отбойный молоток

Формула изобретения

1. ОТБОЙНЫЙ МОЛОТОК, содержащий полый сборный корпус с закрепленным в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения сменным долотом, размещенный в полости корпуса пульсатор, выполненный в виде заглушенной с одного торца цилиндрической втулки, установленный в ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения и образующий с ней две рабочие полости распределительный золотник, при этом первая рабочая полость пульсатора ограничена поверхностью торца золотника и внутренней поверхностью втулки, а вторая полость пульсатора - поверхностью торца золотника, внутренней поверхностью втулки и внутренней поверхностью заглушки втулки, ударник, предназначенный для возвратно-поступательного перемещения по направляющей поверхности и периодического взаимодействия с торцом сменного долота с образованием двух рабочих полостей, первая из которых ограничена поверхностью торца ударника, поверхностью торца долота и направляющей поверхностью, а вторая - направляющей поверхностью и поверхностью торца ударника, и механизм включения с подпружиненным запорным элементом и с клапаном, предназначенным для перекрытия канала подачи сжатого воздуха от его источника, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности, распределительный золотник выполнен за одно с ударником, направляющая поверхность совмещена с внутренней поверхностью втулки пульсатора, соответствующие рабочие полости пульсатора и ударника совмещены между собой, при этом первая рабочая полость пульсатора ограничена поверхностью торца долота, а вторая рабочая полость ударника - внутренней поверхностью торца заглушки, в корпусе выполнена камера стабилизации давления, ограниченная с одной стороны внешней поверхностью заглушки, сообщенная с каналом подачи сжатого воздуха после клапана механизма включения, молоток снабжен двумя калиброванными жиклерами, установленными в заглушке, при этом первые рабочие полости ударника и пульсатора постоянно сообщены с камерой стабилизации давления через первый калиброванный жиклер, а вторые рабочие полости ударника и пульсатора постоянно сообщены с камерой стабилизации давления через второй калиброванный жиклер, а в боковой стенке втулки пульсатора выполнен канал, предназначенный для периодического попеременного сообщения соответственно первых и вторых рабочих полостей с атмосферой.

2. Молоток по п.1, отличающийся тем, что он снабжен калиброванным жиклером, установленным в канале, предназначенном для соединения с атмосферой.

3. Молоток по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в корпусе выполнена направляющая, подпружиненный запорный элемент имеет шток, установленный на этой направляющей, частично расположенный в полости корпуса, а механизм включения выполнен в виде рукоятки и жестко связанного с ней подпружиненного относительно корпуса стакана с упором для ограничения его хода, установленного коаксиально корпусу с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющей, которая выполнена на внешней поверхности корпуса, и взаимодействия своей внутренней поверхностью со штоком запорного элемента клапана и перекрытия последним канала подачи сжатого воздуха при возвратном перемещении стакана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пневматическому инструменту ударного действия, и может быть использовано в качестве отбойного молотка.

Известен отбойный молоток, содержащий полый корпус с долотом, размещенный в полости корпуса с возможностью перемещения и взаимодействия с долотом ударник и золотниковый распределительный механизм с по меньшей мере двумя золотниками, выполненный с возможностью попеременного сообщения рабочих полостей с источником сжатого воздуха и атмосферой [1].

Данное устройство обеспечивает приемлемые потребительские качества, однако в связи с большим количеством распределительных золотников требует сложной настройки и обладает низкой производительностью из-за сравнительно большого времени перетечек воздуха по распределительным каналам золотников и связанного с этим пониженным быстродействием.

Известен отбойный молоток [2], содержащий полый сборный корпус с закрепленным в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения сменным долотом, размещенный в полости корпуса пульсатор, выполненный в виде заглушенной с одного торца цилиндрической втулки с установленным в ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения и образованием при этом двух рабочих полостей распределительным золотником, ударник, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющей поверхности, взаимодействуя при этом с торцом сменного долота и образованием двух рабочих полостей, первая из которых ограничена поверхностью торца ударника, поверхностью торца долота и направляющей поверхностью, а вторая - направляющей поверхностью и поверхностью торца ударника, а также механизм включения с клапаном, выполненным с возможностью перекрытия канала подачи сжатого воздуха от его источника, причем вторая рабочая полость пульсатора ограничена поверхностью торца золотника, внутренней поверхностью втулки и внутренней поверхностью заглушки втулки, а первая - поверхностью торца золотника и внутренней поверхностью втулки.

Основной недостаток данного технического решения - сложность конструкции и пониженная производительность. Известное устройство во-первых требует настройки хода как ударника, так и распредительного золотника, во-вторых, наличие двух золотников с соответствующими распределительными каналами усложняет конструкцию и, кроме того, перетечки воздуха между корпусом и золотниками одновременно с наличием соединительных каналов между ударником и пульсатором замедляют скорость и частоту перемещения ударника, что снижает быстродействие отбойного молотка, и следовательно его производительность.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности.

Это достигается тем, что в предлагаемом отбойном молотке распределительный золотник выполнен в виде ударника, направляющая поверхность последнего выполнена на внутренней поверхности втулки пульсатора, рабочие полости пульсатора и ударника соответственно совмещены между собой, при этом первая рабочая полость пульсатора ограничена поверхностью торца долота, а вторая рабочая полость ударника - внутренней поверхностью торца заглушки, внешняя поверхность которой ограничивает камеру стабилизации давления, выполненную в полости корпуса и сообщенную с каналом подачи сжатого воздуха после клапана механизма включения. Вторые рабочие полости ударника и пульсатора постоянно сообщены с камерой стабилизации давления через второй калиброванный жиклер, установленный в заглушке пульсатора. Первые рабочие полости ударника и пульсатора постоянно сообщены с камерой стабилизации давления через первый калиброванный жиклер, установленный в заглушке пульсатора, а во втулке последнего выполнен канал связи с атмосферой, размещенный с возможностью периодического попеременного сообщения соответственно первых и вторых рабочих полостей с атмосферой.

Величина положительного эффекта может быть увеличена за счет того, что канал связи с атмосферой имеет во-первых, калиброванный жиклер, а, во-вторых, за счет того что запорный элемент клапана механизма включения имеет шток, по меньшей мере частично расположенный в полости корпуса, а механизм включения выполнен в виде рукоятки и жестко связанного с ней подпружиненного относительно корпуса стакана с упором, ограничивающим его ход, установленного коаксиально корпусу с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющей, выполненной на внешней поверхности корпуса, взаимодействия при этом своей внутренней поверхностью со штоком запорного элемента клапана, и перекрытия последним канала подачи сжатого воздуха при возвратном перемещении стакана, причем в корпусе выполнена направляющая для штока запорного элемента клапана.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства.

Отбойный молоток содержит сборный полый корпус 1, в котором размещены сменное долото 2, установленное с возможностью возвратно-поступательного движения и закрепленное на корпусе с помощью колпака 3 и пружинного кольца 4, и втулка 5 пульсатора с заглушкой 6 на одном из своих торцов 7, закрепленная в корпусе с помощью центрирующих штифтов 8.

В полости 9 корпуса выполнена камера 10 стабилизации давления, сообщенная через первый калиброванный жиклер 11 и канал 12 с первой рабочей полостью 13 ударника 14, совмещенного в себе функции распределительного золотника, а через второй калиброванный жиклер 15 - с второй рабочей полостью 16, ограниченной поверхностью 17 торца ударника (золотника) 14, внутренней поверхностью 18 заглушки 6 и направляющей поверхностью 19, выполненной на внутренней поверхности 20 втулки 5.

Первая рабочая полость 13 ограничена поверхностью 21 торца золотника, направляющей поверхностью 19 втулки 5 и поверхностью 22 торца 23 долота 2. Ударник (распределительный золотник) 14 размещен во втулке 5 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия своим торцом с торцом 23 долота 2.

Механизм 24 включения имеет клапан 25 с запорным элементом 26, выполненным со штоком 27, прерывающим канал 28 подачи сжатого воздуха, рукоятку 29, жестко закрепленную на стакане 30, который установлен по скользящей посадке коаксиально корпусу и сопряжен с ним своей внутренней поверхностью 31 по направляющей 32 на внешней поверхности 33 корпуса.

Стакан 30 имеет ограничивающий величину его хода упор 34 и подпружинен относительно корпуса возвратной пружиной 35. Во втулке 5 выполнен канал 36 связи с атмосферой, в котором может быть установлен калиброванный жиклер 37. В корпусе выполнена направляющая 38 для штока 27 клапана 25, а внутренняя поверхность 31 спрофилирована, например пластиной 39, для взаимодействия со штоком 27.

Отбойный молоток работает следующим образом. При нажатии на рукоятку 29 стакан 30 сдвигается по направляющей 32 вниз (молоток установлен в вертикальном положении) и становится на упор 34. При этом спрофилированная пластиной 39 внутренняя поверхность 31 стакана 30 взаимодействует со штоком 27 клапана 25, запорный элемент 26 которого сдвигается и открывает канал 28 подачи сжатого воздуха. Сжатый воздух по каналу 28 попадает в камеру 10 стабилизации давления и далее, минуя первый и второй калиброванные жиклеры 11 и 15, попадает в первую рабочую полость 13 по каналу 12 и во вторую рабочую полость 16.

В исходном положении ударник (распределительный золотник) 14 находится в крайнем нижнем положении, т.е. опирается на торец 23 долота 2, а полость 16 сообщена каналом 36 с атмосферой.

Таким образом, в первой рабочей полости 13 появляется избыточное давление, а между рабочими полостями 13 и 16 возникает перепад давления, под воздействием которого ударник (распределительный золотник) 14 перемещается вверх по направляющей поверхности 19 втулки 5 пульсатора.

Во время своего перемещения вверх ударник (распределительный золотник) 14 перекрывает канал 36 связи с атмосферой и при дальнейшем перемещении прерывает сообщение второй рабочей полости 16 с атмосферой и сообщает с ней первую рабочую полость 13, давление воздуха в которой начинает резко падать. В это же время в изолированной от атмосферы полости 16 давление начинает расти, перепад давления между полостями уменьшается, а скорость перемещения ударника 14 уменьшается.

В последующие моменты величина перепада давления "меняет свой знак" и начинает расти. При этом ударник 14 останавливается, не достигая заглушки 6, и, вновь разгоняясь, начинает двигаться вниз и ударяет по долоту 2. В процессе своего движения ударник (распределительный золотник) 14 вновь перекрывает канал 36 и сообщает полость 16 с атмосферой, разобщая с последней полость 13. Давление в полости 13 увеличивается, а в полости 16 уменьшается и в конечном итоге перепад давления вновь "меняет свой знак", а ударник 14 начинает перемещаться вверх. Далее процесс периодически повторяется.

При необходимости выключения молотка убирается усилие воздействия на рукоятку 29, стакан под воздействием пружины 35 перемещается вверх, шток 27 под воздействием пружины запорного элемента 26 клапана 25 перемещается и запорный элемент 26 перекрывает канал 28 подачи сжатого воздуха. Перепад давления между рабочими полостями 13 и 16 исчезает, а ударник 14 прекращает возвратно-поступательное перемещение, и молоток останавливается.

Жиклеры 11 и 15 откалиброваны таким образом, чтобы ударник 14 входил в автоколебательный режим, но не взаимодействовал при этом с заглушкой 6, а соотношение расстояний между соответствующими торцами ударника 14 и каналом 36 подобрано таким, чтобы обеспечивать взаимодействие ударника 14 с торцом 23 долота 2 при максимально возможной скорости перемещения ударника. Калиброванный жиклер 37, установленный в канале 36, позволяет более точно осуществить настройку автоколебательного режима работы пульсатора.