ударный механизм

Формула изобретения

Ударный механизм, включающий корпус, кривошип, шатун, связанные между собой пружиной ползун и ударник, отличающийся тем, что ползун и ударник выполнены со скосами, а между ними на скосах установлен двусторонний клин, взаимодействующий с упругим элементом, опирающимся на корпус механизма.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к горному, а конкретно - к машинам ударного действия, и может быть использовано в качестве ударного механизма для бурения шпуров в горных породах высокой крепости и по бетону.

Известны электрические бурильные машины [1], выполненные в виде кривошипно-шатунного механизма, в которых ползун выполняет роль ударника. Их недостатком являются большие нагрузки на шатун и кривошип. По этой причине они не получили широкого применения.

Наиболее близким к заявляемому является механизм [2], включающий кривошип, ползун, ударник и пружину, при этом между ползуном и ударником выполнена кинематическая связь в виде закрепленного на ползуне несамотормозящегося винта, гайка которого образует с ударником несамотормозящуюся винтовую пару, при этом пружина дистанционно установлена между ударником и ползуном.

Недостатком конструкции является сложность, заключающаяся в необходимости изготовления специальной детали в виде гайки с двумя внутренними нарезками, что требует высокой точности при обеспечении соосности деталей.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и снятие требований высокоточного изготовления деталей.

Решение задачи достигается тем, что в ударном механизме, включающем корпус, кривошип, шатун, связанные между собой пружиной ползун и ударник, ползун и ударник выполнены со скосами, а между ними на скосах установлен двусторонний клин, взаимодействующий с упругим элементом, опирающимся на корпус механизма.

На чертеже показана конструкция предлагаемого ударного механизма.

Ударный механизм содержит кривошип 1, шатун 2, ползун 3, упругий элемент 4, двусторонний клин 5, ударник 6, корпус ударника 7. Удар воспринимается волноводом 8. Ползун и ударник выполнены со скосами A и B и связанны между собой пружиной 9.

Работает ударный механизм следующим образом. Кривошип 1, получая движение от двигателя вращательного действия, шатуном 2 разгоняет ползун 3, который своим скосом A воздействует на двусторонний клин 5, а последний по скосу B воздействует на ударник 6 и разгоняет его. Скорости ползуна и ударника перед ударом оказываются равными или очень близкими.

В момент удара по хвостовику волновода отраженный ударный импульс (отдача) не воздействует на шатун 2 и кривошип 1, так как двусторонний клин 5, выталкиваемый вверх ползуном и ударником по их скосам позволяет обеспечить их сближение. Вся нагрузка отдачи при этом воспринимается упругим элементом 4, который сжимается. Дальнейшее вращение кривошипа 1 заставляет ползун 3 двигаться назад, при этом упругий элемент 4 разжимается, а двусторонний клин 5 устанавливает первоначальную дистанцию между ползуном и ударником, чему способствует пружина 9.

При рабочем ходе механизма ударник вместе с ползуном перемещаются в корпусе за счет кинематической связи: ползун - двусторонний клин - ударник, выполняя заданный закон движения, и наносит удар по инструменту в заданный момент. После удара сила инерции ползуна и сила отдачи ударника направлены навстречу, заставляя двусторонний клин двигаться по скосам A и B вверх, а упругий элемент сжиматься. При холостом ходе, под действием двустороннего клина ползун и ударник возвращаются в исходное положение.

Предложенная конструкция надежно защищает кривошип и шатун от ударов при отдаче, обеспечивает повышение энергии одиночного удара, гарантированно обеспечивает частоту ударов в соответствии с частотой вращения кривошипа, тем самым повышает КПД и увеличивает срок службы деталей механизма.

Источники информации

[1] Ряшенцев Н.П., Алабужев П.М. и др. Ручные электрические машины ударного действия. М.: Недра, 1970, с. 115.

[2] Патент РФ N 2026978, E 21 C 3/00, 1995.