Устройство ударного действия

и 878922 Союз Советских Социалистических Респу 1 лин1) )ополццтелънсе к ацт, свид 51) М. Кл.Е 21 С 324 1.79 (21) 272472722 2) Заявлено 05 нием заявки цсоедц сударственный комите Прцор ет -07.11.81, Вю.,лстец, Лов 4 43) Оцублцкоц 53) УДК 622,233.52(72) Авторизобретен К. М, Дусали Институт горного дела А ской ССР итегц е54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВ Изооретение относится к области горного дела и может быть использовано в строительстве и машиностроении в виде перфораторов, бетоноломов, отбойных или клецальных молотков.Известно двухпоршцевое ударное устройство Ц. Эта конструкция состоит из двух соосно расположенных цилиндров, двух поршней, штока, клапанного воздухораспределительного механизма, расположенного между цилиндрами и дополнительного золотника, выполненного в виде диска с кольцевыми выступами.В двухпоршневом ударном устройстве с клапанным воздухораспределителем для обеспечения устойчивой работы необходимо, чтобы поршни в момент псрекцдки клапана находились в определенных положениях, которые характеризуются выполнением соответствующих условий перекидки. Время перемещения каждого поршня между двумя последующими положениями, соответствующими перекидке клапана, должно в каждом цикле быть величиной постоянной. Это является основным условием устойчивой работы двухпоршневого ударного устройства с клапаццым распределением.Двухпоршневое ударное устройство с клапанным воздухораспределением с дополнительным золотником в виде диска с кольцевыми выступами при конструктивных параметрах, одинаковых с однопоршневым усгройствох, не ооеспечивает достаточной энергии удара.5 Основным ограничением для увеличенияэнергии удара является необходимость выполнения условий устойчивой работы.Наиболее близким по технической сущности ц достигаемому результату к цзобре 1 р тению является устройство ударного действия, ссдержащее два соосных цилиндра с установленными в нем с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения в противоположных цаправлениях 1;, поршнями со штоком, пневмодвигатель цмеханизм воздухораопределения 4.Корпус является несущей детасью, накоторой устацавлцваотся все основные элементы ударного мехацзма.Пневмодвигатель служит для вращенияцилиндров относительно жестко закрепленной в корпусе распределительной коробси..Чеханцзм воздухораспределения представляет собой враш тощцст клапан.Двухпоршневое устройство с регулиру мой частотой ударов имеет малую лцтроую мощность цз-за малого среднего индикаторного давления ввиду наличия в цикле периодов расширени. В воздухораспредезо лительной коробке и но вращающихся пц 878922лгидрах сечения воздуиИых каналов ограничены, ибо в противном случае ис получится увелИчения частоты ударов поршней, этим предопределяется сггижение среднего индикаторного давления в рабочих полостях цилиндров, поэтому не обеспечивается достаточная энергия удара.В копструкцип двухпоршиевого устройства при наличии соприкасающихся торцовых поворхностей мегкду воздухорасиределителы 1 ой короокой Р Вра 1 ца 101 цимис 51 цилиндрами должно обсспечивагьея отсутствие уточек и излишнее трение.Утечки воздуха и излишнее трение могут срывать устойчивую работу двухпоршневого ударного усгройсгва.Целью изобретения является повышение эиоргии удара и стабилизации режима работы.Цель достигается тем, что на валу пневмодвигателя смонтирован диск, выполненный с симметричными радиальными выступами для периодического взаимодействия с механизмом воздухораспределения, который выполнен из установленных ь отдельных корпусах золотников ео втулками и вилка- мР с шарикоподшипниками, при этом в корпусах, золотниках и втулках выполнены каналы для обеспечения подачи энергоносителя в полости цилиндров, а корпуса золотников расположены диаметрально противоположно относительно вала пневмодвигателя и закреплены на общей раме.На фнг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б - Б на фиг.2; на фиг. 4 - разрез В В на фиг. 2.Устройство ударного действия состоит из двух соосно расположенных цилиндров 1 и 2, в которых под действием сжатого воздуха движутся в протИвоположных направлениях поршни 3 и 4, рабочий ход которых заканчивается ударом по штоку 5. С торца цилиндра 2 установлен пневмодвигатель б.Иоханизмы воздухораспределения состоят из золотников 7 и 8 (фиг. 1 и фиг. 2) с радиальными каналами 9, 10, 11 и 12, отверстиями 13 и 14 и установленных с закрытых торцов золотникови 8 вилками 15 и 16 на пальцах 17 и 18, на,которых закреплены радиальные шарикоподшипники 19 и 20 (фиг, 2). Золотники 7 и 8 перемещаются по втулкам 21 и 22 с внутренними полостями 23 и 24 и с радиальными окнами 25 и 26, между торцами золотников 7 и 8 и торцами втулок 21 и 22 имеются выхлопные полости 27 и 28, в которых размещены возвратньп пруж;1 иы 29 11 ЗО.Механизм вовдухорас 1 гредеге 11 и 5 также состоит из корпусов 31 и 32 с кольцевыми канавками ЗЗ, 34 и 35, 36 и продольными каналами 37 и 38. Корпусы 31 и 32 с торцов закрыты крышками 39 и 40 с центральными отверстиями 41 и 42, Механизмы воздухораспределения устанавливаются на раме 43 (фиг. 2), которая стойками 44 крепится к пневмодвигателю б.На валу пневмодвигателя 6 закреплендиск 45 (фиг. 2) с симметричными и радиальными выступами 46.ередняя полость 47 цилиндра 1 и задняя полость 48 цилиндра 2 каналами 49, 50, 51, 52, 53 (фиг, 1) сообгцаготся с внутренней полостью 23 (фиг. 1) втулки 21 и вы 0 хлопиой полостью 27 золотника 7, образованной торцами втулки 21 и золотника 7.Задгяя полость 54 цилиндра 1 и передняя полость 55 цилиндра 2 каналами 56, 57, 58, 59, 60 (фИг, 1, фиг. 2) сообщаются с внут 5 ренней полостью 24 (фиг. 2) втулки 22выхлопной полостью 28 золотника 8, образова 11 ной товарцами втулки 22 и золотника 8.Устройство работает следующим Рбразом.20 Пусть симметричные радиальные выступы 46 диска 45, проворачивасмого ииевмодвигателем б против часовой стрелки, в начальный момент поворота находятся в положении, показанном на фиг. 2. Золотник 7 25 (1(."1 Г. 1) 11 Р 11 э 10 м иахОД 111 е 5 в ИРае м иеРхием положении, а значит радиальный канал 9 золотникасовпадает с радиальным окном 25 втулки 21 и кольцевой канавкой ЗЗ, а кольцевая канавка 35 корпуса 31 закры та. А золотник 8 (фиг. 2) находится в крайнем нижнем положении и радиальный канал 12 золотника 8 совпадает с кольцевой канавкой 36, а радиальное окно 26 втулки 22 закрыто.05 В течение поворота диска 45 против часовой стрелки, т. е. для первой четверти оборота его на целый оборот золотник 7 находится в крайнем верхнем положении, а пружина 29 сжата; одновременно золотник 8 40 находится в ирайнем нижнем положении, Ашарикоподшипники 19 и 20, уменьшая трение, легко проскальзывают по поверхности диска 45. Сжатый воздух из полости 23 (фиг. 1) втулки 21 через радиальные окно 25 и канал 9, кольцевую канавку 33 по каналам 53, 52, 51, 50, 49 поступает в переднюю полость 47 цилиндра 1 и в заднюю полость 48 цилиндра 2. Воздух из задней полости 54 (фиг. 1) цилиндра 1 и передней поло 50 сти 55 цилиндра 2 выходит по каналам 56,57, 58, 59, 60 (фиг. 1 и фиг. 2), продольным каналам 38 (фиг, 2), кольцевой канавке 36, радИальному каналу 12 в полосгь 28, а с этой полости через отверстия 14 в атмосфер ру, Сжатый воздух, поступающий одновременно в заднюю полость 48 цилиндра 2 и переднюю полость 47 цилиндра 1, давит на поршни 4 и 3. Поршень 3 совершает холостой хорд, а поршень 4 - рабочий ход, 00 В течение поворота диска 45 на четвертьоборота сжатый воздух постоянно поступает в заднюю полость 48 цилиндра 2 и в переднюю полость 47 цилиндра 1, т. е. среднее индикаторное давление в этих полостях 05 значительно высокое, так как пропускная50 55 5способность противоположно расположенных механизмов воздухораспределения, работающих синхронно как один механизм, значительная, В это же время воздух цз передней полости 55 цилиндра 2 и задней полости 54 цилиндра 1 постоянно выхо 1 дит в атмосферу. Седовательно, за счет устранения протцводавления поршень 4 обладает в конце рабочего хода высокой энергией, а поршень 3 достигает крайнего положения конструктивно заданного) .В конце поворота диска 45 ьа первую четверть оборота против часовой стрелки поршень 4 заканчивает рабочий ход ударом по штоку 5, а поршень 3, совсршаОщий холостой ход, тормозится как воздухом, отсеченным в задней полости 54, так и цоступаОщим сжатым воздухох по каналу 56.Далее, совершив поворот на четверть сборота, диск 45 (т. е. начинается вторая четверть оборота его на целый оборот) теперь наоборот своими симметричными радиальными выступами 46 выдвигают золотник 8 из нижнего положения в крайнее верхнее положение с помощью радиального шарикоподшипника 20 Вилки 16, сжимая прукиу 30, а пру,.кн, 29, разж 111 а 11 сь, переводит золотник 7 из верхнего положения в крайнее нижнее положение, и шаркоподшипники 19 и 20 проскальзывают по поверхности диска 45. Значит радзальный канал 10 (фиг. 2) золотника 8 совпадает с радиальным окном 26 Втулки 22 и кольцевой канавкой 34, а кольцевая канавка 36 корпуса 32 закрыта. Радиальный канал 11 (фиг. 1) золотника 7 совпадаег с кольцевой канавкой 35, а радиальное окно 25 втулки 21 закрыто.В течение этого поворота сжатый воздух из полости 24 (фиг. 2) по радиальным окну 26 и каналу 10, кольцевой канавке 34, каналам 60, 59, 58, 57, 56 поступает в переднюю полость 55 цилиндра 2 и заднюю полость 54 цилиндра 1, а воздух теперь из задней полости 48 цилиндра 2 и передней полости 47 цилиндра 1 по каналам 49,50, 51, 52, 53, продольным каналам 37, кольцевой канавке 35, радиальному каналу 11 поступает в полость 27 и выходит в атмосферу через отверстия 13.Сжатый воздух, поступающий одновременно в заднюю полость 54 цилнидра 1 и переднюю полость 55 цилиндра 2, давит на поршни 3 и 4, Поршень 4 совершает холостой ход, а поршень 3 - рабочий ход.В конце новорота диска 45 на вторую четверть оборота против часовой стрелки поршень 3 заканчивает рабочий ход ударом по штоку 5, а поршець 4, совершающий холостой ход, тормозится как воздухом, отсеченным в задней полости 48, так и поступающим сжатым воздухом по каналу 51.Далее, совершив поворот на четверть оборота, диск 45 (т. е. начинается третья четверть оборота его на целый обоорот) те 5 О 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 6перь наоборот своцмц сцмметрц Нь мц радиальными выступамц 46 выдвигают золо гццк, цз нцжнсГО НО,10 жецця В крайцес ВО 1 зх - цее положение с помощью радиального шарикоподшипнцка 19 вилки 15, сжимая пружину 29, а пружина 30, раз кцВс.1 ь пс 11 еводцт золотник 8 из верхнего положения в крайнее нцгкнсе положецис, ц царцкоцодшипнцкц 19 и 20 проскальзывают по ш 1- всрхности диска 45. Значит радиальный канал 9 золотника 7 совпадает с радиальным окном 25 втулки 21 и с кольцевой ка:1 авкой 33, а кольцевая канавка 35 корпуса 31 закрыта. Радиальный канал 12 золотника 8 совпадает с кольцевой канавкой 36, а радиальное окно 26 втулки 22 закрыто. Сжатый воздух цз полости 23 (фцг. 1) втулки 21 через радиальные окно 25 и канал 9, кольцевую канавку 33 по каналам 53, 52, 51, 50, 49 поступает в переднюю полость 47 ццгНцдра 1 ц в заднюю полость 48 ццл 1 шдра 2. Воздух цз задней полости 54 (фцг. 1) цилиндра 1 ц передней полости 55 цилиндра 2 выходит по каналам 56, 57, 58, 59, 60 (фиг, 1 и фиг. 2), продольным каналам 38 (фиг. 2), кольцевой канавке 36, радцальцоху каналу 12 в полость 28, а цз этой полости через отверстия 14 - в атмосферу. Сжатый зоздух, поступающий однов 1 земепно в заднюю полость 48 цилиндра 2 ц переднюю полость 47 цилиндра 1, давцз ца поршни 4 и 3. Поршень 3 совершает холостой ход, а поршень 4 - рабочий. Начинается новый цикл движения поршней.Суммарное число ударов поршней 3 ц 4 по штоку 5 за один оборот дцска 45 рав го четырем. Число ударов устройства в 1 мцн будет зависеть От числа оборотов диска в 1 мцн, задаваемого пцевмодвцгателем 6.1-1 апример, если число оборотов диска 45 равно 1500 об 1 мин, то число ударов устройства равно 6000 в 1 мин.Выполнение диска с симметричными очносительцо друг друга радиальными выступами, а также расположение попарно противоположно друг другу и концентрцчцо относительно вала пневмодвигателя механизмов воздухораспределенця, работающих синхронно как один механизм ц поэтому имеющих большую пропускную способность косН 1 ества сжатого Воздха, а тажс то, что поршни в каждом цикле совершают ход на конструктивно заданную величНну за счет устранения противодавленця, повышает энергию удара устройства в 1,5 - 2 раза.Отс 1 тствце 1 течек Воздуха пОВыш 11 ет и устойчивую раооту двухпоршцевого ударного устройства. Формли изобрстсц я Устройство ударного действия, содержащее два соосных цилццд 1 за с установленными В них с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения в цроти87 КЮ 2 Л 7 Я У 7 11 15 Л б 17 Я Вополоякных цацравлсн 5 х по 1 эшн 5 мп ео штокоы, пневмодвцгатегь и механизм воздухораспределения, о т л и ч а ю щ е е с я ем, что, с целью повьппенця энергии удара и стабилизации режима работы, на валу пневмсдвигателя смонтирован диск, выполненный с симметричными радиальными выступами для периодического взаимодействия с механизмом воздухораспрсдсления, который выполнен из установгс:пых в отдельных корпусах золотников со втулками и гцлками с шарцкоподшипциками, прп этом в корпусах, золотниках и втулках выполнены каналы для обеспечения подачи энергоносителя и полости цилиндров, а корпуса золотников располокецы диаметраль по протцвополокно относительно вала пневмодвпгателя и закреплены на общей раме. Источники информации,прпнятыс во вциманис при экспсртизе 1. Авторское свидетельство СССР 10 Лг. 320608, кл. Е 21 С 3 24, 1970.2. Чумак С. А. Двхпорцневой ударныймсхацизм с регулируемой частотой ударов для оурцльных машин, .арьков, 1958, с. 5.878922 Составитель В. МахаевТехред А. Калышннков Редактор Л. Павлов Кор Л. Орлов Заказ 87 Изд. М 560Б 1.П 1 ИПИ Государственного по делам изобретешш13035, Москва, Ж, Раушс Тирани 634комитета ССС ая наб., д. 4/5 олп:с о Загорская типография Упрполиграризлата Мособлисполко и