RU208325U1

RU208325U1 - Impact device

Info

Publication number: RU208325U1
Application number: RU2021118386U
Authority: RU
Inventors: Борис Борисович Данилов; Вадим Валерьевич Плохих; Александр Аркадьевич Речкин; Дмитрий Олегович Чещин
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2021-12-14

Abstract

Полезная модель относится к устройствам ударного действия для рыхления мерзлого грунта и разрушения скальных пород, искусственных материалов, уплотнения грунтов, используется в горной промышленности, коммунальных службах, строительстве. Устройство включает корпус с впускным и выхлопным отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, продольный канал в ударнике, запорный клапан, закрепленный на наковальне с возможностью перекрытия камеры обратного хода от камеры выхлопа, а в задней части корпуса установлен центральный патрубок с возможностью сообщения камеры обратного хода с атмосферой через продольный канал и проточку в ударнике и выхлопные каналы в центральном патрубке. Технический результат - упрощение конструкции, регулировка энергетических параметров устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to impact devices for loosening frozen soil and destroying rocks, artificial materials, soil compaction, used in the mining industry, utilities, and construction. The device includes a housing with inlet and exhaust openings, a striker installed in the housing with the possibility of movement, forward and reverse stroke chambers, a longitudinal channel in the striker, a shut-off valve fixed on the anvil with the possibility of blocking the return stroke chamber from the exhaust chamber, and in the rear part of the housing there is a central branch pipe with the possibility of communicating the return chamber with the atmosphere through a longitudinal channel and a groove in the striker and exhaust channels in the central branch pipe. The technical result is a simplification of the design, adjustment of the energy parameters of the device. 1 z.p. f-ly, 2 ill.

Description

Техническое решение относится к устройствам ударного действия для рыхления мерзлого грунта и разрушения скальных пород, искусственных материалов, уплотнения грунтов и может быть использовано в горной промышленности, коммунальных службах, строительстве.The technical solution relates to impact devices for loosening frozen soil and destruction of rocks, artificial materials, soil compaction and can be used in the mining industry, utilities, and construction.

Известно устройство ударного действия по патенту РФ 2019693, Е21С 3/24, E02F 5/18, B25D 9/04, опубл. 15.09.1994 г. в БИ №17. Устройство включает корпус с отверстиями, ударник, камеру прямого хода, камеру обратного хода, канал для сообщения камеры прямого хода с источником сжатого воздуха, канал в ударнике для сообщения камеры обратного хода с камерой прямого хода, снабжено двумя упругодеформируемыми пластинами с центральными отверстиями, одна закреплена на передней торцовой поверхности ударника, другая - на ответной части корпуса и образуют с ударником и корпусом камеру обратного хода.Known impact device according to RF patent 2019693, E21C 3/24, E02F 5/18, B25D 9/04, publ. 09/15/1994, in BI No. 17. The device includes a body with holes, a striker, a forward stroke chamber, a reverse stroke chamber, a channel for communicating the forward stroke chamber with a source of compressed air, a channel in the striker for communicating the reverse stroke chamber with a forward stroke chamber, equipped with two elastically deformable plates with central holes, one is fixed on the front end surface of the striker, the other on the counterpart of the body and form a backward chamber with the striker and the body.

Указанная конструкция и предлагаемое решение имеют общий принцип двухстороннего действия. Также общим является наличие корпуса, ударника, камеры прямого хода и камеры обратного хода, образованных между корпусом и ударником.The indicated design and the proposed solution have a general principle of double-acting. Also common is the presence of a body, a striker, a forward stroke chamber and a reverse stroke chamber formed between the body and the striker.

Недостатком известного устройства является ограниченная величина хода ударника, обусловленная физическими свойствами упругодеформируемых пластин и, соответственно, ограниченная предударная скорость ударника и энергия удара, что приводит к снижению КПД, и как следствие, эффективности указанного устройства.The disadvantage of the known device is the limited stroke of the striker, due to the physical properties of the elastically deformable plates and, accordingly, the limited pre-shock velocity of the striker and the impact energy, which leads to a decrease in efficiency, and as a consequence, the effectiveness of the specified device.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является устройство ударного действия по патенту РФ 2105881, Е21С 3/24, E02F 5/18, опубл. 27.02.1998 г. в БИ №6, включающее корпус с впускным и выхлопным отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника выполнена кольцевая канавка, на внутренней поверхности корпуса выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода, а запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса.The closest in technical essence and set of essential features to the claimed technical solution is a percussion device according to RF patent 2105881, E21C 3/24, E02F 5/18, publ. 02/27/1998, in BI No. 6, including a housing with inlet and exhaust openings, a drummer installed in the housing with the ability to move, forward and reverse stroke chambers, a channel in the hammer for communicating the forward and reverse stroke chambers, a shut-off valve. An annular groove is made on the outer surface of the striker, a front annular protrusion and a backstop are made on the inner surface of the body, and the check valve is made in the form of an elastic ring installed in the annular groove of the striker with the possibility of interacting with the inner surface of the case.

Указанная конструкция и предлагаемое решение имеют общий принцип двухстороннего действия. Также общим является наличие корпуса с впускным и выхлопным отверстиями, установленного в корпусе с возможностью перемещения ударника, камеры прямого и обратного хода, продольного канала в ударнике, запорного клапана.The indicated design and the proposed solution have a general principle of double-acting. Also common is the presence of a housing with inlet and exhaust openings, installed in the housing with the ability to move the striker, forward and reverse chambers, a longitudinal channel in the striker, and a shut-off valve.

Недостатком устройства является наличие трения запорного клапана о внутреннюю часть корпуса, что способствует износу запорного клапана и соответственно приводит к снижению надежности устройства, а также требует повышенной точности обработки внутренней части корпуса. К недостатку стоит отнести невозможность регулировки энергетических параметров устройства в зависимости от внешних условий, в силу постоянства конструкции ограничителя обратного хода, что вынуждает устройство работать в неоптимальном режиме, и соответственно, с низкой эффективностью.The disadvantage of the device is the presence of friction of the shut-off valve against the inner part of the body, which contributes to wear of the shut-off valve and, accordingly, leads to a decrease in the reliability of the device, and also requires increased processing accuracy of the inner part of the body. The disadvantage is the impossibility of adjusting the energy parameters of the device depending on external conditions, due to the constancy of the backstop design, which forces the device to work in a non-optimal mode, and, accordingly, with low efficiency.

Таким образом, описанные недостатки снижают надежность и эффективность описанного устройства ударного действия.Thus, the described disadvantages reduce the reliability and efficiency of the described impact device.

Проблема - повышение надежности и эффективности его работы за счет упрощения конструкции при регулировке энергетических параметров устройства. The problem is to increase the reliability and efficiency of its operation by simplifying the design when adjusting the energy parameters of the device.

Указанная проблема решается тем, что в устройстве, включающем корпус с впускным и выхлопным отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, продольный канал в ударнике, запорный клапан, согласно техническому решению запорный клапан закреплен на наковальне с возможностью перекрытия камеры обратного хода от камеры выхлопа, а в задней части корпуса установлен центральный патрубок с возможностью сообщения камеры обратного хода с атмосферой через продольный канал и проточку в ударнике и выхлопные каналы в центральном патрубке. This problem is solved by the fact that in a device including a body with inlet and outlet openings, a striker mounted in the case with the ability to move, forward and reverse stroke chambers, a longitudinal channel in the striker, a shut-off valve, according to the technical solution, the shut-off valve is fixed on the anvil with the possibility of overlapping the return chamber from the exhaust chamber, and a central branch pipe is installed in the rear part of the body with the possibility of communicating the return chamber with the atmosphere through the longitudinal channel and the groove in the striker and exhaust channels in the central branch pipe.

Указанная совокупность признаков позволяет изготавливать сопрягаемые детали "корпус - запорный клапан" с большим допуском, так как отсутствует скольжение запорного клапана о внутреннюю поверхность корпуса, тем самым уменьшается их "пятно контакта", а, следовательно, и износ запорного клапана, что повышает его надежность и снижает трудоемкость изготовления устройства.The specified set of features makes it possible to manufacture mating parts "body - shutoff valve" with a large tolerance, since there is no sliding of the shutoff valve against the inner surface of the body, thereby reducing their "contact patch", and, consequently, wear of the shutoff valve, which increases its reliability and reduces the complexity of manufacturing the device.

Целесообразно центральный патрубок установить с возможностью продольного перемещения относительно корпуса, что позволяет регулировать ход ударника, а соответственно энергию и частоту ударов, сохраняя удельную мощность устройства в различных режимах, что повышает эффективность его работы.It is advisable to install the central nozzle with the possibility of longitudinal movement relative to the body, which makes it possible to regulate the stroke of the striker, and, accordingly, the energy and frequency of impacts, while maintaining the specific power of the device in various modes, which increases the efficiency of its operation.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения устройства ударного действия (далее - устройство) и чертежами фиг. 1, 2. На фиг. 1 изображен общий вид устройства в продольном разрезе при взводе ударника. На фиг. 2 - то же в момент удара ударника о наковальню.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific execution of a percussion device (hereinafter referred to as the device) and the drawings of FIG. 1, 2. FIG. 1 shows a general view of the device in longitudinal section when the drummer is cocked. FIG. 2 - the same at the moment the striker strikes the anvil.

Устройство содержит наковальню 1, соединенную с корпусом 2, посредством гайки 3, установленный в корпусе 2 с возможностью перемещения ударник 4, продольный канал 5 и проточку 6 выполненные в ударнике 4, камеру А выхлопа, камеру В обратного хода и камеру С прямого хода, запорный клапан 7, установленный на наковальне 1 с возможностью перекрытия камеры В от камеры А, выхлопные отверстия 8 в корпусе 2, в задней части корпуса 2 установлен центральный патрубок 9 с возможностью продольного перемещения, выхлопные каналы 10 выполненные в центральном патрубке 9, впускной патрубок 11.The device contains an anvil 1 connected to the body 2 by means of a nut 3, a striker 4 installed in the case 2 with the ability to move, a longitudinal channel 5 and a groove 6 made in a striker 4, an exhaust chamber A, a backward chamber B and a forward stroke chamber C, shut-off valve 7, installed on the anvil 1 with the ability to overlap chamber B from chamber A, exhaust openings 8 in the housing 2, in the rear part of the housing 2 there is a central pipe 9 with the possibility of longitudinal movement, exhaust channels 10 made in the central pipe 9, inlet pipe 11.

Принцип действия устройства следующий. В камеру С (фиг. 1) подается давление Рм через впускной патрубок 11, тем самым создается усилие на ударник 4 для осуществления прямого хода. При этом запорный клапан 7 находится в свободном (открытом) состоянии, сообщая камеру В с атмосферой Рв через камеру А и выхлопные отверстия 8. Ударник 4 начинает прямой ход (на фиг. 1 влево).The principle of operation of the device is as follows. In chamber C (Fig. 1), pressure Pm is supplied through the inlet pipe 11, thereby creating a force on the striker 4 for direct travel. In this case, the shut-off valve 7 is in a free (open) state, communicating the chamber B with the atmosphere PB through the chamber A and the exhaust openings 8. The striker 4 begins a direct stroke (in Fig. 1 to the left).

В предударный момент (фиг. 2) передний торец ударника 4 прижимает запорный клапан 7 ко внутренней поверхности корпуса 2, отсекая камеру В от атмосферы Рв. Одновременно давление по продольному каналу 5 поддерживает запорный клапан 7 в закрытом состоянии и воздействует на передний торец ударника 4. За счет разницы площадей переднего и заднего торцов ударника 4, последний совершает обратный ход.At the pre-shock moment (Fig. 2), the front end of the striker 4 presses the shut-off valve 7 against the inner surface of the housing 2, cutting off chamber B from the atmosphere Рв. At the same time, the pressure along the longitudinal channel 5 maintains the shut-off valve 7 in a closed state and acts on the front end of the striker 4. Due to the difference in the areas of the front and rear ends of the striker 4, the latter makes a reverse stroke.

По окончании обратного хода камера В через продольный канал 5 в ударнике 4 , проточку 6 в ударнике 4 и выхлопные каналы 10 в центральном патрубке 9 сообщается с атмосферой Рв. В камере В происходит первоначальное падение давления и запорный клапан 7 под действием собственной силы упругости принимает своё исходное положение, сообщая камеру В через камеру А и выхлопные отверстия 8 в корпусе 2 с атмосферой Рв. Ударник 4 начинает прямой ход и цикл повторяется.At the end of the return stroke, chamber B communicates with the atmosphere Рв through the longitudinal channel 5 in the striker 4, the groove 6 in the striker 4 and the exhaust channels 10 in the central branch pipe 9. In chamber B, an initial pressure drop occurs and the shut-off valve 7, under the action of its own elastic force, takes its original position, communicating chamber B through chamber A and exhaust openings 8 in housing 2 with the atmosphere Рв. Drummer 4 starts the forward stroke and the cycle repeats.

Продольное перемещение центрального патрубка 9 относительно корпуса 2, позволяет изменить момент соединения камеры В через продольный канал 5 и проточку 6 в ударнике 4, выхлопные каналы 10 с атмосферой Рв. При движении центрального патрубка 9 в сторону наковальни 1 величина хода ударника 4 и, соответственно, энергия удара уменьшаются, а частота ударов повышается. При отдалении центрального патрубка 9 от наковальни 1 величина хода ударника 4 и, соответственно, энергия удара увеличиваются, а частота ударов уменьшается. Таким образом, появляется возможность регулировать величину хода ударника 4 и соответственно энергетические параметры устройства, такие как энергия и частота ударов, с сохранением удельной мощности при различных режимах работы устройства.The longitudinal movement of the central nozzle 9 relative to the body 2, allows you to change the moment of connection of the chamber B through the longitudinal channel 5 and the groove 6 in the striker 4, the exhaust channels 10 with the atmosphere Рв. When the central nozzle 9 moves towards the anvil 1, the stroke of the striker 4 and, accordingly, the impact energy decreases, and the frequency of impacts increases. With the distance of the central nozzle 9 from the anvil 1, the stroke of the striker 4 and, accordingly, the impact energy increases, and the frequency of impacts decreases. Thus, it becomes possible to regulate the stroke of the striker 4 and, accordingly, the energy parameters of the device, such as the energy and frequency of impacts, while maintaining the specific power at different operating modes of the device.

Claims

1. Impact device, including a body with inlet and exhaust openings, a striker mounted in the case with the ability to move, forward and reverse stroke chambers, a longitudinal channel in the striker, a shut-off valve, characterized in that the shut-off valve is fixed on the anvil with the ability to overlap the return chamber stroke from the exhaust chamber, and a central pipe is installed in the rear part of the body with the possibility of communicating the return chamber with the atmosphere through a longitudinal channel and a groove in the striker and exhaust channels in the central pipe.

2. The device according to claim 1, characterized in that the central pipe is installed with the possibility of longitudinal movement relative to the body.