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冲击式真空压缩机

阅读:245发布:2023-01-27

专利汇可以提供冲击式真空压缩机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本机器包括:机壳1;工作用具7;带有驱动 活塞 3和冲头4的汽缸2,冲头4在与工作用具7相互作用的端面上有 倒 角 10;冲头4的 定位 销,它是一个带环形槽13的筒形部件11,环形槽内装有弹性圈14。筒形部件11有环形内凸缘15,其直径小于筒形部件11内壁12的直径,环状凸缘15位于朝向冲头4的筒形部件11的端部。弹性圈14的内径比冲头4倒角10后面的部位9的直径小。,下面是冲击式真空压缩机专利的具体信息内容。

1.冲击式真空压缩机,包括一个机壳(1),机壳内装有一个工作用具(7),一个汽缸(2),汽缸内有作往复运动的驱动活塞(3),和一个冲头(4),冲头与活塞之间用气垫(5)隔开,冲头4的端面用于与工作用具(7)相互作用,端面上有(10);压缩机还包括一个冲头定位销,它由一个与冲头同轴安装的筒形部件(11)和一个弹性圈(14)组成,筒形部件内壁(12)上有一环形槽(13),弹性圈(14)置于筒形部件(11)的环形槽(13)内,这种压缩机的特点是,筒形部件(11)有一向内的环形凸缘(15),它位于环形槽(13)和筒形部件(11)朝向冲头(4)的筒端之间;同时,环状凸缘(15)的直径(d)要小于筒形部件(11)内壁(12)的直径(D),但要大于冲头倒角(10)后面的部位(9)的直径,此冲头的端面用于与工作用具(17)相互作用,另外,弹性圈(14)的内径要小于冲头(4)上述部位的直径。

说明书全文

发明可用于建筑、矿业及其它工业领域作为粉碎和打孔用的机器。

冲击式真空压缩机有一个活塞和一个冲头,它们之间用气垫隔开。与工作用具相互作用的冲头通过气垫从活塞那里获得冲击脉冲。当机器处于空转时,必须防止冲头冲击机器壳体。为了这一目的,采用了各种各样的冲头定位销。

已知的冲击式真空压缩机有一个机壳,其中装有气缸和工作用具,还有一个前端有的冲头和一个冲头定位销,定位销是一个放置在机壳的环形槽内的弹性环(GB,B,2085795)。

这种冲击式真空压缩机的缺点是弹性环的可靠性很低。在机器过渡到空转时,为了保证冲头的制动,定位销的内径应小于冲头前端的直径。因为直径大小的差异增加了它与定位销之间的摩擦,并阻止冲头继续相对于机壳的运动。被定位销阻止的冲头速度是非常高的,一般为6-8/秒。承受着冲击负荷的冲头,其能量是沿定位销的径向方向(它的形变方向)被定位销吸收的,从而导致定位销过早地失效。

还有一种已知的冲击式真空压缩机(DE,C,2756993),压缩机有一个机体,机体中装有工作用具,汽缸,汽缸内装有往复运动的驱动活塞和冲头,它们之间用气垫分开,冲头的前端有一倒角并与工作用具相互作用。压缩机还有一个冲头定位销,定位销由筒形构件和弹性圈组成,筒形件与冲头同轴安装,且有一环形槽的内壁,弹性圈就装在环形槽内。

在这种冲击式的压缩机中,冲头上倒角后面有一环形凸缘,它的直径略大于弹性圈的内径,而在凸缘后面的冲头直径略小于弹性圈的内径。因此,冲头具有一种复杂的形状,再加上冲头工作在重载状态,所以使应更加集中。这样就降低了它的可靠性。

此外,在工作行程中具有巨大能量的冲头,在机器过渡到空转的过程中,以它的环形凸缘胀开弹性圈,并通过弹性圈作用于工作用具上。当冲头向相反方向回弹时,它的能量明显减弱了,同时,由于弹性圈的内径与冲头环形凸缘的直径大小不一样造成的凸缘阻止了冲头继续向活塞方向运动。此时,冲头被弹性圈夹住。使机器转向冲击工作状态是通过顺着可加工零件方向向机壳加一个作用力,同时,工作用具用其一端顶住可加工零件,另一端挤压冲头克服弹性圈的阻力,将冲头推向活塞。在这种情况下,驱动活塞由于气垫中被抽空而带动冲头跟着它运动,这样,冲击式真空压缩机的工作周期就开始了。在冲头的正向和反向行程中,弹性圈因为冲头的环形凸缘的穿过而经受着严重的变形,从而使弹性圈遭到损伤。

本发明提出的任务是,制造一种冲头定位销,使冲头在定位销内不同方向运动时产生的摩擦力不一样,造成摩擦力差。

所提出的任务是这样解决的,冲击式真空压缩机包括一个机壳,其中装有工作用具,一个内有能作往复运动的活塞的汽缸,和一个用汽垫与活塞隔开的冲头,冲头的端部具有倒角它与工作用具相互作用;压缩机还包括一个冲头定位销,定位销由筒形部件和弹性圈构成,筒形部件与冲头同轴,有一环形槽状的内壁,弹性圈就装在筒形部件的环形槽内。按照本发明,筒形部件具有一个向内的环形凸缘,凸缘的位置在环形槽和朝向冲头的筒端之间,同时,环形凸缘的直径要小于筒形部件内壁的直径,而大于冲头倒角后面与工作用具相作用的端部部位的直径,而且弹性圈的内径要小于冲头上述部位的直径。

实施这种冲击式真空压缩机,冲头倒角后面的部位是光滑的,也就是说,没有任何凸缘或者槽,从而保证了冲头在动力负荷的情况下具有很高的机械强度。

依照上述结构设计筒形部件,同时使筒形部件的环状部位、弹性圈以及冲头的直径的大小符合上述的关系,这样的定位销提高了弹性圈的可靠性并延长了其寿命,此时的弹性圈在压缩机过渡到空转时不必经受交错变形,因为冲头的制动是由于在冲头的进程和返程时,弹性圈和冲头之间的摩擦力不同。应当指出,在一个制动周期内,只在冲头返程时弹性圈才经受一次阻止冲头时的极限变形,这就使弹性圈负荷的周期数减少了一半,同时也就提高了弹性圈的可靠性和机器整体的可靠性。

下面用具体实施例的结构图对本发明进行说明。这些图是:图1表示本发明的冲击式真空压缩机部分纵剖面图(冲击状态时的位置);

图2表示本发明的冲击式真空压缩机的局部纵剖图(压缩机过渡到空转状态时的初始位置);

图3所示与图2相同,只是表示在过渡到空转之后的位置(放大图)。

所提出的冲击式真空压缩机(图1)包括一个机壳1,一个装在机壳内的汽缸2,和一个与用于在汽缸中作往复运动的驱动机(图中末画出)相联的驱动活塞3。汽缸内装有冲头4,它靠气垫5与活塞3联系,并且周期性地与驱动活塞3的往复运动同步地通过中间物质6与工作用具7相互作用,工作用具是用销钉8固定住,使它不从机壳1上掉出来。安装中间物质6和工作用具7时要与机壳1之间留有轴向间隙,间隙的大小与压缩机过渡到空转(非冲击状态)所必须的大小相等。冲头4有个前端部分9,它的直径沿长度方向是一样的,在它的一端作有倒角10,并通过中间物质6与工作用具7相互作用。

按照本发明,冲击式真空压缩机有一个冲头4的定位销,它是一个装在机壳内与冲头4同轴的筒形部件11,它有一个内壁12(图3)和一个位于内壁和筒形部件11面向冲头4的端部之间的环形槽13(图1,3),槽内装有用高分子聚合物(弹性体或橡胶)制作的弹性环14。环形槽13横截面的形状与放进槽内的弹性环14的横截面完全吻合,而且槽的直径13与弹性环14的外径相等。

按照本发明,筒形部件11带有向内的环形凸缘15,凸缘的位置在环形槽13的筒形部件11的面向冲头4的端面之间(图3)。环形凸缘15的直径“d”小于筒形部件11内壁12的直径“D”,而大于冲头4倒角10后面(图3)的部位9的直径(未标示)。弹性环14(图1)的内径小于冲头4的部位9的直径。

装在机壳内的筒形部件11作轴向移动的可能性是有限的。筒形部件11的尾部16(图3)位于机壳1和轴套17之间,轴套内安置着中间物质6。筒形部件11由卡圈18定位,而在筒形部件11尾部16的端部表面和轴套17的轴肩之间放置一个减震器19,为的是衰减压缩机向空转过渡时的冲击。在汽缸2内有一些空转的窗口20,它们在工作过程中或冲击工作状态时被冲头的侧面封闭,而当压缩机从冲击状态转为空转时向汽垫5(图2)中输入空气。

所提供的冲击式真空压缩机是按下列方式工作的。

当压缩机在由图1所示位置的工作或冲击状态过渡到空转状态时(图2),机壳1向上移动,而安置在机壳内的具有轴向活动空隙的工作用具7和中间物质6仍停留在工作状态位置上。此时,冲头4仍努力保持与中间物质6的接触,并朝它冲击。每次冲击时,冲头打开空转的窗口,而且越开越大,直到冲头4的前端9在向前行进时进入弹性圈并与其接触为止。由于冲头4的前部9的直径和弹性圈14的内径大小以及“D”和“d”的大小不等,弹性圈开始变形,同时改变横截面的形状(图2)。因为弹性圈14处于筒形部件11的内环形槽13内,它的部分横截面的整个表面与槽处于完全接触的状态,所以,弹性环横截面的其它部分的变形只可能朝向冲头4的前部9和筒形部件11的内壁12之间的空间发展。冲头4向工作用具7的方向运动时,它的前部9与弹性圈14之间的摩擦力迫使弹性圈14产生变形,使其部分地占据了工作用具7方向的、冲头4的前部9与筒形部件11的内壁12之间的自由空间。冲头4的前部9与弹性圈14之间的相对运动产生的摩擦力阻止着冲头4的运动,在一定程度上减低了它的速度,同时也就降低了它的动能。装有弹性圈14的筒形部件11限制了冲头4的移动(图2)。冲头4与定位销相撞时,冲头4的部分动能传递给筒形部件11。此时,随后发生的冲头4从筒形部件11回弹的能量降低了,因而,冲头4以较低的速度向离开工作用具7的方向运动。由于冲头与弹性圈14的相互作用,冲头4的速度完全消失了。当冲头回弹(与进程的方向相反)运动时,冲头4的前部9与弹性圈14之间产生的摩擦力将紧贴冲头4部位的弹性圈14拉向冲头(图3)使弹性圈进入冲头4的前部9与筒形部件11的环状凸缘15之间的空间内。因为环状凸缘15的直径“d”比筒形部件11内壁的直径“D”小,环形凸缘15区域内安置弹性圈14的自由空间比筒形壁12区域内的自由空间小。因此,弹性圈14在环状凸缘15区域内的压缩力比在筒壁12区域内大,从而使弹性圈14和冲头4的前部9之间的摩擦力加大。这导致弹性圈14更向筒形部件11向内的环状凸缘15的区域内移动,并使弹性圈14的压缩力进一步加大。最终结果是,冲头回弹的速度下降,冲头4的动能逐渐转变为弹性圈14产生变形的能量和摩擦热能。弹性圈14在此情况下经受着极限变形,这种形变使冲头4停住。此时,冲头被制动,压缩机进入空转。

压缩机按相反的次序转向工作或冲击状态。压缩机的机壳1向着工作用具7移动,工作用具7通过中间物质6,在操作员在机壳1上连续加压下,将冲头4推向汽缸2的空腔中。冲头4克服弹性圈14和冲头4前部9之间的摩擦力,逐渐与弹性圈14脱开,并以它的端部盖住空载行程的窗口20。此时气垫5封闭。冲头4在运动活塞3的往复作用下转向冲击工作状态。

此时,由于配置弹性环14的区域内筒形部件11上的向内的环状凸缘15的存在,并且由于向内的环状凸缘15的直径小于筒形部件11内壁12的直径,使冲头4与弹性圈14之间的摩擦力在冲头4返程时比在冲头进程时增大。弹性圈14使冲头4完全停住时的极限变形只有在冲头4返程时才发生,从而使弹性圈的可靠性提高了一倍。

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