ствола 9 между шпинделем 3 и стволом 9 могут быть размещены подшипники 23. The barrel 9 can be rigidly connected to the housing 1 (figure 2). Bearings 23 can be placed between the spindle 3 and the barrel 9 to allow the spindle 3 to rotate freely relative to the stationary barrel 9.

Ствол 9 может быть установлен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и кинематически связан с приводным валом 5 может быть выполнена в виде дополнительного промежуточного редуктора (не показан). Наиболее целесообразным представляется выполнение кинематической связи ствола 9 с приводным валом 5 в виде закрепленного на стволе 9 зубчатого колеса 24, которое кинематически связано с центральным колесом 19 планетарного редуктора. The barrel 9 can be mounted rotatably around its longitudinal axis and kinematically connected with the drive shaft 5 can be made in the form of an additional intermediate gearbox (not shown). The most appropriate is the implementation of the kinematic connection of the barrel 9 with the drive shaft 5 in the form of a gear 24 mounted on the barrel 9, which is kinematically connected with the Central wheel 19 of the planetary gearbox.

Кинематическая связь зубчатого колеса 24 с центральным зубчатым колесом 19 планетарного редуктора может быть выполнена в виде промежуточного зубчатого колеса 25, которое установлено с возможностью вращения на неподвижной оси, закрепленной на корпусе 1. В качестве неподвижной оси для промежуточного зубчатого колеса 25 может быть использовано одно из водил 21 планетарного редуктора. The kinematic connection of the gear 24 with the central gear 19 of the planetary gearbox can be made in the form of an intermediate gear 25, which is mounted for rotation on a fixed axis fixed to the housing 1. As a fixed axis for the intermediate gear 25 can be used one of drove 21 planetary gears.

В качестве тела качения 16, обеспечивающего передачу осевого усилия на поршень 13, может быть использовано любое симметричное тело вращения, например, цилиндрической или бочкообразной формы. Наиболее предпочтительным является вариант конструктивного выполнения, при котором тело качения 16 имеют форму шара. В этом случае целесообразно чтобы поверхность стенок фигурной выемки 17 на боковой поверхности поршня 13 имела сферическую форму, что обеспечит наиболее полное геометрическое замыкание тела качения 16 в указанной выемке 17. As the rolling body 16, providing the transmission of axial force to the piston 13, any symmetrical body of revolution, for example, a cylindrical or barrel-shaped, can be used. Most preferred is a design embodiment in which the rolling body 16 are in the shape of a ball. In this case, it is advisable that the surface of the walls of the figured recess 17 on the side surface of the piston 13 has a spherical shape, which will provide the most complete geometric closure of the rolling body 16 in the specified recess 17.

Кулачок 15 выполнен с замкнутым рабочим профилем, обеспечивающим возвратно-поступательное перемещение выходного звена поршня 13, то есть при полном обороте кулачка 15 совместно с шпинделем 3 вокруг своей продольной оси на 360^о поршень 13 смещается по продольной оси ствола 9 на заданную величину, которая определяется рабочим профилем кулачка 15, и возвращается после этого в исходное положение.The cam 15 is formed with a closed work profile, providing the reciprocating movement of the output link of the piston 13, i.e. a complete revolution of the cam 15 together with the spindle 3 about its longitudinal axis 360 ^{of the} piston 13 is displaced along the longitudinal axis of the shaft 9 by a predetermined amount, which is determined the working profile of the cam 15, and then returns to its original position.

Кулачок 15 может иметь разнообразное конструктивное выполнение. Наиболее целесообразным представляется выполнение кулачка 15 в виде втулки (фиг.1) с расположенной на ее внутренней поверхности фигурной выемкой 26 для размещения в ней с геометрическим замыканием части тела качения 16. Фигурная выемка 26 при этом имеет кольцевую форму и ее продольная ось симметрии расположена под углом к продольной оси втулки. Втулка может быть выполнена из двух частей 27 и 28 (фиг.1), что упрощает технологию изготовления фигурной выемки 26. В этом случае фигурная выемка 26 образована фигурными расточками, которые выполнены на обращенных друг к другу торцах частей 27 и 28 втулки. При сборке частей 27 и 28 втулки фигурные расточки образует фигурную канавку 26, которая является рабочим профилем кулачка 15. Cam 15 may have a diverse design. The most appropriate is the implementation of the cam 15 in the form of a sleeve (figure 1) with a figured recess 26 located on its inner surface for placement of a portion of the rolling body 16 in it with a geometrical closure. The figured recess 26 has an annular shape and its longitudinal axis of symmetry is located under angle to the longitudinal axis of the sleeve. The sleeve can be made of two parts 27 and 28 (Fig. 1), which simplifies the manufacturing technology of the figured recess 26. In this case, the figured recess 26 is formed by figured bores that are made on the facing ends of the parts 27 and 28 of the sleeve. When assembling the parts 27 and 28 of the sleeve, the curly bores form a curly groove 26, which is the working profile of the cam 15.

Для снижения вероятности заклинивания поршня 13 при его возвратно-поступательном перемещении в стволе 9 из-за внецентренной передачи осевого усилия на поршень 13 ствол 9 может быть выполнен с по меньшей мере одним дополнительным продольным сквозным пазом 29 для размещения дополнительного тела качения 30. В этом случае поршень 13 выполнен с расположенным на его наружной боковой поверхности по меньшей мере одним продольным пазом 31 для размещения части соответствующего дополнительного тела качения 30. Дополнительное тело качения 30 установлено в дополнительном сквозном пазу 29 ствола 9 и в продольном пазу 31 поршня 13 с возможностью ограниченного осевого перемещения и взаимодействия с рабочим профилем кулачка 15. To reduce the likelihood of jamming of the piston 13 during its reciprocating movement in the barrel 9 due to the eccentric transmission of axial force to the piston 13, the barrel 9 can be made with at least one additional longitudinal through groove 29 to accommodate an additional rolling body 30. In this case the piston 13 is made with at least one longitudinal groove 31 located on its outer side surface to accommodate part of the corresponding additional rolling body 30. An additional rolling body 30 is installed a further through-slot 29 in the barrel 9 and the longitudinal groove 31 of the piston 13 for limited axial movement and engagement with the working profile of the cam 15.

Наиболее целесообразным является равномерное размещение основного продольного сквозного паза 10 и дополнительного продольного сквозного паза 29 по периметру ствола 9. Так, если ствол 9 выполнен с одним дополнительным продольным сквозным пазом 29, то последний должен быть расположен оппозитно относительно основного продольного сквозного паза 10 фиг.1 и 4). Наиболее предпочтительным является вариант конструктивного выполнения перфоратора, при котором ствол 9 имеет два дополнительных продольных сквозных паза 29 для размещения соответственно двух дополнительных тел качения 30 (не показано). В этом случае основной и дополнительные продольные сквозные пазы 10 и 29 смещены относительно друг друга на 120^о по периметру ствола 9.The most appropriate is the uniform placement of the main longitudinal through groove 10 and the additional longitudinal through groove 29 along the perimeter of the barrel 9. So, if the barrel 9 is made with one additional longitudinal through groove 29, then the latter should be located opposite to the main longitudinal through groove 10 of figure 1 and 4). Most preferred is the embodiment of the punch, in which the barrel 9 has two additional longitudinal through grooves 29 to accommodate, respectively, two additional rolling elements 30 (not shown). In this case, the main and additional longitudinal through grooves 10 and 29 are offset relative to each other by 120 ^about the perimeter of the barrel 9.

Перфоратор работает следующим образом. The punch works as follows.

При нажатии на пусковое приспособление (не показано) выходной вал 7 двигателя 8 через муфту 6 приводит во вращение приводной вал 5. Вращающий момент от приводного вала 5 передается через закрепленное на нем центральное зубчатое колесо 18 планетарного редуктора на сателлиты 20 планетарного редуктора и далее на второе центральное зубчатое колесо 19 планетарного редуктора. Поскольку второе центральное зубчатое колесо 19 планетарного редуктора кинематически связано со шпинделем 3 или закреплено на последнем, то шпиндель 3 так же начинает вращаться вокруг своей продольной оси относительно корпуса 1. Рабочий инструмент, расположенный в полости 4 и соединенный со шпинделем 3 посредством узла крепления рабочего инструмента, например, посредством шпоночного соединения (не показано) вращается вместе со шпинделем 3. Таким образом осуществляется передача вращающего момента от двигателя 8 на рабочий инструмент. When the starting device (not shown) is pressed, the output shaft 7 of the engine 8 through the coupling 6 drives the drive shaft 5. The torque from the drive shaft 5 is transmitted through the central gear 18 of the planetary gear fixed to it to the planetary gears 20 and then to the second the central gear wheel 19 of the planetary gear. Since the second central gear wheel 19 of the planetary gearbox is kinematically connected to the spindle 3 or mounted on the latter, the spindle 3 also begins to rotate around its longitudinal axis relative to the housing 1. A working tool located in the cavity 4 and connected to the spindle 3 by means of the mounting tool , for example, by means of a key connection (not shown) rotates together with the spindle 3. Thus, the torque is transmitted from the engine 8 to the working tool.

Одновременно со шпинделем 3 во вращение приводится и закрепленный на нем кулачок 15, который воздействует на тело качения 16 своим рабочим профилем и по мере поворота вокруг своей продольной оси заставляет перемещаться тело качения 16 в продольном сквозном пазу 10 ствола 9. При этом продольный сквозной паз 10 в стволе 9 выполняет функции направляющих для тела качения 16, обеспечивая перемещение последнего в определенном направлении. Поскольку часть тела качения 16 размещена с геометрическим замыканием в фигурной выемке 17 на наружной боковой поверхности поршня 13, то совместно с телом качения 16 начнет перемещаться в осевом направлении и поршень 13. Поршень 13 через воздушную подушку 14 воздействует на боек 11, который будет перемещаться в стволе 9 в том же направлении, что и поршень 13. Перемещаясь по стволу 9, боек 11 наносит удар через промежуточный боек 12 по рабочему инструменту. При дальнейшем повороте кулачка 15 вокруг своей продольной оси совместно с шпинделем 3 тело качения16 перемещается по рабочему профилю кулачка 15 в обратном направлении, и в образованной воздушной подушкой 14 полости возникает разряжение, что приводит к перемещению бойка 11 в исходное положение перед нанесением следующего удара по рабочему инструменту. Подпитка образованной воздушной подушкой 14 полости может быть осуществлена известным образом через систему компенсационных отверстий. Таким образом, при вращении шпинделя 3 в образованной воздушной подушкой 14 полости периодически возникают импульсы давления воздуха, которые чередуются с разряжением в указанной полости, что заставляет боек 11 возвратно-поступательно перемещаться в стволе 9 и наносить удары по рабочему инструменту. Simultaneously with the spindle 3, a cam 15 mounted on it is also rotated, which acts on the rolling body 16 with its working profile and, as it rotates around its longitudinal axis, causes the rolling body 16 to move in the longitudinal through groove 10 of the barrel 9. At the same time, the longitudinal through groove 10 in the barrel 9 performs the function of guides for the rolling body 16, ensuring the movement of the latter in a certain direction. Since the part of the rolling body 16 is placed with a geometric closure in a figured recess 17 on the outer side surface of the piston 13, together with the rolling body 16 the piston 13 will also begin to move in the axial direction. The piston 13 acts on the hammer 11 through the air cushion 14, which will move in the barrel 9 in the same direction as the piston 13. Moving along the barrel 9, the firing pin 11 strikes through the intermediate firing pin 12 at the working tool. With a further rotation of the cam 15 around its longitudinal axis together with the spindle 3, the rolling body 16 moves along the working profile of the cam 15 in the opposite direction, and a vacuum occurs in the cavity formed by the air cushion 14, which leads to the displacement of the striker 11 to its original position before the next blow to the worker tool. Make-up formed by the air bag 14 of the cavity can be carried out in a known manner through a system of compensation openings. Thus, during the rotation of the spindle 3 in the cavity formed by the air cushion 14, air pressure pulses periodically occur, which alternate with a discharge in the specified cavity, which causes the firing pin 11 to reciprocate in the barrel 9 and strike at the working tool.

При варианте конструктивного выполнения перфоратора со стволом 9, который жестко соединен с корпусом 1 перфоратора (фиг.2), частота нанесения ударов бойком 11 по рабочему инструменту соответствует частоте вращения шпинделя 3, т.е. за один полный оборот шпинделя 3 боек 11 нанесет один удар по рабочему инструменту. In the embodiment of the punch with the barrel 9, which is rigidly connected to the housing 1 of the punch (Fig. 2), the frequency of striking with the striker 11 against the working tool corresponds to the rotational speed of the spindle 3, i.e. in one full rotation of the spindle 3 strikers 11 will cause one blow to the working tool.

В зависимости от скоростной характеристики используемого двигателя 8 обеспечение необходимой частоты нанесения ударов по рабочему инструменту может потребовать использования сложного планетарного редуктора, обеспечивающего вращение шпинделя 3 со скоростью, соответствующей физико-механическим характеристикам разрушаемого материала. Для снижения массогабаритных показателей перфоратора или увеличения частоты передачи ударного импульса на рабочий инструмент ствол 9 может быть установлен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и кинематически связан с приводным валом 5. В этом случае вращающий момент от центрального зубчатого колеса 19 планетарного редуктора непосредственно через зубчатое колесо 24 или через промежуточное зубчатое колесо 25 и зубчатое колесо 24 передается на ствол 9 (фиг.3). При этом ствол 9 начинает вращаться вокруг своей продольной оси внутри шпинделя 3. Следует отметить, что направление вращения ствола 9 может совпадать или не совпадать с направлением вращения шпинделя 3, что осуществляется подбором числа кинематических пар зубчатых колес, участвующих в передаче вращающего момента соответственно на шпиндель 3 и ствол 9. Если направления вращения шпинделя 3 и ствола 9 не совпадают, то линейная скорость перемещения тела качения 16 относительно ствола 9 увеличивается и поршень 13 совершает возвратно-поступательное перемещение в стволе 9 с большей частотой, чем в случае конструктивного выполнения перфоратора с неподвижным стволом 9. Таким образом, частота нанесения ударов бойком 11 по рабочему инструменту увеличивается. Depending on the speed characteristics of the used engine 8, providing the necessary frequency of striking a working tool may require the use of a complex planetary gearbox that allows the spindle 3 to rotate at a speed corresponding to the physicomechanical characteristics of the material being destroyed. To reduce the overall dimensions of the perforator or increase the frequency of transmission of the shock pulse to the working tool, the barrel 9 can be mounted rotatably around its longitudinal axis and kinematically connected with the drive shaft 5. In this case, the torque from the central gear wheel 19 of the planetary gearbox directly through the gear wheel 24 or through an intermediate gear 25 and gear 24 is transmitted to the barrel 9 (figure 3). In this case, the barrel 9 begins to rotate around its longitudinal axis inside the spindle 3. It should be noted that the direction of rotation of the barrel 9 may or may not coincide with the direction of rotation of the spindle 3, which is carried out by selecting the number of kinematic pairs of gears involved in the transmission of torque to the spindle, respectively 3 and barrel 9. If the directions of rotation of the spindle 3 and the barrel 9 do not coincide, then the linear velocity of the rolling body 16 relative to the barrel 9 increases and the piston 13 reciprocates e moving in the barrel 9 with greater frequency than in the case of the embodiment with a fixed barrel gun 9. Thus, the frequency of strikes the striker 11 to the working tool increases.

Если направление вращения шпинделя 3 и ствола 9 совпадают, то линейная скорость перемещения тела качения 16 по рабочему профилю кулачка 15 уменьшается и частота возвратно-поступательных перемещений поршня 13 снижается по сравнению с перфоратором, у которого ствол 9 жестко соединен с корпусом 1, т.е. частота нанесения ударов бойком 11 по рабочему инструменту уменьшается. If the direction of rotation of the spindle 3 and the barrel 9 coincide, then the linear velocity of the rolling body 16 along the working profile of the cam 15 is reduced and the frequency of the reciprocating movements of the piston 13 is reduced compared to a perforator, in which the barrel 9 is rigidly connected to the housing 1, i.e. . the frequency of striking striking 11 on the working tool is reduced.

При варианте конструктивного выполнения перфоратора с дополнительными телами качения 30 работа перфоратора не будет отличаться от описанной выше. При этом следует отметить, что дополнительные тела качения 30 не будут участвовать в процессе преобразования вращательного движения шпинделя 3 в возвратно-поступательное перемещение поршня 13. Дополнительные тела качения 30 выполняют функцию опор, снижающих вероятность заклинивания поршня 13 при его возвратно-поступательном перемещении в стволе 9 из-за внецентренной передачи усилия на поршень 13. При перемещении поршня 13 дополнительные тела качения 30 осуществляют перекатывание в соответствующих дополнительных продольных сквозных пазах 29 ствола 9 по продольным пазам 31 в поршне 13, не передавая усилия, но обеспечивая центрирование поршня 13 относительно ствола 9. With the embodiment of the structural design of the punch with additional rolling bodies 30, the work of the punch will not differ from that described above. It should be noted that additional rolling bodies 30 will not participate in the process of converting the rotational movement of the spindle 3 into reciprocating movement of the piston 13. Additional rolling bodies 30 perform the function of supports that reduce the likelihood of jamming of the piston 13 during its reciprocating movement in the barrel 9 due to the eccentric transmission of force to the piston 13. When moving the piston 13, the additional rolling bodies 30 carry out rolling in the corresponding additional longitudinal through grooves 29 the barrel 9 along the longitudinal grooves 31 in the piston 13, without transmitting force, but providing centering of the piston 13 relative to the barrel 9.

Claims

1. PERFORATOR, comprising a hollow body mounted rotatably and kinematically connected to the drive shaft with a hollow spindle for transmitting torque to a working tool mounted axially to move the hammer for striking the working tool and kinematically connected to the drive shaft a piston for moving the hammer, characterized in that it has a barrel coaxially located inside the spindle with a longitudinal through groove, and the kinematic connection of the piston with the water shaft is made in the form of a cam, a rolling body and a curly recess located on the outer lateral surface of the piston for placement of a part of the rolling body with a geometrical closure, while the cam is located between the barrel and the spindle, mounted on the latter and mounted to interact with the rolling body, and the rolling body is installed in a longitudinal through groove of the barrel with the possibility of axial movement, with the hammer and piston placed in the barrel, and the drive shaft and barrel are aligned.

2. The hammer drill according to claim 1, characterized in that the kinematic connection of the spindle with the drive shaft is made in the form of a planetary gear, one of the central wheels of which is mounted on the drive shaft, and the planetary gear carrier is rigidly connected to the housing.

3. The hammer drill according to claim 2, characterized in that the second central wheel of the planetary gearbox is kinematically connected to the spindle.

4. The hammer drill according to claim 2, characterized in that the second central wheel of the planetary gear is mounted on the spindle.

5. The hammer drill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the barrel is rigidly connected to the body of the hammer drill.

6. The hammer drill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the barrel is mounted to rotate around its longitudinal axis and is kinematically connected to the drive shaft.

7. The drill according to claim 6, characterized in that the kinematic connection of the barrel with the drive shaft is made in the form of a gear mounted on the barrel, while the gear is kinematically connected to the central gear of the planetary gearbox, which is kinematically connected to the spindle.

8. The hammer drill according to claim 7, characterized in that the kinematic connection of the gear fixed to the barrel with the central gear of the planetary gear is made in the form of an intermediate gear.

9. The hammer drill according to one of claims 1 to 8, characterized in that the rolling body has the shape of a ball.

10. The hammer drill according to claims 1 to 9, characterized in that the cam is made in the form of a sleeve with a figured recess located on its inner surface for placement of a part of the rolling body in it with a geometric closure.

11. The hammer drill according to one of claims 1 to 9, characterized in that it has at least one additional rolling body, and the barrel is made with at least one additional longitudinal through groove for accommodating the additional rolling body, wherein the piston is made with at least one longitudinal groove located on its outer side surface to accommodate a portion of the corresponding additional rolling body, the additional rolling body being installed in an additional through groove of the barrel and a longitudinal piston groove with the possibility of limited axial movement and interaction with the cam.

12. The drill according to claim 11, characterized in that the primary and secondary longitudinal through grooves are evenly spaced around the perimeter of the barrel.