Пневмомолот
Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим машинам ударного действия, и может быть использовано при изготовлении пневматических молотов или пневмомолотов. Задачей изобретения является обеспечение работоспособности пневмомолота при высоких температурах воздуха и колебаниях воздуха в пневмомагистрали. Пневмомолот состоит из корпуса с выхлопными отверстиями, зубила, ударника с бойком, перемещающегося в подвижном стволе, уплотнительных резиновых колец, корпуса золотника, ступенчатого кольцевого золотника, механизма автоматического запуска, состоящего из крышки молота с патрубком, крышки подвижного ствола, стакана с радиальными отверстиями и крышки с клапаном. Технический результат заключается в повышении работоспособности пневмомолота, обеспечении длительной работы при температуре воздуха до +150o и изменениях давления в пневмомагистрали от 0,2 до 0,6 МПа. 1 ил.
Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия, пневматическим молотам (далее пневмомолот), работающим на сжатом воздухе, поступающем от подвижной компрессорной станции или заводской пневмомагистрали.
Известен пневмомолот [1], выбранный в качестве прототипа. Работа пневмомолота допускается при температуре окружающего воздуха от минус 10oС до плюс 45oС и давлении сжатого воздуха (0,5![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
- во-первых, увеличением остаточного объема в стволе пневмомолота перед ударником в момент удара ударника по зубилу. Это решается, например, выполнением длины бойка ударника в пределах 0,45...0,78 диаметра ударника. Увеличенный объем играет роль пневмоаккумулятора, обеспечивающего работу пневмомолота при давлениях сжатого воздуха начиная от 0,2 МПа и исключающего резкое повышение давления в стволе в момент удара ударником по зубилу, тем самым снимающего вибрационную составляющую от резкого сжатия воздуха в малом объеме, особенно при давлениях выше 0,4 МПа;
- во-вторых, обеспечением работоспособности ступенчатого кольцевого золотника при давлении сжатого воздуха начиная от 0,2 МПа за счет выполнения золотника с соотношением его наибольшего наружного диаметра к наименьшему внутреннему диаметру 1,4...1,65 и из материалов плотностью в пределах 1,2... 4,6 г/см3, например из алюминиевого сплава;
- в-третьих, выполнением стакана с радиальными отверстиями совместно с крышкой и с исключением клапана. Это позволяет повысить надежность конструкции, исключить затраты на замену клапана;
- в-четвертых, организацией кольцевой щели, образованной обращенными поверхностями стакана с радиальными отверстиями и крышкой пневмомолота, с сечением, составляющим 10. . . 15% от суммарной площади сечения радиальных отверстий стакана. Через эту кольцевую щель при снятой нагрузке с зубила (т. е. во время пауз в работе) сжатый воздух поступает в пневмомолот. Этим обеспечивается охлаждение пневмомолота и одновременно этот воздух, проходя через пневмомолот, заставляет ударник совершать возвратно-поступательные движения, но при этом ударник не наносит по зубилу силовых ударов. Так как ударник находится в движении, то ему легче вступить в работу при подаче полного расхода сжатого воздуха, когда зубило нагружается, т.е. прижимается к разрушаемому материалу. Продувка воздуха без пауз создает также постоянную воздушную завесу над выхлопными отверстиями корпуса пневмомолота, препятствующую проникновению пыли в пневмомолот;
- в-пятых, выполнением уплотнительных соединений щелевыми [2], без использования резиновых колец. Это исключает затраты на замену этих колец и позволяет эксплуатировать пневмомолот при температуре окружающего воздуха до плюс 150oС. В совокупности все пять факторов повышают показатели предлагаемого пневмомолота по сравнению с пневмомолотом СП-66А, обеспечивают его работоспособность начиная с давления от 0,2 МПа и температурах окружающего воздуха до плюс 150oС. Допускают производить разработку горячих массивов, например, металлургических печей с температурой до плюс 500oС. Одновременно при работе предлагаемого образца пневмомолота выявлено, что данный пневмомолот может отделять наружные слои огнеупорных кладок металлургических печей от основного массива без нарушения его целостности. Это является следствием того, что с зубила снята часть вибрационных перегрузок, возникающих в момент удара ударника по зубилу. Все соотношения параметров подобраны экспериментальным путем при отработке конструкции предлагаемого пневмомолота на стенде и реальной работе. Предлагаемый пневмомолот разработан по заказу металлургов. Заявленные технические признаки существенны, т.к. они влияют на достигаемый технический результат. При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное устройство, не были выявлены. Это позволяет сделать вывод о том, что заявленное устройство обладает новизной и не следует явным образом из существующего уровня техники. Изобретение может быть применено при изготовлении пневмомолотов. Изобретение поясняется чертежом, где в разрезе показана конструкция предлагаемого пневмомолота. Предлагаемый пневмомолот содержит корпус 1 с выхлопными отверстиями 2, в котором размещены:
- ударный механизм, состоящий из подвижного ствола 3 с воздушными каналами 4, 5, 6, 7 и полостями 8, 9, являющегося рабочим цилиндром пневмомолота, в котором совершают возвратно-поступательное движение ударник 10 с бойком длиной "А", зубило 11;
- воздухораспределительное устройство, состоящее из корпуса золотника 12 с воздушными каналами 13, 14, 15, 16 и ступенчатого кольцевого золотника 17 с кольцевой проточкой 18;
- механизм автоматического запуска, состоящий из стакана 19 с радиальными отверстиями 20, крышки 21 ствола 3 с пазами 22 и радиальными отверстиями 23, 24, крышки 25 пневмомолота с камерой 26, кольцевой щели "В", образованной обращенными поверхностями стакана 19 и крышкой 25 пневмомолота;
- щелевые уплотнения 27, 28, 29. Работа пневмомолота рассматривается в режимах рабочего хода, обратного хода и холостой работы. Для запуска пневмомолота зубило 11 поджимается к разрушаемому объекту, материалу. При этом ствол 3, преодолевая давление сжатого воздуха в камере 26, перемещается на величину "L", открывая полномасштабное поступление сжатого воздуха из пневмомагистрали в пневмомолот через кольцевую щель "С". Далее воздух, проходя через радиальные отверстия 20 стакана 19 и пазы 22 крышки 21 ствола 3, подается к отверстиям 23 или 24 крышки 21 ствола 3 в зависимости от верхнего или нижнего положения золотника 17. Рабочий ход. Ударник 10 находится в верхнем положении, а золотник 17 передвинут в нижнее положение, закрывая отверстия 24. Сжатый воздух через отверстия 23 крышки 21 ствола 3, поступая в полость 9, разгоняет ударник 10 к зубилу 11, при этом воздух из полости 8 выходит через каналы 7, 13, 14 и кольцевую проточку 18 на золотнике 17 наружу через выхлопные отверстия 2 корпуса 1 пневмомолота. По ходу перемещения ударника 10 сжатый воздух через каналы 4 и 16, воздействуя на золотник 17, перемещает его в верхнее положение, при этом закрываются отверстия 23 и открываются отверстия 24. Далее ударник 10 двигается за счет расширения сжатого воздуха в полости 9 и сжимает воздух в полости 8. Канал 6 соединяется с атмосферой. Происходит удар. Обратный ход. После удара по зубилу 11 ударник 10 за счет упругой деформации отходит от зубила 11 и за счет расширения ранее сжатого воздуха в полости 8 и поступающего сжатого воздуха через отверстие 24, каналы 13 и 7 перемещается в верхнее исходное положение, вытесняя воздух из полости 9 через канал 5 в атмосферу. После закрытия ударником 10 канала 5 воздух в полости 9 сжимается и через каналы 4 и 16, воздействуя на золотник 17, перемещает его в сторону ударника 10, открывая снова отверстия 23 и перекрывая отверстия 24. Цикл повторяется. Режим холостой работы. При снятой нагрузке с зубила 11 сжатый воздух из камеры 26 через кольцевую щель "В" (в количестве 10...15% от общего расхода), поступая в пневмомолот, заставляет ударник 10 совершать возвратно-поступательные движения, т.е. рабочие и обратные ходы, но без силовых ударов по зубилу 11. Этот режим обеспечивает беспрерывность охлаждения пневмомолота и постоянство воздушной завесы над выхлопными отверстиями 2 корпуса 1 пневмомолота и готовность пневмомолота заработать в полную силу при подаче полного расхода воздуха, т. е. при поджатии зубила к разрушаемому материалу. Источники информации
1. Паспорт СП-66А.00.000ПС. Молот пневматический СП-66А, ОКП 4814712011. - Киев: "Час", 1990. 2. Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник. Под общей редакцией Голубева А.И. и Кондакова Л.А. - М.: Машиностроение, 1986.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1