RU2256544C1

RU2256544C1 - Pneumatic hammer with throttle type air distribution

Info

Publication number: RU2256544C1
Application number: RU2004123987/02A
Authority: RU
Inventors: Д.Э. Абраменков (RU); Д.Э. Абраменков; Э.А. Абраменков (RU); Э.А. Абраменков; Ю.Н. Боровских (RU); Ю.Н. Боровских; А.А. Кутумов (RU); А.А. Кутумов; Ю.Э. Малышева (RU); Ю.Э. Малышева; В.С. Матюхин (RU); В.С. Матюхин
Original assignee: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин); Абраменков Дмитрий Эдуардович
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2005-07-20

Abstract

FIELD: building and mining percussion action machines, possibly development of manual pneumatic hammers in machine engineering, heavy duty pneumatic percussion action machines for breaking rocks and frozen grounds.

SUBSTANCE: in pneumatic hammer with throttle type air distribution between wall of sleeve and outer lateral surface of cylinder there is annular non flow-through afterburner. Boost ducts providing cyclic communication of afterburner with working-stroke chamber are made in the form of radial ducts in wall of cylinder. Spacing between end of cover turned to working-stroke chamber and cut-off edge of cut of boost duct at side of adjacent outlet duct is cyclically closed by means of striker and it is less than length of striker. Cover has additional throttling calibrated duct for mutual communication of constant distributing-network chamber with non flow-through afterburner.

EFFECT: improved design providing increased percussion power of hammer, increased energy of single percussion.

5 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области строительных и горных машин ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков для машиностроения, а также тяжелых пневмоударных машин для разрушения скальных пород и мерзлых грунтов.The present invention relates to the field of construction and mining percussion machines and can be used to create manual pneumatic hammers for mechanical engineering, as well as heavy pneumatic impact machines for the destruction of rock and frozen soils.

Известен погружной пневмоударник (см., например, а.с. СССР №470608, кл. Е 21 С 3/24, 1975), включающий цилиндр, разделенный ударником на камеры рабочего и холостого ходов, трубку с системой продольных управляемых и продувочных, а также радиальных каналов, отсекающие кромки которых при взаимодействии с боковой поверхностью центрального сквозного канала и выточки в ударнике периодически сообщают указанные камеры с сетью сжатого воздуха, причем трубка установлена в канале хвостовика рабочего инструмента уплотненно.Known submersible hammer (see, for example, AS USSR No. 470608, class E 21 C 3/24, 1975), including a cylinder divided by a drummer into the chambers of working and idling, a tube with a system of longitudinal controlled and purge, and also radial channels, the cutting edges of which, when interacting with the lateral surface of the central through channel and the recesses in the hammer, periodically communicate these chambers with a compressed air network, and the tube is sealed in the channel of the working tool shank.

Недостатком такого и подобных ему пневмоударных механизмов является специфическая зависимость длины ударника от величины его хода: длина более чем в 2 раза превышает ход ударника. Такие механизмы характеризуются большой массой ударника, значительными габаритами по длине, повышенной вибрацией цилиндра и для ручных машин практически неприемлемы. Существенным недостатком конструктивного решения таких механизмов является обязательность уплотненных неподвижных посадок трубки относительно цилиндра и хвостовика рабочего инструмента, а также подвижных посадок ударника относительно трубки и цилиндра. Поскольку с "одной установки" технологически не представляется возможным обрабатывать одновременно все детали (цилиндр, трубку, хвостовик и ударник), то практически невозможно осуществить уплотненные подвижные посадки без перекосов, "закусываний", что ухудшает энергетические xapaктеристики механизма и машины в целом.The disadvantage of this and similar pneumatic impact mechanisms is the specific dependence of the length of the striker on the magnitude of its stroke: the length is more than 2 times the stroke of the striker. Such mechanisms are characterized by a large mass of the striker, significant dimensions along the length, increased vibration of the cylinder, and for manual machines are almost unacceptable. A significant drawback of the constructive solution of such mechanisms is the compulsory compaction of fixed fixed tube fittings relative to the cylinder and the tool shank, as well as movable striker fittings relative to the tube and cylinder. Since it is technologically impossible to process all parts from the “one installation” at the same time (cylinder, tube, shank and hammer), it is practically impossible to make compact movable landings without distortions, “bites”, which degrades the energy characteristics of the mechanism and the machine as a whole.

Известен также пневматический молоток (см., например, а.с. CCCP №1061982, кл. В 25 D 9/04, 1983), включающий цилиндрический корпус, размещенный в нем ударник со сквозным осевым отверстием, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, крышку с осевой многоканальной трубкой, служащей для впуска сжатого воздуха в камеры, и систему выпускных дросселей, периодически сообщающих камеры с атмосферой, причем система выпускных дросселей выполнена в крышке и трубке, которая жестко и уплотненно закреплена относительно крышки и боковой поверхностью взаимодействует с поверхностью сквозного отверстия в ударнике.Also known is a pneumatic hammer (see, for example, AS CCCP No. 1061982, class B 25 D 9/04, 1983), including a cylindrical body, a drummer placed in it with a through axial hole, dividing the body cavity into the working chamber and idle, a cover with an axial multichannel tube, which serves for the intake of compressed air into the chambers, and a system of exhaust chokes periodically communicating the chambers with the atmosphere, moreover, the system of exhaust chokes is made in the cover and the tube, which is rigidly and tightly fixed relative to the cover and side surface It interacts with the surface of the through hole in the hammer.

Недостатком такого и подобных ему пневмоударных механизмов является обязательность уплотненных неподвижных посадок трубки относительно крышки или цилиндрического корпуса, а также подвижных посадок ударника относительно трубки и цилиндрического корпуса. В указанном конструктивном решении трубка выполнена консольной с уплотненным защемлением относительно крышки, поэтому дополнительным существенным недостатком следует считать, с высокой вероятностью, поломку трубки по поперечному сечению вблизи ее жесткого закрепления.The disadvantage of this and similar pneumatic impact mechanisms is the compulsory compaction of fixed fixed tube seating relative to the lid or cylindrical body, as well as movable hammer strikes relative to the tube and cylindrical body. In the indicated constructive solution, the tube is cantilevered with compacted jamming relative to the lid; therefore, it is highly probable that the tube will break through its cross section near its rigid fastening with a high probability.

Известно также пневматическое устройство ударного действия (см., например, а.с. СССР №1235719, кл. В 25 D 9/04, 1986), включающее корпус с аккумуляционной камерой и выпускными каналами, соединенную с ним футорку с предварительной камерой, размещенные в корпусе соосно ему воздухоподводящую трубку, закрепленную в футорке, и взаимодействующий с трубкой полый ударник, периодически перекрывающий выпускные каналы и образующий с корпусом камеры рабочего и холостого ходов, сообщаемые периодически между собой посредством перепускных каналов и постоянно с предварительной камерой посредством впускных дросселей, и рабочий инструмент, причем впускной дроссель, соединяющий камеру холостого хода, выполнен в трубке на участке ее закрепления в футорке, а перепускные каналы выполнены в виде глухих продольных пазов на наружной цилиндрической поверхности трубки, периодически перекрываемых торцами ударника.Also known is a pneumatic shock device (see, for example, AS USSR No. 1235719, class B 25 D 9/04, 1986), including a housing with an accumulation chamber and exhaust channels, a footwork connected to it with a preliminary chamber, in the housing, an air supply tube coaxial to it fixed in the foot, and a hollow hammer interacting with the tube, periodically blocking the outlet channels and forming working and idle chambers with the body, periodically communicating with each other via bypass channels and constantly redvaritelnoy chamber via the inlet throttle and the working tool, wherein an intake throttle, which connects the chamber idle tube is in the area of its fastening to Fittings and passageways are formed as deaf longitudinal grooves on the outer cylindrical surface of the tube periodically overlapped ends of the striker.

Недостатком такого и подобных ему пневматических устройств ударного действия является обязательность уплотнения неподвижной посадки трубки относительно футорки (крышки), как заделки-защемления с консолью, опертой на подвижную посадку в сквозном осевом отверстии полого ударника. При таком и подобном ему закреплении трубки требуется обеспечить также уплотненную посадку ударника относительно трубки и цилиндра корпуса. Невозможность обработки осевых отверстий цилиндра ударника, трубки и крышки с "одной установки" обусловливает несоосность отверстий и приводит к перекосам, "закусыванию", повышенному неравномерному трению на сопрягаемых взаимодействующих поверхностях и торможению ударника и, как следствие, снижению энергии единичного удара и числа ударов, а также поломке трубки и остановке устройства ударного действия. Перекосы приводят к непроизводительным утечкам и перетечкам, нарушающим расчетный процесс в рабочих камерах устройства.The disadvantage of this and similar pneumatic impact devices is the compulsory compaction of a fixed tube seating relative to the futurka (cover), as a pinch-pin with a console supported on a movable landing in a through axial hole of a hollow projectile. With such and similar fastening of the tube, it is also necessary to provide a sealed landing of the striker relative to the tube and the cylinder of the body. The inability to process the axial bore of the cylinder of the hammer, tube and cover from the "one installation" causes misalignment of the holes and leads to distortions, "biting", increased uneven friction on the mating interacting surfaces and braking of the hammer and, as a result, reduce the energy of a single impact and the number of strokes, as well as a breakdown of the tube and stopping the percussion device. Distortions lead to unproductive leaks and overflows that violate the calculation process in the working chambers of the device.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предлагаемому является пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением (см., например, патент РФ №2062692, кл. В 25 D 9/04, 17/12, Е 21 С 3/24, 1996) - прототип, включающий полый цилиндр с размещенным в нем ударником с центральным сквозным каналом, разделяющим полость цилиндра на камеру рабочего и холостого ходов, трубку с продольным каналом, взаимодействующую с центральным каналом ударника, снабженную постоянно открытым впускным дроссельным каналом в камере холостого хода, установленную с опиранием на торец цилиндра крышку с буртиками, на который опирается стакан с воздухоподводящим каналом, разъемно закрепленный относительно цилиндра, а также кольцевую аккумуляционную камеру, образованную стенкой стакана и внешней боковой поверхностно цилиндра, перепускные каналы выполнены в стенке цилиндра на уровне камеры рабочего хода в виде радиальных каналов, трубка выполнена с возможностью осевого и радиального перемещения относительно центрального сквозного отверстия крышки, а постоянно открытый впускной в камеру рабочего хода дроссельный канал выполнен в виде кольцевого канала с возможностью изменения формы его поперечного сечения, образованного боковыми поверхностями трубки и центрального сквозного отверстия в крышке. Молоток также содержит сетевую камеру, радиальные выпускные каналы в цилиндре, воздухоотбойное кольцо с каналами в стенке, образующие выпускную камеру, рабочий инструмент с хвостовиком, колпак, закрепленный разъемно относительно цилиндра, и рукоятку с устройством включения подачи сжатого воздуха в сетевую камеру.The closest technical solution in relation to the proposed is a pneumatic hammer with throttle air distribution (see, for example, RF patent No. 2062692, CL 25 D 9/04, 17/12, E 21 C 3/24, 1996) - prototype, including a hollow cylinder with a drummer located in it with a central through channel dividing the cylinder cavity into the working and idle chamber, a pipe with a longitudinal channel interacting with the central channel of the striker, equipped with a constantly open inlet throttle channel in the idle chamber, installed with the cover with flanges is pounded against the end of the cylinder, on which the glass with an air supply channel rests, detachably fixed relative to the cylinder, as well as an annular accumulation chamber formed by the glass wall and the outer lateral surface cylinder, the bypass channels are made in the cylinder wall at the level of the working chamber in the form of radial channels, the tube is made with the possibility of axial and radial movement relative to the central through hole of the cover, and a constantly open inlet into the working chamber Yes, the throttle channel is made in the form of an annular channel with the possibility of changing the shape of its cross section formed by the side surfaces of the tube and the central through hole in the cover. The hammer also contains a network chamber, radial exhaust channels in the cylinder, an air baffle ring with channels in the wall forming the exhaust chamber, a working tool with a shank, a cap fixed detachably relative to the cylinder, and a handle with a device for switching on the supply of compressed air to the network chamber.

Указанный пневматический молоток как содержащий наибольшее количество существенных признаков по отношению к предлагаемому принят в качестве прототипа.The specified pneumatic hammer as containing the largest number of essential features in relation to the proposed adopted as a prototype.

Основной недостаток прототипа - это значительный объем аккумуляционной камеры, постоянно сообщенной с камерой рабочего хода, обусловливает давление воздуха в них в конце холостого хода, как правило, меньшее по величине в сравнении с давлением воздуха в камере сетевого воздуха на 15...17%, что не способствует на столько же сократить время торможения ударника, а в начале рабочего хода сократить время его разгона и приобретения ударником более высокой скорости. Отмеченное приводит к увеличению времени цикла и уменьшению скорости соударения ударника с хвостовиком инструмента, а следовательно, уменьшению ударной мощности молотка как за счет уменьшения частоты ударов, так и уменьшения энергии единичного удара.The main disadvantage of the prototype is the significant volume of the accumulation chamber, constantly in communication with the working chamber, which determines the air pressure in them at the end of idling, as a rule, lower than the air pressure in the network chamber by 15 ... 17%, which does not contribute to reduce the braking time of the drummer by the same amount, and at the beginning of the working stroke, reduce the time of its acceleration and acquisition by the drummer of a higher speed. The aforementioned leads to an increase in the cycle time and a decrease in the speed of impact of the striker with the tool shank, and consequently, a decrease in the impact power of the hammer, both by reducing the frequency of impacts and by reducing the energy of a single impact.

Недостатки прототипа и ему подобных пневматических молотков с дроссельным воздухораспределением можно исключить, если функции аккумуляционной камеры заменить на функции форсажной камеры, которые обеспечат давление воздуха в них до величины давления его в сетевой камере, а следовательно, до величины максимально возможного давления воздуха, поступающего из сети.The disadvantages of the prototype and similar pneumatic hammers with throttle air distribution can be eliminated if the functions of the accumulation chamber are replaced by the functions of the afterburner, which will provide air pressure in them up to the pressure in the network chamber, and therefore to the maximum possible air pressure coming from the network .

При этом необходимо на некотором участке движения ударника перекрыть радиальный перепускной канал, сообщающий камеры рабочего хода и форсажную при холостом ходе и открыть сообщение при рабочем ходе. Отмеченное позволит не создавать значительного по величине противодавления воздуха в камере рабочего хода при торможении ударника в конце холостого хода, а следовательно, не создавать с ее стороны значительных сил отдачи, вызывающих колебательное движение цилиндра молотка. При разгоне ударника в начальный период рабочего хода давление воздуха в камере благодаря поступлению его из сетевой камеры не понизится, а при открытии перепускного канала, который наделяется функциями форсажного канала, давление в камере рабочего хода повысится, и ударник, получив дополнительный импульс давления, увеличит скорость своего движения в сторону хвостовика рабочего инструмента Отмеченное позволит повысить скорость соударения и сократить время движения ударника при рабочем ходе.At the same time, it is necessary to block the radial bypass channel, which communicates the working chamber and the afterburner at idle, and open the message during the working course at a certain section of the drummer’s movement. The aforementioned will make it possible not to create a significant counter-pressure of air in the working chamber during braking of the striker at the end of idling, and therefore not to create significant recoil forces from it, causing oscillatory motion of the hammer cylinder. During acceleration of the striker in the initial period of the working stroke, the air pressure in the chamber will not decrease due to its entry from the network camera, and when the bypass channel, which is equipped with the functions of the afterburner, is opened, the pressure in the working chamber will increase, and the striker, receiving an additional pressure impulse, will increase the speed of its movement towards the shank of the working tool. The aforementioned will increase the speed of impact and reduce the time of movement of the hammer during the working stroke.

Таким образом, для достижения положительного эффекта необходимо изменить координату форсажного канала и форсажную камеру постоянно сообщить с сетью сжатого воздуха посредством сетевой камеры сетевого воздуха.Thus, in order to achieve a positive effect, it is necessary to change the coordinate of the afterburner and the afterburner should be constantly informed with the compressed air network via the network air network camera.

Сущность предлагаемого технического решения пневматического молотка с дроссельным воздухораспределением заключается в следующем.The essence of the proposed technical solution of a pneumatic hammer with throttle air distribution is as follows.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением включает сетевую камеру, рукоятку с устройством включения подачи сжатого воздуха в сетевую камеру, полый цилиндр, размещенный в нем ударник с центральным каналом и разделяющий полость цилиндра на камеры холостого и рабочего ходов, пропущенную через центральный канал ударника трубку, соединяющую постоянно сетевую камеру с камерой холостого хода через постоянно открытый впускной дроссельный канал, установленную на одном торце цилиндра со стороны камеры рабочего хода крышку с буртиком и центральным сквозным отверстием для проведения через нее трубки, постоянно открытый впускной в камеру рабочего хода дроссельный канал, соединяющий сетевую камеру с камерой рабочего хода, выпускные каналы, выполненные в боковой стенке цилиндра, и рабочий инструмент с хвостовиком, установленным в другом торце цилиндра, причем на буртике крышки установлен своим днищем стакан, обращенный к буртику крышки, трубка выполнена с возможностью осевого и радиального перемещения относительно центрального сквозного отверстия крышки, а постоянно открытый впускной в камеру рабочего хода дроссельный канал выполнен в виде кольцевого канала с возможностью изменения формы его поперечного сечения, образованного боковыми поверхностями трубки и центрального сквозного отверстия в крышка, трубка со стороны крышки в сетевой камере снабжена буртиком для взаимодействия с седлом отверстия крышки, причем между стенкой стакана и внешней боковой поверхностью цилиндра образована непроточная форсажная камера, а каналы форсажа, сообщающие периодически форсажную камеру с камерой рабочего хода, выполнены в стенке цилиндра в виде радиальных каналов и так, что расстояние от торца крышки, обращенного в камеру рабочего хода до отсечной кромки среза форсажного канала со стороны ближнего выпускного канала периодически перекрывается ударником и выполнено меньшим длины ударника, причем в крышке выполнен дополнительный дроссельный калиброванный канал, соединяющий постоянно сетевую камеру и непроточную форсажную камеру между собой.An air hammer with a throttle air distribution includes a network camera, a handle with a device for turning on compressed air to the network camera, a hollow cylinder, a drummer located in it with a central channel and dividing the cylinder cavity into idle and working chambers, a pipe passed through the central channel of the drummer constantly connecting a network camera with an idle camera through a constantly open inlet throttle channel mounted on one end of the cylinder from the side of the working chamber, a cover with a throttle and a central through hole for conducting a tube through it, a throttle channel that constantly connects the inlet to the working chamber connecting the network camera with the working chamber, exhaust channels made in the side wall of the cylinder, and a working tool with a shank installed in the other end of the cylinder, moreover, on the flange of the lid there is installed a cup with its bottom facing the flange of the lid, the tube is made with the possibility of axial and radial movement relative to the central through hole of the lid, and the throttle channel, which is constantly open inlet to the working chamber, is made in the form of an annular channel with the possibility of changing the shape of its cross section formed by the side surfaces of the tube and the central through hole in the lid, the tube from the lid side in the network chamber is provided with a shoulder for interaction with the lid opening saddle, moreover between the wall of the glass and the outer lateral surface of the cylinder is formed a non-flow afterburner, and the afterburner channels, periodically communicating the afterburner with the working chamber stroke, made in the cylinder wall in the form of radial channels and so that the distance from the end face of the cover facing the working chamber to the cut-off edge of the afterburner channel cut from the side of the near exhaust channel is periodically blocked by the hammer and made smaller than the length of the hammer, and an additional calibrated throttle channel that constantly connects the network camera and the non-flow afterburner to each other.

Целесообразно дополнительный дроссельный калиброванный канал, соединяющий постоянно сетевую камеру и непроточную форсажную камеру, выполнить в виде калиброванного радиального канала в буртике крышки.It is advisable that an additional calibrated throttle channel, which constantly connects the network camera and the non-flow afterburner, be made in the form of a calibrated radial channel in the flange of the lid.

Целесообразно дополнительный дроссельный калиброванный канал, соединяющий постоянно сетевую камеру и непроточную форсажную камеру, выполнить в виде калиброванного паза на буртике крышки.An additional calibrated throttle channel, which constantly connects the network camera and the non-flow afterburner, is expedient in the form of a calibrated groove in the flange of the lid.

Целесообразно дополнительный дроссельный калиброванный канал, соединяющий постоянно сетевую камеру и непроточную форсажную камеру, выполнить в виде наклонного круглого калиброванного отверстия в буртике крышки.It is advisable that an additional throttle calibrated channel, which constantly connects the network camera and the non-flow afterburner, be made in the form of an inclined round calibrated hole in the flange of the lid.

Целесообразно дополнительный дроссельный калиброванный канал, соединяющий постоянно сетевую камеру и непроточную форсажную камеру, выполнить в виде продольного калиброванного канала в буртике крышки.It is advisable that an additional calibrated throttle channel, which constantly connects the network camera and a non-flow afterburner, be made in the form of a longitudinal calibrated channel in the flange of the lid.

На фиг.1 показан молоток с частичным продольным разрезом с трубкой, непроточной форсажной камерой и дополнительным дроссельным калиброванным радиальным каналом впуска в буртике крышки; на фиг.2 - фрагмент исполнения дополнительного дроссельного калиброванного канала впуска в непроточную форсажную камеру в виде калиброванного паза на буртике крышки; на фиг.3 - фрагмент исполнения дополнительного дроссельного калиброванного канала впуска в непроточную форсажную камеру в виде наклонного круглого калиброванного канала в буртике крышки; на фиг.4 - фрагмент исполнения дополнительного дроссельного калиброванного канала впуска в непроточную форсажную камеру в виде продольного калиброванного канала в буртике крышки. Обозначения на всех чертежах приняты одинаковыми.Figure 1 shows a hammer with a partial longitudinal section with a tube, a non-flow afterburner and an additional throttle calibrated radial inlet channel in the flange of the lid; figure 2 is a fragment of the execution of an additional throttle calibrated inlet channel into the non-flow afterburner in the form of a calibrated groove on the flange of the lid; figure 3 is a fragment of the execution of an additional throttle calibrated inlet channel into the non-flow afterburner in the form of an inclined round calibrated channel in the flange of the lid; figure 4 is a fragment of the execution of an additional throttle calibrated inlet channel into the non-flow afterburner in the form of a longitudinal calibrated channel in the flange of the lid. The designations in all the drawings are the same.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением (см. фиг.1) содержит полый цилиндр 1 с размещенным в нем ударником 2 с центральным сквозным каналом 3, разделяющим полость цилиндра 1 на камеры рабочего 4 и холостого 5 ходов и трубку 6 с продольным каналом 7. Трубка 6 взаимодействует с центральным каналом 3 ударника 2 и снабжена постоянно открытым дроссельным каналом 8 в камеру 5 холостого хода. Трубка 6 установлена со стороны камеры 4 рабочего хода в центральном отверстии неподвижной крышки 9 и образует кольцевой впускной дроссельный канал 10. Возможность продольного и радиального перемещения трубки 6 обеспечивается за счет кольцевого зазора между боковой поверхностью 11 центрального отверстия крышки 9 и боковой поверхностью 12 трубки 6. При этом зазор выполняет функции впускного дроссельного канала с переменной формой площади сечения, но постоянного проходного сечения в камеру 4 рабочего хода. Крышка 9 снабжена фланцевым буртиком 13 и уплотнительным буртиком 14, посредством которых она опирается на торец 15 цилиндра 1 и стакан 16, обращенным к буртику 14. Стакан 16 уплотненно и разъемно, например, посредством резьбового соединения закреплен на цилиндре 1 и снабжен воздухоподводящим каналом 17 от съемной рукоятки 18 с пусковым устройством любого известного типа. Между стаканом 16, буртиком 14 крышки 9 образована сетевая камера 19, а между стаканом 16, буртиками 14 и 13 и цилиндром 1 образована кольцевая форсажная камера 20, периодически сообщающаяся посредством радиального форсажного канала 21 в цилиндре с камерой 4. Исполнение форсажного канала 21 должно удовлетворять условию: расстояние от торца крышки, обращенного в камеру 4 рабочего хода до отсечной кромки среза форсажного канала, со стороны ближнего выпускного канала 22 выполнено меньшим длины ударника 2.Pneumatic hammer with throttle air distribution (see figure 1) contains a hollow cylinder 1 with a drummer 2 located in it with a central through channel 3, dividing the cavity of the cylinder 1 into the chambers of the working 4 and idle 5 strokes and the tube 6 with the longitudinal channel 7. Tube 6 interacts with the Central channel 3 of the drummer 2 and is equipped with a constantly open throttle channel 8 in the idle chamber 5. The tube 6 is installed on the side of the chamber 4 of the working stroke in the Central hole of the fixed cover 9 and forms an annular inlet throttle channel 10. The longitudinal and radial movement of the tube 6 is provided due to the annular gap between the side surface 11 of the Central hole of the cover 9 and the side surface 12 of the tube 6. In this case, the gap performs the functions of the inlet throttle channel with a variable shape of the cross-sectional area, but of a constant passage section into the chamber 4 of the working stroke. The lid 9 is equipped with a flange flange 13 and a sealing flange 14, by means of which it rests on the end face 15 of the cylinder 1 and the glass 16 facing the shoulder 14. The glass 16 is sealed and detachable, for example, is secured to the cylinder 1 by means of a threaded connection and is provided with an air supply channel 17 from removable handle 18 with a trigger device of any known type. A network camera 19 is formed between the glass 16, the flange 14 of the cover 9, and an annular afterburner 20 is formed between the glass 16, the flanges 14 and 13 and the cylinder 1, periodically communicating via the radial afterburner channel 21 in the cylinder with the camera 4. The afterburner 21 must satisfy condition: the distance from the end face of the lid facing the chamber 4 of the working stroke to the cutoff edge of the slice of the afterburner channel, from the side of the near exhaust channel 22 is made smaller than the length of the hammer 2.

Цилиндр 1 снабжен радиальными выпускными каналами 22, 23 и 24, расположенными ярусами, на уровне которых установлено воздухоотбойное кольцо 25 с выпускным каналом, например в виде щели 26. Между кольцом 25 и цилиндром 1 образована выпускная камера 27. Хвостовик 28 рабочего инструмента 29 установлен в камере 5 и удерживается от выпадания устройством для его удержания, например, в виде обрезиненного металлического колпака 30, закрепленного разъемно относительно цилиндра 1 посредством резьбового или другого известного соединения. На трубке 6 со стороны сетевой камеры 19 выполнен уплотнительный буртик 31 с уплотнительным седлом 32. Центральное сквозное отверстие - кольцевой впускной дроссельный канал 10 крышки 9 выполнен с кольцевым уплотнительным седлом 33, что позволяет уменьшить удельный ударный импульс седла 32 буртика 31 трубки 6 о крышку 9, чем увеличивает ресурс крышки, трубки и молотка в целом. Буртик 14 крышки 13 для обеспечения гарантированного постоянного впуска сжатого воздуха из камеры 19 в форсажную камеру 20 снабжен дополнительным дроссельным калиброванным радиальным каналом 34 впуска в буртике 14 крышки 9 (см. фиг.1), либо дополнительным дроссельным калиброванным пазом 35 на буртике 14 крышки 9 (см. фиг.2), либо дополнительным дроссельным калиброванным наклонным каналом 36 в буртике 13 крышки 9 (см. фиг.3), либо дополнительным дроссельным калиброванным продольным каналом 37 в буртике 13 крышки 9 (см. фиг.1).The cylinder 1 is provided with radial outlet channels 22, 23 and 24, arranged in tiers, at the level of which an air baffle ring 25 with an outlet channel is installed, for example in the form of a slit 26. An outlet chamber 27 is formed between the ring 25 and the cylinder 1. The shank 28 of the working tool 29 is installed in the chamber 5 and is kept from falling out by the device for holding it, for example, in the form of a rubberized metal cap 30, which is detachably fixed relative to the cylinder 1 by means of a threaded or other known connection. On the tube 6 from the side of the network camera 19, a sealing bead 31 is made with a sealing seat 32. The central through hole is an annular inlet throttle channel 10 of the cover 9 is made with an annular sealing seat 33, which allows to reduce the specific shock impulse of the seat 32 of the bead 31 of the tube 6 about the cover 9 than increases the resource of the cap, tube and hammer as a whole. The flange 14 of the cover 13 to ensure a guaranteed constant intake of compressed air from the chamber 19 into the afterburner 20 is equipped with an additional throttle calibrated radial inlet channel 34 in the flange 14 of the cover 9 (see Fig. 1), or an additional throttle calibrated groove 35 on the flange 14 of the cover 9 (see figure 2), or an additional throttle calibrated inclined channel 36 in the flange 13 of the cover 9 (see figure 3), or an additional throttle calibrated longitudinal channel 37 in the flange 13 of the cover 9 (see figure 1).

Уплотняющее положение буртика 14 крышки 9 относительно стакана 16 может обеспечиваться дополнительным устройством, например, пружиной поджатия, установленной между буртиком цилиндра 1 и буртиком 13 крышки.The sealing position of the flange 14 of the lid 9 relative to the cup 16 may be provided by an additional device, for example, a preload spring installed between the flange of the cylinder 1 and the flange 13 of the lid.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением работает следующим образом.A pneumatic hammer with throttle air distribution works as follows.

При нажатии на рукоятку 17 до упора инструментом 29 в обрабатываемую среду трубка 6 выталкивается хвостовиком 28 в сетевую камеру 19, уплотнительное седло 32 буртика 31 трубки отходит от уплотнительного седла 33 крышки 9 и при включении пускового устройства рукоятки сжатый воздух поступает по каналу 17 в стакане 16 в сетевую камеру. Из камеры 19 сетевой воздух поступает в камеру 4 рабочего хода по кольцевому выпускному дроссельному каналу 10 и одновременно в непроточную форсажную камеру 20, либо через дополнительный дроссельный калиброванный радиальный канал 34 в буртике 14 (см. фиг.1), либо через дополнительный дроссельный калиброванный паз 35 в буртике 14 (см. фиг.2), либо через дополнительный дроссельный калиброванный наклонный канал 36 в крышке 9 (см. фиг.3), либо через дополнительный дроссельный калиброванный продольный канал 37 в крышке 9 (см. фиг.4) и одновременно из непроточной форсажной камеры 20 поступает в камеру 4 через форсажный канал 21, если он не перекрыт ударником 2. Так же из камеры 19 сетевой воздух поступает в камеру 5 холостого хода по впускному дроссельному каналу 8 и продольному каналу 7 в трубке 6.When the handle 17 is pressed fully by the tool 29 into the medium to be processed, the tube 6 is pushed by the shank 28 into the network chamber 19, the sealing seat 32 of the tube collar 31 moves away from the sealing seat 33 of the cover 9, and when the handle trigger is turned on, compressed air enters through the channel 17 in the nozzle 16 into the network camera. From the chamber 19, the network air enters the working chamber 4 through the annular exhaust throttle channel 10 and simultaneously into the non-flow afterburner 20, either through an additional throttle calibrated radial channel 34 in the shoulder 14 (see Fig. 1), or through an additional throttle calibrated groove 35 in the flange 14 (see FIG. 2), either through an additional throttle calibrated inclined channel 36 in the cover 9 (see FIG. 3), or through an additional throttle calibrated longitudinal channel 37 in the cover 9 (see FIG. 4) and simultaneously from leaking second afterburner 20 enters the afterburner chamber 4 via channel 21 if it is not blocked by the hammer 2. As chamber 19 of the power air enters the chamber 5 via the inlet idling throttle channel 8 and the longitudinal channel 7 in the tube 6.

Давление воздуха в камерах 4 и 20 будет оставаться практически равным атмосферному, так как выпускные каналы 22 и 23, а также форсажный канал 21, имеющие площади проходного сечения, превышающие площади впускного кольцевого дросселя 10 и дополнительного дроссельного калиброванного радиального канала 34 (см. фиг.1), либо дополнительного дроссельного калиброванного паза 35 (см. фиг.2), либо дополнительного дроссельного калиброванного наклонного канала 36 (см. фиг.3), либо дополнительного дроссельного калиброванного продольного канала 37 (см. фиг.4), открыты, то посредством каналов 22 и 23 с выпускной камерой 27 и посредством щелевого канала 26 в воздухоотбойном кольце 25 камеры 4 и 20 сообщены с атмосферой.The air pressure in the chambers 4 and 20 will remain almost equal to atmospheric, since the exhaust channels 22 and 23, as well as the afterburner 21, having passage areas greater than the areas of the inlet ring throttle 10 and the additional calibrated throttle radial channel 34 (see Fig. 1), or an additional throttle calibrated groove 35 (see FIG. 2), or an additional throttle calibrated inclined channel 36 (see FIG. 3), or an additional throttle calibrated longitudinal channel 37 (see FIG. 4), open you, then through the channels 22 and 23 with the exhaust chamber 27 and through the slotted channel 26 in the air ring 25 of the chamber 4 and 20 are in communication with the atmosphere.

В камере 5 холостого хода, поскольку она разобщена с атмосферой, давление воздуха увеличивается, и ударник 2 начнет перемещаться по трубке 6 от хвостовика 28 инструмента 29, установленного в колпаке 30, совершая холостой ход.In the idle chamber 5, since it is disconnected from the atmosphere, the air pressure increases, and the hammer 2 begins to move along the tube 6 from the shank 28 of the tool 29 installed in the cap 30, making idle.

При последующем перемещении ударник 2 перекроет своей боковой поверхностью последовательно выпускные каналы 23 и 22, в результате чего начнется повышение давления воздуха, отсеченного в камерах 4 и 20, а также воздуха, вновь натекаемого в эти камеры через кольцевой впускной дроссельный канал 10 и через дополнительные дроссельные калиброванные радиальные каналы 34 (см фиг.1),либо паз 35 (см. фиг.2), либо наклонный 36 и продольный 37 каналы (см. фиг.3, 4). Одновременно с перекрытием выпускного канала 22 начнется открытие выпускного канала 24 и давление в камере 5 холостого хода будет снижаться до значения атмосферного давления, несмотря на поступление сетевого воздуха через впускной дроссельный канал 8 и канал 7 в трубке 6 из камеры 19, а так как проходное сечение выпускного канала 24 существенно больше проходного сечения впускного дроссельного канала 8, такому снижению давления воздуха способствует и открывающиеся последовательно выпускные каналы 23 и 71. Таким образом, отработавший воздух из камеры 5 выпускается в выпускную камеру 27 и через щелевой канал 26 в воздухоотбойном кольце 25 в атмосферу.During subsequent movement, the hammer 2 will block its outlet channels 23 and 22 sequentially with its lateral surface, as a result of which the pressure of the air cut off in the chambers 4 and 20 will begin to increase, as well as the air flowing back into these chambers through the annular inlet throttle channel 10 and through additional throttle calibrated radial channels 34 (see figure 1), or groove 35 (see figure 2), or inclined 36 and longitudinal 37 channels (see figure 3, 4). Simultaneously with the closure of the exhaust channel 22, the opening of the exhaust channel 24 will begin and the pressure in the idle chamber 5 will decrease to atmospheric pressure, despite the flow of air through the inlet throttle channel 8 and channel 7 in the tube 6 from the chamber 19, and since the passage section the exhaust channel 24 is significantly larger than the flow area of the inlet throttle channel 8, and the successive opening channels 23 and 71 also contribute to this reduction in air pressure. Thus, the exhaust air from 5 measures discharged into the outlet chamber 27 and through the slotted bore 26 in vozduhootboynom ring 25 into the atmosphere.

По мере совершения ударником холостого хода давление воздуха в камере 4 и сообщенной с ней посредством форсажного канала 21 камере 20 будет увеличиваться. При последующем перекрытии ударником 2 форсажного канала 21 давление воздуха в камере 20 будет интенсивно повышаться до уровня сетевого благодаря его непрерывному поступлению в камеру через дополнительные дроссельные калиброванные радиальные каналы 34 (см. фиг.1), либо паз 35 (см. фиг.2), либо наклонные 36 и продольные 37 каналы (см. фиг.3, 4) из сетевой камеры 19. Повышенное давление воздуха в камере 20 не сказывается на повышении противодавления в камере 4, поскольку они разобщены. Под действием разницы импульсов давлений воздуха в камерах 4 и 5 ударник 2 будет затормаживать свое перемещение и остановится в расчетной точке. Сразу же под действием импульса давления воздуха со стороны камеры 4 ударник начнет ускоренно перемещаться по трубке 6 в сторону хвостовика 28, совершая рабочий ход.As the drummer idles, the air pressure in the chamber 4 and the chamber 20 communicated with it through the afterburner 21 will increase. When the striker 2 subsequently covers the afterburner channel 21, the air pressure in the chamber 20 will increase rapidly to the network level due to its continuous entry into the chamber through additional throttled calibrated radial channels 34 (see Fig. 1) or groove 35 (see Fig. 2) or inclined 36 and longitudinal 37 channels (see Figs. 3, 4) from the network chamber 19. The increased air pressure in the chamber 20 does not affect the increase in back pressure in the chamber 4, since they are disconnected. Under the influence of the difference of pulses of air pressures in chambers 4 and 5, the firing pin 2 will slow down its movement and stop at the calculated point. Immediately under the influence of an air pressure impulse from the side of the chamber 4, the hammer will begin to accelerate along the tube 6 towards the shank 28, making a working stroke.

По мере перемещения ударника 2 давление воздуха в камере 4 рабочего хода будет уменьшаться. Это вызвано тем, что быстро увеличивающийся объем камеры 4 при рабочем ходе не успевает заполниться сетевым воздухом, поступающим из камеры 19 через кольцевой впускной дроссельный канал 10.As you move the firing pin 2, the air pressure in the chamber 4 of the stroke will decrease. This is due to the fact that the rapidly increasing volume of the chamber 4 during the working stroke does not have time to fill up with the network air coming from the chamber 19 through the annular inlet throttle channel 10.

При дальнейшем перемещении ударника 2 его боковая поверхность откроет форсажный канал 21 и накопленный в камере 20 воздух резко наполнит объем камеры 4 и повысит в ней давление, что существенно повысит импульс давления воздуха рабочего хода и скорость перемещения ударника 2. Поскольку ударник 2 является подвижным, то на площадку крышки 13 приходится меньшая сила, нежели это было бы при неподвижном ударнике или его возвратном перемещении при сжатии воздуха в объеме камеры 4.With further movement of the striker 2, its lateral surface will open the afterburner 21 and the air accumulated in the chamber 20 will sharply fill the volume of the chamber 4 and increase the pressure in it, which will significantly increase the impulse of the working air pressure and the velocity of the striker 2. Since the striker 2 is movable, then less force is accounted for on the cover plate 13 than would be the case with a stationary drummer or its return movement when air is compressed in the chamber 4.

При дальнейшем перемещении ударника 2 его боковая поверхность откроет выпускной канал 22 и сразу же перекроет выпускной канал 24. Так как скорость ударника велика, а проходное сечение канала 22 не так велико, то резкого снижения давления воздуха в камерах 4 и 21 не произойдет, и давление в них будет поддерживаться расчетным. Одновременно в камере 5 холостого хода начнется процесс сжатия воздуха, отсеченного в ней, и воздуха сетевого, вновь поступающего из камеры 19 посредством впускного дроссельного канала 8 и канала 7 в трубке 6 (см. фиг.1).With further movement of the striker 2, its lateral surface will open the outlet channel 22 and immediately block the outlet channel 24. Since the speed of the striker is high and the passage section of the channel 22 is not so great, a sharp decrease in air pressure in chambers 4 and 21 will not occur, and the pressure they will be supported by settlement. Simultaneously, in the idle chamber 5, the process of compression of the air cut off in it and the network air again coming from the chamber 19 through the inlet throttle channel 8 and channel 7 in the tube 6 will begin (see FIG. 1).

После открытия боковой поверхностью ударника 2 выпускного канала 23 давление воздуха в камере 4 рабочего хода и сообщенной с ней форсажной камере 20 резко упадет до величины атмосферного, так как посредством выпускных каналов 22 и 23 камера 4, а камера 20 посредством форсажного канала 21 сообщается с камерой 4, которая посредством каналов 22 и 23 сообщается с выпускной камерой 27 и через щель 26 в воздухоотбойном кольце 25 с атмосферой.After the lateral surface of the striker 2 of the exhaust channel 23 opens, the air pressure in the chamber 4 of the working stroke and the afterburner 20 connected with it will drop sharply to atmospheric pressure, since through the exhaust channels 22 and 23, the chamber 4, and the chamber 20 through the afterburner channel 21 communicates with the camera 4, which through channels 22 and 23 communicates with the exhaust chamber 27 and through the slot 26 in the air ring 25 with the atmosphere.

Преодолевая импульс противодавления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода под действием разницы импульсов давления воздуха со стороны камеры 4, 20 и 5, ударник 2 наносит удар по хвостовику 28 инструмента 29 и описанный рабочий процесс будет повторяться стой лишь разницей, что холостой ход ударника будет формироваться также при участии импульса отскока ударника от хвостовика инструмента.Overcoming the air backpressure impulse from the side of the idle chamber 5 under the influence of the difference of the air pressure impulses from the side of the chamber 4, 20 and 5, the hammer 2 strikes the shank 28 of the tool 29 and the described working process will be repeated only by the difference that the hammer idle will be formed also with the participation of the pulse of the rebound of the striker from the tool shank.

Устойчивость рабочего цикла с форсажем рабочего хода со стороны камеры 4 обеспечивается соблюдением герметичности между камерами 19 и 20 при сохранении проходного сечения дополнительных дроссельных калиброванных радиального канала 34 (см. фиг.1), паза 35 (см. фиг.2), наклонного 36 и продольного 37 канала (см. фиг.3, 4).The stability of the duty cycle with the afterburner on the side of the chamber 4 is ensured by the tightness between the chambers 19 and 20 while maintaining the bore of the additional throttle calibrated radial channel 34 (see figure 1), groove 35 (see figure 2), inclined 36 and longitudinal 37 channel (see Fig.3, 4).

Выполнение дополнительных дроссельных калиброванных пазов и каналов калиброванными позволяет обеспечивать расчетное давление воздуха в непроточной форсажной камере 20 при перекрытом форсажном канале 21 ударником 2, а при сообщении камеры 4 с атмосферой посредством каналов 22 и 23 расход воздуха калиброванным каналом или пазом не будет превышать расчетного с учетом расхода воздуха кольцевым каналом 10. Указанное позволяет без увеличения общего расхода воздуха за счет реализации форсажа при рабочем ходе со стороны камеры 4 увеличить импульс давления и предударную скорость ударника 2 по хвостовику 28 инструмента 29. Предложенные варианты исполнения дополнительных дроссельных калиброванных каналов 34, 36, 37 и паза 35 в совокупности с размещением форсажного канала 21 в стенке цилиндра 1 на участке длиной не более длины ударника 2 позволяют снизить противодавление в камере 4 за счет уменьшения проходного сечения кольцевого канала 10, переадресовав уменьшенную часть воздуха форсажной камере 20 посредством дополнительных дроссельных калиброванных радиального каналов и пазов. Снижение противодавления в камере 4 позволяет также уменьшить величину хода ударника при том же расчетном импульсе давления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода при холостом ходе ударника и увеличить длину участка его разгона без увеличения времени цикла, поскольку время рабочего хода ударника 2 увеличится за счет импульса форсажа, что будет способствовать увеличению ударной мощности и снижению удельного расхода воздуха молотком.Performing additional calibrated throttle grooves and channels calibrated allows you to provide the calculated air pressure in the non-flow afterburner 20 when the afterburner 21 is blocked by the hammer 2, and when the chamber 4 communicates with the atmosphere through channels 22 and 23, the air flow rate of the calibrated channel or groove will not exceed the calculated one taking into account air flow annular channel 10. The above allows without increasing the total air flow due to the afterburner during the working stroke from the side of the chamber 4 to increase the impulse pressure and pre-shock speed of the hammer 2 along the shank 28 of the tool 29. The proposed options for additional calibrated throttle channels 34, 36, 37 and groove 35, together with the placement of the afterburner 21 in the wall of the cylinder 1 in a section of a length not exceeding the length of the hammer 2, allow reducing backpressure in chamber 4 by reducing the bore of the annular channel 10, redirecting a reduced part of the air to the afterburner 20 by means of additional calibrated throttle radial channels and grooves. The decrease in back pressure in the chamber 4 also allows you to reduce the magnitude of the stroke of the striker with the same calculated pulse of air pressure from the side of the chamber 5 idling at idle of the striker and to increase the length of the section of its acceleration without increasing the cycle time, since the working time of the striker 2 will increase due to the boost pulse , which will contribute to an increase in shock power and a decrease in the specific air flow with a hammer.

Claims

1. A pneumatic hammer with throttle air distribution, including a network chamber, a handle with a device for turning on the supply of compressed air to the network chamber, a hollow cylinder, a drummer with a central channel placed therein and dividing the cylinder cavity into idle and working chambers, a tube passed through the central channel of the drummer permanently connecting the network camera to the idle camera through a constantly open throttle channel mounted on one end of the cylinder from the side of the working chamber, a cover with a shoulder a lumen and a central through hole for conducting a tube through it, a throttle channel constantly connecting the inlet to the working chamber connecting the network camera with the working chamber, exhaust channels made in the side wall of the cylinder, and a working tool with a shank mounted on the other end of the cylinder, moreover, on the flange of the lid there is a glass with its bottom facing the flange of the lid, the tube is made with the possibility of axial and radial movements relative to the central through hole of the lid, and the throttle channel, which is open at the inlet to the working chamber, is made in the form of an annular channel with the possibility of changing the shape of its cross section formed by the lateral surfaces of the tube and the central through hole in the lid, the tube from the lid side in the network chamber is provided with a shoulder for interaction with the lid opening saddle, characterized in the fact that between the wall of the glass and the outer lateral surface of the cylinder an annular non-flow afterburner chamber is formed, and afterburner channels that periodically afterburner measure with the chamber of the stroke, made in the cylinder wall in the form of radial channels and so that the distance from the end face of the lid facing the chamber of the stroke to the cutoff edge of the afterburner channel cut from the side of the near exhaust channel is periodically blocked by the hammer and made smaller than the length of the hammer an additional calibrated throttle channel is made in the lid, connecting the permanent network camera and the non-flow afterburner to each other.

2. The pneumatic hammer according to claim 1, characterized in that the additional throttle calibrated channel, which constantly connects the network camera and the non-flow afterburner, is made in the form of a calibrated radial channel in the flange of the lid.

3. The pneumatic hammer according to claim 1, characterized in that the additional calibrated throttle channel, which constantly connects the network camera and the non-flow afterburner, is made in the form of a calibrated groove on the flange of the lid.

4. The pneumatic hammer according to claim 1, characterized in that the additional throttle calibrated channel, which constantly connects the network camera and the non-flow afterburner, is made in the form of a calibrated inclined channel in the lid.

5. The pneumatic hammer according to claim 1, characterized in that the additional calibrated throttle channel, which constantly connects the network camera and the non-flow afterburner, is made in the form of a calibrated longitudinal channel in the lid.