×
09.06.2018
218.016.5ac5

Результат интеллектуальной деятельности: Пневматический ударный механизм

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Пневматический ударный механизм содержит 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 находящейся в сквозном осевом отверстии ступенчатого ударника, кольцевую камеру пневматического буфера, 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, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха со стороны кольцевого фланца с каналами перепуска 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, а между цилиндрическим корпусом и втулкой выполнены распределительные каналы. Обеспечивается увеличение энергии единичного удара и частоты ударов, снижение расхода воздуха. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия.

Известно устройство, пневматический ударный механизм (патент РФ №359382, 1972 г. Е21С 3/24), включающий цилиндрический корпус с выпускными каналами, кольцевой фланец со сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой частью со сквозным осевым отверстием и втулкой с каналом-пазом, установленной в сквозном осевом отверстии и закрепленной относительно кольцевого фланца, стержень с поршневой частью, постоянно находящейся в сквозном осевом отверстии ступенчатого ударника и взаимодействующей с каналом пазом втулки, втулку цилиндрического корпуса с отверстием для пропуска штоковой части ступенчатого ударника, стакан с каналом подвода воздуха, опирающийся на кольцевой фланец и закрепленный относительно цилиндрического корпуса, кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса и камеру сетевого воздуха в стакане, разделенные кольцевым фланцем, кольцевую камеру пневматического буфера со стороны штоковой части ступенчатого ударника и камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента, удерживаемого пружиной относительно цилиндрического корпуса. Канал-паз во втулке, при взаимодействии с поршневой частью стержня, обеспечивает открытие и закрытие сквозного осевого отверстия ударника. Втулка цилиндрического корпуса, образующая кольцевой перешеек со стороны камеры пневматического буфера, ограничивает величину перемещения ступенчатого ударника.

Недостатком описанной конструкции является: кольцевая камера, образованная цилиндром корпуса и штоковой частью ударника, не участвует в образовании силового импульса давления воздуха с ее стороны, что препятствует повышению энергии единичного удара; выполнение штоковой части ударника должно обеспечивать посадку с установленной в цилиндре втулкой, обеспечивая ее соосность со стержнем, что приводит к возрастанию сил сопротивления перемещению поршневой части стержня во втулке, торможению ударника и снижению надежности стержня, жесткое болтовое крепление которого усиливает снижение его надежности.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, выбранному в качестве прототипа, является 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.

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.

Задачей заявляемого изобретения является выполнение кольцевого дроссельного канала между наружной боковой поверхностью штоковой части ступенчатого ударника и внутренней боковой поверхностью втулки корпуса в виде поверхностей усеченных конусов, взаимодействующих между собой при наличии минимально возможного зазора, исключающего их взаимное заклинивание. Между циллиндрическим корпусом и втулкой выполнены распределительные каналы, а во втулке усеченного конуса образованы каналы с расчетными площадями сечения постоянно сообщающими распределительные каналы втулки с распределительной камерой. Отмеченное позволяет в конце впуска воздуха в камеру рабочего хода плавно впустить меньшее количество воздуха, чем уменьшить его количество в камере и снизить противодавление воздуха и торможение ступенчатого ударника, а в конце рабочего хода обеспечить увеличение подачи воздуха и скорости ступенчатого ударника перед ударом, чем увеличить энергию единичного удара и частоту ударов за счет сокращения времени рабочего цикла. После удара ступенчатый ударник приобретает импульс отскока, который используется им при холостом ходе, что позволяет уменьшить количество впускаемого воздуха в камеру холостого хода. Как следствие, предлагаемое техническое решение позволяет снизить расход воздуха пневматическим ударным механизмом. При варьировании углом конусности можно существенно изменять значение энергетических параметров пневматического ударного механизма.

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 находящейся 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 подвода воздуха, 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, согласно изобретению между циллиндрическим корпусом и втулкой выполнены распределительные каналы, а во втулке усеченного конуса образованы каналы с расчетными площадями сечения, постоянно сообщающими распределительные каналы втулки с распределительной камерой.

Исполнение пневматического ударного механизма поясняется чертежами: на фиг. 1 представлен продольный разрез общего вида пневматического ударного механизма; на фиг. 2 представлен фрагмент поперечного разреза пневматического ударного механизма.

Пневматический ударный механизм (фиг. 1, 2) 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, имеющего сквозное осевое отверстие 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, обращенный 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. Втулка 10 снабжена расчетными каналами 12 с выходом на ее коническую поверхность, сообщающими постоянно распределительную камеру 13 и предкамеру сетевого воздуха 9 между собой.

Поршневая часть 7 стержня 6 выполнена с винтовым канал-пазом 14, что обеспечивает плавный впуск сетевого воздуха в сквозное осевое отверстие 5 ступенчатого ударника 2. Осевое перемещение стержня 6 ограничивают кольцевой фланец 11 с опиранием на него крышки 15 и стопор 16 крышки. Стакан 17 закрепляет крышку 15 относительно кольцевого фланца 11 и корпуса 1. В кольцевом фланце 11 центральное отверстие выполнено так, что в любом положении стержня 6 его буртик 8 не перекрывает перепускные каналы 18 при перепуске сетевого воздуха из камеры сетевого воздуха 9 в кольцевую распределительную камеру 13 через распределительные каналы 19 втулки 10. Винтовой канал-паз 14 на поршневой части 7 стержня 6 обеспечивает периодический впуск воздуха в камеру 20 холостого хода.

Кольцевая камера 21 пневматического буфера образована в цилиндрическом корпусе 1 со стороны поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 и сообщается выпускным каналом 22 в цилиндрическом корпусе 1 с атмосферой. Камера 20 холостого хода периодически в зависимости от положения ступенчатого ударника 2 сообщается с атмосферой посредством выпускного канала 23 в цилиндрическом корпусе 1. Кольцевой фланец 11 и крышка 15 образуют камеру 9 сетевого воздуха, куда поступает сетевой воздух через канал 24 в стакане 17 и канал 25 в крышке 15 и далее в камеру 9 сетевого воздуха посредством перепускных каналов 18 в кольцевом фланце 11 по распределительным каналам 19 и расчетным каналам 12 втулки 10 в кольцевую распределительную камеру 13, являющуюся камерой рабочего хода. Рабочий инструмент 26 установлен хвостовиком 27 в камере 20 холостого хода и удерживается относительно корпуса 1, например, пружиной 28.

Пневматический ударный механизм работает следующим образом. После включения пускового устройства (на чертеже не показан и может быть любым) воздух из сети поступает по каналу 24 в стакане 17 и каналу 25 крышки 15 в камеру 9 сетевого воздуха. Далее через перепускные каналы 18 в кольцевом фланце 11 по распределительным каналам 19 и расчетным каналам 12 втулки 10 в кольцевую распределительную камеру 13. Из кольцевой распределительной камеры 13 по винтовому канал-пазу 14 воздух поступает по сквозному осевому отверстию 5 ступенчатого ударника 2 в камеру 20 холостого хода. Исполнение винтового канала-паза 14 с изменяющейся длиной позволяет снизить противодавление воздуха в камере холостого хода за счет малого изменяющегося количества воздуха в начальный период впуска через меньшую длину винтового канала-паза 14, что снижает сопротивление движению, сохраняет предударную скорость ступенчатого ударника 2 к моменту удара по хвостовику 27 инструмента 26. В положении, показанном на (фиг. 1), камера 20 сообщена с атмосферой посредством выпускного канала 23. В начале движения ступенчатого ударника 2, когда винтовой канал-паз 14 на поршневой части 7 стержня 6 открыт, продолжается наполнение воздухом камеры 20 холостого хода, обеспечивая расчетную величину импульса холостого хода. Давление воздуха в камере 20 холостого хода плавно повышается, и под действием импульса давления ее стороны ступенчатый ударник 2 начнет движение в сторону кольцевой распределительной камеры 13, совершая холостой ход. При последующем движении ступенчатый ударник 2 открывает канал 23 в корпусе 1, перекрывает винтовой канал-паз 14 поршневой части 7 стержня 6, после чего давление воздуха в камере 20 холостого хода выравнивается до атмосферного. Перемещаясь, ступенчатый ударник 2 перекроет выпускной канал 22 и в камерах 21 и 13, после разобщения их с атмосферой, начнется сжатие отсеченного в них воздуха до некоторой расчетной величины. Давление воздуха в кольцевой распределительной камере 13 увеличивается и под действием разности импульсов давлений, действующих на ступенчатый ударник 2 со стороны кольцевой распределительной камеры 13, камеры 21 и камеры 20 холостого хода, ступенчатый ударник 2 затормаживается и остановится в расчетной точке. Сразу же под действием импульса давления воздуха со стороны кольцевой распределительной камеры 13, камеры 21 пневматического буфера ступенчатый ударник 2 начинает движение в сторону хвостовика 27 рабочего инструмента 26, совершая рабочий ход. При этом ступенчатый ударник 2 откроет выпускной канал 22 и камера 21 пневматического буфера сообщается с атмосферой. Далее ступенчатый ударник 2 перекроет своей боковой поверхностью выпускной канал 23, откроет винтовой канал-паз 14 на поршневой части 7 стержня 6, вследствие чего в камере 20 холостого хода начнется сжатие отсеченного в ней воздуха и воздуха, поступающего в малом количестве из кольцевой распределительной камеры 13. Так как рабочая диаметральная площадь поршневой части 4 ступенчатого ударника 2 со стороны камеры 20 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 20 холостого хода, наносит удар по хвостовику 27 инструмента 26. Под действием импульса отскока и давления воздуха, поступающего из распределительной камеры 13 в камеру 20 холостого хода, ступенчатый ударник 2 начинает холостой ход. Далее рабочий цикл пневматического ударного механизма повторяется.

В положении пневматического ударного механизма и его ударника 2 с конической поверхностью штоковой части 3 от вертикального до горизонтального при значительной длине штоковой части ударника возможны перекосы и заклинивание ударника в конической поверхности втулки 10 циллиндрического корпуса 1. При равномерном размещении радиальных расчетных площадей каналов 12 впуска создаются силы давления, действующие на боковую поверхность штоковой части 3 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.


Пневматический ударный механизм
Пневматический ударный механизм
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 63 items.
09.06.2018
№218.016.5a2a

Пневмоударное устройство

Изобретение относится к строительной технике ударного действия, предназначено для проходки скважин в грунте, забивания стержневых элементов в грунт, извлечения из грунта строительных элементов, трамбования грунта и т.п. Технический результат - повышение ударной мощности и обеспечение по команде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655493
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a3a

Пневматический ударный механизм

Изобретение относится к строительству, горному делу и машиностроению, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Пневматический ударный механизм, включающий цилиндрический корпус с выпускными каналами и установленной в нем втулкой, ступенчатый ударник со штоковой и основной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655456
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a60

Трехслойная стеновая панель и способ ее изготовления

Изобретение относится к строительству, а более конкретно, к стеновым панелям для возведения зданий различного назначения. Трехслойная стеновая панель содержит наружный слой, теплоизолирующий слой и внутренний слой из армированного бетона. При этом в качестве наружного слоя использованы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655489
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5ade

Пневматический ударный механизм

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Ударный механизм включает цилиндрический корпус с выпускными каналами, кольцевой фланец со сквозным центральным отверстием, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655492
Дата охранного документа: 28.05.2018
12.07.2018
№218.016.70a4

Способ защиты электродов для электроразогрева бетонной смеси

Изобретение относится к технологии строительства и может быть использовано при электроразогреве бетонной или другой строительной смеси. Способ защиты электродов при электроразогреве бетонной смеси путем установки в имеющиеся токоподводящие приспособления корпуса из электроизоляционых и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660953
Дата охранного документа: 11.07.2018
14.12.2018
№218.016.a6d3

Пневматический ударный механизм

Изобретение относится к области строительства и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Пневматический ударный механизм содержит цилиндрический корпус с выпускными каналами, кольцевой фланец со сквозным центральным отверстием, крышки с впускным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674778
Дата охранного документа: 13.12.2018
23.12.2018
№218.016.aa47

Устройство для пневматического молота

Изобретение относится к строительной технике и может быть применено в качестве пневматического молота для разрушения карьерных негабаритов, мерзлого грунта, бетонных фундаментов и дорожного покрытия и т.п. материалов и конструкций. Устройство содержит пневмоударный механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675651
Дата охранного документа: 21.12.2018
29.12.2018
№218.016.acb0

Способ монтажа и выверки элементов металлического каркаса зданий и сооружений

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам монтажа перекрытий зданий и сооружений. В способе монтажа металлического каркаса зданий и сооружений, который состоит из колонн и металлических плит перекрытий, имеющих направляющие выступы в верхнем и нижнем положениях в том...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676297
Дата охранного документа: 27.12.2018
26.01.2019
№219.016.b4b0

Устройство для пневматического молота

Изобретение относится к строительной технике и может быть применено в качестве пневматического молота для разрушения карьерных негабаритов, мерзлого грунта, бетонных фундаментов и дорожного покрытия и т.п. материалов и конструкций. Устройство содержит пневмоударный механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678274
Дата охранного документа: 24.01.2019
09.05.2019
№219.017.4a3b

Способ удаления фосфора из сточных вод морской водой

Изобретение относится к области очистки фосфорсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов. Способ удаления фосфора из сточных вод включает осуществление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686908
Дата охранного документа: 06.05.2019
Showing 11-20 of 50 items.
10.05.2016
№216.015.3be4

Пневматический молоток с винтовым расположением канала на ударнике

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия. Пневматический молоток содержит цилиндрический корпус, рабочий инструмент, перегородку с осевым отверстием, в котором установлена и закреплена трубка с продольным выпускным каналом и радиальным выпускным каналом, и ударник со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583575
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3bed

Пневматический молоток с внутренним расположением канала в ударнике

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия. Пневматический молоток содержит цилиндрический корпус, рабочий инструмент, перегородку с осевым отверстием, в котором установлена и закреплена трубка с продольным выпускным каналом и радиальным выпускным каналом, и ударник со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583571
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.4182

Пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия для проходки скважин в грунтах. Устройство содержит полый корпус, ударник с центральным сквозным каналом, разделяющим полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, центральную трубку, взаимодействующую с центральным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584336
Дата охранного документа: 20.05.2016
10.08.2016
№216.015.563c

Пневматический молоток

Изобретение относится к пневматическим молоткам. Молоток содержит рабочий инструмент, кожух с выпускными каналами, корпус, размещенный в нем ударник со сквозным осевым отверстием, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, и крышку, содержащую осевую многоканальную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593249
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.669d

Пневматический ударный механизм

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Устройство включает цилиндрический корпус с втулкой и выпускными каналами, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник, разделяющий полость цилиндрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592086
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.6708

Пневматический ударный механизм

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. Устройство включает цилиндрический корпус с втулкой и выпускными каналами, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый ударник со штоковой и основной частями с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591709
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.7aca

Ударно-вращательная бурильная машина

Изобретение относится к области бурения, а именно к механизмам с пневматическим приводом. Ударно-вращательная бурильная машина включает корпус, совмещенный с рукоятью, ротор, ротационный вращатель, связанный с рабочим инструментом с помощью втулки и волновой зубчатой передачи, включающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600472
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.7d10

Пневматический молот

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано в качестве пневматического молота для разрушения каменных карьерных негабаритов, мерзлого грунта, бетонных фундаментов, дорожных покрытий и т.п. материалов и конструкций. Пневматический молот включает пневмоударный механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600581
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.81a1

Пневматический молоток

Изобретение относится к пневматическим молоткам. Молоток содержит рабочий инструмент, кожух с выпускными отверстиями, цилиндрический корпус, размещенный в нем ударник со сквозным осевым отверстием, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, и крышку, содержащую осевую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601900
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8762

Пневматический молот

Изобретение относится к пневматическому молоту. Пневматический молот содержит рабочий инструмент, корпус, стакан с центральным отверстием, кольцевой фланец с центральным отверстием и дроссельным каналом впуска, торцевую предкамеру, образованную между стаканом и кольцевым фланцем, ударник и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603525
Дата охранного документа: 27.11.2016
+ добавить свой РИД