Пневматический отбойный молоток

Изобретение относится к горной промышленности и строительству в частности к пневматическим молоткам для разрушения, строительных конструкций, дорожных покрытий и скальных горных пород. Устройство позволяет упростить технологию изготовления и сборки молотка, повысить его мощность, надежность, экономичность и долговечность. Указанный технический результат достигается тем, что в молотке, содержащем рукоятку, ствол с центральным каналом для возвратно-поступательного движения ударника, систему радиальных отверстий гильзу, надетую на наружную поверхность ствола, ударник, камеры рабочего и холостого хода, механизм газораспределения, промзвено и кожух-глушитель шума, ствол выполняется со шлицами на его наружной поверхности, рукоятка на внутренней боковой поверхности армируется стальной втулкой и в месте ее обхвата рукой имеет впадины под пальцы, в механизме газораспределения используется шариковый клапан, а внутри монолитного кожуха-глушителя установлен промежуточный кожух, опирающийся на его внутренний бурт и гильзу и имеющий на внутренней поверхности многозаходное винтообразное оребрение.

Из уровня техники известна пневматическая машина ударного действия (RU, 2346803 С1, B25D 9/04, B25D 17/24, Е21С 37/24, опубл. 20.02.2009).

Известное изобретение относится к пневматическим ручным молоткам. Молоток содержит ствол, состоящий из телескопически установленных, по меньшей мере, трех звеньев - динамического, инерционного и демпфирующего, залитый ударопрочным и термостойким эластомером, образующим корпус, осевую рукоятку, радиальную рукоятку и промежуточное звено. В стволе размещен ударник, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения. В стенках корпуса выполнены пазы. Промежуточное звено закреплено на торце корпуса и размещено в осевой рукоятке. В осевом направлении между динамическим и инерционным звеньями установлена демпфирующая муфта. Динамическое звено размещено в инерционном с образованием между ними кольцевого зазора, залитого эластомером. Демпфирующее звено расположено за инерционным и выполнено из ударопрочного и термостойкого эластомера в виде продолжения корпуса. Промежуточное звено имеет цилиндрическую поверхность, на которой выполнен буртик. Промежуточное звено размещено во внутренней цилиндрической поверхности осевой рукоятки с образованием между ними квазизамкнутой демпфирующей камеры. На наружной торцевой стороне промежуточного звена соосно ему выполнен цилиндрический хвостовик, в котором размещен плунжер пускового механизма. На дне осевой рукоятки выполнен цилиндрический стакан для взаимодействия с цилиндрическим хвостовиком.

Известное решение обеспечивает вибробезопасность и повышение надежности устройства.

Недостатками известного технического решения являются:

1) высокая материалоемкость, сложная технология изготовления, усложненная сборка и сама конструкция, что повышает стоимость готового изделия;

2) невысокая стойкость эластомеров к интенсивным ударным нагрузкам более (ускорения более 100000 м/с²), что ограничивает создание молотков такой конструкции с энергией удара более 20 Дж.

Известен пневматический молоток Патент РФ 2120550 (Е21С 37/24, опубл. 20.10.1998 г.)

Молоток содержит корпус с выхлопными отверстиями и ударником, рукоятку, кожух-глушитель с колпаком, жестко закрепленный венец с наклонными сквозными пазами, ярусы радиальных выпускных каналов, рабочий инструмент с устройством для его удержания, причем венец закреплен изнутри кожуха-глушителя, который со стороны колпака снабжен воздухоотбойным конусным кольцом, сужающимся в сторону рабочего инструмента, а ярусы выхлопных каналов выполнены в колпаке и на уровне конусного кольца.

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоподавления отработавшего воздуха.

Недостатками данного молотка являются следующие:

1) сложность конструкции составного глушителя, который состоит из четырех сочлененных друг с другом деталей;

2) высокая эффективность шумоподавления требует большого объема для расширения отработанного воздуха, и, следовательно, больших габаритов глушителя, что приводит к неудобству обхвата молотка левой рукой.

Известен пневматический молоток (Патент РФ 46812 класс Е21С 37/24 опубл. 27.07.2005 г.), содержащий рукоятку, ствол, ударник, камеры рабочего и холостого хода, промежуточное звено выполненное из рубашки и втулки, которые запрессованы друг в друга, составляя одно целое. Механизм газораспределения молотка состоит из коробки, седла, крышки, дискового (пятакового) клапана и штифтов. Ствол молотка имеет два глубоких отверстия для подачи сжатого воздуха на холостой ход и четырехгранную наружную поверхность, на которую снаружи одевается металлическая гильза, вместе с гранями она образует четыре камеры для выхода отработанного воздуха и глушения шума.

Известное решение обеспечивает уменьшение металлоемкости изделия, упрощает технологию изготовления, и уменьшает себестоимость изделия за счет возможности применения более дешевых материалов.

Недостатками известной полезной модели является:

1) сложность технологии изготовления, связанная с необходимостью сверления длинных каналов (200 мм и более) в стенках ствола, имеющих небольшую толщину, а также малая площадь контакта гильзы со стволом. При эксплуатации из-за интенсивных обратных ударов инструмента по стволу гильза выкрашивается, дает сколы, трещины и слетает, а при радиальных ударах деформируется. Это создает значительные неудобства в работе.

2) неустойчивая работа дискового (пятакового) клапана, его залипание в седле (в положении подачи воздуха на рабочий ход), дребезг клапана при его переброске, приводящий к излишнему расходу воздуха и снижению экономичности ударной машины.

Указанный пневматический молоток является наиболее близким техническим решением к предлагаемому в данной заявке молотку и является прототипом.

Задача, на реализацию которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в упрощении конструкции и технологии изготовления ударной машины, повышении ее технико-эксплуатационных характеристик, надежности, долговечности и экономичности, улучшение эргономических характеристик молотка.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в упрощении изготовления и сборки устройства, повышении мощности, надежности и экономичности за счет исключения нарушения герметичности соединения деталей, составляющих ствол, стабильной работы механизма газораспределения, увеличения износостойкости рукоятки и упрочнения глушителя шума.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в известном молотке отбойном пневматическом, содержащем рукоятку, ствол с центральным каналом и систему радиальных отверстий для подачи и выхлопа сжатого воздуха, одетую на него гильзу, промежуточное звено, вентиль, заглушку промзвена, механизм газораспределения, кольцевую камеру предварительного расширения воздуха, образованную внутренней расточкой в промежуточном звене и газораспределительным механизмом, ударник, рабочий инструмент с устройством для его удержания, камеру холостого хода, образованную внутренней поверхностью ствола, соударяемым торцом ударника и торцом вставного инструмента, камеру рабочего хода, образованную внутренней поверхностью корпуса, свободным торцом ударника и крышкой газораспределительного механизма, кожух-глушитель с отверстиями, ствол выполнен со шлицами, расположенными на его наружной поверхности и ориентированными вдоль центрального канала, в качестве клапана в механизме газораспределения используется шарик, внутренняя боковая поверхность рукоятки армирована стальной кольцевой втулкой, а место обхвата рукоятки с внутренней стороны имеет выемки под пальцы оператора.

Отличительными признаками предлагаемой полезной модели является:

1) ствол молотка выполнен со шлицами на его наружной поверхности, ориентированными вдоль центрального канала;

2) наличие выемок под пальцы оператора с внутренней стороны рукоятки в месте ее обхвата;

3) армирование внутренней боковой поверхности рукоятки стальной втулкой;

4) использование в механизме газораспределения шарикового клапана;

5) наличие монолитного корпуса кожуха-глушителя, внутри которого установлен промежуточный кожух, опирающийся на внутренний бурт корпуса и гильзу и имеющий на внутренней поверхности многозаходное винтообразное оребрение.

Выполнение шлицов на наружной поверхности ствола позволяет отказаться от технологической операции сверления глубоких отверстий в его стенках, обеспечивает большую площадь контакта корпуса и гильзы (50% и более от площади соответствующей боковой цилиндрической поверхности), увеличивает прочность напрессовки гильзы и стойкость к интенсивным ударным нагрузкам, практически исключают деформацию гильзы под действием радиальных ударов и разгерметизацию ствола.

Наличие выемок под пальцы на рукоятке увеличивает удобство охвата рукоятки, а армирование ее внутренней боковой поверхности стальной втулкой позволяет снизить трение рукоятки о промзвено (т.к. обычно рукоятка изготавливается из алюминиевых сплавов), увеличивает ее износостойкость и срок службы.

Применение шарика в качестве клапана позволяет обеспечить более надежную работу газораспределительного механизма, значительно снизить дребезг клапана, исключить его залипание, способствует меньшему обмерзанию этого механизма при подаче в молоток воздуха повышенной влажности в осенне-зимний период.

Применение монолитного глушителя с внутренним промежуточным кожухом и винтообразным многозаходным оребрением позволяет раздробить воздушный поток внутри глушителя на струи, одновременно расширив его, обеспечив интенсивное перемешивание струй и выход воздуха из глушителя с малыми скоростями. Таким образом, для эффективного снижения шума не требуются большие габариты глушителя, упрощается его конструкция и обеспечивается удобство манипулирования молотком левой рукой.

Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 изображен продольный разрез заявленного устройства.

На фиг.1-5 показаны, как существенные элементы, позволяющие достичь указанный технический результат, так и несущественные детали, являющиеся широко распространенными и известными в конструкциях пневматических отбойных молотков: рукоятка 1, пружина 2, вентиль 3, промежуточное звено 4, кольцо крепления кожуха-глушителя шума 5, заглушка промзвена 6, тарельчатая пружина 7, шариковый клапан 8, кожух-глушитель 9, промежуточный кожух с оребрением 10, ствол 11, гильза 12, букса 13, концевая пружина 14, резиновая втулка 15, пика 16, штифты клапанной коробки 17 (см. сриг.2), букса 18, ударник 19, фиксатор промзвена 20, стопорное кольцо 21 промзвена 20, крышка газораспределительного механизма 22, клапанная коробка 23, накидная гайка 24, ниппель 25, футорка 26, шайба футорки 27, стальная втулка на внутренней боковой поверхности рукоятки 28 (см. фиг.5).

На фиг.3 и 4 показано исполнение ствола отбойного молотка 11 со шлицами.

На фиг.5 показано исполнение рукоятки 1 с армирующей втулкой 28, а на фиг.6 - исполнение кожуха-глушителя шума 9 и промежуточного кожуха 10 с винтовым оребрением. На фиг.7 и фиг.8 дан вид газораспределительного механизма с крышкой 22, клапанной коробкой 23 и шариковым клапаном 8, а на фиг.9 и фиг.10 - исполнение промежуточного звена 4 с пазами 30 под фиксатор 20, а также исполнение стопорного кольца 21 с загибом 29.

Пневматический отбойный молоток (фиг.1) работает следующим образом.

При нажатии на рукоятку 1 в осевом направлении рукоятка перемещает вентиль 3 и открывает доступ сжатого воздуха из магистрали в кольцевую камеру предварительного расширения воздуха, образованную внутренней расточкой в промежуточном звене 4 и механизмом газораспределения. Далее сжатый воздух проходит через систему отверстий в механизме газораспределения, а также в стволе (по каналам подачи воздуха на холостой ход, образованным шлицевыми пазами и корпуса 11 и гильзой 12), попеременно попадая в камеры рабочего и холостого ходов в зависимости от положения шарикового клапана 8 и ударника 19. Отработанный воздух с помощью выхлопных отверстий в корпусе ствола 11 (см. фиг.3), по шлицевым пазам между корпусом 11 и гильзой 12 через радиальные отверстия в гильзе попадает во внутреннюю часть кожуха-глушителя 9 со стороны рукоятки 1 (см. фиг.6), а из нее - в кольцевую камеру между промежуточным кожухом 10 и гильзой 12, и по пазам между оребрением и гильзой вытекает во внутреннюю полость кожуха глушителя со стороны рабочего инструмента, а из нее - в атмосферу.

Промышленная применимость

Наиболее успешно заявленный пневматический отбойный молоток промышленно применим в строительстве, дорожных работах и при проведении горных работ.

1. Молоток отбойный пневматический, содержащий рукоятку, ствол с центральным каналом для возвратно-поступательного движения ударника, систему радиальных отверстий, гильзу, надетую на наружную поверхность ствола, ударник, камеры рабочего и холостого хода, механизм газораспределения, промзвено и кожух-глушитель шума, отличающийся тем, что ствол выполнен со шлицами, на наружной поверхности, которые ориентированы вдоль центрального канала и сообщены с ним системой радиальных отверстий, обеспечивая подачу воздуха на холостой ход и выпуск отработанного воздуха, а гильза имеет отверстия или вырезы для выхода воздуха в кожух-глушитель шума.

2. Молоток по п.1, отличающийся тем, что рукоятка в месте ее обхвата с внутренней стороны выполнена с выемками под пальцы человека-оператора.

3. Молоток по п.2, отличающийся тем, что на внутренней боковой поверхности рукоятки установлена армирующая кольцевая стальная втулка.

4. Молоток по п.1, отличающийся тем, что в механизме газораспределения используется шариковый клапан.

5. Молоток по п.1, отличающийся тем, что кожух-глушитель имеет монолитный корпус с внутренним буртом, внутри которого установлен промежуточный кожух, опирающийся на бурт и гильзу и имеющий на внутренней поверхности многозаходное винтообразное оребрение.