пневматическая машина ударного действия

Формула изобретения

1. Пневматическая машина ударного действия, содержащая полый корпус с воздухоподводящим стержнем, расположенные в корпусе поршень со штоком с полостями в поршне и штоке, закрытыми крышкой поршня, золотник, отличающаяся тем, что поршень снабжен ступенчатой втулкой, установленной в полости поршня и скользяще на воздухоподводящем стержне корпуса, которая выполнена с большой и двумя малыми ступенями, образующими в полости поршня проходные камеры, на большой ступени втулки выполнены соосные отверстия и размещен золотник, а в нижней ее части выполнена полость, сообщенная с полостью штока.

2. Пневматическая машина ударного действия по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части ступенчатой втулки выполнена полость, в которую помещена плавающая втулка с радиальным и осевым зазорами и скользяще установлена на воздухоподводящий стержень корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия и может быть использовано в строительстве, горном деле, машиностроении и др. отраслях промышленности.

Известна пневматическая машина ударного действия по патенту 2002603, кл. В 25 D 17/00, 1990 г., содержащая полый корпус с воздухораспределительной камерой, установленный в ней с возможностью продольного перемещения поршень со штоком и воздухораспределительный элемент. В поршне и части его штока выполнен продольный канал, а воздухораспределительный элемент выполнен в виде ступенчатого стержня.

Недостатком известного устройства является низкая производительность, работоспособность машины из-за инерционности срабатывания воздухораспределительного элемента, так как имеет большие длинновые размеры воздухоподводящих каналов ступенчатого стержня и поршня со штоком к воздухораспределительной камере.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является пневматическая машина ударного действия по а.с. 1891872, кл. В 25 D 17/00, 1986 г., взятая в качестве прототипа, содержащая корпус с полостью и размещенные в ней ударный ступенчатый поршень, имеющий для постоянного сообщения с источником сжатого воздуха полость, и клапанное воздухораспределительное устройство, клапан воздухораспределительного устройства выполнен в виде гильзы, установленной с возможность осевого перемещения и образующей с ударным ступенчатым поршнем осевой и радиальный калиброванные зазоры, последний из которых сообщен с полостью ударного ступенчатого поршня.

Недостатком данной пневматической машины ударного действия является сложность конструкции, ненадежность в работе, так как поршень на штоке установлен с радиальным и осевым зазорами, возможны перекосы и из-за этого перерывы, остановки в работе, это происходит, когда шток с поршнем находятся в нижнем в крайнем положении и при работе машины под углом к объекту, например при тромбовании формовочной земли, касающейся наклонных поверхностей литейной формы.

Технический результат изобретения - упрощение конструкции, повышение технологичности изготовления деталей машины, повышение производительности и надежности в работе.

Технический результат достигается тем, что пневматическая машина ударного действия, содержащая полый корпус с воздухоподводящим стержнем, расположенные в корпусе поршень со штоком с полостями в поршне и штоке, закрытыми крышкой поршня, золотник, отличающаяся тем, что поршень снабжен ступенчатой втулкой, установленной в полости поршня и скользяще на воздухоподводящем стержне корпуса, которая выполнена с большой и двумя малыми ступенями, образующими в полости поршня проходные камеры, на большой ступени втулки выполнены соосные отверстия и размещен золотник, а в нижней ее части выполнена полость, сообщенная с полостью штока.

В верхней части ступенчатой втулки выполнена полость, в которую помещена плавающая втулка с радиальным и осевым зазорами и скользяще уставлена на воздухоподводящий стержень корпуса.

Наличие указанных отличительных признаков обуславливает соответствие предложенного технического решения критерию “новизна”.

При анализе новых признаков заявленного технического решения выявлено, что такими признаками, а следовательно, и их совокупностью не обладают известные пневматические машины ударного действия, поэтому можно сделать вывод, что заявленное техническое решение отвечает требованию “существенное отличие”.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично представлена пневматическая машина ударного действия, продольный разрез; на фиг.2 - машина с плавающей втулкой.

Пневматическая машина ударного действия содержит корпус 1 (фиг.1) с полостью 2, которая сообщена с атмосферой выхлопными отверстиями 3 с закрепленным на корпусе 1 в верхней части воздухоподводящим стержнем 4, расположенный в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения поршень 5 со штоком 6, скользяще уплотненном в нижней части корпуса 1. В поршне 5 выполнены соосные отверстия 7 и полость 8 закрыта крышкой 9 в виде втулки с соосными отверстиями 10, а в штоке 6 выполнена полость 11, постоянно сообщенная с источником сжатого воздуха через воздухоподводящий стержень 4.

Поршень 5 снабжен ступенчатой втулкой 12 с большой 13 и малыми ступенями 14 и 15, которая плотно установлена в полости 8 поршня 5 и скользяще на воздухоподводящем стержне 4 и поджата крышкой 9 поршня 5. Малые ступени 14 и 15 образуют в полости 8 верхнюю 16 и нижнюю 17 проходные камеры. На большой ступени 13 втулки 12 установлен золотник 18 и выполнены соосные отверстия 19 и 20, в нижней части во втулке 12 выполнена (расточка) полость 21, сообщенная с полостью 11 штока 6.

В верхней части ступенчатой втулки 12 (фиг.2) выполнена (расточка) полость 22, в которую помещена плавающая втулка 23 с радиальным 24 и осевым 25 зазорами и скользяще установлена на воздухоподводящий стержень 4 корпуса 1.

Полость 2 корпуса 1, надпоршневая и подпоршневая части, попеременно заполняются сжатым воздухом, поступающим по воздухоподводящему штоку 4, полости 11, 21, через золотник 18 и соответствующее отверстия 19, 20, проточные камеры 16, 17, отверстия 10 и 7, который приводит в возратно-поступательное движение поршень 5 со штоком 4.

Пневматическая машина ударного действия работает следующим образом.

При включении машины сжатый воздух по воздухоподводящему стержню 4 поступает в полость 11 штока 6, затем в полость 21 втулки 12 к золотнику 18, который находится в нижнем в крайнем положении, и через него по соосному отверстию 19 в верхнюю промежуточную камеру 16, через осевые отверстия 10 в крышке 9 поршня 5 в надпоршневую часть полости 2 корпуса 1. Под действием давления сверху поршень 5 со штоком 6 начинает двигаться вниз.

После перекрытия отверстия 3 поршнем 5 в подпоршневой части полости 2 корпуса 1 начинается сжатие отсеченного в ней воздуха и повышение его давления. После прохождения поршнем 5 отверстий 3 из надпоршневой части полости 2 начинается выхлоп отработанного воздуха и давление в ней падает до атмосферного.

Под действием повышенного давления снизу через соосные отверстия 7 на поршне 5, нижнюю проточную камеру 17, соосные отверстия 20 на большой ступени втулки 12 золотник 18 перемещается в свое верхнее крайнее положение, при этом надпоршневая часть полости 2 корпуса 1 изолирована от источника сжатого воздуха. По нижнему соосному отверстию 20 на втулке 12, проточную камеру 17, соосные отверстия 7 на поршне 5 сжатый воздух начинает поступать в подпоршневую часть полости 2 корпуса 1.

Примерно в это же время поршень 5 со штоком 6 совершает удар и под действием давления снизу начинает двигаться верх.

После перекрытия отверстий 3 поршнем 5 в надпоршневой части полости 2 корпуса 1 начинается сжатие отсеченного в ней воздуха, а после открытий отверстий 3 из подпоршневой части полости 2 происходит выхлоп. Под действием повышенного давления сверху золотник 18 перемещается в свое нижнее положение и открывает доступ сжатому воздуху в надпоршневую часть полости 2. Поршень 5 со штоком 6 затормаживается и начинает двигаться вниз.

При выполнении машины по п.2 формулы изобретения при наличии плавающей втулки процесс работы машины тот же самый.

Цикл повторяется.

Конструкция пневматической машины ударного действия упрощается, повышается технологичность изготовления деталей и сборки, производительность и надежность в работе. Технические характеристики машины (параметры) не нарушаются.

Наличие плавающей втулки позволяет компенсировать неточности изготовления элементов машины по соосности и исключить перебои во время работы машины. Изменения параметров машины не происходит.