RU2115538C1

RU2115538C1 - Device for holding of working tool of shock-action machine

Info

Publication number: RU2115538C1
Application number: RU96114775A
Authority: RU
Inventors: В.В. Аньшин; Ю.М. Башлыков; В.В. Дударев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Томский электромеханический завод им.В.В.Вахрушева"
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: shock-action machine; safety devices. SUBSTANCE: device has body with central through hole made as polygon on the side of working tool positioning. It also includes side turnable key with cam, tooth and spring mounted on rod and resting on body through ears on the side of working tool. Device has body turning stop in the form of bolt brace of ears on the side of machine shaft, and plunger designed to fix key in position. Key tooth is oriented so that it is located in hollow of central through hole of body in operating position, thus forming the smallest arm of shock loading during its impact with working tool. Spring engages cam through plunger. EFFECT: reliable and long-time operation of machine. 3 dwg

Description

Изобретение относится к ударным машинам с возвратно-поступательным движением инструмента, а именно к предохранительным устройствам. The invention relates to shock machines with a reciprocating movement of the tool, and in particular to safety devices.

Известно устройство для удержания инструмента в машинах ударного действия [1], включающее ствол для хвостовика инструмента и охватывающую его гильзу, составленную из жесткой металлической обоймы и эластичной муфты, например резиновой. Металлическая обойма снабжена зубом-фиксатором для удержания инструмента от выпадания из гильзы и корпуса машины. В указанном устройстве инструмент имеет поперечный и продольный люфты. В связи с этим во время работы инструмента гильза интенсивно вибрирует, что усложняет управление ею и инструментом. Кроме того, зуб-фиксатор при большом его рабочем сечении жесткий и трудно отгибаем вручную, а при малом сечении менее прочен, в результате жесткого удара ударника по инструменту отламывается в месте присоединения к обойме. A device for holding a tool in impact machines [1] is known, including a barrel for a tool shank and a sleeve covering it, made up of a rigid metal holder and an elastic sleeve, for example rubber. The metal clip is equipped with a locking tooth for holding the tool from falling out of the sleeve and the machine body. In the specified device, the tool has a transverse and longitudinal backlash. In this regard, during operation of the tool, the sleeve vibrates intensively, which complicates the management of it and the tool. In addition, the tooth-retainer with its large working section is hard and difficult to bend by hand, and with a small section it is less durable, as a result of a hard impact of the hammer on the tool breaks off at the point of attachment to the clip.

Известно также устройство для удержания рабочего инструмента в ручных машинах ударного действия [2], содержащее ствол молотка, воздухоотбойное кольцо, разъемно соединенный посредством резьбового соединения со стволом колпак с эластичной виброизоляционной оболочкой и центральным сквозным отверстием в дне колпака для установки в нем рабочего инструмента, виброзащитные противоударные элементы, воспринимающие продольные соударения между стволом, инструментом и колпаком, причем отверстие в дне колпака выполнено в виде наложенных в плане друг на друга окружности и прямоугольника с общим центром, совпадающим с продольной осью ствола и колпака, а со стороны резьбовой части колпака оболочка снабжена юбкой, охватывающей без зазора воздухоотбойное кольцо или ствол и со стороны инструмента - отверстием по форме, соответствующей отверстию в колпаке. It is also known a device for holding the working tool in manual impact machines [2], comprising a hammer barrel, an air baffle ring, detachably connected by a threaded connection to the barrel cap with an elastic vibration-insulating sheath and a central through hole in the bottom of the cap for installation of a working tool in it, vibration-proof shockproof elements that perceive longitudinal collisions between the barrel, the tool and the cap, and the hole in the bottom of the cap is made in the form superimposed in plan each other of a circle and a rectangle with a common center coinciding with the longitudinal axis of the barrel and the cap, and on the threaded part of the cap, the shell is equipped with a skirt that encompasses the air ring or barrel without a gap and from the tool side with a hole in the shape corresponding to the hole in the cap.

Недостатком этого устройства является способ крепления рабочего инструмента в колпаке, который удерживается относительно ствола посредством резьбового соединения, что сопряжено со значительными затратами времени на установку рабочего инструмента при его замене, поскольку требуется свинтить и отсоединить колпак от ствола. Кроме указанного в устройстве не предусмотрена фиксация относительно ствола, что не предохраняет колпак от самосвинчивания и приводит к потере заданного положения рабочей кромки инструмента и ухудшает условия управления машиной, а также снижает производительность и качество выполняемых операций. The disadvantage of this device is the method of fastening the working tool in the cap, which is held relative to the barrel by means of a threaded connection, which is associated with a significant investment of time for installing the working tool when replacing it, since it is necessary to screw and disconnect the cap from the barrel. In addition to the specified in the device, fixation relative to the barrel is not provided, which does not protect the cap from self-screwing and leads to the loss of the set position of the working edge of the tool and worsens the control conditions of the machine, as well as reduces the productivity and quality of the operations performed.

Известно также устройство для удержания рабочего инструмента машины ударного действия [3] , содержащее корпус с глухими разрезами и проушинами со стороны рабочего инструмента с выполненными на нем двумя буртиками со шлицами, взаимодействующими с соответствующими им пазами на внутренней стороне сквозного отверстия корпуса, боковую поворотную клавишу с кулачком и зубом, подпружиненную пружиной, размещенной в теле клавиши и фиксирующей ее положение в корпусе, стопор поворота корпуса в виде болтовой стяжки проушин со стороны ствола машины. Указанное устройство является наиболее близким по технической сущности и конструктивному решению по отношению к предлагаемому и поэтому выбрано в качестве прототипа. It is also known a device for holding the working tool of a percussion machine [3], comprising a housing with blind cuts and eyes on the side of the working tool with two beads with slots on it, interacting with their corresponding grooves on the inside of the through hole of the housing, a side rotary button with a cam and a tooth, spring-loaded, placed in the body of the key and fixing its position in the body, a body rotation stopper in the form of a bolt tie of the eyes on the side of the machine barrel. The specified device is the closest in technical essence and constructive solution in relation to the proposed and therefore selected as a prototype.

Недостатком прототипа является значительное количество концентраторов напряжений во впадинах и выступах при шлицевом исполнении боковой поверхности сквозного отверстия корпуса и шлицевом исполнении буртиков инструмента, что при ударных нагрузках приводит к выкрашиванию кромок шлицевых выступов соединения как на корпусе, так и на буртиках рабочего инструмента. Данное обстоятельство требует замены как корпуса, так и рабочего инструмента, что требует значительных материальных и финансовых затрат на сменные инструменты и корпусы устройства для их удержания. Недостатки прототипа исключаются при замене шлицевого соединения на многогранное выпуклое, например четырех- или шестигранное, технология изготовления которых достаточно проста. При этом углы при вершинах многоугольника равные или большие 90^o и, как правило, не имеют подрезов и исключают концентраторы напряжений.The disadvantage of the prototype is a significant number of stress concentrators in the depressions and protrusions in the spline design of the side surface of the through hole of the body and the spline design of the tool flanges, which under shock loads leads to chipping of the edges of the splined protrusions of the connection both on the body and on the flanges of the working tool. This circumstance requires the replacement of both the case and the working tool, which requires significant material and financial costs for replaceable tools and device cases for their retention. The disadvantages of the prototype are eliminated when replacing a spline connection with a multifaceted convex, for example, four- or six-sided, the manufacturing technology of which is quite simple. Moreover, the angles at the vertices of the polygon are equal to or greater than 90 ^o and, as a rule, do not have undercuts and exclude stress concentrators.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности как корпуса устройства для удержания инструмента, так и самого инструмента, что повысит надежность эксплуатации машины ударного действия. The purpose of the invention is to increase the reliability and durability of both the housing of the device for holding the tool and the tool itself, which will increase the reliability of the impact machine.

Цель достигается тем, что устройство для удержания рабочего инструмента машины ударного действия, содержащее устанавливаемый на стволе машины корпус с центральным сквозным отверстием для размещения рабочего инструмента, глухими разрезами и проушинами со стороны рабочего инструмента и ствола машины, боковую поворотную клавишу с кулачком, зубом и пружиной, установленную на стержне с опиранием на корпус посредством проушин со стороны рабочего инструмента и стопор поворота корпуса в виде болтовой стяжки проушин со стороны ствола машины, причем оно снабжено плунжером для фиксации положения клавиш, центральное сквозное отверстие корпуса со стороны размещения рабочего инструмента выполнено в виде многоугольника, зуб клавиши ориентирован таким образом, что в рабочем положении располагается в полости центрального сквозного отверстия корпуса, образуя наименьшее плечо ударного нагружения при соударении его с рабочим инструментом, а пружина взаимодействует с кулачком через плунжер. The goal is achieved in that the device for holding the working tool of the percussion machine, comprising a housing mounted on the machine barrel with a central through hole for accommodating the working tool, blind cuts and eyes on the side of the working tool and the machine barrel, side turn button with a cam, tooth and spring mounted on a rod with support on the body by means of eyes on the side of the working tool and a stopper for turning the body in the form of a bolt tie of the eyes on the side of the machine barrel, moreover, it is equipped with a plunger for fixing the position of the keys, the central through hole of the housing on the side of the working tool is made in the form of a polygon, the tooth of the key is oriented so that in the working position it is located in the cavity of the central through hole of the housing, forming the smallest shoulder of shock loading when it collides with working tool, and the spring interacts with the cam through the plunger.

На фиг. 1 изображено устройство в сборе с пневматической ручной машиной ударного действия, частичный продольный разрез; на фиг. 2 - корпус устройства, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows a device assembly with a pneumatic manual impact machine, a partial longitudinal section; in FIG. 2 - device body, longitudinal section; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2.

Устройство состоит из корпуса 1 с глухим разрезом 2 и проушиной 3 со стороны ствола 4 машины и глухим разрезом 5 и проушиной 6 со стороны рабочего инструмента 7. Центральное сквозное отверстие 8 корпуса 1 со стороны ствола 4 снабжено резьбой 9, посредством которой корпус навинчивается на ствол. Фиксируется корпус 1 посредством болта 10, установленного в отверстия проушин 3 и стягивающего их с усилием, достаточным для обжатия резьбы корпуса и ствола и их взаимной фиксации. Центральное сквозное отверстие 8 со стороны рабочего инструмента выполнено в сечении (фиг. 3), например, в виде четырехугольника со сторонами 11 (квадрата или прямоугольника) или другого многоугольника. В проушины 6 глухого разреза 5 со стороны рабочего инструмента 7 установлен стержень 12, являющийся опорой поворотной клавиши 13, которая снабжена кулачком 14 и зубом 15. В рабочем положении (фиг. 1, 2) зуб 15 клавиши 13 располагается в полости отверстия 8 и своим выступом замыкает выход буртика 16 инструмента 7, удерживая тем самым хвостовик 17 инструмента в рабочем положении, обеспечивающем его контакт с ударником 18 при их соударении. Клавиша 13 фиксируется от саморазмыкания усилием прижатия от пружин 19 посредством плунжера 20, упирающегося в кулачок 14. Пружина 19 и плунжер 20 размещены в канале прилива корпуса. Ориентация зуба 15 в прорези 5 корпуса 1, а также положение контактной точки плунжера 20 на кулачке 14 клавиши 13 относительно оси опорного стержня 12 выбираются такими, чтобы реализовывать наименьшее плечо приложения ударной нагрузки на зуб. Для включения ручной машины в работу служит рукоять 21 нажимного типа, она же используется для нажатия на ствол 4 с упором в него буртика 16 рабочего инструмента 7. Опорный стержень 12 опирается в отверстиях проушин 6 посредством кольцевых амортизаторов-втулок 22. The device consists of a housing 1 with a blind cut 2 and an eye 3 from the side of the barrel 4 of the machine and a blind cut 5 and an eye 6 from the side of the working tool 7. The central through hole 8 of the housing 1 from the side of the barrel 4 is provided with a thread 9, through which the housing is screwed onto the barrel . The housing 1 is fixed by means of a bolt 10 installed in the holes of the eyes 3 and tightening them with a force sufficient to compress the threads of the housing and the barrel and their mutual fixation. The central through hole 8 from the side of the working tool is made in cross section (Fig. 3), for example, in the form of a quadrangle with sides 11 (a square or rectangle) or another polygon. A rod 12 is installed in the eyes 6 of the blind cut 5 from the side of the working tool 7, which is the support of the rotary key 13, which is equipped with a cam 14 and a tooth 15. In the working position (Fig. 1, 2), the tooth 15 of the key 13 is located in the cavity of the hole 8 and its the protrusion closes the output of the shoulder 16 of the tool 7, thereby holding the shank 17 of the tool in the working position, ensuring its contact with the hammer 18 when they collide. The key 13 is fixed from self-opening by the pressing force from the springs 19 by means of a plunger 20 resting against the cam 14. The spring 19 and the plunger 20 are placed in the tide channel of the housing. The orientation of the tooth 15 in the slot 5 of the housing 1, as well as the position of the contact point of the plunger 20 on the cam 14 of the key 13 relative to the axis of the support shaft 12 are selected so as to realize the smallest shoulder of the impact load on the tooth. To turn on the manual machine, the handle 21 is of the push type, it is also used to press the barrel 4 with the shoulder 16 of the working tool 7 resting on it. The supporting rod 12 is supported in the holes of the eyes 6 by means of annular shock absorbers-bushings 22.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При замене рабочего инструмента 7 клавиша 13 поворачивается некоторым усилием оператора от корпуса 1, преодолевая усилие прижатия пружиной 19 плунжера 20 к кулачку 14. В результате поворота клавиш 13 зуб 15 входит в глухой разрез 5 между проушинами 6, освобождая пространство в отверстии 8 корпуса 1. Рабочий инструмент 7 оператором выводится из отверстия 8. Новый рабочий инструмент 7 своим хвостовиком 17 вводится в отверстие 8 и далее до упора буртиком 16 в буксу ствола 4. Клавиша 13 оператором поворотом вокруг стержня 12 прижимается к корпусу 1 усилием, большим усилия прижатия пружиной 19 плунжера 20 к кулачку 14. При этом зуб 15 выходит из разреза 5 проушин 6 в полость отверстия 8 и замыкает буртик 16 и инструмент 7 от выпадания. После включения машины в работу нажатием оператора на рукоять 21 ударник 18, совершая возвратно-поступательные движения, наносит удары по хвостовику 17 инструмента 7. При соударениях буртика 16 с зубом 15 ударный импульс передается посредством клавиши 13 опорному стержню 12, который передает удар на посадочные опоры проушин 6 корпуса 1, а также посредством кулачка 14 плунжеру 20, подпружиненному относительно корпуса 1 пружиной 19. Жесткие удары буртика 16 по зубу 15 воспринимаются и смягчаются кольцевыми амортизаторами-втулками 22 в проушинах корпуса 1, предохраняя его от разрушения. При этом благодаря постоянному контакту кулачка 14 с подпружиненным плунжером 20 клавиша 13 сохраняет функции фиксатора, при которых зуб 15 удерживает буртик 16 инструмента 7 в его рабочем положении. Смещение контактных точек соударения зуба 15 и кулачка 14 клавиши 13 относительно опорного стержня 12 реализуется при наименьшем плече приложения ударной нагрузки на зуб. Поэтому ударный импульс, воспринимаемый зубом 15, распределяется в клавише 13 между стержнем 12 с кольцевыми амортизаторами-втулками 22 в проушинах 6 корпуса 1 и плунжера 20 с пружиной 19 в корпусе 1. Таким образом распределяется ударная нагрузка и сглаживаются жесткие удары по корпусу 1, предохраняя его от разрушения. При замене корпуса 1 оператором ослабляется болт стяжки проушин 3 глухого разреза 2, резьбовое обжатие корпуса относительно ствола 4 уменьшается и корпус свинчивается со ствола. Сборка корпуса 1 со стволом 4 осуществляется в обратной последовательности. Положение корпуса 1 и многогранного сечения сквозного отверстия 8, а следовательно, и буртика 16 инструмента 7 относительно ствола 4 может быть зафиксировано путем затяжки болта 10 при заданном положении корпуса. Многогранный буртик 16 в соответствующем ему по форме сквозном отверстии 8 удерживает рабочий инструмент от самопроизвольного поворота вокруг своей продольной оси и сохраняет заданную ориентацию его относительно обрабатываемой среды. Благодаря предложенной ориентации зуба 15 соударение его с буртиком 16 осуществляется на меньшем удалении от продольной оси инструмента 7 и его хвостовика 17, образуя наименьшее плечо ударного нагружения, а следовательно, обеспечивая наиболее благоприятные условия работы элементов корпуса 1 и инструмента, повышая тем самым надежность эксплуатационных параметров и долговечность как устройства, так и машины ударного действия в целом. When replacing the working tool 7, the key 13 is rotated by some operator effort from the housing 1, overcoming the force pressed by the spring 19 of the plunger 20 to the cam 14. As a result of the rotation of the keys 13, the tooth 15 enters a blind cut 5 between the eyes 6, freeing up space in the hole 8 of the housing 1. The working tool 7 is withdrawn from the hole by the operator 8. The new working tool 7 is inserted with its shank 17 into the hole 8 and then, against the stop, by the shoulder 16 in the axle box 4. The button 13 is pressed by the operator by turning around the shaft 12 to the housing 1 by force, increased efforts pressed spring 19 of the plunger 20 to the cam 14. In this case, the tooth 15 leaves the section 5 of the eyes 6 in the cavity of the hole 8 and closes the shoulder 16 and the tool 7 from falling out. After turning on the machine in operation by pressing the operator on the handle 21, the striker 18, making reciprocating movements, strikes the shank 17 of the tool 7. In collisions of the shoulder 16 with the tooth 15, the shock pulse is transmitted by means of the key 13 to the support rod 12, which transmits the strike to the landing bearings the eyes 6 of the housing 1, as well as by means of a cam 14 to a plunger 20, spring-loaded relative to the housing 1 by a spring 19. Hard blows of the shoulder 16 on the tooth 15 are perceived and mitigated by annular shock absorbers-bushings 22 in the eyes of the housing 1, protecting it from destruction. Moreover, due to the constant contact of the cam 14 with the spring-loaded plunger 20, the key 13 retains the functions of the latch, in which the tooth 15 holds the shoulder 16 of the tool 7 in its working position. The displacement of the contact points of the collision of the tooth 15 and the cam 14 of the key 13 relative to the support rod 12 is realized at the smallest shoulder of the impact load on the tooth. Therefore, the shock impulse perceived by the tooth 15 is distributed in the key 13 between the rod 12 with the annular shock absorbers-bushings 22 in the eyes 6 of the housing 1 and the plunger 20 with the spring 19 in the housing 1. Thus, the shock load is distributed and hard blows are smoothed over the housing 1, protecting him from destruction. When replacing the housing 1 by the operator, the bolt of the screed of the eyes 3 of the blind cut 2 loosens, the threaded compression of the housing relative to the barrel 4 decreases and the housing is screwed from the barrel. The assembly of the housing 1 with the barrel 4 is carried out in the reverse order. The position of the housing 1 and the multifaceted cross-section of the through hole 8, and therefore the shoulder 16 of the tool 7 relative to the barrel 4, can be fixed by tightening the bolt 10 at a given position of the housing. A multifaceted flange 16 in the corresponding through hole 8 in its shape keeps the working tool from spontaneous rotation around its longitudinal axis and maintains its predetermined orientation relative to the medium being processed. Due to the proposed orientation of the tooth 15, its collision with the shoulder 16 is carried out at a smaller distance from the longitudinal axis of the tool 7 and its shank 17, forming the smallest shoulder of shock loading, and therefore, providing the most favorable working conditions of the elements of the housing 1 and the tool, thereby increasing the reliability of operational parameters and the durability of both the device and the percussion machine as a whole.

Claims

A device for holding the working tool of a percussion machine, comprising a housing mounted on the machine barrel with a central through hole for accommodating the working tool, blind cuts and eyes on the side of the working tool and the machine barrel, a side turn key with a cam, a tooth and a spring mounted on a shaft with relying on the body through the eyes from the side of the working tool, and the stopper of rotation of the body in the form of a bolt tie of the eyes on the side of the trunk of the machine, characterized in that it equipped with a plunger for fixing the position of the key, the central through hole of the body on the side of the working tool is made in the form of a polygon, the tooth of the key is oriented so that in the working position it is located in the cavity of the central through hole of the housing, forming the smallest shoulder of shock loading when it collides with the working tool, and the spring interacts with the cam through the plunger.