SU1469120A2

SU1469120A2 - Pneumatic drill hammer with throttle air control

Info

Publication number: SU1469120A2
Application number: SU874236348A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Александрович Абраменков; Геннадий Федорович Тимофеев
Original assignee: Новосибирский инженерно-строительный институт им.В.В.Куйбышева; Новосибирский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1987-04-24
Publication date: 1989-03-30

Description

Изобретение относитс к горной промышленности, в частности к пневматическим молоткам с дроссельным воздухораспределением.The invention relates to the mining industry, in particular to pneumatic hammers with a throttle distribution.

Цель изобретени - повьпиение энергии удара за счет нелинейного изменени давлени и объема накопительной камеры при одновременном снижении уровн вибрации.The purpose of the invention is to penetrate the impact energy due to a non-linear change in pressure and volume of the accumulation chamber while reducing the level of vibration.

На фиг. 1 показан пневматический молоток, разрезу на фиг. 2 - момент работы накопительной камеры в конце холостого хода ударника.FIG. 1 shows a pneumatic hammer, the section in FIG. 2 - moment of operation of the accumulation chamber at the end of idling of the firing pin.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением состоит из цилиндра 1, ударника 2, руко тки 3, рабочего инструмента 4. Ударник 2 раздел ет центральный канал цилиндра 1 на полости рабочего 5 и холостого 6 ходов. Дроссельные каналы 7 и 8 предназначены дл подвода сетевого воздуха соответственно в полости ра- йочего 5 и холостого 6 ходов. Выхлопной канал 9 служит дл периодическо- го сообщени полостей 5 и 6 с атмосферой . Коаксиальнр полости 5 рабочего хода выполнена накопительна камера 10, отделенна от полости 5 рабочего цилиндрической перфори- рованной перегородкой 11, с наружной стороны которой установлена дополнительна перфорированна перегородка в виде эластичной втулки 12.A pneumatic hammer with throttle air distribution consists of cylinder 1, hammer 2, handle 3, working tool 4. Hammer 2 divides the central channel of cylinder 1 into the cavity of working 5 and idle 6 strokes. The throttle channels 7 and 8 are designed for the supply of network air in the cavity of the 5th and idle 6 strokes, respectively. The exhaust port 9 serves to periodically communicate cavities 5 and 6 with the atmosphere. The coaxial cavity of the working stroke cavity 5 is made up of an accumulation chamber 10, separated from the cavity 5 by a working cylindrical perforated partition 11, on the outer side of which an additional perforated partition is installed in the form of an elastic sleeve 12.

Накопительна камера 10 соединена с полостью 5 рабочего хода отверсти ми 13, расположенными в несколько русов в перегородке 11, причем проходные се чени отверстий 13 в русах уменьшаютс в сторону руко тки 3, а обща площадь проходных сечений отверстий 13 меньше площади поперечного сечени центрального канала. Во втулке 12 также выполнены радиальные отверсти 14. Руко тка имеет пусково приспособление 15.The accumulator chamber 10 is connected to the cavity 5 of the working stroke by the holes 13 arranged in several lines in the partition 11, the flow sections of the holes 13 in the troughs being reduced towards the handle 3, and the total area of the flow sections of the holes 13 is smaller than the cross sectional area of the central channel. In the sleeve 12 also made the radial holes 14. The handle has a starting device 15.

Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением работает следующим образом.Pneumatic hammer with throttle air distribution works as follows.

После включени пускового приспособлени 15 руко тки 3 сетевой воздух по дроссельным каналам 7 и 8 одновременно поступает в полости 5 и 6. Поскольку полость 5 соединена выхлопным каналом 9 с атмосферой, давление в ней будет близким к атмосферному . В замкнутой полости 6 по мере натекани сетевого воздуха давление будет расти. За счет разницы давле- НИИ на торцы ударника 2, последний начинает движение в-сторону полости 5, выполн холостой ход.After turning on the trigger 15 of the handle 3, the network air through the throttle channels 7 and 8 simultaneously enters the cavities 5 and 6. Since the cavity 5 is connected by the exhaust channel 9 to the atmosphere, the pressure in it will be close to atmospheric. In closed cavity 6, as the network air flows, pressure will increase. Due to the pressure difference at the ends of the impactor 2, the latter begins to move in the direction of cavity 5, making idle.

I - I -

После перекрыти выхлопного канала 9 ударник 2, продолжа движение вверх, начинает сжимать воздух, отсеченный в полости 5 и камере 10, а также воздух, натекающий через дроссельный канал 7. После вскрыти нижним торцом ударника 2 выхлопного канала 9 из полости 6 холостого хода происходит выхлоп и давление в ней устанавливаетс близким к атмосферному . Дальнейщее движение ударника 2 происходит за счет разницы действующих на него сил,After overlapping the exhaust channel 9, the hammer 2, continuing upward movement, begins to compress the air cut off in cavity 5 and chamber 10, as well as air flowing through throttle channel 7. After the lower end of the hammer 2 of the exhaust channel 9 is opened from the cavity 6 of idling, exhaust occurs and its pressure is set to near atmospheric. Further movement of the drummer 2 occurs due to the difference of the forces acting on it,

По мере движени ударника 2 вверх воздух из накопительной камеры 10 за счет избыточного давлени перетекает через отверсти 13 в полость 5 рабочего хода, способству некоторому увеличению давлени в ней. При дальнейшем движении ударника 2 вверх имеет место обратное перетекание воздуха из полости 5 в камеру 10, что обеспечивает замедление роста давлени в полости 5, и продвижение ударника 2 вверх до начала перекрыти отверстий 13 происходит с меньшим ег торможением.As the striker 2 moves upward, the air from the accumulation chamber 10 due to overpressure flows through the holes 13 into the cavity 5 of the working stroke, contributing to a slight increase in pressure in it. Upon further upward movement of the striker 2, the backward flow of air from the cavity 5 into the chamber 10 occurs, which slows down the growth of pressure in cavity 5, and the striker 2 moves upward before the holes 13 begin to close with a smaller braking effect.

С момента перекрыти ударником 2 русов отверстий 13, в полости 5 интенсивно сжимаетс воздушна по- душка. Имеюща место при этом нелинейность изменени объема и давлени в полости 5 рабочего хода и накопительной камере 10 объ сн етс следующим образом.From the moment the hammer 2 blocks the holes 13 in the cavity 5, the air-bed is intensively compressed. The nonlinearity of the change in volume and pressure in the cavity 5 of the working stroke and the accumulation chamber 10 is explained as follows.

Вследствие податливости эластично втулки 12 объем полости 5.рабочего хода несколько увеличиваетс (настолько же уменьшаетс объем накопительной камеры 10), благодар чему нарастание давлени в полости 5 рабочего хода и остановка ударника 2 в крайнем верхнем положении происход т плавно. Таким образом, к моменту остановки ударника 2 и началу рабочего хода измен етс форма накопительной камеры 10 (фиг. 2), ее объем уменьшен, а давление воздуха в ней увеличено.Due to the elasticity of the sleeve 12, the volume of the working passage 5. increases slightly (the volume of the accumulation chamber 10 also decreases), so that the pressure build-up in the working travel cavity 5 and the hammer 2 in the extreme upper position stop smoothly. Thus, by the moment the striker 2 is stopped and the beginning of the working stroke, the shape of the accumulation chamber 10 (Fig. 2) changes, its volume is reduced, and the air pressure in it is increased.

Как только ударник 2 начинает движение вниз, вьтолн рабочий ход, увеличиваетс объем полости 5 рабочего хода, а следовательно, должно уменьшитьс давление в ней. Однако это не происходит, так как деформированна втулка 12 за счет более высокого давлени в накопительной камере 10 восстанавливает свою первоначальную форму, и давление в полости 5 рабочего хода поддер даваетс достаточно высоким, способству интенсивному разгону ударника 2. Еще некоторое врем (примерно 1/4 продолжительности рабочего хода) давление поддерживаетс высоким потому, что по мере продвижени ударника 2 вниз открываютс руса отверстий 13, саобща полость 5 с камерой 10, Давление в них выравниваетс за счет перетекани воздуха между ними. И только после этого начинаетс понижение давлени в полости 5, обусловленное существенным увеличением ее объема.As soon as the striker 2 begins to move downward, the stroke is completed, the volume of the stroke 5 of the stroke is increased, and therefore the pressure in it must decrease. However, this does not occur, since the deformed sleeve 12, due to the higher pressure in the accumulation chamber 10, regains its original shape, and the pressure in the working stroke cavity 5 is maintained sufficiently high, contributing to the intensive acceleration of the striker 2. For some time (approximately 1/4 the duration of the working stroke) the pressure is kept high because as the striker 2 moves forward, the trench holes 13 open downward, the common cavity 5 with the chamber 10, the pressure in them is equalized by the flow of air and between them. And only after that does the pressure drop in cavity 5 begin, due to a significant increase in its volume.

Нелинейность изменени объёма и давлени в полости 5 рабочего хода и в накопительной камере 10 обеспечиваетс при холостом ходе понижением давлени воздуха в полости рабочего хода, а следовательно, снижением усиThe non-linearity of the change in volume and pressure in the cavity 5 of the working stroke and in the accumulation chamber 10 is ensured at idle by lowering the air pressure in the cavity of the working stroke and, consequently, reducing the pressure

fOfO

1515

2020

2525

00

5five

00

5five

00

ЛИЯ на корпус при одновременном увеличении хода ударника 2. Нелинейность при рабочем ходе обеспечиваетс некоторым повьпцением давлени за счет притока воздуха из накопительной камеры 10 при одновременном увеличении среднего давлени по пути.LIA on the body while simultaneously increasing the stroke of the striker 2. The nonlinearity during the working stroke is provided by a slight increase in pressure due to the inflow of air from the accumulation chamber 10 while simultaneously increasing the average pressure along the way.

После перекрыти нижним торцом ударника 2 выхлопного канала 9 в полости 6 начинаетс сжатие отсеченного и натекающего через дроссельный канал 8 воздуха. С момента открыти верхним торцом ударника 2 канала 9 начинаетс выхлоп из полости 5. Давление в ней резко понижаетс до атмосферного , а в камере 10, вследствие малости проходных сечений отверстий 13, давление удерживаетс близким к давлению, предшествовавшему выхлопу из полости 5.After the lower end of the hammer 2 of the exhaust channel 9 overlaps in the cavity 6, compression of the air cut through and flowing through the throttle channel 8 begins. From the moment the upper end of the striker 2 of channel 9 opens, the exhaust from cavity 5 begins. The pressure in it sharply decreases to atmospheric, and in chamber 10, due to the small cross sections of the openings 13, the pressure is kept close to the pressure that preceded the exhaust from cavity 5.

За короткий промежуток времени, пока полость 5 сообщена с атмосферой (0,1-0,05 времени цикла), давление в камере 10 не успевает снизитьс до атмосферного, и этот воздух используетс в следующем рабочем цикле . Преодолева сопротивление с и- маемого в полости 6 воздуха, ударник 2 наносит удар по хвостовику инструмента 4 и под действием сжатого воздуха и импульса отскока начинает холостой ход.In a short period of time while the cavity 5 is in communication with the atmosphere (0.1-0.05 cycle times), the pressure in chamber 10 does not have time to decrease to atmospheric, and this air is used in the next operating cycle. Overcoming the resistance of the air in the cavity 6, the drummer 2 strikes the tool shank 4 and under the action of compressed air and a rebound pulse starts idling.

При установившемс режиме процесс повтор етс .At steady state, the process is repeated.

Claims

Invention Formula

Pneumatic hammer with throttle air distribution on auth.St. No. 1129343, characterized in that, in order to increase the impact energy due to a non-linear change in pressure and volume of the accumulation chamber while reducing the level of vibration, the hammer is provided with an additional partition, which is made in the form of an elastic sleeve, the latter being installed in the accumulation chamber concentric with the main partition, while in the elastic sleeve is made of radial holes.

Phie. 2