МОЛОТОК ОТБОЙНЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к области строительства, горной промышленности и предназначена для разрушения твердых пород и материалов, например, горных пород, асфальта, бетонной или цементной стяжки.
Из уровня техники известен молоток отбойный пневматический (патент РФ на полезную модель №46812, Е21С 37/24, опубликован 2005.07.27), содержащий рукоятку, ствол, промежуточное звено, ударник, камеры рабочего и холостого хода, кольцевую камеру, кожух с отверстиями, при этом его промежуточное звено выполнено из рубашки и втулки, которые запрессованы друг в друга, составляя одно целое, механизм газораспределения состоит из коробки, седла, крышки, клапана, штифтов и выполнен без сварки, ствол имеет два глубоких отверстия и четырехгранную наружную поверхность, на которую снаружи одевается металлическая гильза, вместе с гранями она образует четыре камеры для выхода отработанного воздуха и глушения шума.
Рабочий инструмент установлен с возможностью его удержания относительно ствола корпуса. Ствол отбойного молотка имеет два глубоких отверстия и четырехгранную наружную поверхность, на которую снаружи надевается металлическая гильза, вместе с гранями она образует четыре камеры для выхода отработанного воздуха и глушения шума.
Прототипом заявляемого технического решения является полезная модель (патент РФ №83288, Е21С 37/24, B25D 9/04, B25D 17/24, приоритет от 18.03.2009, опубликован 2009.05.27) молотка отбойного пневматического, содержащего рукоятку, ствол, снабженный отверстиями, промежуточное звено, клапан, крышку клапана, ударник, камеру рабочего хода, образованную торцом ударника, крышкой клапана и внутренней поверхностью ствола, и камеру холостого хода, расположенную внутри ствола коаксиально камере рабочего хода, кольцевую камеру, кожух с отверстиями, причем ударник установлен с возможностью его удержания относительно ствола, при этом промежуточное звено выполнено из рубашки и втулки, составляя одно целое, механизм газораспределения выполнен из деталей, выполняющих функции коробки, и седла, а также из крышки, из клапана и штифтов, при этом, согласно патента, промежуточное звено выполнено монолитным с кольцевой камерой, исполненной в виде кольцевой проточки на торце промежуточного звена, обращенного к рукоятке, а коробка и седло механизма газораспределения функционально объединены и закреплены между собой посредством сварки или выполнены в виде единой монолитной детали - корпуса клапана. Камера холостого хода расположена внутри ствола коаксиально камере рабочего хода и образована металлической гильзой, закрепленной на стволе механическим способом-обжатием, завальцовкой.
Для указанных известных технических решений характерны следующие общие недостатки. Камера холостого хода расположена между гранями ствола и внутренней поверхностью металлической гильзы. Площадь поперечного сечения камеры холостого хода нестабильна, так как зависит от размера внутреннего диаметра металлической гильзы, поле допуска на который является весьма значительным, так как гильза изготавливается из стальной холоднотянутой трубы. Из практики изготовления отбойных молотков известно, что до 60% изделий имеют увеличенные от расчетного поперечные размеры камер холостого хода и, вследствие этого, пониженную мощность изделия. Устранить этот недостаток известные конструкции отбойного молотка не позволяют.
Соединение гильзы со стволом осуществляется обжатием, завальцовкой на участке длиной 10÷15 мм при общей длине гильзы 200÷270 мм, что является весьма трудоемким процессом, который зачастую не обеспечивает надлежащего качества и надежности соединения гильзы со стволом, что приводит к утечке рабочего воздуха из камер холостого и рабочего хода, и, следовательно, к падению давления в изделии и снижению его мощности.
Кроме того, в процессе эксплуатации при высоком уровне вибрации и действии ударных разнонаправленных нагрузок, крепление гильзы ослабевает, изделие становится непригодным к эксплуатации, и его ремонт возможен только в заводских условиях.
Металлическая гильза, которая надевается на четырехгранный ствол, в процессе работы сильно охлаждается отработанным сжатым воздухом вследствие высокой теплопроводности стали, что приводит к переохлаждению рук рабочего и требует повышенного внимания к применяемым средствам индивидуальной защиты в процессе эксплуатации изделия.
Осаждающийся на гладкую стальную поверхность гильзы масляный конденсат затрудняет удерживание отбойного молотка рукой в процессе работы, особенно при работе в горизонтальном или вертикальном направлении, что приводит к проскальзыванию руки рабочего и повышает вероятность травматизма при эксплуатации.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении мощности и надежности работы отбойного пневматического молотка, улучшение эргономических характеристик его эксплуатации.
Поставленная задача решается благодаря тому, что молоток отбойный пневматический, содержащий рукоятку, ствол, промежуточное звено, ударник, механизм газораспределения, кольцевую камеру, камеру рабочего хода, камеру холостого хода и кожух, согласно заявленному устройству, снабжен неметаллической термопластичной гильзой, устройство крепления которой на стволе выполнено под воздействием температуры, при этом камера холостого хода, образованная наружной поверхностью ствола и внутренней поверхностью гильзы, имеет постоянную площадь поперечного сечения, кроме того, крепление гильзы на стволе снабжено элементом фиксации, выполненным в виде канавки на поверхности ствола.
Использование в отбойном молотке неметаллической термопластичной гильзы обеспечивает упрощение технологии его изготовления, благодаря чему становится возможным закрепление гильзы на стволе под воздействием температуры, что обеспечивает повышение надежности соединения гильзы со стволом, надежности всего устройства, исключает нарушение целостности конструкции и нарушение герметичности соединения деталей.
Соединение гильзы и ствола, выполненное под воздействием температуры, обеспечивает точное соответствие требуемым размерам конструкции, обеспечивает образование камеры холостого хода с постоянным поперечным сечением, благодаря чему в камерах рабочего и холостого хода постоянно обеспечивается необходимое давление, не происходит снижение рабочей мощности отбойного молотка. Постоянное сечение камеры холостого хода повышает ресурс эксплуатации изделия, обеспечивает важные технические показатели изделия, в частности, требуемую мощность в течение всего гарантийного срока эксплуатации.
Кроме того, выполнение крепления термопластичной гильзы на стволе под воздействием температуры упрощает это соединение, делает его более компактным, благодаря чему появляется возможность уменьшить длину ствола отбойного молотка, уменьшить его габаритные размеры.
Наличие неметаллической термопластичной гильзы, крепление которой на стволе выполнено под воздействием температуры, позволяет уменьшить металлоемкости и вес изделия, позволяет применять менее дорогостоящие материалы, удешевляя себестоимость изделия и повышая его ремонтопригодность вне заводских условий.
При этом за счет снижения веса отбойного молотка снижается утомляемость рабочего при его эксплуатации, повышается производительность труда.
Предлагаемая конструкция отбойного молотка удобна в эксплуатации, она способствует снижению травматизма при эксплуатации изделия, значительно защищает от охлаждения рук рабочего, от повреждения рук по причине проскальзывания по стволу.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
Сущность заявляемого устройства поясняется техническими рисунками, где на фиг.1 и фиг.2 изображены продольные разрезы рассматриваемого устройства, на фиг.3 - местный разрез, на фиг 4 - поперечный разрез.
Молоток отбойный пневматический состоит из следующих конструктивных элементов: рукоятка 1, пружина 2, вентиль 3, промежуточное звено 4, выполненное в виде монолитной детали с кольцевой канавкой на торце, кольцо стопорное 5, кожух 6 с пазами, кольцо 7, ствол 8, ударник 9, перемычка 10, букса 11, пружина концевая 12, втулка резиновая 13, гильза 14 ствола 8, фиксатор 15 (фиг.2), штифты 16 (фиг.2).
Кольцо 7 с фиксатором 15 служит для надежного крепления рубашки промежуточного звена 4 на стволе 8. Перемычка 10 служит ограничителем при монтаже буксы 11.
Механизм газораспределения состоит из крышки клапана 17, клапана 18, корпуса 19 клапана и штифтов 16.
На фиг.1 и 2 также показаны: пружина тарельчатая 20, гайка накидная 21, ниппель 22, футорка 23, шайба 24 футорки 23. Тарельчатая пружина 20 служит для восприятия энергии удара корпуса клапана 19, которая взаимодействует с внутренней торцовой поверхностью промежуточного звена 4.
Камера рабочего хода 25 (фиг.1) образована торцом ударника 9, крышкой 17 клапана 18 и внутренней поверхностью ствола 8.
Камера холостого хода 26 (фиг.2) образована наружной поверхностью ствола 8 и внутренней поверхностью гильзы 14.
Рабочий инструмент 27 установлен с возможностью его удержания относительно ствола 8.
Кольцевая камера 28 расположена между наружным контуром газораспределительного механизма и внутренней расточкой промежуточного звена 4.
Устройство крепления неметаллической термопластичной гильзы на стволе представляет собой герметичное неразъемное соединение внутренней поверхности гильзы с наружной поверхностью ствола, образованное под воздействием температуры и обеспечивающее образование камеры холостого хода 26 с постоянной площадью поперечного сечения, (сечение В - на фиг.2 и фиг.4).
Кроме того, крепление гильзы на стволе дополнительно снабжено элементом фиксации, выполненным в виде канавки 29 на поверхности ствола (фиг.3).
Пневматический отбойный молоток работает следующим образом.
При нажатии на рукоятку 1 в осевом направлении пружина 2 сжимается, а кожух 6, соединенный с рукояткой 1 стопорным кольцом 5, перемещается своей опорной цилиндрической поверхностью по гильзе 14. Одновременно рукоятка 1 перемещает вентиль 3 и открывает доступ сжатого воздуха из магистрали в кольцевую камеру 28, образованную внутренней расточкой в промежуточном звене 4, и механизмом газораспределения.
В режиме рабочего хода сжатый воздух проходит через механизм газораспределения - через корпус клапана 19 и открытый в этом режиме клапан 18, находящийся между крышкой клапана 17 и корпусом клапана 19, которые соединены штифтами 16 друг с другом и с торцом ствола 8.
Далее сжатый воздух проходит через систему отверстий в механизме газораспределения и стволе 8 попеременно в камеры рабочего 25 и холостого 26 ходов, в зависимости от положения клапана 19 и ударника 9.
Отработанный воздух с помощью отверстий в стволе 8, зазоров между стволом 8 и гильзой 14, а также пазов в кожухе 6, выводится в атмосферу.
При осуществлении рабочего хода рабочего инструмента 27 концевая пружина 12, закрепленная одним концом на стволе 8, растягиваясь, запасает упругую энергию, и втулка резиновая 13, сжимаясь, выполняет функцию демпфера.
Сжатый воздух подводится к отбойному молотку гибким шлангом (на фиг. не показан), который крепится на ниппеле 22, который крепится накидной гайкой 21 на футорке 23, которая с помощью шайбы 24 вкручивается на резьбе в рукоятку 1.
Камера 26 холостого хода образована в данном случае неметаллической термопластичной гильзой 14, устройство крепления которой на стволе 8 выполнено под воздействием температуры, при этом гильза может быть изготовлена, например, из полипропилена методом литья под давлением в литейную форму, в которую установлен ствол, или, возможно, изготовлена механическим способом из полипропиленовой трубы и напрессована на ствол горячим способом с фиксацией в специальной канавке.
Выполнение устройства соединения гильзы со стволом под воздействием температуры обеспечивает высокую точность размеров, позволяет выдержать постоянную величину площади поперечного сечения камеры холостого хода.
Для увеличения надежности и герметичности камеры холостого хода на стволе выполнен дополнительный элемент фиксации 29, повышающий работоспособность отбойного молотка в условиях высоких динамических нагрузок.
Таким образом, указанные конструктивные признаки новой полезной модели являются существенными и достаточными для достижения таких технических результатов как обеспечение герметичного неразъемного соединения гильзы со стволом, образование камеры холостого хода с постоянным поперечным сечением, благодаря чему становится возможным повышение технико-эксплуатационных характеристик отбойного молотка, повышение мощности и эффективности, надежности и долговечности его работы.
Кроме того, устройство крепления гильзы на стволе, выполняемое под воздействием температуры, меняет характер сопряжения ствола и гильзы, что позволяет уменьшить длину ствола и габаритные размеры изделия в целом, обеспечивает упрощение сборки и повышение его ремонтопригодности.
Наличие неметаллической термопластичной гильзы позволяет улучшить эргономические свойства отбойного молотка, снижает утомляемость и травматизм при его эксплуатации, повышает производительность работы отбойного молотка.
Повышение качества соединения гильзы и ствола, не допускающего утечку воздуха, повышает надежность камеры холостого хода, обеспечивает повышение надежности и мощности изделия.