RU2236531C1

RU2236531C1 - Impact-action machine

Info

Publication number: RU2236531C1
Application number: RU2003119474/03A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Костылев (RU); А.Д. Костылев
Original assignee: Институт горного дела СО РАН (статус государственного учреждения)
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2004-09-20

Abstract

FIELD: mining industry, construction engineering.

SUBSTANCE: invention can be used at well drilling, driving metal pipes into ground are extracting the pipes. Proposed machine, containing impact mechanism, pneumatic pulsar with displacer dividing it into working and unloading spaces, charger and receiver, is furnished with device to change from of air pressure diagrams in working and unloading space of pneumatic pulsar separately in each space or combined with other space. Device consists of two multistep, for instance, three-step controllable throttles installed in air hoses connecting receiver with working and unloading spaces of pneumatic pulsar.

EFFECT: increased efficiency of operation and enlarged sphere of application of impact-action machine.

3 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к ударным машинам и предназначено для использования в горном деле и строительстве при бурении скважин, забивании в грунт и извлечении из него металлических труб. The proposed solution relates to percussion machines and is intended for use in mining and construction when drilling wells, driving into the ground and removing metal pipes from it.

Известна машина ударного действия по авт. св. СССР №1052627, кл. Е 02 D 7/10 // Е 21 С 3/20, опубл. в БИ №41, 1983, включающая полый корпус, рабочий инструмент, смонтированный в корпусе, ударник, размещенный в полости корпуса и разделяющий указанную полость на две рабочие камеры - переднюю и заднюю, сообщенный с последней посредством воздухопроводящего рукава пневматический пульсатор в виде полого корпуса с подвижным вытеснителем, кинематически связанным с двигателем, при этом передняя и задняя рабочие камеры изолированы от внешней среды и сообщены между собой каналом малого проходного сечения.Known shock machine by ed. St. USSR No. 1052627, cl. E 02 D 7/10 // E 21 C 3/20, publ. in BI No. 41, 1983, which includes a hollow body, a working tool mounted in the body, a drummer located in the body cavity and dividing the specified cavity into two working chambers - front and rear, pneumatic pulsator in the form of a hollow body connected with the latter through an air-conducting sleeve with a moving displacer kinematically connected to the engine, while the front and rear working chambers are isolated from the external environment and communicated with each other by a small passage section.

Недостаток известной машины - невозможность регулирования величины энергии удара ударника по инструменту и относительно малая удельная мощность из-за низкого перепада давлений воздуха между передней и задней рабочими камерами, который не превышает 0,03-0,04 МПа.A disadvantage of the known machine is the inability to control the magnitude of the impact energy of the striker on the instrument and the relatively low specific power due to the low pressure drop between the front and rear working chambers, which does not exceed 0.03-0.04 MPa.

Известна машина ударного действия по авт. св. №1106878, кл. Е 02 F 5/18, опубл. в БИ №29, 1984, выполненная по авт. св. СССР №1052627, кл. Е 02 D 7/10 // Е 21 С 3/20, опубл. в БИ №41, 1983, которая с целью обеспечения реверсирования ее хода снабжена средством для изменения формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора.Known shock machine by ed. St. No. 1106878, cl. E 02 F 5/18, publ. in BI No. 29, 1984, performed by author. St. USSR No. 1052627, cl. E 02 D 7/10 // E 21 C 3/20, publ. in BI No. 41, 1983, which, in order to ensure reversal of its course, is equipped with a means for changing the shape of the diagram of air pressure in the working cavity of the pulsator.

Недостаток известной машины, снижающий эффективность ее применения, - невысокая удельная мощность, так как при каждом рабочем ходе вытеснителя рабочая полость пульсатора сообщается с атмосферой.A disadvantage of the known machine, which reduces the efficiency of its use, is its low specific power, since with each working stroke of the displacer the working cavity of the pulsator communicates with the atmosphere.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является машина ударного действия по авт. св. СССР №1382913, кл. Е 02 D 7/10, Е 21 С 3/20, опубл. в БИ №11, 1988, выполненная по авт. св. СССР №1052627, кл. Е 02 D 7,10 // Е 21 С 3/20, опубл. в БИ №41, 1983, пневматический пульсатор, который оснащен сообщенными с ним через компенсационные отверстия ресивером и нагнетателем.The closest in technical essence and the achieved effect is a percussion machine by ed. St. USSR No. 1382913, class E 02 D 7/10, E 21 C 3/20, publ. in BI No. 11, 1988, executed by ed. St. USSR No. 1052627, cl. E 02 D 7.10 // E 21 C 3/20, publ. in BI No. 41, 1983, a pneumatic pulsator, which is equipped with a receiver and a supercharger communicated with it through the compensation holes.

Указанная машина обладает высокой удельной мощностью, так как ее нагнетатель обеспечивает значительный перепад давлений между передней и задней рабочими камерами ударного механизма. Недостаток машины - невозможность реверсирования хода, необходимого, например, при извлечении ее из скважины, что не обеспечивает эффективность ее действия.The specified machine has a high specific power, as its supercharger provides a significant pressure difference between the front and rear working chambers of the percussion mechanism. The disadvantage of the machine is the inability to reverse the course necessary, for example, when removing it from the well, which does not ensure its effectiveness.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности действия и расширение области применения машины ударного действия за счет обеспечения возможности изменения в широких пределах энергии удара при прямом и обратном ее ходе.The technical task of the proposed solution is to increase the effectiveness of the action and expand the scope of the impact machine by providing the possibility of changes over a wide range of impact energy in its forward and reverse motion.

Поставленная задача решается тем, что машина ударного действия, включающая ударный механизм с полым корпусом, рабочим инструментом, смонтированным в нем, ударником, размещенным в полости корпуса и разделяющим ее на две изолированные от внешней среды рабочие камеры - переднюю и заднюю, пневматический пульсатор, выполненный в виде полого корпуса с размещенным в нем вытеснителем, кинематически связанным с двигателем и разделяющим полость корпуса пневматического пульсатора на рабочую и разгрузочную полости, сообщенные посредством воздухопроводящих рукавов соответственно с задней и передней камерами полого корпуса ударного механизма, нагнетатель, выполненный в виде присоединенного к пневматическому пульсатору полого корпуса с размещенными в нем обратным клапаном и плунжером, связанным с вытеснителем, ресивер, сообщенный воздухопроводящими рукавами с нагнетателем и пневматическим пульсатором, согласно техническому решению снабжена средством для изменения формы диаграмм давления воздуха в рабочей и разгрузочной полостях пневматического пульсатора отдельно в каждой из них или совместно с другой из этих полостей, при этом указанное средство выполнено в виде двух многоступенчатых, например трехступенчатых, регулируемых дросселей, установленных в воздухопроводящие рукава, сообщающие ресивер, с рабочей и разгрузочной полостями пневматического пульсатора.The problem is solved in that the percussion machine, including the percussion mechanism with a hollow body, a working tool mounted in it, a drummer placed in the body cavity and dividing it into two working chambers isolated from the external environment - front and rear, pneumatic pulsator made in the form of a hollow body with a displacer placed in it, kinematically connected with the engine and dividing the cavity of the pneumatic pulsator body into the working and unloading cavities communicated by air conductive sleeves, respectively, with the rear and front chambers of the hollow body of the percussion mechanism, a supercharger made in the form of a hollow body connected to a pneumatic pulsator with a check valve and a plunger connected to the displacer, a receiver communicated with air-conduction sleeves with a supercharger and a pneumatic pulsator, according to the technical the solution is equipped with a means for changing the shape of the air pressure diagrams in the working and unloading cavities of the pneumatic pulsator separately in each of them or in conjunction with another of these cavities, wherein said means is made in the form of two multi-stage, for example three-stage, adjustable chokes installed in air-conduit sleeves communicating with the receiver with working and unloading cavities of a pneumatic pulsator.

Снабжение машины ударного действия средством для изменения формы диаграмм давления воздуха в рабочей и разгрузочной полостях пневматического пульсатора отдельно в каждой из них или совместно с другой из этих полостей обеспечивает возможность изменения в широких пределах энергии удара при прямом и обратном ходе указанной машины, что повышает эффективность действия и расширяет область ее применения при проходке, например, глухих скважин или забивании в грунт и извлечении из него металлических труб, стержней различного диаметра и длины.Providing the impact machine with a means for changing the shape of the air pressure diagrams in the working and unloading cavities of the pneumatic pulsator separately in each of them or together with another of these cavities provides the possibility of changing over a wide range of impact energy during forward and reverse motion of the specified machine, which increases the efficiency of the action and expands the scope of its application when driving, for example, blind wells or driving into the ground and removing metal pipes, rods of various diameters and lengths from it.

Выполнение средства для изменения формы диаграмм давления воздуха в рабочей и разгрузочной полостях пневматического пульсатора в виде двух многоступенчатых, например трехступенчатых, регулируемых дросселей обеспечивает четкую повторяемость значений энергии удара ударного механизма при одних и тех же положениях указанных дросселей, что повышает эффективность работы машины ударного действия при выполнении уже известного вида работ, например забивании в грунт труб одинакового диаметра и длины.The implementation of the means for changing the shape of the air pressure diagrams in the working and unloading cavities of the pneumatic pulsator in the form of two multi-stage, for example three-stage, adjustable chokes provides a clear repeatability of the impact energy of the shock mechanism at the same positions of these chokes, which increases the efficiency of the shock machine when performing a known type of work, for example, driving pipes of the same diameter and length into the ground.

Установка двух многоступенчатых, например трехступенчатых, регулируемых дросселей в воздухопроводящие рукава, сообщающие ресивер с рабочей и разгрузочной полостями пневматического пульсатора, обеспечивает высокую удельную мощность машины ударного действия при прямом и обратном ходе, что повышает эффективность ее применения.The installation of two multi-stage, for example three-stage, adjustable chokes in the air ducts, communicating the receiver with the working and unloading cavities of the pneumatic pulsator, provides a high specific power of the shock machine with forward and reverse stroke, which increases the efficiency of its use.

Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежами, где на фиг.1 показана машина ударного действия в продольном разрезе; на фиг.2 - один из вариантов положения многоступенчатых, например трехступенчатых, регулируемых дросселей при работе машины в режиме прямого хода; на фиг.3 то же, при работе в режиме обратного хода.The essence of the proposed technical solution is illustrated by an example of a specific design and drawings, where Fig. 1 shows a percussion machine in longitudinal section; figure 2 - one of the options for the position of multi-stage, for example three-stage, adjustable chokes when the machine is in forward mode; figure 3 is the same when working in reverse mode.

Машина ударного действия (далее - машина) состоит (фиг.1) из ударного механизма 1, пневматического пульсатора 2 (далее - пульсатор), нагнетателя 3, ресивера 4 и двух многоступенчатых, например трехступенчатых, регулируемых дросселей 5, 6 (далее - дроссели).The percussion machine (hereinafter referred to as the machine) consists (Fig. 1) of the percussion mechanism 1, a pneumatic pulsator 2 (hereinafter referred to as the pulsator), a supercharger 3, a receiver 4 and two multi-stage, for example three-stage, adjustable chokes 5, 6 (hereinafter referred to as chokes) .

Ударный механизм 1 включает полый корпус 7, смонтированный в нем рабочий инструмент 8, ударник 9, размещенный в полости корпуса 7 с возможностью перемещения по оси. Ударник 9 разделяет полость корпуса 7 на две изолированные от внешней среды рабочие камеры - переднюю 10 и заднюю 11.The percussion mechanism 1 includes a hollow body 7, a working tool 8 mounted therein, a hammer 9, located in the cavity of the housing 7 with the possibility of movement along the axis. Drummer 9 divides the cavity of the housing 7 into two working chambers isolated from the external environment - front 10 and rear 11.

Основными элементами пульсатора 2 являются: полый корпус 12 и вытеснитель 13, разделяющий полость корпуса 12 пульсатора 2 на рабочую 14 и разгрузочную 15 полости, соединенные воздухопроводящими рукавами 16, 17 соответственно с задней 11 и передней 10 рабочими камерами полого корпуса 7 ударного механизма 1. Вытеснитель 13 перемещается вдоль оси полого корпуса 12 пульсатора 2 с помощью, например, кривошипно-шатунного механизма, приводимого в действие электрическим двигателем (не показаны). Нагнетатель 3 соединен с полым корпусом 12 пульсатора 2 и состоит из полого корпуса 18 с размещенными в нем плунжером 19, связанным с вытеснителем 13, и обратным клапаном 20. На боковой стенке полого корпуса 18 нагнетателя 3 выполнено впускное отверстие 21. Для подачи сжатого воздуха от нагнетателя 3 к ресиверу 4 служит воздухопроводящий рукав 22.The main elements of the pulsator 2 are: a hollow housing 12 and a displacer 13, dividing the cavity of the housing 12 of the pulsator 2 into a working 14 and discharge cavity 15, connected by air ducts 16, 17 respectively to the rear 11 and front 10 working chambers of the hollow body 7 of the percussion mechanism 1. The displacer 13 is moved along the axis of the hollow body 12 of the pulsator 2 using, for example, a crank mechanism driven by an electric motor (not shown). The supercharger 3 is connected to the hollow housing 12 of the pulsator 2 and consists of a hollow housing 18 with a plunger 19 connected to the displacer 13 and a check valve 20. An inlet 21 is made on the side wall of the hollow housing 18 of the supercharger 3. For supplying compressed air from blower 3 to the receiver 4 is an air-conducting sleeve 22.

Дроссели 5, 6 установлены соответственно в воздухопроводящие рукава 24, 23, сообщающие ресивер 4 с разгрузочной 15 и рабочей 14 полостями пульсатора 2. Площади проходных сечений S₁, S₂, S₃ дросселя 6 (фиг.2) и S’₁, S’₂, S’₃дросселя 5 (фиг.3) выбраны так, что S₁>S₂>S₃ и S’₁>S’₂>S’_3,причем не обязательно, что S₁=S’₁, S₂=S’₂, S₃=S’₃.The inductors 5, 6 are installed respectively in the air ducts 24, 23, communicating the receiver 4 with the unloading 15 and the working 14 cavities of the pulsator 2. The area of the passage sections S ₁ , S ₂ , S _{3 of the} inductor 6 (figure 2) and S ' ₁ , S ' ₂ , S' _{3 of the} inductor 5 (Fig. 3) are selected so that S ₁ > S ₂ > S ₃ and S ' ₁ >S' ₂ > S ' _3, and it is not necessary that S ₁ = S' ₁ , S ₂ = S ' ₂ , S ₃ = S' ₃ .

В средней части боковой стенки полого корпуса 12 пульсатора 2 выполнено отверстие 25, посредством которого рабочая 14 и разгрузочная 15 полости его периодически сообщаются воздухопроводящим рукавом 26 с ресивером 4.In the middle part of the side wall of the hollow body 12 of the pulsator 2, a hole 25 is made, by means of which the working 14 and unloading 15 cavities of it periodically communicate with the air-conducting sleeve 26 with the receiver 4.

Машина (фиг.1) работает следующим образом.The machine (figure 1) works as follows.

При включенном двигателе вытеснитель 13 пульсатора 2 перемещается возвратно-поступательно по периодическому закону. При этом давление воздуха в рабочей 14 и разгрузочной 15 полостях пульсатора 2, в воздухопроводящих рукавах 16, 17, задней 11 и передней 10 рабочих камерах ударного механизма 1 изменяется (при установившемся режиме работы) по некоторому периодическому закону с периодом, равным периоду движения вытеснителя 13. Под действием периодически изменяющейся разности давлений в передней 10 и задней 11 рабочих камерах ударник 9 в зависимости от режима работы (прямой или обратный ход) наносит удары по рабочему инструменту 8 или по задней торцевой стенке корпуса 7 ударного механизма 1. Во время работы машины рабочая 14 и разгрузочная 15 полости пульсатора 2 при каждом рабочем цикле сообщаются с ресивером 4 посредством воздухопроводящего рукава 26.When the engine is on, the displacer 13 of the pulsator 2 moves reciprocatingly according to the periodic law. At the same time, the air pressure in the working 14 and unloading 15 cavities of the pulsator 2, in the air-conducting sleeves 16, 17, the rear 11 and the front 10 working chambers of the percussion mechanism 1 changes (under steady state operation) according to some periodic law with a period equal to the period of movement of the displacer 13 Under the action of a periodically changing pressure difference in the front 10 and rear 11 working chambers, the hammer 9, depending on the operating mode (forward or reverse), strikes the working tool 8 or the rear end wall of the housing 7 of the shock mechanism 1. During operation of the machine, the working 14 and unloading 15 cavities of the pulsator 2 at each working cycle communicate with the receiver 4 through an air-conducting sleeve 26.

Плунжер 19 нагнетателя 3, связанный с вытеснителем 13, движется возвратно-поступательно и нагнетает воздух в ресивер 4. Когда давление воздуха в ресивере 4 достигает расчетной величины, подача воздуха в него прекращайся. Величина рабочего давления воздуха в ресивере 4 зависит от степени сжатия в нагнетателе 3 и определяется конструктивными параметрами нагнетателя 3 и настройкой обратного клапана 20. В период времени, когда нагнетатель 3 не подает сжатый воздух в ресивер 4, он практически не расходует энергию: энергия, израсходованная на сжатие воздуха в нагнетателе 3 при прямом ходе плунжера 19, совершает полезную работу при обратном его ходе.The plunger 19 of the supercharger 3, connected with the displacer 13, moves back and forth and pumps air into the receiver 4. When the air pressure in the receiver 4 reaches the calculated value, the air supply to it is stopped. The value of the working air pressure in the receiver 4 depends on the degree of compression in the supercharger 3 and is determined by the design parameters of the supercharger 3 and the setting of the non-return valve 20. During the period of time when the supercharger 3 does not supply compressed air to the receiver 4, it practically does not consume energy: energy expended compressing air in the supercharger 3 with the forward stroke of the plunger 19, performs useful work in the reverse stroke.

Настройка машины на определенный режим работы осуществляется следующим образом.Setting the machine to a specific mode of operation is as follows.

При прямом ходе машины (фиг.2) рабочая полость 14 пульсатора 2 разобщена с ресивером 4 дросселем 6, который перекрывает канал воздухопроводящего рукава 23. Разгрузочная полость 15 пульсатора 2 сообщена с ресивером 4 одним из проходных сечений S’₁, S’₂, S’₃ дросселя 5, например, проходным сечением S’₁. При перемещении вытеснителя 13 влево (по чертежу) от среднего относительно корпуса 12 пульсатора 2 положения давление воздуха в рабочей полости 14 пульсатора, воздухопроводящем рукаве 16 и задней рабочей камере 11 ударного механизма 1 (фиг.1) многократно повышается относительно давления воздуха в ресивере 4. В разгрузочной полости 15 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 17 и передней рабочей камере 10 ударного механизма 1 (фиг.1) вначале, до открытия вытеснителем 13 отверстия 25, понижается относительно давления в ресивере 4, так как воздухопроводящий рукав 24 частично перекрыт проходным сечением S’₁ дросселя 5. После открытия отверстия 25 оно выравнивается с давлением воздуха в ресивере 4. Под действием значительной разности давлений воздуха в задней 11 (высокое давление) и передней 10 (относительно низкое давление) рабочих камерах ударного механизма 1 ударник 9 ударяет по инструменту 8.In the direct course of the machine (Fig. 2), the working cavity 14 of the pulsator 2 is disconnected from the receiver 4 by a throttle 6, which closes the channel of the air-conducting sleeve 23. The discharge cavity 15 of the pulsator 2 is connected to the receiver 4 by one of the passage sections S ' ₁ , S' ₂ , S ' ₃ throttles 5, for example, through passage S' ₁ . When moving the displacer 13 to the left (according to the drawing) from the middle position relative to the housing 12 of the pulsator 2, the air pressure in the working cavity 14 of the pulsator, the air-conducting sleeve 16, and the rear working chamber 11 of the impact mechanism 1 (Fig. 1) increases many times relative to the air pressure in the receiver 4. In the discharge cavity 15 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 17 and the front working chamber 10 of the impact mechanism 1 (Fig. 1), first, before the displacer 13 opens the hole 25, it decreases with respect to the pressure in the receiver 4, since it is air-conducting sleeve 24 is partially closed passage section S _'1 5. After opening the throttle hole 25 is aligned with the air pressure in the receiver 4. Under the action of significant difference of air pressure in the rear 11 (high pressure) and a front 10 (relatively low pressure) of the hammer working chambers 1 drummer 9 hits the instrument 8.

При перемещении вытеснителя 13 вправо (по чертежу), до открытия отверстия 25, давление воздуха в рабочей полости 14 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 16, задней рабочей камере 11 ударного механизма 1 понижаемся, так как воздухоироводящий рукав 23 перекрыт дросселем 6. После открытия отверстия 25 выравнивается с давлением воздуха в ресивере 4. В разгрузочной полости 15 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 17, передней рабочей камере 10 ударного механизма 1, до момента закрытия отверстия 25 вытеснителем 13, давление воздуха равно давлению в ресивере 4. После перекрытия отверстия 25 вытеснителем 13 давление воздуха в разгрузочной полости 15 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 17 и передней рабочей камере 10 ударного механизма 1 несколько повышается относительно давления в ресивере 4 вследствие газодинамического сопротивления проходного сечения S’₁ дросселя 5. Под действием относительно небольшой разности давлений в передней 10 (повышенное давление) и задней 11 (давление, равное давлению в ресивере 4) рабочих камерах ударного механизма 1 ударник 9 останавливаемся в правой части корпуса 7 без удара по его торцу.When moving the displacer 13 to the right (according to the drawing), before opening the hole 25, the air pressure in the working cavity 14 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 16, the rear working chamber 11 of the percussion mechanism 1 decreases, since the air-conducting sleeve 23 is blocked by the throttle 6. After opening the hole 25 equalizes with the air pressure in the receiver 4. In the discharge cavity 15 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 17, the front working chamber 10 of the percussion mechanism 1, until the hole 25 is closed by the displacer 13, the air pressure is equal to the pressure in the receiver 4. After the opening of the hole 25 by the displacer 13, the air pressure in the discharge cavity 15 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 17 and the front working chamber 10 of the percussion mechanism 1 increases slightly relative to the pressure in the receiver 4 due to the gas-dynamic resistance of the passage section S ' _{1 of the} throttle 5. Under the influence of a relatively small the pressure difference in the front 10 (high pressure) and rear 11 (pressure equal to the pressure in the receiver 4) working chambers of the percussion mechanism 1 drummer 9 stop in the right part of the housing 7 without hitting his butt.

При обратном ходе машины (фиг.3) рабочая полость 14 пульсатора 2 сообщена с ресивером 4 одним из проходных сечений, например сечением S₁ дросселя 6, разгрузочная полость 15 разобщена с ним дросселем 5, который перекрывает канал воздухопроводящего рукава 24.During the reverse stroke of the machine (Fig. 3), the working cavity 14 of the pulsator 2 is in communication with the receiver 4 with one of the passage sections, for example, with the cross-section S _{1 of the} throttle 6, the discharge cavity 15 is disconnected with the throttle 5, which closes the channel of the air-conducting sleeve 24.

При перемещении вытеснителя 13 влево (по чертежу) от его среднего относительно корпуса 12 пульсатора 2 положения давление воздуха в рабочей полости 14 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 16, задней рабочей камере 11 ударного механизма 1 несколько повышается относительно давления воздуха в ресивере 4 вследствие газодинамического сопротивления проходного сечения S₁ дросселя 6. В разгрузочной полости 15 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 17 и передней рабочей камере 10 ударного механизма 1 (фиг.1), до момента открытия вытеснителем 13 отверстия 25, давление воздуха понижается; при его открытии - выравнивается с давлением в ресивере 4. Под действием относительно небольшой разности давлений в передней 10 (давление равно давлению в ресивере 4) и задней 11 (давление, повышенное относительно давления в ресивере 4) рабочих камерах ударник 9 останавливается в корпусе 7 без удара по инструменту 8.When the displacer 13 moves to the left (according to the drawing) from its middle position relative to the housing 12 of the pulsator 2, the air pressure in the working cavity 14 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 16, the rear working chamber 11 of the shock mechanism 1 increases slightly relative to the air pressure in the receiver 4 due to the gas-dynamic resistance of the passage section S _{1 of the} throttle 6. In the discharge cavity 15 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 17 and the front working chamber 10 of the impact mechanism 1 (Fig. 1), until the displacer 13 opens the hole 25, air pressure decreases; when it opens, it is aligned with the pressure in the receiver 4. Under the action of a relatively small pressure difference in the front 10 (pressure is equal to the pressure in the receiver 4) and rear 11 (pressure increased relative to the pressure in the receiver 4) working chambers, the hammer 9 stops in the housing 7 without hitting the tool 8.

При перемещении вытеснителя 13 вправо (по чертежу), до момента открытия отверстия 25, давление воздуха в рабочей полости 14 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 16, задней рабочей камере 11 ударного механизма 1 понижается относительно давления в ресивере 4 вследствие газодинамического сопротивления проходного сечения S₁дросселя 6; после его открытия - выравнивается с давлением в ресивере 4. В разгрузочной полости 15 пульсатора 2, воздухопроводящем рукаве 17 и передней рабочей камере 10 ударного механизма 1 давление воздуха, до момента закрытия вытеснителем 13 отверстия 25, равно давлению в ресивере 4. После закрытия указанного отверстия давление воздуха в разгрузочной полости 15, рукаве 17 и камере 10 возрастает многократно, так как разгрузочная полость 15 разобщена с ресивером 4 дросселем 5. Под действием большого перепада давлений воздуха в передней 10 (высокое давление) и задней 11 (низкое давление) рабочих камерах ударник 9 ударят по заднему торцу корпуса 7.When the displacer 13 moves to the right (according to the drawing), until the opening 25, the air pressure in the working cavity 14 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 16, the rear working chamber 11 of the shock mechanism 1 decreases relative to the pressure in the receiver 4 due to the gas-dynamic resistance of the passage section S _{1 of the} throttle 6; after it is opened, it is equalized with the pressure in the receiver 4. In the discharge cavity 15 of the pulsator 2, the air-conducting sleeve 17 and the front working chamber 10 of the percussion mechanism 1, the air pressure, until the displacer 13 closes the hole 25, is equal to the pressure in the receiver 4. After closing this hole the air pressure in the discharge cavity 15, the sleeve 17 and the chamber 10 increases many times, since the discharge cavity 15 is disconnected from the receiver 4 by the throttle 5. Under the action of a large difference in air pressure in the front 10 (high pressure) and rear her 11 (low pressure) working chambers firing pin 9 will hit the rear end of the housing 7.

Таким образом, под действием периодически изменяющейся разности давлении воздуха в передней 10 и задней 11 рабочих камерах ударного механизма 1 ударник 9 наносит удары по инструменту 8 или по заднему торцу корпуса 7 ударною механизма 1, т.е. машина совершает прямой или обратный ход.Thus, under the action of a periodically changing difference in air pressure in the front 10 and rear 11 working chambers of the impact mechanism 1, the impactor 9 strikes the tool 8 or the rear end of the housing 7 of the impact mechanism 1, i.e. the machine makes a direct or reverse stroke.

Форма диаграммы давления воздуха и, следовательно, энергия удара ударника 9 по корпусу 7 или рабочему инструменту 8 регулируется подбором проходных сечений дросселей 5 и 6. Чем меньше, например, проходное сечение дросселя 6, тем больше разность давлений воздуха в задней 11 и передней 10 рабочих камерах ударного механизма 1 и больше энергия удара ударника 9 по инструменту 8. И, наоборот, чем меньше проходное сечение дросселя 5, тем больше энергия удара ударника 9 по заднему торцу корпуса 7.The shape of the diagram of air pressure and, therefore, the impact energy of the striker 9 on the housing 7 or the working tool 8 is regulated by the selection of the flow areas of the chokes 5 and 6. The smaller, for example, the flow area of the choke 6, the greater the difference in air pressure in the rear 11 and front 10 working the chambers of the percussion mechanism 1 and more, the impact energy of the striker 9 against the tool 8. And, conversely, the smaller the flow area of the throttle 5, the greater the impact energy of the striker 9 at the rear end of the housing 7.

При перекрытых дросселями 5,6 воздухопроводящих рукавах 24, 23 ударный механизм 1 работает и качестве вибратора: ударник 9 периодически наносит удары по инструменту 8 и заднему торцу корпуса 7. Этим достигается, в частности, расширение области применения машины.With 5.6 ducts 24, 23 blocked by throttles, the impact mechanism 1 also works as a vibrator: the impactor 9 periodically strikes the tool 8 and the rear end of the housing 7. This, in particular, extends the scope of the machine.

Claims

A percussion machine, including a percussion mechanism with a hollow body, a working tool mounted in it, a striker placed in the body cavity and dividing it into two working chambers isolated from the external environment - front and rear, pneumatic pulsator made in the form of a hollow body with in it a displacer kinematically connected to the engine and dividing the cavity of the pneumatic pulsator body into the working and unloading cavities communicated by means of air-conducting sleeves, respectively, with days and the front chambers of the hollow body of the percussion mechanism, a supercharger made in the form of a hollow body connected to a pneumatic pulsator with a check valve and a plunger connected to the displacer inside it, a receiver communicated by air-conduit sleeves with a supercharger and a pneumatic pulsator, characterized in that it is equipped means for changing the shape of the air pressure diagrams in the working and unloading cavities of the pneumatic pulsator separately in each of them or together with the other of these cavities her, while the specified tool is made in the form of two multi-stage, for example three-stage, adjustable chokes installed in the air ducts, communicating the receiver with the working and unloading cavities of the pneumatic pulsator.