RU2728064C2

RU2728064C2 - Pneumatic hammer

Info

Publication number: RU2728064C2
Application number: RU2017117364A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Эдуардович Абраменков; Эдуард Александрович Абраменков; Баттулга Гэндэн; Алексей Сергеевич Дедов; Олзийбаяр Чоен
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2020-07-28
Also published as: RU2017117364A3; RU2017117364A

Abstract

FIELD: construction equipment.SUBSTANCE: invention can be used as a pneumatic hammer for destruction of stone quarry gangways, frozen soil, concrete foundations, road pavements and similar materials and structures. Pneumatic hammer comprises an air-hammer mechanism of throttle valve type. Proposed tool comprises working tool with shank end, cylindrical case, barrel with air feed channel, annular flange with central bore and intake throttle channel, end prechamber, formed between the shell and the annular flange, a hammer in the housing with a through axial hole and a bypass channel on the side surface and dividing the housing cavity into the working and idle chambers, installed in central hole of annular flange rod-tube, passed through central hole in sleeve and fixed relative to it, radial outlet channel in rod-tube with its continuation in form of axial longitudinal channel with outlet into atmosphere. Rod-tube on the side of the end prechamber is equipped with a radial throttling channel of air inlet with its continuation in the form of a longitudinal channel with output to the idle stroke chamber.EFFECT: invention allows increasing kinetic energy of single impact and reducing specific air flow rate.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть применено в качестве пневматического молота для разрушения карьерных негабаритов, мерзлого грунта, бетонных фундаментов, дорожного покрытия и тому подобных материалов и конструкций, а также может быть использовано в горной промышленности и других областях.The invention relates to the field of construction and can be used as a pneumatic hammer for the destruction of quarry oversized, frozen soil, concrete foundations, road surfaces and similar materials and structures, and can also be used in the mining industry and other areas.

Известно устройство пневмоударного механизма дроссельно-клапанного типа (см. журнал «Известия вузов. Строительство» 2014, №8, стр. 47 и 49, содержащий цилиндрический корпус, размешенный в нем ударник со сквозным осевым отверстием, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, фланец с центральным отверстием и установленной в нем стержнем-трубкой, пропущенным через отверстие в стакане и закрепленным относительно него, во фланце выполнен дроссельный канал впуска сжатого воздуха из торцевой предкамеры, образованный между стаканом и кольцевым фланцем, и снабженным в стакане каналом подвода воздуха из сети, со стороны камеры холостого хода выполнена выточка, отсекающая кромка которой взаимодействует с перепускным каналом-лыской или каналом-пазом, выполненным на боковой поверхности ударника с выходом на его торце со стороны камеры рабочего хода и сообщает камеры холостого и рабочего ходов в положении ударника опертого на хвостовик рабочего инструмента. Канал в стержне-трубке снабжен радиальным каналом выпуска с выходом его в продольный осевой канал и атмосферу. Радиальный канал выпуска сообщает камеры холостого хода, при вскрытии его торцом ударника со стороны хвостовика рабочего инструмента, с продольным осевым каналом, в стержне-трубке и атмосферой.A known device is a pneumo-impact mechanism of a throttle-valve type (see the journal "Izvestiya Vuzov. Construction" 2014, No. 8, pp. 47 and 49, containing a cylindrical body, a drummer with a through axial hole placed in it, dividing the body cavity into the working and idle chambers passages, a flange with a central hole and a rod-tube installed in it, passed through the hole in the glass and fixed relative to it, in the flange there is a throttle channel for the compressed air inlet from the end pre-chamber, formed between the glass and the annular flange, and equipped with an air supply channel in the glass from the network, from the side of the idling chamber, a recess is made, the cutting edge of which interacts with the bypass channel-flat or channel-groove made on the side surface of the striker with an outlet at its end from the side of the working stroke chamber and communicates the idle and working strokes in the position of the striker the working tool supported on the shank. The tank is equipped with a radial exhaust channel with its outlet into the longitudinal axial channel and the atmosphere. The radial discharge channel communicates the idle speed chamber, when it is opened by the striker end from the side of the shank of the working tool, with a longitudinal axial channel, in the rod-tube and the atmosphere.

Недостатком описанной конструкции является:The disadvantage of the described design is:

- камеры рабочего и холостых ходов наполняются резко, чем создаются условия возрастания противодавления воздуха в них, что обуславливает, при рабочем ходе, резкое торможение ударника, снижение предударной скорости и потере ударником кинетической энергии удара перед соударением с хвостовиком;- the chambers of the working and idle strokes are filled abruptly, which creates the conditions for an increase in the air backpressure in them, which causes, during the working stroke, a sharp deceleration of the striker, a decrease in the pre-impact speed and the loss of the kinetic energy of the strike by the striker before colliding with the shank;

- при холостом ходе возрастает противодавление воздуха на торец ударника, что приводит к потере импульса сил давления со стороны холостого хода и как следствие преждевременному торможению, уменьшению перемещения ударника в сторону фланца, уменьшению участка разгони при рабочем ходе, и уменьшению кинетической энергии ударника при соударении с хвостовиком рабочего инструмента.- during idling, the air backpressure on the end of the striker increases, which leads to a loss of pressure impulse from the idle stroke side and, as a consequence, to premature braking, a decrease in the striker movement towards the flange, a decrease in the acceleration section during the working stroke, and a decrease in the kinetic energy of the striker upon collision with shank of the working tool.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, выбранного в качестве прототипа, является устройство пневматический молот (патент РФ №2600581, 2016 г., Е21С 37/24, B25D 9/04), содержащее пневмоударный механизм дроссельно-клапанного типа, включающий рабочий инструмент с хвостовиком, цилиндрический корпус, стакан с каналом подвода воздуха из сети, закрепленный разъемно относительно цилиндрического корпуса, кольцевой фланец с центральным отверстием и дроссельным каналом впуска, торцевую предкамеру, образованную между стаканом и кольцевым фланцем, размещенный в цилиндрическом корпусе ударник со сквозным осевым отверстием и перепускным глухим каналом на боковой поверхности и разделяющий полость цилиндрического корпуса на камеры рабочего и холостого хода, установленную в центральном отверстии кольцевого фланца стержень-трубку, пропущенную через центральное отверстие в стакане и закрепленную относительно его, выточку в камере холостого хода, взаимодействующую с перепускным каналом в виде канала-лыски либо, канала-паза на боковой поверхности ударника, радиальный канал выпуска в стержне-трубке с его продолжением в виде продольного канала с выходом в атмосферу и открываемый торцом ударника со стороны хвостовика рабочего инструмента, дополнительную кольцевую предкамеру, образованную между стаканом и цилиндрическим корпусом, канал перепуска в боковой стенке фланца, постоянно сообщающим торцевую предкамеру с дополнительной кольцевой предкамерой, кольцевую камеру и кольцевую аккумуляционную камеру в виде кольцевых выточек, разделенных кольцевым буртиком, сквозные перепускные каналы в стенках выточек, постоянно сообщающие кольцевую камеру торможения и кольцевую аккумуляционную камеру с дополнительной кольцевой предкамерой, переднюю и заднюю перепускные камеры в виде выточек, разделенных кольцевым перешейком со стороны камеры холостого хода, расположенной со стороны хвостовика рабочего инструмента и так, что при взаимодействии выточек с глухим каналом перепуска на боковой поверхности ударника кольцевая камера торможения сообщается с кольцевой аккумуляционной камерой, а в положении ударника, опертого на хвостовик рабочего инструмента, передняя и задняя кольцевые перепускные камеры сообщаются с кольцевой аккумуляционной камерой и кольцевой камерой торможения.The closest in technical essence to the claimed device, selected as a prototype, is a pneumatic hammer device (RF patent No. 2600581, 2016, E21C 37/24, B25D 9/04), containing a pneumatic impact mechanism of a throttle-valve type, including a working tool with a shank, a cylindrical body, a bowl with a channel for supplying air from the network, fixed detachably relative to the cylindrical body, an annular flange with a central hole and a throttle inlet channel, an end prechamber formed between the glass and an annular flange, a striker with a through axial hole and a bypass located in the cylindrical body a blind channel on the lateral surface and dividing the cavity of the cylindrical body into the working and idling chambers, a rod-tube installed in the central hole of the annular flange, passed through the central hole in the glass and fixed relative to it, a groove in the idle chamber interacting with the bypass lump in the form of a channel-flat or, a channel-groove on the side surface of the striker, a radial channel of release in the rod-tube with its continuation in the form of a longitudinal channel with an outlet to the atmosphere and opened by the end of the striker from the side of the shank of the working tool, an additional annular pre-chamber formed between a glass and a cylindrical body, a bypass channel in the side wall of the flange, constantly communicating the end prechamber with an additional annular prechamber, an annular chamber and an annular accumulation chamber in the form of annular recesses separated by an annular shoulder, through bypass channels in the walls of the recesses, constantly communicating the annular braking chamber and the annular an accumulation chamber with an additional annular prechamber, front and rear bypass chambers in the form of grooves separated by an annular isthmus on the side of the idling chamber located on the side of the shank of the working tool and so that when the grooves interact with the blind bypass channel on the lateral surface of the striker, the annular brake chamber communicates with the annular accumulation chamber, and in the position of the striker supported on the shank of the working tool, the front and rear annular bypass chambers communicate with the annular accumulation chamber and the annular braking chamber.

Недостатками этого устройства являются несвоевременная и недостаточная подача воздуха в камеру холостого хода со стороны камер рабочего хода, который в связи с расширением перед окончанием рабочего хода, обладает энергетическими параметрами более низкими в сравнении с воздухом, поступающим из сети в торцевую предкамеру, что обуславливает снижение КПД использования внутренней энергии воздуха в рабочем процессе, снижает значения энергетических параметров и экономичность пневматического молота: энергию единичного удара и частоту ударов.The disadvantages of this device are the untimely and insufficient air supply to the idle chamber from the side of the working stroke chambers, which, due to expansion before the end of the working stroke, has lower energy parameters in comparison with the air supplied from the network to the end prechamber, which causes a decrease in efficiency using the internal energy of air in the working process, reduces the values of energy parameters and the efficiency of the pneumatic hammer: the energy of a single blow and the frequency of blows.

Задачей заявленного изобретения является увеличение ударного импульса сил давления воздуха в период разгона ударника в начале холостого хода ударника, путем подачи воздуха и большей внутренней энергией из торцевой предкамеры в камеру холостого хода.The objective of the claimed invention is to increase the shock impulse of the air pressure forces during the acceleration of the striker at the beginning of the idling of the striker, by supplying air and greater internal energy from the end prechamber to the idling chamber.

Поставленная задача решается тем, что пневматический молот, содержащий рабочий инструмент с хвостовиком, цилиндрический корпус, стакан с каналом подвода воздуха из сети, закрепленный разъемно относительно цилиндрического корпуса, кольцевой фланец с центральным отверстием и дроссельным каналом впуска, торцевую предкамеру, образованную между стаканом и кольцевым фланцем, размещенный в цилиндрическом корпусе ударник со сквозным осевым отверстием и перепускным глухим каналом на боковой поверхности и разделяющий полость цилиндрического корпуса на камеры рабочего и холостого хода, установленную в центральном отверстии кольцевого фланца стержень-трубку, пропущенную через центральное отверстие в стакане и закрепленную относительно его, выточку в камере холостого хода, взаимодействующую с перепускным каналом в виде канала-лыски либо, канала - паза на боковой поверхности ударника, радиальный канал выпуска в стержне-трубке с его продолжением в виде продольного канала с выходом в атмосферу и открываемый торцом ударника со стороны хвостовика рабочего инструмента, дополнительную кольцевую предкамеру, образованную между стаканом и цилиндрическим корпусом, каналом перепуска в боковой стенке кольцевого фланца, постоянно сообщающим торцевую предкамеру с дополнительной кольцевой предкамерой, кольцевую камеру и кольцевую аккумуляционную камеру в виде кольцевых выточек, разделенных кольцевым буртиком, сквозные перепускные каналы в стенках выточек, постоянно сообщающие кольцевую камеру торможения и кольцевую аккумуляционную камеру с дополнительной кольцевой предкамерой, переднюю и заднюю перепускные камеры в виде выточек, разделенных кольцевым перешейком со стороны камеры холостого хода, расположенной со стороны хвостовика рабочего инструмента и так, что при взаимодействии выточек с глухим каналом перепуска на боковой поверхности ударника кольцевая камера торможения сообщается с кольцевой аккумуляционной камеры, а в положении ударника, опертого на хвостовик рабочего инструмента, передняя и задняя кольцевые перепускные камеры сообщаются с кольцевой аккумуляционной камерой и кольцевой камерой торможения, согласно изобретению стержень-трубка снабжен со стороны торцевой предкамеры радиальным дроссельным каналом выпуска воздуха с его продолжением в виде продольного канала с выходом в камеру холостого хода.The problem is solved by the fact that a pneumatic hammer containing a working tool with a shank, a cylindrical body, a glass with an air supply channel from the network, fixed detachably relative to the cylindrical body, an annular flange with a central hole and a throttle inlet channel, an end pre-chamber formed between the glass and the annular flange, placed in a cylindrical body, a striker with a through axial hole and a bypass blind channel on the side surface and dividing the cavity of the cylindrical body into working and idle chambers, a rod-tube installed in the central hole of the annular flange, passed through the central hole in the glass and fixed relative to it , a groove in the idle chamber, interacting with a bypass channel in the form of a flat or, a channel-groove on the lateral surface of the striker, a radial outlet channel in the rod-tube with its continuation in the form of a longitudinal channel with an outlet to the atmosphere and open driven by the end face of the striker from the side of the shank of the working tool, an additional annular prechamber formed between the glass and the cylindrical body, the bypass channel in the side wall of the annular flange, constantly communicating the end prechamber with an additional annular prechamber, the annular chamber and the annular accumulation chamber in the form of annular recesses separated by with a shoulder, through bypass channels in the walls of the grooves, constantly communicating the annular braking chamber and the annular accumulation chamber with an additional annular prechamber, the front and rear bypass chambers in the form of grooves, separated by an annular isthmus from the side of the idle speed chamber located on the side of the shank of the working tool, and so on, that when the grooves interact with a dead bypass channel on the side surface of the striker, the annular braking chamber communicates with the annular accumulation chamber, and in the position of the striker supported on the shank of the working tool, the front and the rear annular bypass chambers communicate with the annular accumulation chamber and the annular braking chamber, according to the invention, the rod-tube is provided on the side of the end prechamber with a radial throttle air discharge channel with its continuation in the form of a longitudinal channel with an outlet to the idle chamber.

Снабжение стержня-трубки дроссельным каналом выпуска воздуха из торцевой предкамеры в камеру холостого хода позволяет постоянно выпускать дополнительно определенное количество воздуха с повышенной внутренней энергией, независимо от положения ударника. Это позволяет в период начала холостого хода до начала выпуска отработавшего воздуха из камеры холостого хода, организовать достаточный по значению импульс холостого хода, что обуславливает большую скорость перемещения ударника, сокращение времени холостого хода и повышение частоты ударов. Снабжение стержня-трубки дроссельным каналом выпуска воздуха из торцевой предкамеры в камеру холостого хода позволяет сократить расход воздуха кольцевыми камерами рабочего хода, поскольку открывается возможность уменьшить количество выпускаемого воздуха в камеры рабочего хода и его перепуском в камеру холостого хода, что компенсируется количеством воздуха поступающего в камеру холостого хода по дроссельному радиальному каналу и его продольному продолжению из торцевой предкамеры. Это позволяет понизить противодавление воздуха со стороны кольцевых камер рабочего хода во время рабочего и холостого ходов, сохранить скорость перемещения ударника, чем уменьшить время как холостого, так и рабочего ходов, что обеспечит увеличение частоты ударов.The supply of the rod-tube with a throttle channel for air release from the end prechamber to the idle chamber allows the constant release of an additional certain amount of air with increased internal energy, regardless of the position of the striker. This allows, during the period of the onset of idling before the exhaust air is discharged from the idle chamber, to organize a sufficient idling impulse, which causes a high speed of movement of the striker, a reduction in idle time and an increase in the frequency of strikes. The supply of the rod-tube with a throttle channel of air release from the end prechamber to the idle chamber allows to reduce the air consumption by the annular chambers of the working stroke, since it becomes possible to reduce the amount of air released into the chambers of the working stroke and its bypass into the idling chamber, which is compensated by the amount of air entering the chamber idling along the throttle radial channel and its longitudinal continuation from the end prechamber. This makes it possible to reduce the air backpressure from the side of the annular chambers of the working stroke during the working and idle strokes, to maintain the speed of movement of the striker, than to reduce the time of both idle and working strokes, which will ensure an increase in the frequency of strikes.

Поскольку количество перепускаемого воздуха из камер рабочего хода в камеру холостого хода снижается, то давление воздуха, а следовательно, его импульс со стороны камер рабочего хода будет более высоким, а за счет расширения воздуха импульс будет снижаться незначительно и в период перепуска воздуха в камеру холостого хода, что обеспечит более высокое значение энергии единичного удара.Since the amount of air bypassed from the working stroke chambers to the idling chamber decreases, the air pressure, and therefore its impulse from the working stroke chambers, will be higher, and due to the expansion of the air, the impulse will decrease slightly during the period of air bypassing the idling chamber , which will provide a higher value of the energy of a single blow.

На чертеже представлен общий вид пневматического молота в продольном разрезе.The drawing shows a general view of a pneumatic hammer in longitudinal section.

Пневматический молот, содержит цилиндрический корпус 1 с цилиндрической полостью 2, ударник 3, разделяющий полость 2 на камеру 4 рабочего хода и камеру 5 холостого хода, рабочий инструмент 6 с хвостовиком 7 со стороны камеры 5 холостого хода, закрепленный относительно корпуса 1 стакан 8 с осевым сквозным отверстием 9 и каналом 10 подвода сетевого воздуха, уплотненно установленный на торце 11 корпуса 1, кольцевой фланец 12 с боковой стенкой 13 и центральным сквозным отверстием 15 и дроссельным каналом 16 выпуска сетевого воздуха из торцевой предкамеры 17, образованную между кольцевым фланцем 12 и стаканом 8. Ударник 3 выполнен с осевым сквозным каналом 18 и глухим каналом 19 перепуска на боковой поверхности ударника 3 без выхода на торцы ударника 3. Глухие каналы 19 перепуска на боковой поверхности могут быть выполнены в виде пазов прямых вдоль образующей ударника, либо пазов наклонных, либо лысок, либо винтового паза однозаходного, либо винтового паза многозаходного. В осевом сквозном канале 18 установлен стержень-трубка 20 с выпускным радиальным каналом 21 и его продолжением в виде продольного выпускного канала 22 с выходом в атмосферу. Стержень-трубка 20 установлен уплотненно в осевом сквозном канале 9 стакана 8 и пропущен в сквозном отверстии 15 кольцевого фланца 12 и в осевом сквозном канале 18 ударника 3 с возможностью его перемещения относительно стержня-трубки 20. Между стаканом 8 и корпусом 1 образована дополнительная кольцевая предкамера 23 постоянно сообщенная с торцевой предкамерой 17 радиальным каналом 14 впуска в боковой стенке 13 кольцевого фланца 12. В камере 4 рабочего хода со стороны кольцевого фланца 12 выполнена кольцевая камера 24 торможения в выточке 25 с перепускным каналом 26 и кольцевая аккумуляционная камера 27, образованная выточкой 28 с радиальным перепускным каналом 29 в стенке корпуса 1, разделенные внутренним кольцевым буртиком 30 и так, что суммарная длина выточек 25, 28 и буртика 30 не превышает длину глухого канала 19 перепуска на боковой поверхности ударника 3. В камере 5 холостого хода со стороны хвостовика 7 рабочего инструмента 6 выполнены кольцевая передняя перепускная камера 31 в выточке 32 и кольцевая задняя перепускная камера 33 в виде выточки 34 разделенных между собой внутренним кольцевым буртиком 35 так, что при положении ударника 3 опертом на хвостовик 7 рабочего инструмента 6, глухой канал 19 перепуска на боковой поверхности ударника 3, кольцевая передняя перепускная камера 31 и камера 5 холостого хода сообщены с камерой 4 рабочего хода. Кольцевая аккумуляционная камера 27 периодически разобщается, в зависимости от положения ударника 3, с кольцевой камерой 24 торможения кольцевым буртиком 30 и кольцевой задней перепускной камерой 33 кольцевым буртиком 36. В стержне-трубке 20 со стороны торцевой предкамеры 17 выполнен радиальный дроссельный канал 37 впуска и его продолжение в виде продольного канала 38 постоянно сообщающие торцевую предкамеру 17 сетевого воздуха с камерой 5 холостого хода.Pneumatic hammer, contains a cylindrical body 1 with a cylindrical cavity 2, a striker 3 dividing the cavity 2 into a working stroke chamber 4 and an idle chamber 5, a working tool 6 with a shank 7 from the side of an idle chamber 5, fixed relative to the body 1 glass 8 with an axial through hole 9 and channel 10 for supplying network air, sealed mounted on the end 11 of the housing 1, annular flange 12 with side wall 13 and central through hole 15 and throttle channel 16 for exhausting network air from end prechamber 17, formed between annular flange 12 and glass 8 The striker 3 is made with an axial through channel 18 and a blind channel 19 bypass on the lateral surface of the striker 3 without reaching the ends of the striker 3. The blind channels 19 of the bypass on the lateral surface can be made in the form of straight slots along the generatrix of the striker, or sloped slots, or flat , either a single-start screw groove, or a multi-start screw groove. In the axial through channel 18, a rod-tube 20 is installed with an outlet radial channel 21 and its continuation in the form of a longitudinal outlet channel 22 with an outlet to the atmosphere. The rod-tube 20 is installed sealed in the axial through channel 9 of the nozzle 8 and is passed through the through hole 15 of the annular flange 12 and in the axial through channel 18 of the striker 3 with the possibility of its movement relative to the rod-tube 20. An additional annular prechamber is formed between the nozzle 8 and the body 1 23 constantly communicated with the end prechamber 17 with a radial inlet channel 14 in the side wall 13 of the annular flange 12. In the working stroke chamber 4, on the side of the annular flange 12, there is an annular braking chamber 24 in the recess 25 with a bypass channel 26 and an annular accumulation chamber 27 formed by the recess 28 with a radial bypass channel 29 in the wall of the housing 1, separated by an inner annular bead 30 and so that the total length of the recesses 25, 28 and the bead 30 does not exceed the length of the blind bypass channel 19 on the side surface of the striker 3. In the idle chamber 5 from the shank side 7 working tool 6, an annular front bypass chamber 31 is made groove 32 and an annular rear bypass chamber 33 in the form of a groove 34 separated by an inner annular bead 35 so that when the striker 3 is in position, it is supported on the shank 7 of the working tool 6, a blind bypass channel 19 on the side surface of the striker 3, an annular front bypass chamber 31 and the idle chamber 5 is in communication with the working stroke chamber 4. The annular accumulation chamber 27 is periodically disconnected, depending on the position of the striker 3, with the annular deceleration chamber 24 by the annular bead 30 and the annular rear bypass chamber 33 by the annular bead 36. In the rod-tube 20 from the side of the end prechamber 17, a radial throttle channel 37 of the inlet and its continuation in the form of a longitudinal channel 38 constantly communicating the end pre-chamber 17 of the network air with the idling chamber 5.

Пневматический молот работает следующим образом.The pneumatic hammer works as follows.

После включения устройства пуска, которое может быть любым из известных, сжатый воздух посредством пневматического рукава подается через канал 10 в торцевую предкамеру 17 образованную стаканом 8 и фланцем 12 с боковыми стенками 13. Из торцевой предкамеры 17 воздух поступает одновременно посредством радиального канала 14 в дополнительную кольцевую предкамеру 23 и посредством дроссельного канала 16 в камеру 4 рабочего хода и соединенные кольцевую камеру 24 торможения в выточке 25 и кольцевую аккумуляционную камеру 27 выполненную в выточке 28, а так же в кольцевую заднюю перепускную камеру 33 в выточке 34 и посредством глухого перепускного канала 19 на боковой поверхности ударника 3 в кольцевую переднюю перепускную камеру 31 в выточке 32 и собственно в камеру 5 холостого хода со стороны хвостовика 7 рабочего инструмента 6. Одновременно воздух поступает из дополнительной кольцевой предкамеры 23 посредством радиального перепускного канала 26 в стенке корпуса 1 в кольцевую камеру 24 торможения в выточке 25 и посредством радиального перепускного канала 29 в кольцевую аккумуляционную камеру 27 в выточку 28, а так же в кольцевую заднюю перепускную камеру 33 в выточке 34 и далее посредством глухого перепускного канала 19 на боковой поверхности ударника 3 в кольцевую переднюю перепускную камеру 31 и камеру 5 холостого хода. За счет динамического напора двух потоков воздуха со стороны камеры 4 рабочего хода в объеме камеры 5 холостого хода давление воздуха увеличивается из-за образования более уплотненного объема воздуха. При этом получаемой величины давления воздуха из-за возможных утечек и перетечек между ударником 3 и стенками цилиндрического корпуса 1 может оказаться недостаточным для получения расчетной величины импульса холостого хода от давления воздуха даже при его суммировании с импульсом отскока ударника 3 от хвостовика 7 рабочего инструмента 6. Однако, при постоянном поступлении воздуха из торцевой предкамеры 17 посредством радиального дроссельного канала 37 и его продолжения в виде продольного канала 38 в камеру 5 холостого хода, возможные недостатки в получении расчетной величины импульса холостого хода исключаются. Преодолевая сопротивление от сил противодавления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода, ударник 3 совершает удар по хвостовику 7 рабочего инструмента 6 и после соударения, получив импульс отскока, начинает свое движение в сторону камеры 4 рабочего хода, совершая холостой ход. При этом дополнительный впуск воздуха из торцевой предкамеры 17 в камеру 5 холостого хода, а затем последовательно в кольцевую переднюю перепускную камеру 31 и кольцевую заднюю перепускную камеру 33, вплоть до открытия торцом ударника 3 выпускного канала 21 в стержне-трубке 20, величина импульса холостого хода от давления воздуха будет поддерживаться на уровне расчетной величины. При этом со стороны камеры 4 рабочего хода давление воздуха будет уменьшаться из-за проточности и большего объема в сравнении с объемом камеры 5 холостого хода.After turning on the starting device, which can be any of the known, compressed air by means of a pneumatic hose is supplied through channel 10 to the end prechamber 17 formed by the glass 8 and flange 12 with side walls 13. From the end prechamber 17, air flows simultaneously through the radial channel 14 into an additional annular the pre-chamber 23 and through the throttle channel 16 into the working stroke chamber 4 and the connected annular braking chamber 24 in the groove 25 and the annular accumulation chamber 27 made in the groove 28, as well as into the annular rear bypass chamber 33 in the groove 34 and through the blind bypass channel 19 on the lateral surface of the striker 3 into the annular front bypass chamber 31 in the groove 32 and into the idling chamber 5 from the side of the shank 7 of the working tool 6. At the same time, air flows from the additional annular prechamber 23 through the radial bypass channel 26 in the wall of the housing 1 into the annular chamber 24 is braked in the recess 25 and through the radial bypass channel 29 into the annular accumulation chamber 27 into the recess 28, as well as into the annular rear bypass chamber 33 in the recess 34 and further through the blind bypass channel 19 on the side surface of the striker 3 into the annular front bypass chamber 31 and idle chamber 5. Due to the dynamic pressure of two air streams from the side of the chamber 4 of the working stroke in the volume of the chamber 5 of the idle stroke, the air pressure increases due to the formation of a more compacted volume of air. In this case, the resulting value of air pressure due to possible leaks and leaks between the striker 3 and the walls of the cylindrical body 1 may be insufficient to obtain the calculated value of the idle pulse from the air pressure even when it is summed up with the rebound pulse of the striker 3 from the shank 7 of the working tool 6. However, with the constant flow of air from the end prechamber 17 through the radial throttle channel 37 and its continuation in the form of a longitudinal channel 38 into the idle chamber 5, possible disadvantages in obtaining the calculated value of the idle pulse are excluded. Overcoming the resistance from the forces of air backpressure from the side of the idle chamber 5, the striker 3 strikes the shank 7 of the working tool 6 and after the collision, having received a rebound impulse, begins its movement towards the chamber 4 of the working stroke, making an idle stroke. In this case, additional air inlet from the end prechamber 17 into the idling chamber 5, and then sequentially into the annular front bypass chamber 31 and the annular rear bypass chamber 33, until the end of the striker 3 of the exhaust channel 21 in the rod-tube 20 is opened, the value of the idle pulse from air pressure will be maintained at the calculated value. In this case, from the side of the chamber 4 of the working stroke, the air pressure will decrease due to the flow rate and a larger volume in comparison with the volume of the chamber 5 of the idle stroke.

Таким образом, из-за разницы давлений со стороны камеры 4 рабочего хода и камеры 5 холостого хода, ударник 3 продолжает свое движение в сторону камеры 4 рабочего хода. Преодолевая противодавление воздуха со стороны кольцевой аккумуляционной камеры 27 и кольцевой камеры 24 торможения ударник 3 продолжает холостой ход. Далее перемещаясь в сторону камеры 4 рабочего хода, ударник 3 перекроет последовательно кольцевые буртики 35, 36 и 30 корпуса 1, откроет доступ воздуха в кольцевую заднюю перепускную камеру 33 и кольцевую переднюю перепускную камеру 31 со стороны камеры 5 холостого хода в результате чего камера 5 холостого хода дополнительно подзарядится воздухом и ударник 3 получит добавочный импульс давления и продолжит перемещение в сторону камеры 4 рабочего хода. Продолжая движение, ударник 3 откроет буртик 36 корпуса 1, а затем откроет буртик 30, в результате чего кольцевая камера 24 торможения сообщится с аккумуляционной камерой 27, что понизит давление воздуха в кольцевой камере 24 торможения и снизит противодавление воздуха на ударник 3, который к этому моменту откроет своим торцом выпускной радиальный канал 21 в стержне-трубке 20 и посредством продольного выпускного канала 22 сообщится с атмосферой, в результате чего давление воздуха в камере 5 холостого хода будет понижаться до атмосферного. Перемещаясь по инерции, ударник 3 будет затормаживаться и остановится в расчетном положении без открытия буртиком 36 корпуса 1 и сообщения аккумуляционной камеры 27 с кольцевой задней перепускной камерой 33. Таким образом, кольцевая аккумуляционная камера 27 и кольцевая камера 24 торможения не сообщаются посредством выпускного радиального канала 21 и продольного выпускного канала 22 в стержне-трубке 20 с атмосферой. Сразу же после остановки под действием сил давления воздуха со стороны камеры 4 рабочего хода и кольцевой камеры 24 торможения ударник 3 начнет движение в сторону хвостовика 7 рабочего инструмента 6, совершая холостой ход. При отсутствии противодавления воздуха со стороны кольцевой задней перепускной камеры 33, кольцевой передней перепускной камеры 31 и камеры 5 холостого хода и при поступлении воздуха из торцевой предкамеры 17 посредством дроссельного канала 16 и воздуха из дополнительной кольцевой предкамеры 23 через радиальный перепускной канал 26 в кольцевую камеру 24 торможения и воздуха из кольцевой аккумуляционной камеры 27, поступающего через радиальный перепускной канал 29. Дополнительно возможны перетечки воздуха, натекаемого посредством радиального дроссельного канала 37 и его продолжения в виде продольного канала 38 в зависимости от положения ударника 3, из торцевой предкамеры 17 в камеру 5 холостого хода и посредством глухого перепускного канала 19 на боковой поверхности ударника 3 воздух обтекая кольцевой буртик 35 наполняет кольцевую камеру 24 торможения под действием сил давления со стороны кольцевой камеры 24, ударник 3 будет перемещаться ускоренно в сторону камеры 5 холостого хода и после перекрытия кольцевого буртика 35 до начала открытия кольцевого буртика 36 и сообщения кольцевой аккумуляционной камеры 26 с кольцевой задней перепускной камерой 33. Перемещаясь далее, ударник 3 перекроет выпускной радиальный канал 21 и сообщение с атмосферой кольцевой задней перепускной камеры 33 кольцевой передней перепускной камеры 31 и собственно камеры 5 холостого хода посредством выпускного радиального канала 21 и продольного выпускного канала 22 в стержне-трубке 20, прекратится. С этого момента воздух из кольцевой аккумуляционной камеры 27 начнет перетекать в кольцевую заднюю перепускную камеру 33, кольцевую переднюю перепускную камеру 31 в камеру 5 холостого хода и создавать противодавление и затормаживающее воздействие на ударник 3, которое будет преодолеваться силами давления воздуха на торец ударника 3 со стороны кольцевой аккумуляционной камеры 27 и кольцевой камеры 24 торможения. При одновременном поступлении воздуха через дроссельный канал 16 в кольцевом фланце 12 из торцевой предкамеры 17 и посредством радиальных перепускных каналов 26 и 29 воздуха из кольцевой дополнительной предкамеры 23. После перекрытия ударником 3 кольцевых буртиков 35 и 36 поступление воздуха в кольцевую заднюю перепускную камеру 33 и кольцевую переднюю перепускную камеру 31 и камеру 5 холостого хода прекратится, что позволит уменьшить силы противодавления и торможение ударника 3 и сохранить скорость его движения к хвостовику 7 рабочего инструмента 6. При последующем движении ударник 3 откроет кольцевой буртик 35 и часть воздуха перетечет из кольцевой задней перепускной камеры 33, посредством глухого перепускного канала 19 на боковой поверхности ударника 3, в кольцевую переднюю перепускную камеру 31 и камеру 5 холостого хода, чем повысится количество и давление воздуха со стороны камеры 5 холостого хода. Перемещаясь к хвостовику 7 рабочего инструмента 6, ударник 3 торцом со стороны кольцевой аккумуляционной камеры 27 откроет доступ сжатого воздуха из кольцевой аккумуляционной камеры 27 и кольцевой камеры 24 торможения в кольцевую заднюю перепускную камеру 33, что повысит количество и давление воздуха со стороны кольцевой передней перепускной камеры 31 и камеры 5 холостого хода. Преодолевая противодавление воздуха со стороны камеры 5 холостого хода ударник 3 под действием сил давления со стороны кольцевой аккумуляционной камеры 27 и кольцевой камеры 24 торможения наносит удар по хвостовику 7 рабочего инструмента 6. В результате соударения ударник 3 приобретает импульс отскока холостого хода и импульс давления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода, что позволяет ему начать движение от хвостовика 7 в сторону камеры 4 рабочего хода. Далее рабочий цикл повторяется.Thus, due to the pressure difference from the side of the chamber 4 of the working stroke and the chamber 5 of the idle stroke, the striker 3 continues its movement towards the chamber 4 of the working stroke. Overcoming the air backpressure from the side of the annular accumulation chamber 27 and the annular braking chamber 24, the striker 3 continues idling. Further, moving towards the chamber 4 of the working stroke, the striker 3 sequentially overlaps the annular beads 35, 36 and 30 of the housing 1, opens the air access to the annular rear bypass chamber 33 and the annular front bypass chamber 31 from the side of the idling chamber 5, as a result of which the idle chamber 5 stroke will be additionally recharged with air and striker 3 will receive an additional pressure impulse and will continue to move towards the chamber 4 of the working stroke. Continuing to move, the striker 3 will open the collar 36 of the housing 1, and then open the collar 30, as a result of which the annular braking chamber 24 communicates with the accumulation chamber 27, which will lower the air pressure in the annular braking chamber 24 and reduce the air backpressure on the striker 3, which will then moment, it opens with its end the radial outlet channel 21 in the rod-tube 20 and communicates with the atmosphere through the longitudinal outlet channel 22, as a result of which the air pressure in the idle chamber 5 will decrease to atmospheric. Moving by inertia, the striker 3 will decelerate and stop in the calculated position without opening the housing 1 by the shoulder 36 and communicating the accumulation chamber 27 with the annular rear bypass chamber 33. Thus, the annular accumulation chamber 27 and the annular braking chamber 24 are not communicated through the radial outlet channel 21 and a longitudinal outlet channel 22 in the rod-tube 20 with atmosphere. Immediately after stopping under the action of the air pressure forces from the side of the working stroke chamber 4 and the annular braking chamber 24, the striker 3 will begin to move towards the shank 7 of the working tool 6, making an idle stroke. In the absence of air backpressure from the side of the annular rear bypass chamber 33, the annular front bypass chamber 31 and the idling chamber 5 and when air flows from the end prechamber 17 through the throttle channel 16 and air from the additional annular prechamber 23 through the radial bypass channel 26 into the annular chamber 24 deceleration and air from the annular accumulation chamber 27, entering through the radial bypass channel 29. Additionally, it is possible to leak air flowed in through the radial throttle channel 37 and its continuation in the form of a longitudinal channel 38, depending on the position of the striker 3, from the end prechamber 17 into the idle chamber 5 stroke and by means of a blind bypass channel 19 on the side surface of the striker 3 air flowing around the annular bead 35 fills the annular braking chamber 24 under the action of pressure forces from the side of the annular chamber 24, the striker 3 will move rapidly towards the idling chamber 5 and overlapping the annular bead 35 before the start of the opening of the annular bead 36 and communication of the annular accumulation chamber 26 with the annular rear bypass chamber 33. Moving further, the striker 3 will block the radial outlet channel 21 and communication with the atmosphere of the annular rear bypass chamber 33 of the annular front bypass chamber 31 and itself the idle chamber 5 via the radial outlet 21 and the longitudinal outlet 22 in the rod-tube 20 will stop. From this moment, the air from the annular accumulation chamber 27 will begin to flow into the annular rear bypass chamber 33, the annular front bypass chamber 31 into the idling chamber 5 and create back pressure and braking effect on the striker 3, which will be overcome by the air pressure on the end of the striker 3 from the side an annular accumulation chamber 27 and an annular braking chamber 24. With the simultaneous flow of air through the throttle channel 16 in the annular flange 12 from the end prechamber 17 and through the radial bypass channels 26 and 29 of the air from the annular additional prechamber 23. After the striker closes the 3 annular beads 35 and 36, the air flows into the annular rear bypass chamber 33 and the annular the front bypass chamber 31 and the idling chamber 5 will stop, which will reduce the backpressure forces and the braking of the striker 3 and maintain the speed of its movement to the shank 7 of the working tool 6. During the subsequent movement, the striker 3 will open the annular bead 35 and part of the air will flow from the annular rear bypass chamber 33, through a deaf bypass channel 19 on the side surface of the striker 3, into the annular front bypass chamber 31 and the idle chamber 5, which will increase the amount and pressure of air from the idle chamber 5 side. Moving to the shank 7 of the working tool 6, the striker 3 with its butt end from the side of the annular accumulation chamber 27 will open the access of compressed air from the annular accumulation chamber 27 and the annular braking chamber 24 into the annular rear bypass chamber 33, which will increase the amount and pressure of air from the side of the annular front bypass chamber 31 and chamber 5 of idling. Overcoming the air backpressure from the side of the idling chamber 5, the striker 3 under the action of pressure forces from the side of the annular accumulation chamber 27 and the annular braking chamber 24 strikes the shank 7 of the working tool 6. As a result of the impact, the striker 3 acquires an idle rebound impulse and an air pressure impulse from side of the idling chamber 5, which allows it to start moving from the shank 7 towards the working stroke chamber 4. Then the working cycle is repeated.

Особенностью рабочего цикла является то, что отработавший воздух выпускается только из камеры 5 холостого хода, а воздух камеры 4 рабочего хода перепускается в камеру 5 холостого хода для повторного его использования в следующем цикле в камере 5 холостого хода. Функции глухого перепускного канала 19 на боковой поверхности ударника 3, без его выхода на торцы, позволяет осуществить перепуски воздуха между кольцевыми камерами 27, 24 со стороны камеры 4, рабочего хода и между кольцевыми перепускными камерами 31 и 33 со стороны камеры 5 холостого хода, а так же между кольцевой аккумуляционной камерой 27 и кольцевой задней перепускной камерой 33, что позволяет осуществить устойчивый режим работы пневматического молота со сниженным непроизводительным расходом воздуха.A feature of the working cycle is that the exhaust air is discharged only from the idle chamber 5, and the air of the working chamber 4 is bypassed into the idle chamber 5 for its reuse in the next cycle in the idle chamber 5. The functions of the blind bypass channel 19 on the side surface of the striker 3, without reaching the ends, allows air bypass between the annular chambers 27, 24 from the side of the chamber 4, the working stroke and between the annular bypass chambers 31 and 33 from the side of the idling chamber 5, and also between the annular accumulation chamber 27 and the annular rear bypass chamber 33, which allows a stable operation of the pneumatic hammer with reduced non-productive air consumption.

После соударения ударник 3 под действием импульса отскока и импульса давления воздуха отсеченного в камере 5 и воздуха натекающего посредством радиального дроссельного канала 37 и его продольным продолжением 38 из торцевой предкамеры 17 в камеру 5 холостого хода, позволяет вплоть до открытия торцом ударника 3 выпускного радиального канала 21 в стержне-трубке 20, поддерживать необходимую и достаточную величину импульса давления воздуха со стороны камеры 5 холостого хода на уровне расчетной величины, чем обеспечить устойчивость периода холостого хода и всего времени рабочего цикла пневматического молота.After the collision, the striker 3 under the action of the rebound impulse and the impulse of air pressure cut off in the chamber 5 and the air flowing through the radial throttle channel 37 and its longitudinal continuation 38 from the end prechamber 17 into the idle chamber 5, allows until the end of the striker 3 opens the outlet radial channel 21 in the rod-tube 20, maintain the necessary and sufficient value of the air pressure pulse from the side of the idle chamber 5 at the level of the calculated value, than to ensure the stability of the idle period and the entire working cycle of the pneumatic hammer.

Claims

The pneumatic hammer includes a pneumatic impact mechanism of a throttle-valve type, containing a working tool with a shank, a cylindrical body, a glass with a channel for supplying air from the network, fixed detachably relative to the cylindrical body, an annular flange with a central hole and throttling inlet channels, an end pre-chamber formed between the glass and with an annular flange, a striker placed in a cylindrical body with a through axial hole and a bypass blind channel on the side surface and dividing the cavity of the cylindrical body into working and idle chambers, a rod-tube installed in the central hole of the annular flange, passed through the central hole in the glass and fixed relative to it, a groove in the idle chamber, interacting with the bypass channel in the form of a flat or channel-groove on the lateral surface of the striker, a radial outlet channel in the rod-tube with its continuation in the form of a longitudinal channel with an outlet m into the atmosphere and opened by the end of the striker from the side of the shank of the working tool, an additional annular prechamber formed between the glass and the cylindrical body, a bypass channel in the side wall of the annular flange, constantly communicating the end prechamber with an additional annular prechamber, an annular braking chamber and an annular accumulation chamber in the form annular recesses separated by an annular shoulder, through bypass channels in the walls of the recesses, constantly communicating the annular braking chamber and the annular accumulation chamber with an additional annular prechamber, front and rear bypass chambers in the form of recesses separated by an annular isthmus on the side of the idle chamber located on the shank side a working tool and so that when the grooves interact with a blind bypass channel on the lateral surface of the striker, the annular braking chamber communicates with the annular accumulation chamber, and in the position of the striker supported on the shank of the working tool, the front and rear annular bypass chambers communicate with the annular accumulation chamber and the annular braking chamber, characterized in that the rod-tube is additionally equipped on the side of the end prechamber with a radial throttle air intake channel with its continuation in the form of a longitudinal channel with an exit to the idle chamber ...