RU2655515C1 - Pneumatic impact mechanism - Google Patents

Pneumatic impact mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2655515C1
RU2655515C1 RU2017116404A RU2017116404A RU2655515C1 RU 2655515 C1 RU2655515 C1 RU 2655515C1 RU 2017116404 A RU2017116404 A RU 2017116404A RU 2017116404 A RU2017116404 A RU 2017116404A RU 2655515 C1 RU2655515 C1 RU 2655515C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
cylindrical body
sleeve
annular
channels
Prior art date
Application number
RU2017116404A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Александрович Абраменков
Алексей Сергеевич Дедов
Виктория Николаевна Гурьева
Алина Александровна Кремер
Айсен Влиандрович Степанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Priority to RU2017116404A priority Critical patent/RU2655515C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2655515C1 publication Critical patent/RU2655515C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/04Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously of the hammer piston type, i.e. in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B11/00Other drilling tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C37/00Other methods or devices for dislodging with or without loading
    • E21C37/22Hand tools or hand-held power-operated tools specially adapted for dislodging minerals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: construction; mining.
SUBSTANCE: invention relates to construction and mining industry, in particular to pneumatic devices of impact action. Pneumatic impact mechanism comprises a cylindrical body with discharge channels, an annular flange with a through center hole, a working tool with a shank, a stepped striker with a rod part, a rod mounted in the central hole of the annular flange, with a piston part with a screw channel-groove constantly located in the through axial hole of the stepped striker, an annular chamber of a pneumatic buffer, a sleeve of a cylindrical body with an opening for passing the rod part forming an annular neck on the side of the annular chamber of the pneumatic buffer, limiting the movement of the stepped striker, a cup with a channel for air supply fixed to the cylindrical body, an annular distribution chamber in the sleeve of the cylindrical body, a chamber of network air on the side of the annular flange with the bypass channels communicating it constantly with the distribution chamber, an idle stroke chamber is arranged on working tool shank retained by spring relative to cylindrical case. Outer lateral surface of the rod part of the stepped striker and inner lateral surface of the sleeve of the cylindrical body are formed with mutually corresponding conical surfaces with the minimum possible clearance excluding mutual jamming, and between the cylindrical body and the sleeve there are distributing channels made.
EFFECT: increase in the energy of a single impact and the frequency of impacts, reduction in the air flow.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия.The invention relates to the construction and mining industry, in particular to pneumatic shock devices.

Известно устройство, пневматический ударный механизм (патент РФ №359382, 1972 г. Е21С 3/24), включающий цилиндрический корпус с выпускными каналами, кольцевой фланец со сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой частью со сквозным осевым отверстием и втулкой с каналом-пазом, установленной в сквозном осевом отверстии и закрепленной относительно кольцевого фланца, стержень с поршневой частью, постоянно находящейся в сквозном осевом отверстии ступенчатого ударника и взаимодействующей с каналом пазом втулки, втулку цилиндрического корпуса с отверстием для пропуска штоковой части ступенчатого ударника, стакан с каналом подвода воздуха, опирающийся на кольцевой фланец и закрепленный относительно цилиндрического корпуса, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса и камеру сетевого воздуха в стакане, разделенные кольцевым фланцем, кольцевую камеру пневматического буфера со стороны штоковой части ступенчатого ударника и камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, удерживаемого пружиной относительно цилиндрического корпуса. Канал-паз во втулке, при взаимодействии с поршневой частью стержня, обеспечивает открытие и закрытие сквозного осевого отверстия ударника. Втулка цилиндрического корпуса, образующая кольцевой перешеек со стороны камеры пневматического буфера, ограничивает величину перемещения ступенчатого ударника.A device is known, a pneumatic impact mechanism (RF patent No. 359382, 1972 Е21С 3/24), including a cylindrical body with exhaust channels, an annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a step hammer with a rod part with a through axial hole and a sleeve with a channel-groove installed in the through axial hole and fixed relative to the annular flange, a rod with a piston part constantly located in the through axial hole of the step striker and interacting with the can scarlet groove of the sleeve, the sleeve of the cylindrical body with an opening for passing the rod part of the step striker, a glass with an air supply channel resting on an annular flange and fixed relative to the cylindrical body, an annular distribution chamber in the sleeve of the cylindrical body and a network air chamber in the glass, separated by an annular flange, hold the annular chamber of the pneumatic buffer from the rod end of the step striker and the idle chamber from the tool shank side, hold spring with respect to the cylindrical body. The channel groove in the sleeve, when interacting with the piston part of the rod, provides the opening and closing of the through axial hole of the hammer. A sleeve of a cylindrical body forming an annular isthmus from the side of the pneumatic buffer chamber limits the amount of displacement of the step striker.

Недостатком описанной конструкции является: кольцевая камера, образованная цилиндром корпуса и штоковой частью ударника, не участвует в образовании силового импульса давления воздуха с ее стороны, что препятствует повышению энергии единичного удара; выполнение штоковой части ударника должно обеспечивать посадку с установленной в цилиндре втулкой, обеспечивая ее соосность со стержнем, что приводит к возрастанию сил сопротивления перемещению поршневой части стержня во втулке, торможению ударника и снижению надежности стержня, жесткое болтовое крепление которого усиливает снижение его надежности.The disadvantage of the described construction is: an annular chamber formed by the cylinder of the body and the rod part of the striker does not participate in the formation of a force pulse of air pressure from its side, which prevents an increase in the energy of a single impact; the execution of the rod part of the striker should provide a landing with the sleeve installed in the cylinder, ensuring its alignment with the rod, which leads to an increase in the resistance forces to the displacement of the piston part of the rod in the sleeve, braking of the striker and a decrease in the reliability of the rod, the rigid bolt fastening of which enhances the decrease in its reliability.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, выбранному в качестве прототипа, является устройство пневматический ударный механизм (патент РФ №2555172, 2015 г. Е21В 1/30, Е21 37/22), включающий цилиндрический корпус с выпускными каналами, кольцевой фланец со сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой частью, установленный в центральном отверстии кольцевого фланца стержень с поршневой частью с винтовым каналом-пазом, постоянно находящимся в сквозном отверстии ступенчатого ударника. Кольцевую камеру пневматического буфера, втулку цилиндрического корпуса с отверстием для пропуска штоковой части ступенчатого ударника, образующую со стороны кольцевой камеры пневматического буфера кольцевой перешеек, ограничивающий величину перемещения ступенчатого ударника. Закрепленный относительно цилиндрического корпуса стакан с каналом для подвода воздуха, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха со стороны кольцевого фланца со сквозными каналами перепуска воздуха в распределительную камеру, камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, удерживаемого пружиной относительно цилиндрического корпуса.The closest in technical essence of the claimed device, selected as a prototype, is a pneumatic impact mechanism device (RF patent No. 2555172, 2015 Е21В 1/30, Е21 37/22), including a cylindrical body with exhaust channels, an annular flange with a through central a hole, a working tool with a shank, a step striker with a rod part, a rod with a piston part with a screw channel-groove permanently located in the through hole of the step mounted in the central hole of the annular flange drummer. An annular chamber of a pneumatic buffer, a sleeve of a cylindrical body with an opening for passing the rod part of a step striker, forming an annular isthmus on the side of the annular chamber of a pneumatic buffer, limiting the amount of displacement of a step striker. A glass with a channel for supplying air, an annular distribution chamber in the sleeve of the cylindrical body, a network air chamber on the side of the annular flange with through channels for bypassing air into the distribution chamber, an idle chamber on the shank side of the working tool held by the spring relative to the cylindrical housing, fixed relative to the cylindrical body.

Недостатками этого устройства является: постоянное геометрическое сечение кольцевого канала между штоковой частью ступенчатого ударника и втулкой корпуса цилиндра обуславливает одинаковое количество воздуха, поступающего в кольцевую камеру рабочего хода в начале и конце впуска при холостом ходе ступенчатого ударника, чем создается значительное противодавление и торможение ступенчатого ударника, со снижением его скорости, а при рабочем ходе с увеличением объема кольцевой камеры рабочего хода, снижается давление воздуха в ней и его силовое воздействие на рабочую площадь, что приводит к снижению предударной скорости, а следовательно, снижению энергии единичного удара и частоты ударов из-за увеличения времени рабочего цикла.The disadvantages of this device are: a constant geometric cross-section of the annular channel between the rod part of the step striker and the sleeve of the cylinder body causes the same amount of air entering the annular chamber of the stroke at the beginning and end of the inlet when the step striker is idling, which creates significant backpressure and braking of the step striker, with a decrease in its speed, and with a working stroke with an increase in the volume of the annular chamber of the working stroke, the air pressure in it and silt impact on the working area, which leads to a decrease in pre-shock speed, and consequently, a decrease in the energy of a single impact and the frequency of impacts due to an increase in the working cycle time.

Задачей заявляемого изобретения является выполнение кольцевого дроссельного канала между наружной боковой поверхностью штоковой части ступенчатого ударника и внутренней боковой поверхностью втулки корпуса в виде поверхностей усеченных конусов, взаимодействующих между собой при наличии минимально возможного зазора, исключающего их взаимное заклинивание. Между циллиндрическим корпусом и втулкой выполнены распределительные каналы, а во втулке усеченного конуса образованы каналы с расчетными площадями сечения постоянно сообщающими распределительные каналы втулки с распределительной камерой. Отмеченное позволяет в конце впуска воздуха в камеру рабочего хода плавно впустить меньшее количество воздуха, чем уменьшить его количество в камере и снизить противодавление воздуха и торможение ступенчатого ударника, а в конце рабочего хода обеспечить увеличение подачи воздуха и скорости ступенчатого ударника перед ударом, чем увеличить энергию единичного удара и частоту ударов за счет сокращения времени рабочего цикла. После удара ступенчатый ударник приобретает импульс отскока, который используется им при холостом ходе, что позволяет уменьшить количество впускаемого воздуха в камеру холостого хода. Как следствие, предлагаемое техническое решение позволяет снизить расход воздуха пневматическим ударным механизмом. При варьировании углом конусности можно существенно изменять значение энергетических параметров пневматического ударного механизма.The task of the invention is to provide an annular throttle channel between the outer lateral surface of the rod part of the step striker and the inner lateral surface of the housing sleeve in the form of surfaces of truncated cones that interact with each other in the presence of the smallest possible gap, eliminating their mutual jamming. Distribution channels are made between the cylindrical body and the sleeve, and channels with calculated cross-sectional areas constantly communicating the distribution channels of the sleeve with the distribution chamber are formed in the truncated cone sleeve. The aforementioned allows at the end of the air inlet into the chamber of the stroke to smoothly let in less air than to reduce its amount in the chamber and reduce the air back pressure and braking of the step striker, and at the end of the stroke to provide an increase in air supply and speed of the step striker before impact, than to increase energy a single blow and the frequency of strokes by reducing the time of the working cycle. After the strike, the step striker acquires a rebound impulse, which it uses when idling, which reduces the amount of intake air into the idle chamber. As a result, the proposed technical solution allows to reduce air consumption by a pneumatic shock mechanism. By varying the angle of taper, one can significantly change the value of the energy parameters of the pneumatic impact mechanism.

Поставленная задача решается тем, что пневматический ударный механизм, содержащий цилиндрический корпус с выпускными клапанами, кольцевой фланец с сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой частью, установленный в центральном отверстии кольцевого фланца стержень с поршневой частью с винтовым канал-пазом, постоянно находящейся в сквозном осевом отверстии ступенчатого ударника, кольцевую камеру пневматического буфера (она же кольцевая камера рабочего хода), втулку цилиндрического корпуса с отверстием для пропуска штоковой части, образующую со стороны кольцевой камеры рабочего хода кольцевой перешеек, ограничивающий величину перемещения ступенчатого ударника, закрепленный относительно цилиндрического корпуса стакан с каналом для подвода воздуха, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха со стороны кольцевого фланца с каналами, сообщающими постоянно ее с распределительной камерой, камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, удерживаемого пружиной относительно цилиндрического корпуса, наружная боковая поверхность штоковой части ступенчатого ударника и внутренняя боковая поверхность втулки цилиндрического корпуса выполнены с взаимно соответствующими коническими поверхностями с минимально возможным зазором, исключающим взаимное заклинивание, согласно изобретению между циллиндрическим корпусом и втулкой выполнены распределительные каналы, а во втулке усеченного конуса образованы каналы с расчетными площадями сечения, постоянно сообщающими распределительные каналы втулки с распределительной камерой.The problem is solved in that a pneumatic percussion mechanism comprising a cylindrical body with exhaust valves, an annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a step striker with a rod part, a rod with a piston part with a screw channel-groove installed in the central hole of the annular flange constantly located in the through axial hole of the step striker, the annular chamber of the pneumatic buffer (it is also the annular chamber of the stroke), the sleeve is cylindrical about the casing with an opening for the passage of the rod part, forming an annular isthmus on the side of the annular chamber of the working stroke, restricting the displacement of the step striker, a glass with a channel for supplying air, an annular distribution chamber in the sleeve of the cylindrical casing, a network air chamber from the annular side flange with channels constantly communicating with the distribution chamber, the idle chamber from the side of the tool shank, holding spring-loaded relative to the cylindrical body, the outer side surface of the rod part of the step striker and the inner side surface of the sleeve of the cylindrical body are made with mutually corresponding conical surfaces with the smallest possible gap eliminating mutual jamming, according to the invention, distribution channels are made between the cylindrical body and the sleeve, and the truncated sleeve cones formed channels with calculated cross-sectional areas, constantly reporting distribution channels sleeve with the distribution chamber.

Исполнение пневматического ударного механизма поясняется чертежами: на фиг. 1 представлен продольный разрез общего вида пневматического ударного механизма; на фиг. 2 представлен фрагмент поперечного разреза пневматического ударного механизма.The execution of the pneumatic impact mechanism is illustrated by the drawings: in FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a general view of a pneumatic impact mechanism; in FIG. 2 shows a fragment of a cross section of a pneumatic impact mechanism.

Пневматический ударный механизм (фиг. 1, 2) содержит цилиндрический корпус 1, установленный в нем с возможностью перемещения ступенчатый ударник 2 со штоковой частью 3 в виде усеченного конуса с основанием на поршневой части 4 ступенчатого ударника, имеющего сквозное осевое отверстие 5, частично входящий в него стержень 6 своей поршневой частью 7 с буртиком 8 в камере 9 сетевого воздуха. Втулка 10 корпуса 1 выполнена в виде усеченного конуса со стороны внутренней боковой поверхности, обращенный в сторону кольцевого фланца 11 и так, что между боковой поверхностью усеченного конуса штоковой части 3 ступенчатого ударника 2 и внутренней боковой поверхностью втулки 10 корпуса 1 образован минимальный зазор, исключающий их заклинивание в конце холостого и начале рабочего хода. Втулка 10 снабжена расчетными каналами 12 с выходом на ее коническую поверхность, сообщающими постоянно распределительную камеру 13 и предкамеру сетевого воздуха 9 между собой.The pneumatic percussion mechanism (Fig. 1, 2) contains a cylindrical body 1 mounted therein with the possibility of movement of a step striker 2 with a rod part 3 in the form of a truncated cone with a base on the piston part 4 of a step striker having a through axial hole 5 partially entering the rod 6 with its piston part 7 with a shoulder 8 in the chamber 9 of the network air. The sleeve 10 of the housing 1 is made in the form of a truncated cone from the side of the inner side surface, facing the side of the annular flange 11 and so that between the lateral surface of the truncated cone of the rod part 3 of the step hammer 2 and the inner side surface of the sleeve 10 of the housing 1, a minimum clearance is formed, eliminating them jamming at the end of idle and the beginning of the working stroke. The sleeve 10 is provided with settlement channels 12 with access to its conical surface, constantly communicating the distribution chamber 13 and the prechamber of the network air 9 with each other.

Поршневая часть 7 стержня 6 выполнена с винтовым канал-пазом 14, что обеспечивает плавный впуск сетевого воздуха в сквозное осевое отверстие 5 ступенчатого ударника 2. Осевое перемещение стержня 6 ограничивают кольцевой фланец 11 с опиранием на него крышки 15 и стопор 16 крышки. Стакан 17 закрепляет крышку 15 относительно кольцевого фланца 11 и корпуса 1. В кольцевом фланце 11 центральное отверстие выполнено так, что в любом положении стержня 6 его буртик 8 не перекрывает перепускные каналы 18 при перепуске сетевого воздуха из камеры сетевого воздуха 9 в кольцевую распределительную камеру 13 через распределительные каналы 19 втулки 10. Винтовой канал-паз 14 на поршневой части 7 стержня 6 обеспечивает периодический впуск воздуха в камеру 20 холостого хода.The piston part 7 of the rod 6 is made with a screw channel-groove 14, which provides a smooth intake of network air into the through axial hole 5 of the step impactor 2. The axial movement of the rod 6 is limited by the annular flange 11 with the cover 15 resting on it and the cover stopper 16. The glass 17 secures the lid 15 relative to the annular flange 11 and the housing 1. In the annular flange 11, the central hole is made so that in any position of the rod 6 its flange 8 does not overlap the bypass channels 18 when the network air is transferred from the network air chamber 9 to the annular distribution chamber 13 through the distribution channels 19 of the sleeve 10. The helical channel-groove 14 on the piston part 7 of the rod 6 provides periodic air inlet into the idle chamber 20.

Кольцевая камера 21 пневматического буфера образована в цилиндрическом корпусе 1 со стороны поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 и сообщается выпускным каналом 22 в цилиндрическом корпусе 1 с атмосферой. Камера 20 холостого хода периодически в зависимости от положения ступенчатого ударника 2 сообщается с атмосферой посредством выпускного канала 23 в цилиндрическом корпусе 1. Кольцевой фланец 11 и крышка 15 образуют камеру 9 сетевого воздуха, куда поступает сетевой воздух через канал 24 в стакане 17 и канал 25 в крышке 15 и далее в камеру 9 сетевого воздуха посредством перепускных каналов 18 в кольцевом фланце 11 по распределительным каналам 19 и расчетным каналам 12 втулки 10 в кольцевую распределительную камеру 13, являющуюся камерой рабочего хода. Рабочий инструмент 26 установлен хвостовиком 27 в камере 20 холостого хода и удерживается относительно корпуса 1, например, пружиной 28.The annular chamber 21 of the pneumatic buffer is formed in the cylindrical body 1 from the piston part 4 of the step impactor 2 and is communicated by the exhaust channel 22 in the cylindrical body 1 with the atmosphere. The idle chamber 20 periodically, depending on the position of the step striker 2, communicates with the atmosphere through the exhaust channel 23 in the cylindrical housing 1. The annular flange 11 and the cover 15 form the network air chamber 9, where the network air enters through the channel 24 in the glass 17 and the channel 25 into the cover 15 and further into the chamber 9 of the network air through the bypass channels 18 in the annular flange 11 through the distribution channels 19 and the settlement channels 12 of the sleeve 10 into the annular distribution chamber 13, which is a travel chamber. The working tool 26 is installed by the shank 27 in the idle chamber 20 and is held relative to the housing 1, for example, by a spring 28.

Пневматический ударный механизм работает следующим образом. После включения пускового устройства (на чертеже не показан и может быть любым) воздух из сети поступает по каналу 24 в стакане 17 и каналу 25 крышки 15 в камеру 9 сетевого воздуха. Далее через перепускные каналы 18 в кольцевом фланце 11 по распределительным каналам 19 и расчетным каналам 12 втулки 10 в кольцевую распределительную камеру 13. Из кольцевой распределительной камеры 13 по винтовому канал-пазу 14 воздух поступает по сквозному осевому отверстию 5 ступенчатого ударника 2 в камеру 20 холостого хода. Исполнение винтового канала-паза 14 с изменяющейся длиной позволяет снизить противодавление воздуха в камере холостого хода за счет малого изменяющегося количества воздуха в начальный период впуска через меньшую длину винтового канала-паза 14, что снижает сопротивление движению, сохраняет предударную скорость ступенчатого ударника 2 к моменту удара по хвостовику 27 инструмента 26. В положении, показанном на (фиг. 1), камера 20 сообщена с атмосферой посредством выпускного канала 23. В начале движения ступенчатого ударника 2, когда винтовой канал-паз 14 на поршневой части 7 стержня 6 открыт, продолжается наполнение воздухом камеры 20 холостого хода, обеспечивая расчетную величину импульса холостого хода. Давление воздуха в камере 20 холостого хода плавно повышается, и под действием импульса давления ее стороны ступенчатый ударник 2 начнет движение в сторону кольцевой распределительной камеры 13, совершая холостой ход. При последующем движении ступенчатый ударник 2 открывает канал 23 в корпусе 1, перекрывает винтовой канал-паз 14 поршневой части 7 стержня 6, после чего давление воздуха в камере 20 холостого хода выравнивается до атмосферного. Перемещаясь, ступенчатый ударник 2 перекроет выпускной канал 22 и в камерах 21 и 13, после разобщения их с атмосферой, начнется сжатие отсеченного в них воздуха до некоторой расчетной величины. Давление воздуха в кольцевой распределительной камере 13 увеличивается и под действием разности импульсов давлений, действующих на ступенчатый ударник 2 со стороны кольцевой распределительной камеры 13, камеры 21 и камеры 20 холостого хода, ступенчатый ударник 2 затормаживается и остановится в расчетной точке. Сразу же под действием импульса давления воздуха со стороны кольцевой распределительной камеры 13, камеры 21 пневматического буфера ступенчатый ударник 2 начинает движение в сторону хвостовика 27 рабочего инструмента 26, совершая рабочий ход. При этом ступенчатый ударник 2 откроет выпускной канал 22 и камера 21 пневматического буфера сообщается с атмосферой. Далее ступенчатый ударник 2 перекроет своей боковой поверхностью выпускной канал 23, откроет винтовой канал-паз 14 на поршневой части 7 стержня 6, вследствие чего в камере 20 холостого хода начнется сжатие отсеченного в ней воздуха и воздуха, поступающего в малом количестве из кольцевой распределительной камеры 13. Так как рабочая диаметральная площадь поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 со стороны камеры 20 холостого хода больше средней (приведенной) диаметральной площади штоковой части 3 ступенчатого ударника 2, то под действием разности импульсов давлений воздуха ступенчатый ударник 2 преодолевает противодавление со стороны камеры 20 холостого хода, наносит удар по хвостовику 27 инструмента 26. Под действием импульса отскока и давления воздуха, поступающего из распределительной камеры 13 в камеру 20 холостого хода, ступенчатый ударник 2 начинает холостой ход. Далее рабочий цикл пневматического ударного механизма повторяется.Pneumatic impact mechanism operates as follows. After turning on the starting device (not shown in the drawing and can be anything), air from the network enters through a channel 24 in a glass 17 and a channel 25 of the lid 15 into the network air chamber 9. Further, through the bypass channels 18 in the annular flange 11 through the distribution channels 19 and the settlement channels 12 of the sleeve 10 into the annular distribution chamber 13. From the annular distribution chamber 13 through the helical channel-groove 14, air enters through the axial hole 5 of the step impactor 2 into the idle chamber 20 move. The design of the screw channel-groove 14 with a variable length allows to reduce the back pressure of the air in the idle chamber due to the small variable amount of air in the initial intake period through the shorter length of the screw channel-groove 14, which reduces the resistance to movement, maintains the pre-shock speed of the step striker 2 at the time of impact along the shank 27 of the tool 26. In the position shown in (Fig. 1), the camera 20 is in communication with the atmosphere through the exhaust channel 23. At the beginning of the movement of the step striker 2, when the screw channel -paz portion 14 on the piston rod 6, 7 opened, the filling chamber 20 continues idling air, providing the calculated value of idling pulse. The air pressure in the idle chamber 20 gradually increases, and under the action of a pressure pulse of its side, the step striker 2 starts moving towards the annular distribution chamber 13, making idle. In the subsequent movement, the step striker 2 opens the channel 23 in the housing 1, closes the screw channel-groove 14 of the piston part 7 of the rod 6, after which the air pressure in the idle chamber 20 is equalized to atmospheric. Moving, the step striker 2 will block the exhaust channel 22 and in chambers 21 and 13, after separation from the atmosphere, compression of the air cut off in them will begin to a certain calculated value. The air pressure in the annular distribution chamber 13 increases and under the influence of the difference of pressure pulses acting on the step striker 2 from the side of the annular distribution chamber 13, the chamber 21 and the idle chamber 20, the step striker 2 brakes and stops at the calculated point. Immediately under the influence of an air pressure impulse from the side of the annular distribution chamber 13, the pneumatic buffer chamber 21, the step striker 2 starts moving towards the shank 27 of the working tool 26, making a working stroke. In this case, the step striker 2 will open the exhaust channel 22 and the chamber 21 of the pneumatic buffer communicates with the atmosphere. Next, the step striker 2 will block the exhaust channel 23 with its lateral surface, open the helical channel-groove 14 on the piston part 7 of the rod 6, as a result of which, in the idle chamber 20, compression of the air cut off in it and the air coming in a small amount from the annular distribution chamber 13 Since the working diametrical area of the piston part 4 of the step striker 2 from the side of the idle chamber 20 is larger than the average (reduced) diametrical area of the rod part 3 of the step striker 2, under the action of the difference Pulse air pressure overcomes step striker 2 from the back pressure chamber 20 is idling, strikes the tool shank 27, 26. Under the action of the pulse rebound and air pressure supplied from the distribution chamber 13 into the chamber 20 idling, step 2 drummer starts idling. Next, the working cycle of the pneumatic impact mechanism is repeated.

В положении пневматического ударного механизма и его ударника 2 с конической поверхностью штоковой части 3 от вертикального до горизонтального при значительной длине штоковой части ударника возможны перекосы и заклинивание ударника в конической поверхности втулки 10 циллиндрического корпуса 1. При равномерном размещении радиальных расчетных площадей каналов 12 впуска создаются силы давления, действующие на боковую поверхность штоковой части 3 ударника 2, обеспечивается устойчивое центрирование продольных осей ударника и цилиндра, что исключает заклинивание и равномерное распределение сил трения и, следовательно, износ внутренней поверхности ударника, что снижает силы сопротивления его движению и способствует увеличению энергии и частоты ударов пневматического ударного механизма.In the position of the pneumatic impact mechanism and its striker 2 with a conical surface of the rod part 3 from vertical to horizontal with a significant length of the rod part of the striker, distortions and jamming of the striker in the conical surface of the sleeve 10 of the cylindrical body 1 are possible. When the radial design areas of the intake channels 12 are uniformly distributed, forces are created pressure acting on the lateral surface of the rod part 3 of the hammer 2, provides a stable centering of the longitudinal axes of the hammer and cylinder, which sklyuchaet jamming and uniform distribution of frictional forces and therefore wear of the inner surface of the striker, which reduces the resistance force its motion and increases the energy and impact frequency of the pneumatic percussion mechanism.

Claims (2)

1. Пневматический ударный механизм, содержащий цилиндрический корпус с выпускными каналами, кольцевой фланец со сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой частью, установленный в центральном отверстии кольцевого фланца стержень с поршневой частью с винтовым каналом-пазом, постоянно находящейся в сквозном осевом отверстии ступенчатого ударника, кольцевую камеру пневматического буфера, втулку цилиндрического корпуса с отверстием для пропуска штоковой части, образующую со стороны кольцевой камеры пневматического буфера кольцевой перешеек, ограничивающий величину перемещения ступенчатого ударника, закрепленный относительно цилиндрического корпуса стакан с каналом для подвода воздуха, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха со стороны кольцевого фланца с каналами перепуска сообщающими постоянно ее с распределительной камерой, камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, удерживаемого пружиной относительно цилиндрического корпуса, наружная боковая поверхность штоковой части ступенчатого ударника и внутренняя боковая поверхность втулки цилиндрического корпуса выполнены с взаимно соответствующими коническими поверхностями с минимально возможным зазором, исключающим взаимное заклинивание, отличающийся тем, что между цилиндрическим корпусом и втулкой выполнены распределительные каналы.1. A pneumatic impact mechanism comprising a cylindrical body with exhaust channels, an annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a step hammer with a rod part, a rod with a piston part with a helical channel groove permanently located in the central hole of the annular flange the through axial hole of the step striker, the annular chamber of the pneumatic buffer, the sleeve of the cylindrical body with an opening for the passage of the rod part, forming from the sides the annular chamber of the pneumatic buffer, the annular isthmus, restricting the displacement of the step striker, a glass with a channel for supplying air, an annular distribution chamber in the sleeve of the cylindrical housing, an air supply chamber from the side of the annular flange with bypass channels constantly communicating with the distribution chamber, fixed to the cylindrical body idling from the side of the shank of the working tool held by a spring relative to the cylindrical body , the outer side surface of the rod part of the step striker and the inner side surface of the sleeve of the cylindrical body are made with mutually corresponding conical surfaces with the smallest possible gap eliminating mutual jamming, characterized in that distribution channels are made between the cylindrical body and the sleeve. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что во втулке усеченного конуса образованы каналы с расчетными площадями сечения, постоянно сообщающими распределительные каналы втулки с распределительной камерой.2. The device according to p. 1, characterized in that in the sleeve of the truncated cone channels are formed with the calculated cross-sectional areas, constantly communicating the distribution channels of the sleeve with a distribution chamber.
RU2017116404A 2017-05-10 2017-05-10 Pneumatic impact mechanism RU2655515C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116404A RU2655515C1 (en) 2017-05-10 2017-05-10 Pneumatic impact mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116404A RU2655515C1 (en) 2017-05-10 2017-05-10 Pneumatic impact mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2655515C1 true RU2655515C1 (en) 2018-05-28

Family

ID=62559982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116404A RU2655515C1 (en) 2017-05-10 2017-05-10 Pneumatic impact mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655515C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208035U1 (en) * 2020-03-18 2021-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "Пневмоударная техника" PNEUMATIC IMPACT DRIVER FOR PIPE MAKING (OPTIONS)
RU2773755C1 (en) * 2021-06-30 2022-06-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic hammer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1649090A2 (en) * 1989-05-31 1991-05-15 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Submersible air hammer
RU2477362C1 (en) * 2011-06-23 2013-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic impact mechanism
RU2547194C2 (en) * 2013-07-23 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Air-driven percussion mechanism
RU2555172C1 (en) * 2013-12-04 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic percussion mechanism
RU2592086C1 (en) * 2015-05-18 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)" Pneumatic impact mechanism

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1649090A2 (en) * 1989-05-31 1991-05-15 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Submersible air hammer
RU2477362C1 (en) * 2011-06-23 2013-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic impact mechanism
RU2547194C2 (en) * 2013-07-23 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Air-driven percussion mechanism
RU2555172C1 (en) * 2013-12-04 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic percussion mechanism
RU2592086C1 (en) * 2015-05-18 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)" Pneumatic impact mechanism

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208035U1 (en) * 2020-03-18 2021-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "Пневмоударная техника" PNEUMATIC IMPACT DRIVER FOR PIPE MAKING (OPTIONS)
RU2773755C1 (en) * 2021-06-30 2022-06-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic hammer
RU2789977C1 (en) * 2022-07-11 2023-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic hammer
RU2790123C1 (en) * 2022-07-11 2023-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic hammer
RU2790125C1 (en) * 2022-07-18 2023-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic hammer
RU2790852C1 (en) * 2022-07-18 2023-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic hammer
RU2804876C1 (en) * 2023-03-27 2023-10-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic impact mechanism
RU2804877C1 (en) * 2023-03-27 2023-10-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Pneumatic impact mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2432442C2 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2477362C1 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2361723C1 (en) Pneumatic device of impact action with throttled air distribution
RU2612889C2 (en) Pneumatic hammer
RU2418146C1 (en) Air impact mechanism
RU2547876C2 (en) Air-driven percussion mechanism
RU2592086C1 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2547194C2 (en) Air-driven percussion mechanism
RU2555172C1 (en) Pneumatic percussion mechanism
KR920703274A (en) Hydraulically Operated Impact Hammer
RU2655515C1 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2504635C2 (en) Pneumatic percussion mechanism
RU2633005C1 (en) Pneumatic striker mechanism
RU2655492C1 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2547037C2 (en) Air-driven percussion mechanism
RU2638603C1 (en) Pneumatic shock mechanism
RU2591709C1 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2674778C2 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2646271C2 (en) Pneumatic striking mechanism
RU2728027C1 (en) Pneumatic percussion mechanism
RU2741923C2 (en) Device for pneumatic impact mechanism with throttling air distribution
RU2741922C2 (en) Device for a pneumatic impact mechanism
RU2574794C2 (en) Pneumatic percussion mechanism
RU2334106C2 (en) Impact-action air-operated device with throttle air control
RU2804877C1 (en) Pneumatic impact mechanism