Устройство ударного действия

Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, К,Е 21 С 3/24 В 25 О 9/20 Государстееииый комитет Опубликовано 0 7.12.80. Бюллетень45Дата опубликования описания 17.12.80(2) Автор изобретения К. М. Дусалиев Институт горного дела АН Казахской ССР(54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЛСТВИЯ Изобретрние относится к горному делу и может быть использовано в строительстве и машиностроении в виде перфораторов, бетоноломов, отбойных или клепальных молотков.Известно двухпоршневое ударное устройство, которое состоит из двух соосно расположенных цилиндров, в которых под действием сжатого воздуха.движутся в противоположных направлениях поршни. Рабочий ход поршней заканчивается ударом по штоку, холостой - сжатием воздушных подушек. Механизм воздухораспределения состоит из клапана, перемещающегося по втулке, переднего седла и заднего седла, образующих воздухораспределительную камеру. В конце холостого хода поршни сжимают воздух в задних полостях цилиндров до высоких давлений и перебрасывают клапан 11.Дополнительный золотник данного устройства выполнен в виде цилиндра с кольцевой канавкой. Такая конструкция золотника не позволяет полностью устранить противодавление в передних полостях цилиндров во время рабочего хола поршней, что приводит к нарушению синхронного движения поршней и снижению ударной мощнос; ти устройства.Наиболее близким к изобретению является устройство ударного действия, содержащее два соосно расположенных цилиндра с поршнями, первый из которых со стороны рабочего инструмента имеет шток и воздухораспределительный механизмЕ 23.Клапанный воздухораспределительныймеханизм этого устройства имеет прямой 1 О выпуск воздуха в атмосферу через выхлоПные окна во время переброски клапана, а клапа нные устройства обладают большим дросселированием сжатого воздуха из-за прохождения его через узкие щели и большого количества поворотов воздушной струи, что приводит к понижению рабочего давления в задней полости, вследствие чего снижается ударная мощность. Кроме того, не устраняется воздушная подушка с задних полостей при холостом ходе поршней. А это 20 приводит к тому, что, во-первых, сжатиезадней воздушной подушки не дает поршню достичь своего крайнего положения при хо.лостом ходе, которое приводит к уменьше 8547816 13 26 23 3 3 нию конструктивно заданной величины ходапоршней, а это снижает энергию удара и,во-вторых, результирующая сила, действую.щая на корпус ударного устройства, обусловленная давлением сжатого воздуха в рабочих полостях, на протяжении рабочегоцикла не остается постоянной и поэтомувызывает вибрацию корпуса.Цель изобретения - повышение ударной мощности устройства и снижение виб.рации,Укаэанная цель достигается тем, что вустройстве ударного действия воздухораспределительный механизм выполнен в видекорпуса из двух частей с радиальными окнами, между торцами которых образованакольцевая полость, сообщающаяся с надпоршневь 1 ми полостями цилиндров, и золотника, представляющегособой полый цилиндрс радиальными окнами и кольцевым выступом, расположенным в кольцевой полости,и установленную с возможностью осевогоперемещения втулку с центральной перего.родкой; разделяющей ее полость на двекамеры - напорную и выхлопную, перваяиз которых сообщена с подпоршневой полостью первого из цилиндров и с надпоршневой полостью второго цилиндра, а выхлопная камера соединена с надпоршневой полостью первого цилиндра и с подпоршневойполостью второго цилиндра, а также черезрадиальные окна полого цилиндра и корпуса с атмосферой.На фиг.изображено устройство ударного действия, продольный разрез; нафиг. 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг. 3 -разрез Б - Б фиг, 1.Устройство ударного действия состоитиз двух соосно расположенных цилиндрови 2 с поршнями 3 и 4, рабочий ход которыхзаканчивается ударом по штоку 5,Меха ниэм воздухораспределения состоит из золотника в виде полого цилиндра 6с радиальными окнами 7 и 8 и кольцевымвыступом 9, перемещающегося по втулке 10с радиальными окнами 11 - 14, камерами -выхлопной 15 и напорной 16, а также корпуса, состоящего из части 17 с радиальными окнами 18 и 19 и выхлопными окнами 20и 21 и части 22 с радиальными окнами 23и 24. Между торцами частей 17 и 22 корпуса образована кольцевая полость, разделенная кольцевым выступом 9 золотника 6 на полости 25 и 26, Корпус аоздухораспределительного механизма с торцовзакрыт крышками 27 и 28.Надпоршневые полости 29 и 30 и подпоршневые полости 31 и 32 цилиндров 1и 2 каналами ЗЗ - 37 и 38 - 42 сообщаютсяс выхлопной 15 и напорной 16 камерамивтулки 10,При холостом ходе поршней д и ч каналы 43 и 44 сообщают кольцевые полости 25 и 26 с надпоршневыми полостями 29н 30 цилиндров 1 и 2, импульсы давления из которых обеспечивают переброску золотника 6,Устройство работает следующим образом,Золотник 6 находится, например, в край. нем левом положении. Сжатый воздух иэ напорной камеры 16 втулки 10 через радиальные окна 13 и 8, через радиальное окно 23 по каналам 37 и 35 поступает в полость 30 цилиндра 2 и дальше по каналу 34 через два выхода канала 33 в полость 31 с одной стороны поршня 3 и полость 29 с другой стороны поршня 3 цилиндра 1. Воздух, поступающий через правый выход канала 33 (фиг. 1) в полость 29 по каналам 38, 40, и 41 через радиальные окна 18, 1 и 7, выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу, А через левый выход канала 33 (фиг, 1) и канал 35 воздух поступает в полость 31 цилиндра 1 и полость 30 цилиндра 2 и давит на поршни 3 и 4, заставляя их перемешаться, при этом поршень 3 совершает холостой ход, а поршень 4 - рабочий ход.Продолжая двигаться влево, поршень 4 эткрывает своей правой кромкой канал 44, который (как и канал 43) служит только для управления золотником 6, и сжатый воздух из полости 30 поступает по каналу 44 в полость 26 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя последний оставаться в левом крайнем положении. Воздух иэ порнневой полости 32 цилиндра 2 по каналам 39, 40 и 41 через радиальные окна 8,и 11, через выхлопную камеру 15 втулки 10 и выхлопное окно 20 (как из полости 29 цилиндра 1) выходит в атмосферу.Двигаясь влево, поршень 4 своей правой кромкой открывает правый выход канала 39 цилиндра 2, и сжатый воздух по каналу 39, 40 и 41 через радиальные окна 8,7 и 11 через выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу.Так же выходит в атмосферу сжатый воздух из полости 26 по каналу 44 через полость 30 цилиндра 2, по каналу 39, 40 и 41 и далее как указывалось выше. В то же время поршень 3, двигаясь вправо (фиг. 1), своей левой кромкой открывает канал 43, и сжатый воздух из полости 31 по каналу 43 поступает в полость 25 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя последний перемещаться вправо. В момент прохождения поршнем 3, совершающем холостой ход, отверстия канала 43 на цилиндре 1 золотник переходит в крайнее правое положение и упирается в крышку 28, перекрыв радиальные окна 11 и 13 втулки 10. Затем сжатый воздух из напорной камеры 16 через радиальные окна 4, 8 и 24, по каналу 42 и 40 и левый выход канала 39 (с одной стороны поршня 4) поступает в полость 32 через правый выход канала 39 (с другой стороны поршня 4) в полость 30, далее поФормула изобретения 50 каналу 38 в полость 29. А из полостей 31 и 32 через каналы 33 - 36, радиальные окна 19, 7 и 2, выхлопную камеру 5 втул. ки 10, выхлопное окно 2 выходит в атмосферу. Поршень 3, совершающий холостой ход, тормозится с момента открытия отверстия на цилиндре 1 канала 43 и до своего крайнего правого положения под действием поступающего через канал 38 сжатого воздуха. А поршень 4 под действием запасенной кинетической энергии, преодолевая давление воздуха в подпоршневой полости 32, поступающего через левый выход канала 39, заканчивает рабочий хол ударом по штоку 5.Торможение поршня 3 в конце холосто. го хода и удар по штоку 5 поршнем 4 происходят одновременно. Корпус .ударного устройства постоянно нахолится под действием двух одновременно действующих, но противоположно направленных сил, что снижает его вибрацию до минимума.После торможения поршень 2 под действием поступающего сжатого воздуха в полость 29 из напорной камеры 6 втулки О через радиальные окна 14, 8 и 24 по каналам 42, 40 и 38 двигается влево, а поршень 4 под лействием энергии отскока и также поступающего сжатого воздуха в подпоршневую полость 32 из напорной камеры 16 через радиальные окна 14, 8 и 24 по каналам 42 и 40 и левый выход канала 39 двигается вправо. Воздух также поступает в полость 30 через правый выход канала 39, но выхолит из этой полости по каналам 35 и 36, ралиальные окна 19, 7 и 2, выхлопное окно 21 в атмосферу. Поршень 4 продолжает двигаться вправо, совершая холостой ход.В то же время из подпоршневой полости 31 цилиндра 1 воздух через каналы 33 и 34 и дальше, как из полости 30, выходит в атмосферу. Поршень 3 двигается влево, совершая рабочий ход. Продолжая двигаться влево, поршень 3 открывает своей правой кромкой канал 43, и сжатый воздух поступает по каналу 43 в полость 25 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя последний оставаться в правом крайнем положении. Двигаясь влево, поршень 3 своей правой кромкой открывает правый выход канала 33 цилиндра 1, и сжатый воздух из полости 29 по каналам 33, 34 и 36, через радиальные окна 19, 7 и 12, через выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 2 выходит в атмосферу. Так же выходит в атмосферу воздух иэ полости 25 по каналу 43 через полость цилиндра 1 и далее как из полости 29,В то же время поршень 4, двигаясь вправо, своей левой кромкой открывает канал 44, и сжатый воздух из полости 32 по этому каналу поступает в полость 26 и давит на выступ 9 золотника 6, заставляя пос 3 1 а 1 2 лю зо 35 405 лелний перемешаться влево (фиг, 1) В момент прохождения поршнем 4, совершающим холостой ход, отверстия канала 44 нацилиндре 2 золотник перехолит в крайнеелевое положение и упирается в крышку 27,перекрыв радиальные окна 12 и 14 втулки 10.Далее сжатый воздух из напорной камеры 16 через радиальные окна 13,8 и 23по каналам 37 и 35 поступает в полость 30,затем по каналу 34 и правому выходу канала 33 (с одной стороны поршня 3) и полость 29 и по левому выходу канала 33(с другой стороны поршня 3) в полость 31,А из полостей 29 и 32 через каналы 38 - 41,радиальные окна 18, 7 и 11, через выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу. Поршень 4,совершающий холостой ход, тормозится смомента открытия отверстия на цилиндре 2канала 44 и ло своего крайнего правогоположения под действием поступающегочерез канал 35 сжатого воздуха. А поршень 3 под действием запасенной кинематнческой энергии, преодолевая давлениевоздуха в иодпоршневой полости 31, поступающего через левый выход канала 33, заканчивает рабочий. ход ударом по торцовойчасти утолщенного сечения штока 5.Торможение поршня 4 в конце холостого хода и удар по торцовой части утолщенного сечения штока 5 поршнем 3 происходят одновременно.После торможения поршень 4 под действием поступаюгцего в полость 30 из напорной камеры 16 сжатого воздуха через радиальные окна 13, 8 и 23 по каналам 37и 35 двигается влево, а поршень 3 поддействием энергии отскока и поступающегов поршневую полость 31 из напорной полости 16 сжатого воздуха через ралиальные окна 13, 8 и 23 по каналам 37 и 34и левый выход канала 23 двигается вправо.В то же время из полости 29 цилиндра 1и полости 32 цилиндра 2 воздух через канал 38 - 41 через выхлопную камеру 15 втулки 10, выхлопное окно 20 выходит в атмосферу.Начинается новый цикл движения поршней 3 и 4,Устройство ударного действия, содержащее два соосных цилиндра с поршнями, первый из которых со стороны рабочего инструмента имеет шток, и воздухорасиределительный механизм, отличавл;ееся тем, что, с целью повышения уларной могцности устройства и уменьшения вибрации, воздухораспределительный механизм выполнен в виде корпуса из двух частей с радиальными окнами, между торцами которых обрз..оставительТехред К. Шуфтноаж 626 ректор М. Демчнписное Р Редактор Т. РожковЗаказ 8791/33ВНИ омнтета Соткрытийкаи иаб.,д ул Про ПИ Государственно о делам изобретений Москва, Ж 35, Рау П Патент, т Ужго 113035,филиал П4/5 ктнаи, зована кольцевая полость, сообщавшаяся с надпоршневыми полостями цилиндров, и золотника, йредста вляюшего собой полый цилиндр с радиальными окнами и кольцевым выступом, расположенным в кольцевой по лости, и установленную в нем с возможностью осевого перемешения втулку сцен тральной перегородкой, разделяющей ее по лость на две камеры - напорную и выхлоп. ную, первая из которых сообшена с под. поршневой полостью первого из цилиндров и с надпоршневой полостью второго цилинд. ра, а выхлопная камера соединена с надпорц невой полостью первого цилиндра и с подпоргнневой полостью второго цилиндра, а также через радиальные окна полого цилиндра и корпуса с атмосферой5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР174155, кл. Е 21 С 3(24, 19 бб. 2. Авторское свидетельство СССР 4 б329608, кл. Е 21 С 3/24, 1970 (прототип