RU2804877C1 - Pneumatic impact mechanism - Google Patents
Pneumatic impact mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2804877C1 RU2804877C1 RU2023107478A RU2023107478A RU2804877C1 RU 2804877 C1 RU2804877 C1 RU 2804877C1 RU 2023107478 A RU2023107478 A RU 2023107478A RU 2023107478 A RU2023107478 A RU 2023107478A RU 2804877 C1 RU2804877 C1 RU 2804877C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- annular
- cylindrical body
- sleeve
- stepped
- Prior art date
Links
Abstract
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 пропуска штоковой части ступенчатого ударника, образующую со стороны кольцевой камеры пневматического буфера кольцевой перешеек, ограничивающий величину перемещения ступенчатого ударника. Закрепленный относительно цилиндрического корпуса стакан с каналом для подвода воздуха, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха со стороны кольцевого фланца со сквозными каналами перепуска воздуха в распределительную камеру, камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, удерживаемого пружиной относительно цилиндрического корпуса.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, 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, which is 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 passing 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 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 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.
Недостатками этого устройства является: постоянное геометрическое сечение кольцевого канала между штоковой частью ступенчатого ударника и втулкой корпуса цилиндра обуславливает одинаковое количество воздуха, поступающего в кольцевую камеру рабочего хода в начале и конце впуска при холостом ходе ступенчатого ударника, чем создается значительное противодавление и торможение ступенчатого ударника, со снижением его скорости, а при рабочем ходе с увеличением объема кольцевой камеры рабочего хода, снижается давление воздуха в ней и его силовое воздействие на рабочую площадь, что приводит к снижению предударной скорости, а, следовательно, снижению энергии единичного удара и частоты ударов из-за увеличения времени рабочего цикла.The disadvantages of this device are: 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 устройство пневматический ударный механизм (патент РФ №2655492, 2018 г. МПК Е21С 37/24, Е21В 4/14, Е21В 1/30, В25Д 9/14), 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 канал-пазом, постоянно находящимся в сквозном осевом отверстии ступенчатого ударника, кольцевую камеру пневматического буфера (она же кольцевая камера рабочего хода), втулку цилиндрического корпуса с отверстием для пропуска штоковой части, образующую со стороны кольцевой камеры 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 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 device (RF patent No. 2655492, 2018 MPK E21S 37/24, E21B 4/14, E21B 1/30, V25D 9/14), including cylindrical body with outlet channels, annular flange with a through central hole, a working tool with a shank, a stepped striker with a rod part, a rod with a piston part installed in the central hole of the annular flange with a screw channel-groove, permanently located in the through axial hole of the stepped striker, an annular a pneumatic buffer chamber (also known as an annular stroke chamber), a cylindrical body sleeve with a hole for passing the rod part, forming an annular isthmus on the side of the annular pneumatic buffer chamber, limiting 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 of the cylindrical body, a network air chamber on the side of the annular flange with channels connecting it constantly 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, the outer side surface of the rod part of the stepped striker and the inner side The surface of the sleeve of the cylindrical body is made with mutually corresponding conical surfaces with the minimum possible gap, eliminating mutual jamming.
Недостатком прототипа является: распределительная камера имеет недостаточный объем, что снижает возможность использования большего количества воздуха с целью повысить энергию единичного удара при сохранении величины перемещения ударника без увеличения габаритного размера по длине корпуса и площади поперечного сечения его рабочей площади.The disadvantage of the prototype is that the distribution chamber has insufficient volume, which reduces the possibility of using more air in order to increase the energy of a single impact while maintaining the amount of movement of the striker without increasing the overall size along the length of the body and the cross-sectional area 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; 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; сокращение времени холостого и рабочего хода ударника; повышение энергии и частоты ударов пневматического ударного механизма.The objective of the claimed invention is to: reduce the air back pressure in the power stroke chamber at the end of the idle stroke, which ensures that the striker reaches the calculated position of the start of the power stroke without premature braking of the striker; reduction of air back pressure in the idle chamber at the end of the working stroke, which reduces the likelihood of premature braking and a decrease in the estimated speed of the striker before impact with the shank of the working tool; reduction of idle and working stroke time of the striker; increasing the energy and frequency of blows of the pneumatic impact mechanism.
При варьировании углом конусности втулки можно существенно изменять объем аккумуляционной камеры и значения энергетических параметров пневматического ударного механизма, как по энергии единичного удара, так и по частоте ударов. Выполнение штоковой части ступенчатого ударника должно обеспечивать посадку с установленной в цилиндре корпуса втулкой с обеспечением ее соосности с поршневой частью стержня, что обеспечит ему расчетное время ресурса.By varying the angle of the taper of the sleeve, you can significantly change the volume of the accumulation chamber and the values of the energy parameters of the pneumatic impact mechanism, both in terms of the energy of a single impact and the frequency of impacts. The design of the rod part of the stepped striker must ensure a fit with the bushing installed in the housing cylinder, ensuring its alignment with the piston part of the rod, which will provide it with an estimated service life.
Поставленная задача решается тем, что пневматический ударный механизм, содержащий цилиндрический корпус с выпускными клапанами, кольцевой фланец с сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой частью, установленный в центральном отверстии кольцевого фланца стержень с поршневой частью с винтовым канал-пазом, постоянно находящимся в сквозном осевом отверстии ступенчатого ударника, кольцевую камеру пневматического буфера (она же кольцевая камера рабочего хода), втулку цилиндрического корпуса с отверстием для пропуска штоковой части, образующую со стороны кольцевой камеры рабочего хода кольцевой перешеек, ограничивающий величину перемещения ступенчатого ударника, закрепленный относительно цилиндрического корпуса стакан с каналом для подачи воздуха, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха со стороны кольцевого фланца с каналами перепуска, сообщающими постоянно ее с кольцевой 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 изобретению между цилиндрическим корпусом и втулкой образована кольцевая аккумуляционная камера, а в стенке втулки выполнены сквозные перепускные каналы с расчетными площадями сечений, постоянно сообщающими кольцевую аккумуляционную камеру и кольцевую распределительную камеру между собой.The problem is solved by the fact that a pneumatic impact mechanism containing a cylindrical body with exhaust valves, 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 , constantly located in the through axial hole of the stepped striker, the annular chamber of the pneumatic buffer (also known as the annular chamber of the working stroke), the 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 working stroke, limiting the amount of movement of the stepped striker, fixed relative to the cylindrical body, a glass 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 that constantly communicate with the annular distribution chamber, an idle chamber on the side of the shank of the working tool, held by a spring relative to the cylindrical of the body, wherein 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 in the form of truncated cones with mating surfaces with the minimum possible gap that prevents mutual jamming; according to the invention, an annular accumulation chamber is formed between the cylindrical body and the sleeve, and in the wall of the sleeve Through bypass channels with calculated cross-sectional areas are made, constantly connecting the annular accumulation chamber and the annular distribution chamber to each other.
Исполнение пневматического ударного механизма поясняется чертежом фиг. 1, на котором представлен продольный разрез общего вида пневматического ударного механизма.The design of the pneumatic impact mechanism is illustrated in the drawing of Fig. 1, which shows a longitudinal section of a general view of a 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, частично входящий в него стержень 6 своей поршневой частью 7 с буртиком 8 в камере 9 сетевого воздуха. Втулка 10 корпуса 1 выполнена в виде усеченного конуса со стороны внутренней боковой поверхности, обращенной в сторону кольцевого фланца 11 и так, что между боковой поверхностью усеченного конуса штоковой части 3 ступенчатого ударника 2 и внутренней боковой поверхностью втулки 10 корпуса 1 образован минимальный зазор, исключающий их заклинивание в конце холостого и начале рабочего хода.The device of the pneumatic impact mechanism (Fig. 1) contains a cylindrical body 1, a stepped impactor 2 installed in it with the ability to move with a rod part 3 in the form of a truncated cone with a base on the piston part 4 of the stepped impactor 2, having a through axial channel 5, partially included in it has a rod 6 with its piston part 7 with a collar 8 in the network air chamber 9. The sleeve 10 of the body 1 is made in the form of a truncated cone on the side of the inner side surface facing the annular flange 11 and so that between the side surface of the truncated cone of the rod part 3 of the stepped striker 2 and the inner side surface of the sleeve 10 of the body 1 a minimum gap is formed, excluding them jamming at the end of idle and the beginning of the working stroke.
Поршневая часть 7 стержня 6 выполнена с винтовым канал-пазом 12, что обеспечивает плавный впуск сетевого воздуха в сквозной осевой канал 5 ступенчатого ударника 2. Осевое перемещение стержня 6 ограничивают кольцевой фланец 11 с опиранием на него крышки 13 и стопор 14 крышки 13. Стакан 15 закрепляет крышку 13 относительно кольцевого фланца 11 и фиксируется относительно корпуса 1. В кольцевом фланце 11 центральное отверстие выполнено так, что в любом положении стержня 6 его буртик 8 не перекрывает перепускные каналы 16 при перепуске сетевого воздуха из камеры 9 в кольцевую распределительную камеру 17. Винтовой канал-паз 12 на поршневой части 7 стержня 6 обеспечивает периодический впуск воздуха в камеру 18 холостого хода.The piston part 7 of the rod 6 is made with a screw channel-groove 12, which ensures a smooth intake of network air into the through axial channel 5 of the stepped striker 2. The axial movement of the rod 6 is limited by the annular flange 11 with the cover 13 resting on it and the stopper 14 of the cover 13. Glass 15 secures the cover 13 relative to the annular flange 11 and is fixed relative to the body 1. In the annular flange 11, the central hole is made so that in any position of the rod 6 its flange 8 does not block the bypass channels 16 when the network air is bypassed from the chamber 9 into the annular distribution chamber 17. Screw channel-groove 12 on the piston part 7 of the rod 6 provides periodic air intake into the idle chamber 18.
Кольцевая камера 19 пневматического буфера образована в цилиндрическом корпусе 1 со стороны поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 и сообщается выпускным каналом 20 в цилиндрическом корпусе 1 с атмосферой. Камера 18 холостого хода периодически в зависимости от положения ступенчатого ударника 2 сообщается с атмосферой посредством выпускного канала 21 в цилиндрическом корпусе 1. Кольцевой фланец 11 и крышка 13 образуют камеру 9 сетевого воздуха, куда поступает сетевой воздух через канал 22 в стакане 15 и канал 23 в крышке 13 и далее в камеру 9 сетевого воздуха посредством перепускных каналов 16 в кольцевом фланце 11 в кольцевую распределительную камеру 17, являющуюся камерой рабочего хода. Рабочий инструмент 24 установлен хвостовиком 25 в камере 18 холостого хода и удерживается относительно корпуса 1, например, пружиной 26.The annular chamber 19 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 20 in the cylindrical body 1. The idle chamber 18 periodically, depending on the position of the stepped striker 2, communicates with the atmosphere through the outlet channel 21 in the cylindrical body 1. The annular flange 11 and the cover 13 form the network air chamber 9, into which the network air enters through channel 22 in the glass 15 and channel 23 in cover 13 and then into the network air chamber 9 through bypass channels 16 in the annular flange 11 into the annular distribution chamber 17, which is the working stroke chamber. The working tool 24 is installed by a shank 25 in the idle chamber 18 and is held relative to the body 1, for example, by a spring 26.
Аккумуляционная камера 27 сообщена постоянно с распределительной камерой 17 перепускными каналами 28 в стенке втулки 10. Осевой канал 5 в ударнике 2 снабжен в его поршневой части 4 боковыми каналами 29 с выходом в камеру 18 холостого хода.The accumulation chamber 27 is in constant communication with the distribution chamber 17 by bypass channels 28 in the wall of the sleeve 10. The axial channel 5 in the striker 2 is equipped in its piston part with 4 side channels 29 with an exit to the idle chamber 18.
Предложенное конструктивное решение расположения упомянутых камер со стороны рабочего хода в принципе состоит из камер: аккумуляционной 27, пневматического буфера 19 и распределительной 17, работающих последовательно и их динамика контролируется положением отсекающих кромок на штоковой и поршневой частях ступенчатого ударника 2, что упрощает учет начала и окончания работы каждой камер.The proposed design solution for the location of the mentioned chambers on the side of the working stroke, in principle, consists of chambers: accumulation 27, pneumatic buffer 19 and distribution 17, operating sequentially and their dynamics are controlled by the position of the cutting edges on the rod and piston parts of the stepped striker 2, which simplifies the accounting of the beginning and end operation of each camera.
Разница усилий, действующих на стержень 6 зависит от разности давлений воздуха и площадей его поперечных сечений с обеих сторон, которые учитываются при конструктивном решении с целью обеспечения устойчивости положения стержня 6 относительно его установки в опорах на боковую площадь сквозного отверстия кольцевого фланца 11 и определяется расчетом последовательного перемещения ступенчатого ударника при его рабочем и холостом ходах.The difference in forces acting on the rod 6 depends on the difference in air pressure and the areas of its cross sections on both sides, which are taken into account in the design solution in order to ensure the stability of the position of the rod 6 relative to its installation in the supports on the side area of the through hole of the annular flange 11 and is determined by calculating the sequential movement of the stepped striker during its working and idle strokes.
Пневматический ударный механизм работает следующим образом. После включения пускового устройства (на чертеже не показано и может быть любым) воздух из сети поступает по каналу 22 в стакане 15 и каналу 23 крышки 13 в камеру 9 сетевого воздуха. Далее через перепускные каналы 16 в кольцевом фланце 11 в кольцевую распределительную камеру 17 и в кольцевую камеру 19 пневматического буфера. Из кольцевой распределительной камеры 17 воздух одновременно по каналам 28 перепуска в стенке втулки 10 в виде усеченного конуса поступает в аккумуляционную камеру 27 и при положении ступенчатого ударника 2, опертого на хвостовик 25 рабочего инструмента 24 по винтовому каналу 12 на поршневой части 7 стержня 6 в осевой канал 5 и по его боковым каналам 29 в камеру 18 холостого хода. Исполнение винтового канала-паза 12 с изменяющейся длиной позволяет снизить противодавление воздуха в камере 18 холостого хода за счет изменяющегося количества воздуха в начальный период впуска через меньшую длину винтового канала-паза 12, что снижает сопротивление движению, сохраняет предударную скорость ступенчатого ударника 2 к моменту удара по хвостовику 25 рабочего инструмента 24. В положении, показанном на фиг. 1, камера 18 холостого хода сообщена с атмосферой посредством выпускного канала 21. В начале движения ступенчатого ударника 2, когда винтовой канал-паз 12 на поршневой части 7 стержня 6 открыт, продолжается наполнение воздухом камеры 18 холостого хода, обеспечивая расчетную величину импульса холостого хода. Давление воздуха в камере 18 холостого хода плавно повышается и под действием импульса давления ее стороны ступенчатый ударник 2 начнет движение в сторону распределительной камеры 17, давление воздуха в которой будет ниже за счет перепуска его в аккумуляционную камеру 27 и воздуха, оставшегося в камере 19 пневматического буфера. Перемещаясь в сторону распределительной камеры 17, ступенчатый ударник 2 вытесняет часть воздуха через перепускные каналы 28 в стенке втулки 10 в аккумуляционную камеру 27, что позволяет ступенчатому ударнику 2 перемещаться в расчетную точку окончания холостого хода, исключая преждевременное торможение, перемещаясь в кольцевой распределительной камере 17.The pneumatic impact mechanism works as follows. After turning on the starting device (not shown in the drawing and can be anything), air from the network flows through channel 22 in the glass 15 and channel 23 of the cover 13 into the network air chamber 9. Then through the bypass channels 16 in the annular flange 11 into the annular distribution chamber 17 and into the annular chamber 19 of the pneumatic buffer. From the annular distribution chamber 17, air simultaneously flows through the bypass channels 28 in the wall of the sleeve 10 in the form of a truncated cone into the accumulation chamber 27 and, with the position of the stepped striker 2 supported on the shank 25 of the working tool 24, through the screw channel 12 on the piston part 7 of the rod 6 in the axial channel 5 and through its side channels 29 into the idle chamber 18. The design of the screw channel-groove 12 with a variable length makes it possible to reduce the air back pressure in the idle chamber 18 due to the changing amount of air in the initial period of intake through the shorter length of the screw channel-groove 12, which reduces the resistance to movement and maintains the pre-impact speed of the stepped striker 2 at the moment of impact along the shank 25 of the working tool 24. In the position shown in FIG. 1, the idle 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 12 on the piston part 7 of the rod 6 is open, the idle chamber 18 continues to be filled with air, providing the calculated value of the idle pulse. The air pressure in the idle chamber 18 gradually increases and, under the influence of a pressure pulse from its side, the stepped striker 2 will begin to move towards the distribution chamber 17, the air pressure in which will be lower due to its bypass into the accumulation chamber 27 and the air remaining in the pneumatic buffer chamber 19 . Moving towards the distribution chamber 17, the stepped striker 2 displaces part of the air through the bypass channels 28 in the wall of the bushing 10 into the accumulation chamber 27, which allows the stepped striker 2 to move to the calculated point of the end of the idle stroke, eliminating premature braking, moving in the annular distribution chamber 17.
При последующем движении ступенчатый ударник 2 открывает канал 21 в корпусе 1, перекрывает винтовой канал-паз 12 поршневой части 7 стержня 6, после чего давление воздуха в камере 18 холостого хода выравнивается до атмосферного. Перемещаясь ступенчатый ударник 2 перекроет выпускной канал 20, и в камерах 19 и 17, после разобщения их с атмосферой, начнется сжатие отсеченного в них воздуха до некоторой расчетной величины. Давление воздуха в кольцевой распределительной камере 17 увеличивается и под действием разности импульсов давлений, действующих на ступенчатый ударник 2 со стороны кольцевой распределительной камеры 17, камеры 19 и камеры 18 холостого хода, ступенчатый ударник 2 затормаживается и остановится в расчетной точке. Сразу же после остановки ступенчатый ударник 2 под действием давления воздуха со стороны кольцевой распределительной камеры 17, кольцевой аккумуляционной камеры 27 и поступающего по перепускным каналам 28 в стенке втулки 10, а также воздуха, поступающего по каналам 16 в кольцевом фланце 11 из камеры 9 сетевого воздуха ступенчатый ударник 2 ускоренно перемещается в сторону хвостовика 25 рабочего инструмента 24, совершая рабочий ход. При этом ступенчатый ударник 2 откроет выпускной канал 20 и камера 19 пневматического буфера сообщается с атмосферой. Далее ступенчатый ударник 2 перекроет своей боковой поверхностью выпускной канал 21, откроет винтовой канал-паз 12 на поршневой части 7 стержня 6, вследствие чего в камере 18 холостого хода начнется сжатие отсеченного в ней воздуха и воздуха, поступающего в малом количестве из кольцевой распределительной камеры 17. Так как рабочая диаметральная площадь поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 со стороны камеры 18 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 18 холостого хода, наносит удар по хвостовику 25 инструмента 24. Под действием импульса отскока и давления воздуха, поступающего из распределительной камеры 17 в камеру 18 холостого хода, ступенчатый ударник 2 начинает холостой ход. Далее рабочий цикл пневматического ударного механизма повторяется.During subsequent movement, the stepped striker 2 opens the channel 21 in the housing 1, closes the screw channel-groove 12 of the piston part 7 of the rod 6, after which the air pressure in the idle chamber 18 is equalized to atmospheric pressure. The moving stepped striker 2 will block the outlet channel 20, and in chambers 19 and 17, after they are separated 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 17 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 17, the chamber 19 and the idle chamber 18, the stepped striker 2 slows down and stops at the design point. Immediately after stopping, the stepped striker 2 is under the influence of air pressure from the annular distribution chamber 17, the annular accumulation chamber 27 and flowing through the bypass channels 28 in the wall of the sleeve 10, as well as air flowing through the channels 16 in the annular flange 11 from the network air chamber 9 the stepped striker 2 moves rapidly towards the shank 25 of the working tool 24, making a working stroke. In this case, the stepped striker 2 will open the outlet channel 20 and the chamber 19 of the pneumatic buffer communicates with the atmosphere. Next, the stepped striker 2 will block the outlet channel 21 with its side surface, open the screw channel-groove 12 on the piston part 7 of the rod 6, as a result of which the compression of the air cut off in it and the air coming in small quantities from the annular distribution chamber 17 will begin in the idle chamber 18 Since the working diametrical area of the piston part 4 of the staged striker 2 from the side of the idle chamber 18 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 18 , strikes the shank 25 of the tool 24. Under the action of the rebound impulse and air pressure coming from the distribution chamber 17 into the idle chamber 18, the stepped striker 2 begins to idle. Next, the operating cycle of the pneumatic impact mechanism is repeated.
В положении пневматического ударного механизма и его ступенчатого ударника 2 с конической поверхностью штоковой части 3 от вертикального до горизонтального при значительной длине штоковой части ступенчатого ударника возможны их перекосы и заклинивание в конической поверхности втулки 10 цилиндрического корпуса 1. При равномерном размещении радиальных расчетных площадей каналов 28 перепуска создаются силы давления, действующие на боковую поверхность штоковой части 3 ступенчатого ударника 2 обеспечивается устойчивое центрирование продольных осей ударника и цилиндра, что исключает заклинивание и равномерное распределение сил трения и следовательно износ внутренней поверхности ударника, что снижает силы сопротивления его движению и способствует увеличению энергии и частоты ударов пневматического ударного механизма.In the position of the pneumatic impact mechanism and its stepped impactor 2 with the conical surface of the rod part 3 from vertical to horizontal with a significant length of the rod part of the stepped impactor, their distortions and jamming in the conical surface of the sleeve 10 of the cylindrical body 1 are possible. With uniform placement of the radial design areas of the bypass channels 28 pressure forces are created acting on the side surface of the rod part 3 of the staged striker 2; stable centering of the longitudinal axes of the striker and cylinder is ensured, which eliminates jamming and uniform distribution of friction forces and, consequently, wear of the inner surface of the striker, which reduces the resistance forces to its movement and contributes to an increase in energy and frequency blows from a pneumatic impact mechanism.
Опуская дополнительные положительные качества: снижение массы втулки, габаритных размеров механизма, предложенное конструктивное решение с применением аккумуляционной камеры в рабочем процессе со стороны кольцевой распределительной камеры позволяет повысить энергию и частоту ударов пневматического ударного механизма.Omitting additional positive qualities: reduction in the weight of the bushing, the overall dimensions of the mechanism, the proposed design solution using an accumulation chamber in the working process from the side of the annular distribution chamber makes it possible to increase the energy and frequency of impacts of the pneumatic impact mechanism.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2804877C1 true RU2804877C1 (en) | 2023-10-09 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4705119A (en) * | 1985-09-16 | 1987-11-10 | Institut Gornogo Dela So An Sssr | Annular air-hammer apparatus for drilling holes |
| SU1649090A2 (en) * | 1989-05-31 | 1991-05-15 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Submersible air hammer |
| DE29618066U1 (en) * | 1996-10-18 | 1996-12-19 | Walter, Hans-Philipp, 74251 Lehrensteinsfeld | Hammer drill |
| RU2477362C1 (en) * | 2011-06-23 | 2013-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Pneumatic impact mechanism |
| RU2655492C1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Pneumatic impact mechanism |
| RU2655515C1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Pneumatic impact mechanism |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4705119A (en) * | 1985-09-16 | 1987-11-10 | Institut Gornogo Dela So An Sssr | Annular air-hammer apparatus for drilling holes |
| SU1649090A2 (en) * | 1989-05-31 | 1991-05-15 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Submersible air hammer |
| DE29618066U1 (en) * | 1996-10-18 | 1996-12-19 | Walter, Hans-Philipp, 74251 Lehrensteinsfeld | Hammer drill |
| RU2477362C1 (en) * | 2011-06-23 | 2013-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Pneumatic impact mechanism |
| RU2655492C1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Pneumatic impact mechanism |
| RU2655515C1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Pneumatic impact mechanism |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2477362C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2361723C1 (en) | Pneumatic device of impact action with throttled air distribution | |
| RU2432442C2 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2612889C2 (en) | Pneumatic hammer | |
| RU2592086C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2418146C1 (en) | Air impact mechanism | |
| RU2547876C2 (en) | Air-driven percussion mechanism | |
| RU2603525C1 (en) | Pneumatic hammer | |
| RU2547194C2 (en) | Air-driven percussion mechanism | |
| RU2804877C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2504635C2 (en) | Pneumatic percussion mechanism | |
| RU2555172C1 (en) | Pneumatic percussion mechanism | |
| RU2804876C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2633005C1 (en) | Pneumatic striker mechanism | |
| RU2828185C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2655515C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2547037C2 (en) | Air-driven percussion mechanism | |
| RU2591709C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2741922C2 (en) | Device for a pneumatic impact mechanism | |
| RU2741923C2 (en) | Device for pneumatic impact mechanism with throttling air distribution | |
| RU2732551C1 (en) | Device for pneumatic impact mechanism | |
| RU2646271C2 (en) | Pneumatic striking mechanism | |
| RU2334106C2 (en) | Impact-action air-operated device with throttle air control | |
| RU2361724C1 (en) | Pneumatic device of impact action with throttled air distribution | |
| RU2674778C2 (en) | Pneumatic impact mechanism |