RU2804876C1

RU2804876C1 - Pneumatic impact mechanism

Info

Publication number: RU2804876C1
Application number: RU2023107481A
Authority: RU
Inventors: Михаил Юрьевич Затолокин
Filing date: 2023-03-27
Publication date: 2023-10-09

Abstract

FIELD: construction; mining.

SUBSTANCE: pneumatic impact mechanism contains a cylindrical body with outlet channels, an annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a stepped impactor with a rod part, a rod with a piston part with a screw channel-groove installed in the central hole of the annular flange, an annular chamber of a pneumatic buffer, a sleeve of the cylindrical body with a hole for passing the rod part, a network air chamber on the side of the annular flange with bypass channels, an idle chamber on the side of the shank of the working tool. A distribution chamber is located inside the sleeve of the cylindrical body. Bypass channels constantly connect the network air chamber with the distribution chamber. A cup with a channel for air supply is fixed relative to the cylindrical body. The outer side surface of the rod part of the stepped impactor and the inner side surface of the cylindrical body sleeve are made in the form of truncated cones with mating surfaces with the minimum possible gap to eliminate mutual jamming. An annular pressurization chamber is formed between the cylindrical body and the sleeve. The annular pressurization chamber is constantly connected through bypass channels in the wall of the sleeve to the annular distribution chamber and bypass channels in the annular flange with the network air chamber.

EFFECT: reduction of air back pressure in the working stroke chamber at the end of the idle stroke, reduction of air back pressure in the idle stroke chamber at the end of the working stroke, reduction of the idle and working stroke time of the impactor, as well as an increase in the energy and frequency of blows of the pneumatic impact mechanism.

1 cl, 1 dwg

Description

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

Известно 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 попуска штоковой части ступенчатого ударника, образующую со стороны кольцевой камеры пневматического буфера кольцевой перешеек, ограничивающий величину перемещения ступенчатого ударника. Закрепленной 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. A known device is a pneumatic impact mechanism (RF patent No. 2555172, 2015 E21B 1/30, E21 37/22) including a cylindrical body with outlet channels, an annular flange with a through central hole, and a working tool with a shank. A stepped striker with a rod part, a rod installed in the central hole of the annular flange with a piston part with a screw channel-groove constantly located in the through hole of the stepped striker. An annular chamber of the pneumatic buffer, a cylindrical body sleeve with a hole for releasing the rod part of the stepped striker, forming an annular isthmus from the side of the annular chamber of the pneumatic buffer, limiting the amount of movement of the stepped striker. A glass with a channel for air supply fixed relative to the cylindrical body, 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 air bypass into the distribution chamber, an idle chamber on the side of the shank of the working tool, held by a spring relative to the cylindrical body.

Недостатком 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 disadvantage of this device is: the constant geometric cross-section of the annular channel between the rod part of the stepped striker and the sleeve of the cylinder body determines the same amount of air entering the annular chamber of the power stroke at the beginning and end of the intake during idle stroke of the stepped striker, which creates significant back pressure and braking of the stepped striker, with a decrease in its speed, and during the working stroke with an increase in the volume of the annular chamber of the working stroke, the air pressure in it and its force effect on the working area decreases, which leads to a decrease in pre-impact speed, and, consequently, a decrease in the energy of a single impact and the frequency of impacts for increasing cycle time.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству выбранному в качестве прототипа является пневматический ударный механизм (патент РФ №2655492, 2018 г, МПК Е21С 37/24, Е21В 4/14, Е21В 1/30, B25D 9/14), включающий цилиндрический с выпускными каналами, 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 находящемся в сквозном осевом канале 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 пневматического буфера кольцевой перешеек, ограничивающий величину перемещения ступенчатого ударника, закрепленный относительно цилиндрического корпуса стакан с каналом для подвода воздуха из сети, кольцевую распределительную камеру во втулке и 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.The closest in technical essence to the claimed device chosen as a prototype is a pneumatic impact mechanism (RF patent No. 2655492, 2018, MPK E21S 37/24, E21B 4/14, E21B 1/30, B25D 9/14), including a cylindrical with exhaust channels, an annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a stepped hammer with a rod part, a rod with a piston part installed in the central hole of the annular flange with a screw channel-groove, constantly located in the through axial channel of the stepped hammer, an annular chamber of a pneumatic buffer ( it is also an annular chamber of the working stroke) a sleeve of a cylindrical body with a hole for the passage of the rod part. Forming on the side of the annular chamber of the pneumatic buffer an annular isthmus that limits the amount of movement of the stepped striker, a glass fixed relative to the cylindrical body with a channel for supplying air from the network, an annular distribution chamber in the sleeve and the cylindrical body, a network air chamber on the side of the annular flange with channels constantly communicating with it with a distribution chamber, an idle chamber on 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 stepped striker and the inner side surface of the sleeve of the cylindrical body are made with mutually corresponding conical surfaces with the minimum possible gap, eliminating mutual jamming.

Недостатком прототипа является распределительная камера, которая имеет недостаточный объем, что снижает возможность использования повышенного количества воздуха с задачей повысить энергию единичного и число ударов при сохранении величины перемещения ударника без увеличения габаритных размеров по длине корпуса и поперечного сечения его рабочей площади.The disadvantage of the prototype is the distribution chamber, which has insufficient volume, which reduces the possibility of using an increased amount of air with the task of increasing the energy of a single blow and the number of impacts while maintaining the amount of movement of the striker without increasing the overall dimensions along the length of the body and the cross-section of its working area.

Задачей заявляемого изобретения является: снижение противодавления воздуха в камере рабочего хода в конце холостого хода, что обеспечивает выход ударника в расчетное положение начала рабочего хода без преждевременного торможения ударника и снижение противодавления воздуха в камере холостого хода в конце рабочего хода, что снижает вероятность преждевременного торможения и снижения расчетной скорости ударника перед соударением с хвостовиком рабочего инструмента и, как следствие, обеспечивает сокращение времени холостого и рабочего хода ударника и приводит к повышению энергии и частоты ударов пневматического ударного механизма.The objective of the claimed invention is to: reduce the air back pressure in the working stroke chamber at the end of the idle stroke, which ensures that the striker reaches the calculated position of the beginning of the working stroke without premature braking of the striker and reduces the air back pressure in the idle stroke chamber at the end of the working stroke, which reduces the likelihood of premature braking and reducing the design speed of the striker before impact with the shank of the working tool and, as a consequence, provides a reduction in the idle and working stroke time of the striker and leads to an increase in the energy and frequency of impacts of the pneumatic impact mechanism.

Поставленная задача решается тем, что пневматический ударный механизм, содержащий цилиндрический корпус с выпускными каналами, кольцевой фланец с сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой частью установленной в центральном отвести кольцевого фланца стержень с поршневой частью с винтовым канал-пазом, постоянно находящемся в сквозном осевом канале ступенчатого ударника, кольцевую камеру пневматического буфера, 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 перепуска, сообщающим постоянного ее с распределительной камерой, камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, удерживаемого пружиной относительно цилиндрического корпуса, причем наружная боковая поверхность штоковой части ступенчатого ударника и внутренняя боковая поверхность втулки цилиндрического корпуса выполнены в виде усеченных конусов с сопрягаемыми поверхностями с минимально возможным зазором, исключающим взаимное заклинивание, согласно изобретения между цилиндрическим корпусом и втулкой образована кольцевая камера наддува и постоянно сообщенная сквозными перепускными каналами в стенке втулки с кольцевой распределительной камерой и перепускными каналами в кольцевом фланце с камерой сетевого воздуха.The problem is solved by the fact that a pneumatic impact mechanism containing a cylindrical body with outlet channels, an annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a stepped impactor with a rod part installed in the central retract of the annular flange, a rod with a piston part with a screw channel-groove, permanently located in the through axial channel of the stepped striker, an annular chamber of a pneumatic buffer, a cylindrical body bushing with a hole for passing the rod part, forming an annular isthmus on the side of the annular chamber of the power stroke, limiting the amount of movement of the stepped striker, a glass fixed relative to the cylindrical body with a channel for air supply an annular distribution chamber in the sleeve of the cylindrical body, a network air chamber on the side of the annular flange with bypass channels connecting it permanently with the distribution chamber, an idle chamber on the side of the shank of the working tool, held by a spring relative to the cylindrical body, and the outer side surface of the rod part of the stepped striker and The inner side surface of the cylindrical body bushing is made in the form of truncated cones with mating surfaces with the minimum possible gap to prevent mutual jamming. According to the invention, an annular pressurization chamber is formed between the cylindrical body and the bushing and is constantly connected through bypass channels in the wall of the bushing with an annular distribution chamber and bypass channels in an annular flange with a network air chamber.

Исполнение пневмоударного механизма поясняется чертежом (фиг. 1), на котором представлен продольный разрез общего вида пневматического ударного механизма.The design of the pneumatic impact mechanism is illustrated by the drawing (Fig. 1), which shows a longitudinal section of the general view of the pneumatic impact mechanism.

Устройство пневматического ударного механизма (фиг. 1) 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 2, имеющего сквозной осевой канал 5, с боковыми каналами 6 частично входящий в него стержень 7 своей поршневой частью 8 с буртиком 9 в камере 10 сетевого воздуха. Втулка 11 с перепускными каналами 12 в стенке выполнена в виде усеченного конуса со стороны внутренней боковой поверхности, обращенной в сторону кольцевого фланца 13 и так, что между боковой поверхностью усеченного конуса штоковой части 3 ступенчатого ударника 2 и внутренней боковой поверхностью втулки 11 корпуса 1 образован минимальный зазор, исключающий их заклинивание в конце холостого и начале рабочего хода.The device of the pneumatic impact mechanism (Fig. 1) contains a cylindrical body 1 installed in it with the ability to move, a stepped hammer 2 with a rod part 3 in the form of a truncated cone with a base on the piston part 4 of a stepped hammer 2, having a through axial channel 5, with side channels 6, a rod 7 partially included in it with its piston part 8 with a collar 9 in the network air chamber 10. The sleeve 11 with bypass channels 12 in the wall is made in the form of a truncated cone on the side of the inner side surface facing the annular flange 13 and so that between the side surface of the truncated cone of the rod part 3 of the stage striker 2 and the inner side surface of the sleeve 11 of the body 1 a minimum a gap that prevents them from jamming at the end of the idle and the beginning of the working stroke.

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

Кольцевая камера 20 пневматического буфера образована в цилиндрическом корпусе 1 со стороны поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 и сообщается выпускным каналом 21 в цилиндрическом корпусе 1 с атмосферой. Камера 19 холостого хода периодически в зависимости от положения ступенчатого ударника 2 сообщается с атмосферой посредством выпускного канала 22 в цилиндрическом корпусе 1. Кольцевой фланец 13 и крышка 15 образуют камеру 10 сетевого воздуха, куда поступает сетевой воздух через канал 23 в стакане 16, и канал 24 в крышке 15, и далее в камеру 10 сетевого воздуха посредством перепускных каналов 17 в кольцевом фланце 13 в кольцевую распределительную камеру 18, и каналов 25 в камеру 26 наддува.The annular chamber 20 of the pneumatic buffer is formed in the cylindrical body 1 from the side of the piston part 4 of the stage striker 2 and communicates with the atmosphere through the outlet channel 21 in the cylindrical body 1. The idle chamber 19 periodically, depending on the position of the stepped striker 2, communicates with the atmosphere through the outlet channel 22 in the cylindrical housing 1. The annular flange 13 and the cover 15 form the network air chamber 10, into which the network air enters through channel 23 in the glass 16, and channel 24 in the cover 15, and then into the network air chamber 10 through bypass channels 17 in the annular flange 13 into the annular distribution chamber 18, and channels 25 into the pressurization chamber 26.

Рабочий инструмент 27 установлен хвостовиком 28 в камере 19 холостого хода и удерживается относительно корпуса 1, например пружиной 29.The working tool 27 is installed by a shank 28 in the idle chamber 19 and is held relative to the body 1, for example by a spring 29.

Предложенное конструктивное решение расположения упомянутых камер со стороны рабочего хода в принципе состоит из кольцевой камеры 20 пневматического буфера и кольцевой распределительной камеры 18 работающих последовательно, а их динамика контролируется положением отсекающих кромок на штоковой 3 и поршневой 4 частях ступенчатого ударника 2, что упрощает учет начала и окончания работы каждой из камер.The proposed design solution for the location of the mentioned chambers on the side of the working stroke, in principle, consists of an annular chamber 20 of a pneumatic buffer and an annular distribution chamber 18 operating in series, and their dynamics are controlled by the position of the cutting edges on the rod 3 and piston 4 parts of the stepped striker 2, which simplifies the accounting of the beginning and end of operation of each camera.

Кольцевая камера наддува 26 в течение холостого хода, в зависимости от положения ступенчатого ударника 2 частично выполняет функции камеры пневматического буфера поскольку давление воздуха в кольцевой распределительной камере возрастает, а в течение рабочего хода частично выполняет функции камеры форсажа взаимодействующих с кольцевой распределительной камерой 18 и в течение времени рабочего цикла участвует в рабочем процессе пневматического механизма ударного действия со стороны кольцевой распределительной камеры 18.The annular pressurization chamber 26 during idle stroke, depending on the position of the stepped striker 2, partially performs the functions of a pneumatic buffer chamber since the air pressure in the annular distribution chamber increases, and during the working stroke it partially performs the functions of an afterburner chamber interacting with the annular distribution chamber 18 and during working cycle time is involved in the working process of the pneumatic impact mechanism from the side of the annular distribution chamber 18.

Пневматический ударный механизм работает следующим образом.The pneumatic impact mechanism works as follows.

После включения пускового устройства (на чертеже не показано и может быть любым) воздух из сети поступает по каналу 23, в стакане 16 и каналу 24 крышки 16 в камеру 10 сетевого воздуха, далее через перепускные каналы 17 в кольцевом фланце 13 в кольцевую распределительную камеру 18.After turning on the starting device (not shown in the drawing and can be any), air from the network enters through channel 23, in the glass 16 and channel 24 of the cover 16 into the network air chamber 10, then through the bypass channels 17 in the annular flange 13 into the annular distribution chamber 18 .

При положении ступенчатого ударника 2 опертого на хвостовик 28 рабочего инструмента 27 по винтовому каналу-пазу 14 на поршневой части 8 стержня 7 в осевой канал 5 и по его боковым каналам 6 в камеру 19 холостого хода. Исполнение винтового канал-паза 14 с изменяющейся длиной позволяет снизить противодавление воздуха в камере 19 холостого хода за счет мало изменяющегося количества воздуха в начальный период впуска через меньшую длину винтового канал-паза 14, что снижает сопротивление движению, сохраняет предударную скорость ступенчатого ударника 2 к моменту удара по хвостовику 28 рабочего инструмента 27. В положении представленном на фиг. 1 камера 18 сообщена с атмосферой посредством выпускного канала 21. В начале движения ступенчатого ударника 2, когда винтовой канал-паз 14 на поршневой части 8 стержня 7 открыт, продолжается наполнение воздухом камеры 19 холостого хода обеспечивая расчетную величину импульса холостого хода. Давление воздуха в камере 19 холостого хода плавно повышается и под действием импульса давления с ее стороны ступенчатый ударник 2 начнет движение в сторону кольцевой распределительной камеры 18. Давление воздуха в кольцевой распределительной камере 18 и кольцевой камере 20 пневматического буфера начнет возрастать за счет поступления воздуха через перепускной канал 17 в кольцевом фланце 13 из камеры 10 сетевого воздуха при одновременном его перепуске по перепускному каналу 17 в кольцевую камеру 26 наддува и выпуск воздуха из нее по перепускным каналам 12 в распределительную камеру 18 будет снижаться из-за повышения давления воздуха в ней, чем объясняется переход кольцевой камеры 26 наддува частично в режим работы камеры пневматического буфера. Таким образом, давление воздуха в кольцевой распределительной камере 18 будет повышаться за счет дополнительного впуска части воздуха из камеры 10 сетевого воздуха и кольцевой камеры 26 наддува с последующим понижением впуска воздуха по мере выхода ступенчатого ударника 2 в расчетную точку окончания холостого хода, исключая преждевременное торможение перемещаясь в кольцевой распределительной камере 18. При последующем перемещение ступенчатый ударник 2 открывает канал 22 выпуска в корпусе 1, перекроет винтовой канал-паз 14 поршневой части 8 стержня 7, после чего давление воздуха в камере 19 холостого хода выравнивается до атмосферного. Перемещаясь, ступенчатый ударник 2 перекроет выпускной канал 21 и в камерах 18 и 20, после разобщения их с атмосферой начнется сжатие отсеченного в них воздуха до некоторой расчетной величины.When the position of the stepped striker 2 is supported on the shank 28 of the working tool 27 through the screw channel-groove 14 on the piston part 8 of the rod 7 into the axial channel 5 and along its side channels 6 into the idle chamber 19. The design of the screw channel-groove 14 with a variable length makes it possible to reduce the back pressure of the air in the idle chamber 19 due to the slightly changing amount of air in the initial period of intake through the shorter length of the screw channel-groove 14, which reduces the resistance to movement, maintains the pre-impact speed of the stepped striker 2 to the moment impact on the shank 28 of the working tool 27. In the position shown in Fig. 1 chamber 18 communicates with the atmosphere through the outlet channel 21. At the beginning of the movement of the stepped striker 2, when the screw channel-groove 14 on the piston part 8 of the rod 7 is open, the idle chamber 19 continues to be filled with air, providing the calculated value of the idle pulse. The air pressure in the idle chamber 19 gradually increases and, under the influence of a pressure pulse from its side, the stepped striker 2 will begin to move towards the annular distribution chamber 18. The air pressure in the annular distribution chamber 18 and the annular chamber 20 of the pneumatic buffer will begin to increase due to the flow of air through the bypass channel 17 in the annular flange 13 from the network air chamber 10 with its simultaneous bypass through the bypass channel 17 into the annular pressurization chamber 26 and the release of air from it through the bypass channels 12 into the distribution chamber 18 will decrease due to an increase in air pressure in it, which explains transition of the annular pressurization chamber 26 partially into the operating mode of the pneumatic buffer chamber. Thus, the air pressure in the annular distribution chamber 18 will increase due to the additional intake of part of the air from the network air chamber 10 and the annular pressurization chamber 26 with a subsequent decrease in air intake as the stepped striker 2 reaches the calculated point of the end of idle, eliminating premature braking while moving in the annular distribution chamber 18. Upon subsequent movement, the stepped striker 2 opens the outlet channel 22 in the housing 1, closes the screw channel-groove 14 of the piston part 8 of the rod 7, after which the air pressure in the idle chamber 19 is equalized to atmospheric pressure. While moving, the stepped striker 2 will block the outlet channel 21 and in chambers 18 and 20, after their separation from the atmosphere, the compression of the air cut off in them will begin to a certain calculated value.

При последующем движении ступенчатый ударник 2 открывает канал 22 в корпусе 1, перекрывает винтовой канал-паз 14 поршневой части 8 стержня 7, после чего давление воздуха в камере 19 холостого хода выравнивается до атмосферного. Перемещаясь, ступенчатый ударник 2 перекроет выпускной канал 21 в камерах 18 и 20, после разобщения их с атмосферой, начнется сжатие отсеченного в них воздуха до некоторой расчетной величины. Давление воздуха в кольцевой распределительной камере 18 увеличивается и под действием разности импульсов давлений, действующих на ступенчатый ударник 2 со стороны кольцевой распределительной камеры 18, камеры 20 и камеры 19 холостого хода, ступенчатый ударник 2 затормаживается и остановиться в расчетной точке. Сразу после остановки ступенчатый ударник 2 под действием, давления воздуха со стороны кольцевой распределительной камеры 18 и кольцевой камеры 26 наддува, а также воздуха поступающего по каналам 17 в кольцевом фланце 13 из камеры 10 сетевого воздуха ступенчатый ударник 2 ускоренно перемещается в сторону хвостовика 28 рабочего инструмента 27 совершая рабочий ход. При этом ступенчатый ударник 2 откроет выпускной канал 21 и камера 20 пневматического буфера сообщается с атмосферой. Далее ступенчатый ударник 2 перекроет своей боковой поверхностью выпускной канал 22 откроет винтовой канал-паз 14 на поршневой части 8 стержня 7, вследствие него в камере 19 холостого хода начнется сжатие отсеченного в ней воздуха и воздуха поступающего из кольцевой распределительной камеры 18. Так как рабочая диаметральная площадь поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 со стороны камеры 19 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 19 холостого хода наносит удар по хвостовику 28 инструмента 27. Под действием импульса отскока и давления воздуха поступающего из кольцевой распределительной камеры 18 в камеру 19 холостого хода ступенчатый ударник 2 начинает перемещаться совершая холостой ход. Далее рабочий цикл пневматического ударного механизма повторяется.During subsequent movement, the stepped striker 2 opens the channel 22 in the housing 1, closes the screw channel-groove 14 of the piston part 8 of the rod 7, after which the air pressure in the idle chamber 19 is equalized to atmospheric pressure. While moving, the stepped striker 2 will close the outlet channel 21 in chambers 18 and 20, after disconnecting them from the atmosphere, the compression of the air cut off in them will begin to a certain calculated value. The air pressure in the annular distribution chamber 18 increases and under the influence of the difference in pressure pulses acting on the stepped striker 2 from the side of the annular distribution chamber 18, the chamber 20 and the idle chamber 19, the stepped striker 2 slows down and stops at the design point. Immediately after stopping, the stepped hammer 2, under the influence of air pressure from the annular distribution chamber 18 and the annular pressurization chamber 26, as well as air entering through channels 17 in the annular flange 13 from the network air chamber 10, the stepped hammer 2 accelerates towards the shank 28 of the working tool 27 making a working move. In this case, the stepped striker 2 will open the outlet channel 21 and the chamber 20 of the pneumatic buffer communicates with the atmosphere. Next, the stepped striker 2 will block the outlet channel 22 with its side surface and will open the screw channel-groove 14 on the piston part 8 of the rod 7, as a result of which the compression of the air cut off in it and the air coming from the annular distribution chamber 18 will begin in the idle chamber 19. Since the working diametrical the area of the piston part 4 of the staged striker 2 from the side of the idle chamber 19 is greater than the average (reduced) diametrical area of the rod part 3 of the staged striker 2, then under the influence of the difference in air pressure pulses, the stepped striker 2 overcomes the back pressure from the side of the idle chamber 19 and strikes the shank 28 tool 27. Under the influence of the rebound impulse and air pressure coming from the annular distribution chamber 18 into the idle chamber 19, the stepped striker 2 begins to move while idling. Next, the operating cycle of the pneumatic impact mechanism is repeated.

В положении пневматического ударного механизма со ступенчатым ударником с конической поверхностью штоковой части от вертикального до горизонтального при значительной длине штоковой части ступенчатого ударника возможны перекосы и заклинивание со стороны внутренней поверхности втулки цилиндрического корпуса. При равномерном размещении площадей перепускных каналов создаются силы давления воздуха действующего на боковую поверхность штоковой части ступенчатого ударника и цилиндрического корпуса создается устойчивое центрирование их продольных осей, что обеспечивает равномерное распределение сил трения и следовательно равномерный износ ступенчатого ударника и поршневой части стержня, снижению сил сопротивления их перемещению и обеспечивает увеличение энергии и частоты ударов пневматического ударного механизма.In the position of a pneumatic impact mechanism with a stepped striker with a conical surface of the rod part from vertical to horizontal, with a significant length of the rod part of the stepped striker, distortions and jamming are possible on the side of the inner surface of the cylindrical body sleeve. By uniformly placing the areas of the bypass channels, air pressure forces acting on the side surface of the rod part of the stepped striker and the cylindrical body are created, a stable centering of their longitudinal axes is created, which ensures a uniform distribution of friction forces and, consequently, uniform wear of the stepped striker and the piston part of the rod, reducing the resistance forces to their movement and provides an increase in the energy and frequency of blows of the pneumatic impact mechanism.

Использование изобретения позволяет обеспечить снижение противодавления воздуха в камере холостого хода в конце рабочего хода и повышение энергии и частоты ударов пневматического ударного механизма.The use of the invention makes it possible to reduce the air back pressure in the idle chamber at the end of the power stroke and increase the energy and frequency of blows of the pneumatic impact mechanism.

Claims

A pneumatic impact mechanism containing a cylindrical body with outlet channels, an annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a stepped impactor with a rod part, a rod with a piston part installed in the central hole of the annular flange with a screw channel-groove, which is constantly located in the through axial channel of the stepped striker, an annular chamber of the pneumatic buffer, a sleeve of the cylindrical body with a hole for the passage of the rod part, forming an annular isthmus on the side of the annular chamber of the power stroke, limiting the amount of movement of the stepped striker, a glass fixed relative to the cylindrical body with a channel for supplying air, an annular distribution chamber in bushing of the cylindrical body, a network air chamber from the side of the annular flange with bypass channels that constantly connect it with the distribution chamber, an idle chamber from the side of the shank of the working tool, held by a spring relative to the cylindrical body, and the outer side surface of the rod part of the stepped striker and the inner side surface of the sleeve cylindrical body are made in the form of truncated cones with mating surfaces with the minimum possible gap, excluding mutual jamming, characterized in that between the cylindrical body and the bushing an annular pressurization chamber is formed, constantly connected through bypass channels in the wall of the bushing with an annular distribution chamber and bypass channels in the annular flange with network air chamber.