RU2462575C1 - Impact device - Google Patents
Impact device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2462575C1 RU2462575C1 RU2011117437/03A RU2011117437A RU2462575C1 RU 2462575 C1 RU2462575 C1 RU 2462575C1 RU 2011117437/03 A RU2011117437/03 A RU 2011117437/03A RU 2011117437 A RU2011117437 A RU 2011117437A RU 2462575 C1 RU2462575 C1 RU 2462575C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic ring
- housing
- conical
- hammer
- annular groove
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Техническое решение относится к горной и строительной технике, а именно к пневматическим устройствам ударного действия, и может быть использовано для разрушения горных пород, забивания стержневых элементов в грунт, уплотнения грунта и т.д.The technical solution relates to mining and construction equipment, in particular to pneumatic shock devices, and can be used to destroy rocks, drive core elements into the ground, soil compaction, etc.
Известен пневматический ударный механизм для нанесения одиночных ударов к малогабаритным ручным машинам ударного действия по авторскому свидетельству №395251, кл. В25d 17/00, опубл. в БИ №35, 1973 г., содержащий цилиндр с дифференциальным поршнем-ударником, надпоршневое пространство, подпоршневое пространство, калиброванное отверстие в поршне-ударнике, соединяющее над- и подпоршневое пространства, подпружиненный в осевом направлении рабочий наконечник, головка которого выполнена в виде клапана, перекрывающего связь подпоршневого пространства с атмосферой.Known pneumatic striking mechanism for applying single strokes to small-sized manual impact machines according to the copyright certificate No. 395251, class.
Недостатками известного устройства являются: медленное и с различной скоростью открывание вручную выхлопного отверстия, что приводит к снижению энергии удара, нестабильность частоты ударов и, как следствие, ненадежность работы, так как удар передается через рабочий наконечник.The disadvantages of the known device are: slow and at different speeds manually opening the exhaust outlet, which leads to a decrease in impact energy, instability in the frequency of impacts and, as a result, unreliability of operation, since the impact is transmitted through the working tip.
Известно устройство ударного действия по патенту РФ №2072912, кл. В25D 17/00, 9/04, опубл. в БИ №4 за 1997 г., содержащее корпус с впускным и выпускным отверстиями, установленный в нем с возможностью осевого перемещения ударник, делящий корпус на камеры прямого и обратного хода, размещенный в камере обратного хода запорный клапан с упругим элементом, установленным соосно с впускным отверстием и закрепленным одним концом на запорном клапане, другим - на ударнике или корпусе.Known shock device according to the patent of Russian Federation No. 2072912, class.
Недостатками известного устройства являются: ненадежность работы вследствие размещения запорного клапана с упругим элементом в зоне удара и нестабильность работы из-за непостоянной длины рабочего хода.The disadvantages of the known device are: unreliable operation due to the placement of the shut-off valve with an elastic element in the impact zone and the instability of the work due to the variable length of the stroke.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство ударного действия по патенту РФ №2105881, кл. Е21С 3/24, Е02F 5/18, опубл. в БИ №6 за 1998 г., включающее корпус с впускным и выхлопным отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода на внутренней поверхности корпуса, упругое кольцо, установленное в кольцевой канавке на наружной поверхности ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса.The closest analogue in technical essence and the totality of essential features is a percussion device according to the patent of the Russian Federation No. 2105881, class.
Недостатком этого устройства является ненадежность его работы, вызванная ранней разгерметизацией камеры обратного хода, которая приводит к последующему уменьшению длины рабочего хода и энергии удара. Это происходит при обратном ходе ударника в результате нарушения условия надежного запирания камеры обратного хода - давление в зоне контакта упругого кольца с внутренней поверхностью корпуса должно быть больше, чем давление воздуха в камере обратного хода. Причины ненадежного запирания камеры обратного хода заключаются в следующем: остаточная деформация материала упругого кольца приводит к непродолжительному изменению цилиндрической формы его наружной поверхности на коническую поверхность, а увеличенная площадь контакта между упругим кольцом и внутренней поверхностью корпуса снижает контактное давление до уровня давления в камере обратного хода. При своем скольжении упругое кольцо перемещается с конической внутренней поверхности корпуса на цилиндрическую внутреннюю поверхность. Между контактными поверхностями на непродолжительное время образуется угловая щель, в которую проникает сжатый воздух, давление которого приводит к уменьшению давления в зоне контакта упругого кольца с внутренней поверхностью корпуса и преждевременной разгерметизации камеры обратного хода.The disadvantage of this device is the unreliability of its operation, caused by the early depressurization of the reverse chamber, which leads to a subsequent decrease in the length of the stroke and impact energy. This occurs during the return stroke of the striker as a result of the violation of the conditions for reliable locking of the return chamber - the pressure in the contact zone of the elastic ring with the inner surface of the housing must be greater than the air pressure in the return chamber. The reasons for the unreliable locking of the return chamber are as follows: the permanent deformation of the material of the elastic ring leads to a short change in the cylindrical shape of its outer surface on the conical surface, and the increased contact area between the elastic ring and the inner surface of the housing reduces the contact pressure to the pressure level in the return chamber. When sliding, the elastic ring moves from the conical inner surface of the housing to the cylindrical inner surface. An angular gap is formed between the contact surfaces for a short time, into which compressed air penetrates, the pressure of which leads to a decrease in pressure in the contact zone of the elastic ring with the inner surface of the housing and premature depressurization of the return chamber.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение надежности работы устройства ударного действия за счет компенсации остаточной деформации материала упругого кольца и повышения контактного давления между упругим кольцом и внутренней поверхностью корпуса.The technical task of the proposed solution is to increase the reliability of the impact device by compensating for the residual deformation of the material of the elastic ring and increasing the contact pressure between the elastic ring and the inner surface of the housing.
Поставленная задача решается следующим образом. Предлагается устройство ударного действия, включающее корпус с отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник с продольными каналами на наружной поверхности, камеры прямого и обратного хода, канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорную внутреннюю поверхность корпуса с передним кольцевым выступом и ограничителем обратного хода на ее задней части, упругое кольцо, установленное в кольцевой канавке на ударнике с возможностью взаимодействия с запорной внутренней поверхностью корпуса, которая согласно техническому решению снабжена конической поверхностью, выполненной между передним кольцевым выступом и ее задней частью и сопряженной с ними, причем между поверхностью задней стенки кольцевой канавки и торцевой поверхностью упругого кольца образован острый угол, вершина которого направлена к ударнику.The problem is solved as follows. A percussion device is proposed, including a housing with holes installed in the housing with the ability to move the hammer with longitudinal channels on the outer surface, the forward and reverse cameras, a channel in the drummer for communicating the forward and reverse cameras, a locking inner surface of the housing with a front annular protrusion and a backstop on its back, an elastic ring mounted in an annular groove on the hammer with the possibility of interaction with the locking inner surface of the housing, according to the technical solution, it is provided with a conical surface made between the front annular protrusion and its rear part and mating with them, and an acute angle is formed between the surface of the rear wall of the annular groove and the end surface of the elastic ring, the apex of which is directed towards the hammer.
Такое выполнение устройства компенсирует остаточную деформацию материала упругого кольца и повышает контактное давление между упругим кольцом и запорной внутренней поверхностью корпуса. После контакта с поверхностью кольцевого выступа упругое кольцо перемещается сначала на коническую поверхность, а затем на заднюю часть запорной внутренней поверхности корпуса. Время, в течение которого упругое кольцо будет скользить по конической поверхности, расходуется на восстановление прежней формы наружной поверхности упругого кольца и повышение контактного давления, обеспечивающего надежное запирание камеры обратного хода. Наличие при этом острого угла между поверхностью задней стенки кольцевой канавки и торцевой поверхностью упругого кольца, направленного к оси ударника, обеспечивает деформацию и поворот упругого кольца относительно запорной внутренней поверхности корпуса под действием давления сжатого воздуха, т.к. упругое кольцо своей торцевой поверхностью прижимается к поверхности задней стенки кольцевой канавки. В результате этой деформации форма цилиндрической наружной поверхности упругого кольца изменяется на коническую поверхность, которая контактирует с запорной внутренней поверхностью корпуса по меньшей контактной площади. Давление в зоне контакта упругого кольца с запорной внутренней поверхностью корпуса возрастает, что гарантирует надежную герметизацию камеры обратного хода и полный ход ударника до начала выхлопа сжатого воздуха из этой камеры. Дополнительно следует отметить и то, что после выхлопа и падения давления в камере обратного хода происходит восстановление прежней формы упругого кольца - наружная поверхность упругого кольца возвращается к своей цилиндрической форме. При этом расстояние от наружной поверхности упругого кольца до запорной внутренней поверхности корпуса увеличивается, что способствует более позднему контакту его с передним кольцевым выступом и меньшему повышению давления в камере обратного хода перед ударом, что увеличивает предударную скорость ударника и, как следствие, энергию удара.This embodiment of the device compensates for the permanent deformation of the material of the elastic ring and increases the contact pressure between the elastic ring and the locking inner surface of the housing. After contact with the surface of the annular protrusion, the elastic ring moves first to the conical surface, and then to the back of the locking inner surface of the housing. The time during which the elastic ring will slide along the conical surface is spent on restoring the former shape of the outer surface of the elastic ring and increasing the contact pressure, which ensures reliable locking of the return chamber. The presence of an acute angle between the surface of the rear wall of the annular groove and the end surface of the elastic ring directed to the axis of the hammer ensures the deformation and rotation of the elastic ring relative to the locking inner surface of the housing under the action of compressed air pressure, because the elastic ring with its end surface is pressed against the surface of the rear wall of the annular groove. As a result of this deformation, the shape of the cylindrical outer surface of the elastic ring changes to a conical surface, which is in contact with the locking inner surface of the housing over a smaller contact area. The pressure in the contact zone of the elastic ring with the locking inner surface of the housing increases, which ensures reliable sealing of the reverse chamber and the full stroke of the striker before the exhaust of compressed air from this chamber. In addition, it should be noted that after the exhaust and the pressure drop in the return chamber, the former shape of the elastic ring is restored - the outer surface of the elastic ring returns to its cylindrical shape. In this case, the distance from the outer surface of the elastic ring to the locking inner surface of the housing increases, which contributes to its later contact with the front annular protrusion and a smaller increase in pressure in the return chamber before impact, which increases the impact speed of the impactor and, as a result, the impact energy.
Целесообразно указанный острый угол образовать путем выполнения поверхности задней стенки кольцевой канавки конической. Такое выполнение устройства улучшает герметизацию камеры обратного хода и обеспечивает полный ход ударника до начала выхлопа сжатого воздуха из этой камеры при использовании упругого кольца, имеющего прямоугольную форму сечения. Дополнительно это позволяет после износа передней кромки упругого кольца восстановить работоспособность устройства простым разворотом упругого кольца на ударнике другой кромкой вперед.It is advisable to form the specified acute angle by performing the surface of the rear wall of the conical annular groove. This embodiment of the device improves the sealing of the return chamber and ensures the full stroke of the striker before the exhaust of compressed air from this chamber when using an elastic ring having a rectangular cross-sectional shape. In addition, this allows, after wear of the leading edge of the elastic ring, to restore the operability of the device by simply turning the elastic ring on the hammer with the other edge forward.
Целесообразно указанный острый угол образовать путем выполнения торцевой поверхности упругого кольца со стороны задней стенки кольцевой канавки конической. Такое выполнение устройства позволяет простым способом - заменой упругого кольца - обеспечить подбор величины острого угла, образованного между поверхностью задней стенки кольцевой канавки и торцевой поверхностью упругого кольца, вершина которого направлена к оси ударника, при котором повышается надежность запирания камеры обратного хода.It is advisable to form the specified acute angle by performing the end surface of the elastic ring from the side of the rear wall of the conical annular groove. This embodiment of the device allows a simple method — by replacing the elastic ring — to ensure the selection of the acute angle formed between the surface of the back wall of the annular groove and the end surface of the elastic ring, the apex of which is directed towards the axis of the hammer, which increases the reliability of locking the return chamber.
Целесообразно, чтобы передняя стенка кольцевой канавки имела меньший диаметр, чем ее задняя стенка. Такое выполнение устройства уменьшает радиальную деформацию упругого кольца при его монтаже на ударник и препятствует случайному снятию упругого кольца с ударника.It is advisable that the front wall of the annular groove has a smaller diameter than its rear wall. This embodiment of the device reduces the radial deformation of the elastic ring when it is mounted on the hammer and prevents accidental removal of the elastic ring from the hammer.
Целесообразно стенки кольцевой канавки сформировать двумя буртиками на наружной поверхности ударника. Такое выполнение устройства упрощает изготовление ударника и уменьшает концентрацию напряжений в теле ударника вблизи кольцевой канавки.It is advisable to form the walls of the annular groove with two flanges on the outer surface of the hammer. This embodiment of the device simplifies the manufacture of the hammer and reduces the concentration of stresses in the body of the hammer near the annular groove.
Целесообразно наружную поверхность упругого кольца выполнить конической и обратить меньшим диаметром назад. Такое выполнение устройства приводит к уменьшению контактной площади и большему возрастанию давления в зоне контакта. Это улучшает герметизацию камеры обратного хода.It is advisable to make the outer surface of the elastic ring conical and reverse the smaller diameter. This embodiment of the device leads to a decrease in contact area and a greater increase in pressure in the contact zone. This improves the sealing of the reverse chamber.
Целесообразно заднюю часть запорной внутренней поверхности корпуса выполнить цилиндрической. Такое выполнение устройства упрощает изготовление запорной внутренней поверхности корпуса.It is advisable that the rear part of the locking inner surface of the housing is cylindrical. This embodiment of the device simplifies the manufacture of the locking inner surface of the housing.
Целесообразно заднюю часть запорной внутренней поверхности корпуса выполнить конической. Такое выполнение устройства компенсирует остаточную деформацию материала упругого кольца и повышает контактное давление между упругим кольцом и задней частью запорной внутренней поверхности корпуса. После контакта с передним кольцевым выступом упругое кольцо перемещается сначала по конической поверхности, а затем переходит на заднюю часть запорной внутренней поверхности. Диаметр начала конической задней части запорной внутренней поверхности меньше, чем диаметр этой поверхности в месте расположения ограничителя обратного хода, поэтому при меньшем диаметре упругое кольцо сильнее прижато давлением сжатого воздуха к переходу с конической поверхности на коническую поверхность задней части запорной внутренней поверхности корпуса. Следовательно, контактное давление выше, герметизация камеры обратного хода лучше.It is advisable that the back of the locking inner surface of the housing be tapered. This embodiment of the device compensates for the permanent deformation of the material of the elastic ring and increases the contact pressure between the elastic ring and the rear of the locking inner surface of the housing. After contact with the front annular protrusion, the elastic ring moves first along the conical surface, and then goes to the back of the locking inner surface. The diameter of the beginning of the conical rear part of the locking inner surface is smaller than the diameter of this surface at the location of the backstop, therefore, with a smaller diameter, the elastic ring is pressed more strongly by the pressure of compressed air to the transition from the conical surface to the conical surface of the rear part of the locking inner surface of the housing. Therefore, the contact pressure is higher, the sealing of the return chamber is better.
Целесообразно корпус снабдить наковальней, а запорную внутреннюю поверхность выполнить в ней, а на ней - передний кольцевой выступ, указанную коническую поверхность и ограничитель обратного хода. Такое выполнение устройства уменьшает воздействие ударных нагрузок на корпус, что повышает надежность работы, а также упрощает обработку внутренних поверхностей корпуса при изготовлении устройства.It is advisable to provide the casing with an anvil, and to perform the locking inner surface in it, and on it is the front annular protrusion, the specified conical surface and the backstop. This embodiment of the device reduces the impact of shock loads on the housing, which increases the reliability, and also simplifies the processing of the internal surfaces of the housing in the manufacture of the device.
Целесообразно упругое кольцо установить в кольцевой канавке с натягом. Такое выполнение устройства увеличивает упругую силу упругого кольца в результате его предварительной радиальной деформации и компенсирует линейное расширение материала упругого кольца, которое происходит в результате его циклической деформации и повышения в нем температуры. В свою очередь это увеличение упругой силы повышает скорость сжатия упругого кольца с момента начала выхлопа до момента опускания упругого кольца в кольцевую канавку ударника. Увеличение упругой силы препятствует растяжению упругого кольца в радиальном направлении под действием перепада давлений, который возникает при выхлопе или вытеснении воздуха на прямом ходу ударника, и запиранию камеры обратного хода до удара. После срабатывания упругого кольца будет открыто кольцевое выхлопное отверстие и обеспечен полный выхлоп воздуха, в результате чего ударник будет двигаться вперед, не встречая сопротивления со стороны камеры обратного хода, и нанесет удар с наибольшей предударной скоростью.It is advisable to install the elastic ring in the annular groove with interference. This embodiment of the device increases the elastic force of the elastic ring as a result of its preliminary radial deformation and compensates for the linear expansion of the material of the elastic ring, which occurs as a result of its cyclic deformation and increase in temperature. In turn, this increase in elastic force increases the compression rate of the elastic ring from the moment the exhaust starts until the elastic ring is lowered into the annular groove of the hammer. An increase in the elastic force prevents the elastic ring from stretching in the radial direction under the action of the pressure drop that occurs when the exhaust or air is displaced in the forward direction of the impactor, and the backward chamber is locked before impact. After the elastic ring is triggered, the annular exhaust opening will be opened and a complete exhaust of air will be provided, as a result of which the hammer will move forward without encountering resistance from the backward-facing chamber, and strike with the greatest pre-shock speed.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами, фиг.1-9. На фиг.1 изображено устройство ударного действия, общий вид в продольном разрезе, в котором поверхность задней стенки кольцевой канавки выполнена конической. На фиг.2 - то же, с ударником, который не контактирует с корпусом по боковой поверхности. На фиг.3 - изображен общий вид в продольном разрезе и увеличенном масштабе передней части устройства ударного действия, где торцевая поверхность упругого кольца со стороны задней стенки кольцевой канавки выполнена конической. На фиг.4 - то же, передняя стенка кольцевой канавки имеет меньший диаметр, чем ее задняя стенка. На фиг.5 - то же, стенки кольцевой канавки сформированы двумя буртиками на наружной поверхности ударника. На фиг.6 - то же, наружная поверхность упругого кольца выполнена конической, обращенной меньшим диаметром назад. На фиг.7 - то же, задняя часть запорной внутренней поверхности корпуса выполнена цилиндрической. На фиг.8 - то же, задняя часть запорной внутренней поверхности корпуса выполнена конической. На фиг.9 - то же, корпус снабжен наковальней с запорной внутренней поверхностью и упругим кольцом, установленным в кольцевой канавке с натягом.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific implementation and drawings, Fig.1-9. Figure 1 shows the impact device, a General view in longitudinal section, in which the surface of the rear wall of the annular groove is made conical. Figure 2 is the same with the drummer, which does not come into contact with the housing along the side surface. Figure 3 - shows a General view in longitudinal section and on an enlarged scale of the front of the impact device, where the end surface of the elastic ring from the side of the rear wall of the annular groove is conical. Figure 4 is the same, the front wall of the annular groove has a smaller diameter than its rear wall. Figure 5 is the same, the walls of the annular grooves are formed by two flanges on the outer surface of the hammer. Figure 6 is the same, the outer surface of the elastic ring is made conical, facing a smaller diameter back. In Fig.7 - the same, the rear part of the locking inner surface of the housing is cylindrical. On Fig - the same, the rear part of the locking inner surface of the housing is made conical. In Fig.9 - the same case is equipped with a hard place with a locking inner surface and an elastic ring mounted in an annular groove with interference.
Устройство ударного действия содержит корпус 1 (фиг.1) с отверстиями, ударник 2, установленный с возможностью перемещения в корпусе 1, камеру 3 прямого хода, камеру 4 обратного хода, постоянно сообщенную с камерой 3 прямого хода каналом 5, выполненным в ударнике 2. Для подачи сжатого воздуха в камеру 3 прямого хода предназначено впускное отверстие 6. На наружной поверхности ударника 2 выполнена кольцевая канавка 7, в которую установлено упругое кольцо 8 с возможностью взаимодействия с запорной внутренней поверхностью (поз. не обозначена) корпуса 1. На запорной внутренней поверхности корпуса 1 выполнен передний кольцевой выступ 9, а на краю ее задней части 10 - ограничитель 11 обратного хода в виде ряда пазов, выходящих на эту заднюю часть 10. Коническая поверхность 12 выполнена на запорной внутренней поверхности корпуса 1 между передним кольцевым выступом 9 и ее задней частью 10 и сопряжена с ними. На наружной поверхности ударника 2, которая взаимодействует с корпусом 1, выполнены продольные каналы 13, предназначенные для прохода воздуха после его выхлопа из камеры 4 обратного хода. В заднем торце корпуса 1 выполнено выпускное отверстие 14.The shock device comprises a housing 1 (Fig. 1) with holes, a
Ударник 2 (фиг.2) может не контактировать с корпусом 1 по его боковой поверхности. Поверхность задней стенки 15 кольцевой канавки 7 может быть выполнена конической (фиг.1, 2, 4-6) или может быть выполнена конической торцевая поверхность 16 упругого кольца 8 со стороны задней стенки 15 кольцевой канавки 7 (фиг.3). Это обеспечивает острый угол между поверхностью задней стенки 15 кольцевой канавки 7 и торцевой поверхностью 16 упругого кольца 8, вершина которого направлена к оси ударника 2. Передняя стенка 17 кольцевой канавки 7 может иметь меньший диаметр, чем ее задняя стенка 15 (фиг.4). Стенки 15 и 17 кольцевой канавки могут быть сформированы двумя буртиками 18 и 19 на наружной поверхности ударника 2 (фиг.5). Наружная поверхность 20 упругого кольца 8 может быть выполнена конической, обращенной меньшим диаметром назад (фиг.6). Задняя часть 10 запорной внутренней поверхности может быть выполнена цилиндрической (фиг.1-7) или конической (фиг.8). Корпус 1 может быть снабжен наковальней 21, а запорная внутренняя поверхность выполнена в наковальне 21 и включает передний кольцевой выступ 9, коническую поверхность 12 и ограничитель 11 обратного хода на ее задней части (фиг.9). Упругое кольцо 8 может быть установлено в кольцевой канавке 7 с натягом (фиг.9).The drummer 2 (figure 2) may not come into contact with the
Устройство ударного действия (далее - устройство) работает следующим образом. Сжатый воздух через впускное отверстие 6 (фиг.1) поступает в камеру 3 прямого хода, и в ней повышается давление. Под действием давления ударник 2 перемещается в крайнее переднее (нижнее по чертежу) положение. При этом камера 4 обратного хода сообщена с атмосферой по продольным каналам 13 через выпускное отверстие 14. При крайнем переднем положении ударника 2 упругое кольцо 8 приходит в соприкосновение с передним кольцевым выступом 9, в результате чего камера 4 обратного хода закрывается. По продольному каналу 5 сжатый воздух поступает в камеру 4 обратного хода, и в ней повышается давление. Под действием давления сжатого воздуха упругое кольцо 8 своей торцевой поверхностью 16 прижимается к поверхности задней стенки 15 кольцевой канавки 7, деформируется и поворачивается относительно запорной внутренней поверхности корпуса 1. Одновременно с этим под действием давления сжатого воздуха упругое кольцо 8 прижимается к поверхности переднего кольцевого выступа 9. За счет разности площадей камер прямого 3 и обратного 4 хода ударник 2 осуществляет обратный ход и перемещается в крайнее заднее (верхнее по чертежу) положение. Вместе с ударником 2 упругое кольцо 8 скользит по запорной внутренней поверхности корпуса 1: сначала по поверхности переднего кольцевого выступа 9, затем по конической поверхности 12 и далее по задней части 10 запорной внутренней поверхности. При этом упругое кольцо 8 растягивается в радиальном направлении и сохраняет свой контакт со всеми вышеперечисленными поверхностями. Под действием давления в зоне контакта наружная поверхность упругого кольца 8 временно приобретает форму поверхности переднего кольцевого выступа 9, затем - форму конической поверхности 12 и далее - форму задней части 10 запорной внутренней поверхности. Постепенный переход от одной формы поверхности к другой компенсирует уменьшение контактного давления, которое происходит при растяжении упругого кольца 8 и возрастании упругой силы. Это происходит одновременно с поворотом упругого кольца 8 относительно запорной внутренней поверхности корпуса 1, который уменьшает контактную площадь. Контактное давление упругого кольца 8 на запорную внутреннюю поверхность корпуса 1 увеличивается, что обеспечивает герметизацию камеры 4 обратного хода вплоть до выхода упругого кольца 8 на ряд пазов ограничителя 11 обратного хода, после которого начинается сообщение камеры 4 обратного хода с атмосферой. Давление в ней снижается. За счет упругих сил, накопленных в упругом кольце 8, происходит быстрое его сжатие в радиальном направлении и восстановление его первоначальной формы - упругое кольцо 8 быстро опускается в кольцевую канавку 7 на ударнике 2. Через образовавшийся кольцевой зазор далее по продольным каналам 13 и через выпускное отверстие 14 заканчивается выхлоп сжатого воздуха в атмосферу.The shock device (hereinafter referred to as the device) operates as follows. Compressed air through the inlet 6 (figure 1) enters the
Под действием давления воздуха в камере 3 прямого хода ударник 2 сначала останавливается в крайнем заднем положении, а затем совершает ускоренное движение вперед и наносит удар по внутреннему переднему торцу корпуса 1. При этом воздух вытесняется ударником 2 из камеры 4 обратного хода в атмосферу. Непосредственно перед ударом упругое кольцо 8 приходит в соприкосновение с передним кольцевым выступом 9. Камера 4 обратного хода закрывается. В ней вновь повышается давление, и цикл работы устройства повторяется.Under the influence of air pressure in the
Коническая поверхность задней стенки 15 (фиг.1) кольцевой канавки 8 или коническая торцевая поверхность 16 упругого кольца 8 (фиг.3) со стороны задней стенки 15 кольцевой канавки 7 обеспечивают между этой поверхностью и торцевой поверхностью 16 упругого кольца 8 угол, вершина которого направлена к оси ударника 2. Таким образом, при работе устройства обеспечивается поворот упругого кольца 8 относительно запорной внутренней поверхности корпуса 1 и герметизация камеры 4 обратного хода до выхода упругого кольца 8 на ограничитель 11 обратного хода.The conical surface of the rear wall 15 (FIG. 1) of the
Бесступенчатый ударник 2 (фиг.2) использует в качестве направляющей неподвижный поршень камеры 3 обратного хода.The stepless firing pin 2 (FIG. 2) uses the stationary piston of the
Меньший диаметр передней стенки 17 кольцевой канавки 7 (фиг.4) препятствует случайному снятию упругого кольца 8 с ударника 2 и уменьшает радиальную деформацию упругого кольца 8 при его монтаже на ударник 2.The smaller diameter of the
Формирование кольцевой канавки 7 двумя буртиками 18 и 19 (фиг.5) способствует уменьшению концентрации напряжений в теле ударника 2 вблизи кольцевой канавки 7.The formation of the
Коническая наружная поверхность 20 упругого кольца 8 (фиг.6), обращенная меньшим диаметром назад, приводит к уменьшению контактной площади и к еще большему возрастанию давления в зоне контакта. Это усиливает герметизацию камеры 4 обратного хода.The conical
Цилиндрическая форма задней части 10 запорной внутренней поверхности корпуса 1 упрощает ее изготовление.The cylindrical shape of the
Коническая форма задней части 10 запорной внутренней поверхности корпуса 1 (фиг.7) компенсирует остаточную деформацию материала упругого кольца 8 и повышает давление в зоне контакта. Диаметр сопряжения конической поверхности 12 с задней частью 10 запорной внутренней поверхности корпуса 1 конической формы меньше, чем при ее сопряжении с задней частью 10 запорной внутренней поверхности корпуса 1 цилиндрической формы, поэтому упругое кольцо 8 сильнее прижато к запорной поверхности, контактное давление больше, герметизация лучше.The conical shape of the
Выполнение корпуса 1 с наковальней 21 (фиг.9) уменьшает воздействие ударных нагрузок на корпус 1 и этим повышает надежность работы, а также упрощает обработку внутренних поверхностей корпуса 1 при изготовлении устройства.The execution of the
Натяг упругого кольца 8 (фиг.9) в кольцевой канавке 7 увеличивает его упругую силу и компенсирует линейное расширение материала упругого кольца 8, которое происходит при работе в результате его циклической деформации и повышения в нем температуры. В свою очередь увеличение упругой силы повышает скорость сжатия упругого кольца 8 с момента начала выхлопа до момента опускания упругого кольца 8 в кольцевую канавку 7 ударника 2 и препятствует растяжению упругого кольца 8 в радиальном направлении под действием перепада давлений, который возникает при выхлопе воздуха.The interference of the elastic ring 8 (Fig. 9) in the
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117437/03A RU2462575C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Impact device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117437/03A RU2462575C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Impact device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2462575C1 true RU2462575C1 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47078525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011117437/03A RU2462575C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Impact device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2462575C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567061C2 (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Air-driven percussion machine for long rod driving in soil |
| RU2681797C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Инструмент для горного дела" | Pneumatic machine for long rods driving into the ground |
| RU2691238C1 (en) * | 2018-07-20 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Impact device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3735824A (en) * | 1971-03-03 | 1973-05-29 | Devac Ab Vallingby | Arrangements in and relating to a chiselling hammer or similar percussion machine |
| DE2716701A1 (en) * | 1977-04-15 | 1978-10-19 | Koehring Gmbh | RAM MACHINE |
| RU2085363C1 (en) * | 1994-04-05 | 1997-07-27 | Институт горного дела СО РАН | Impact-action device |
| RU2105881C1 (en) * | 1993-07-23 | 1998-02-27 | Институт горного дела СО РАН | Impact-action device |
| US6119795A (en) * | 1997-06-11 | 2000-09-19 | Hyupsung Heavy Industries Co., Ltd. | Hydraulic hammer having improved seal ring |
| RU2204661C1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-05-20 | Институт горного дела СО РАН | Pneumatic percussion unit with collar valve |
| RU91080U1 (en) * | 2009-08-12 | 2010-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | SHOCK DEVICE (OPTIONS) |
| RU92871U1 (en) * | 2009-08-17 | 2010-04-10 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | IMPACT DEVICE FOR DRIVING TOOLS IN SOIL (OPTIONS) |
-
2011
- 2011-04-29 RU RU2011117437/03A patent/RU2462575C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3735824A (en) * | 1971-03-03 | 1973-05-29 | Devac Ab Vallingby | Arrangements in and relating to a chiselling hammer or similar percussion machine |
| DE2716701A1 (en) * | 1977-04-15 | 1978-10-19 | Koehring Gmbh | RAM MACHINE |
| RU2105881C1 (en) * | 1993-07-23 | 1998-02-27 | Институт горного дела СО РАН | Impact-action device |
| RU2085363C1 (en) * | 1994-04-05 | 1997-07-27 | Институт горного дела СО РАН | Impact-action device |
| US6119795A (en) * | 1997-06-11 | 2000-09-19 | Hyupsung Heavy Industries Co., Ltd. | Hydraulic hammer having improved seal ring |
| RU2204661C1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-05-20 | Институт горного дела СО РАН | Pneumatic percussion unit with collar valve |
| RU91080U1 (en) * | 2009-08-12 | 2010-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | SHOCK DEVICE (OPTIONS) |
| RU92871U1 (en) * | 2009-08-17 | 2010-04-10 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | IMPACT DEVICE FOR DRIVING TOOLS IN SOIL (OPTIONS) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567061C2 (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Air-driven percussion machine for long rod driving in soil |
| RU2681797C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Инструмент для горного дела" | Pneumatic machine for long rods driving into the ground |
| RU2691238C1 (en) * | 2018-07-20 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Impact device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2462575C1 (en) | Impact device | |
| RU2361723C1 (en) | Pneumatic device of impact action with throttled air distribution | |
| US4100980A (en) | Self-propelled pneumatic burrowing device | |
| RU2549643C1 (en) | Impact action device | |
| KR101513843B1 (en) | Pneumatic down-the-hole drill | |
| US10821589B2 (en) | Percussive power tool | |
| CN111712353B (en) | Rotary impact hydraulic perforator provided with a control chamber permanently connected to a low pressure accumulator | |
| JP2003505258A (en) | Impact tool | |
| CN109940559A (en) | Axial nailing device percussion modular construction | |
| RU2603864C1 (en) | Impact action device | |
| RU2105881C1 (en) | Impact-action device | |
| RU91080U1 (en) | SHOCK DEVICE (OPTIONS) | |
| RU2655493C1 (en) | Air-driven device | |
| RU2691238C1 (en) | Impact device | |
| RU2640602C2 (en) | Percussive action device (versions) | |
| KR101721893B1 (en) | Hydraulic rotary percussion apparatus for boring mine holes | |
| JP4730925B2 (en) | Rotating hammer type drilling device | |
| KR102054649B1 (en) | Compressed Air-Driven Chisel | |
| RU2535426C1 (en) | Impact tool | |
| RU2232242C1 (en) | Pneumatic striker | |
| RU2759466C1 (en) | Double-piston pneumatic hammer | |
| RU2661207C1 (en) | Double-acting pneumatic machine (options) | |
| SU802466A1 (en) | Percussive-action pneumatic device for sinking holes into soil | |
| RU2786948C1 (en) | Device for drilling holes in the ground | |
| RU2567061C2 (en) | Air-driven percussion machine for long rod driving in soil |