Как работает пневматический отбойный молоток

Любая серьёзная стройка не обходится без применения соответствующего оборудования, к которому относятся и отбойные молотки. Они считаются незаменимым инструментом при необходимости снятия различного покрытия, а также разрушения строительных конструкций. По типу привода отбойные молотки могут быть бензиновыми, гидравлическими, пневматическими или электрическими.

Пневматический отбойный молоток выступает одним из наиболее оптимальных видов инструмента для демонтажа. Главное его преимущество-это полное отсутствие искр. Благодаря этому достоинству молотки могут применяться даже в условиях повышенного риска появления взрывов или пожаров.

Назначение отбойных молотков с пневмоприводом

• строительные работы различных видов, которые предусматривают разрушение кирпичных или бетонных сооружений, стен и конструкций, проведение прочих демонтажных работ разной степени сложности;
• формирование дорожного покрытия – дробление твёрдого грунта, разрушение асфальта;
• горнодобывающая промышленность.

К достоинствам пневматики можно также отнести: высокую надёжность, долговечность в эксплуатации, простоту и значительную дешевизну конструкции.

Эти критерии, делают пневмоинструмент, привлекательным и по сей день, особенно по сравнению с его электрическими аналогами.

Единственным минусом пневматического инструмента является строгая привязка к компрессору, который нагнетает воздух под давлением.

Устройство и принцип работы пневматического молотка

По своим конструктивным особенностям подобный инструмент входит в категорию поршневых пневматических систем, оснащённых воздухораспределителем с ударным принципом действия. В работу пневмомолоток приводится за счёт воздействия на него потока сжатого воздуха, подаваемого компрессором.

Основными конструктивными элементами инструмента являются:

1. Рукоятка.
2. Амортизатор.
3. Пружина
4. Клапан
5. Фиксирующее кольцо
6. Корпусная часть
7. Ударная часть или боек – воздухораспределительный ударный механизм
8. Буферная пружина
9. Насадка
10. Ниппель.

В целом пневматические молотки состоят из нескольких основных узлов:

• корпус-рукоятка – входит пусковой механизм, глушитель и корпус. Глушитель используется для подавления аэродинамического шума, возникающего при выбросе отработанного молотком воздуха;
• виброзащита рукоятки – предполагает оснащение инструмента стаканом с двумя уплотняющими втулками;
• антивибрационная защита от зубила – включает подпружиненную втулку и манипулятор;
• ударный узел (устройство пуска) – состоит из ствола, воздухораспределительной системы и ударника.

Ударная система выполняет ряд основных функций:

• обеспечивает подачу воздуха в инструмент с дальнейшим его распределением между блоками ходов ударника и выведением после использования из общей системы оборудования;
• переводит энергию используемого воздуха в механическую работу основного рабочего элемента – ударного узла.

Насадка – выбирается в зависимости от типа задачи:

• зубило – разрушение железобетонных и металлических конструкций;
• острая пика (карандаш) – обработка промёрзлой почвы, кирпича или асфальта;
• лом (цилиндр) – кирпичные стены, наледь, бетон;
• лопатка – подойдёт для снятия льда или для работ с асфальтом.

Пневматический отбойный молоток может также дополнительно оснащаться:

• боковой рукояткой, позволяющей правильно распределять прикладываемые физические усилия, тем самым обеспечивает комфортную эксплуатацию оборудования;
• плавный пуск – даёт возможность плавно разгонять двигатель, увеличивая его срок службы, и исключает излишние перегрузки устройства;
• регулятор частоты ударов – помогает настраивать молоток для работы с материалами с разным уровнем твёрдости, контролируя интенсивность работы инструмента.

Принцип работы молотка заключается в следующем: давление (сжатый воздух) подаваемое через шланг, воздействует на рукоятку, приводит в работу инструмент и преодолевает сопротивление, которое оказывает пружина вентиля. При этом вентиль сдвигается, и открываются отверстия распределительной системы воздуха. Воздух начинает поочерёдно поступать в блоки ударника разного типа (то в верхнюю, то в нижнюю часть цилиндра), в результате чего ударная система начинает совершать быстрые движения возвратно-поступательного характера.

Главными характеристиками, от которых зависит эффективность работы любого типа отбойника, являются сила и количество ударов.

Классификация пневмомолотков

Сейчас на рынке строительных инструментов имеется множество пневматических отбойных молотков разных производителей. Поэтому непрофессионалу будет достаточно сложно разобраться, какие же молотки по своим параметрам лучше, и что следует учесть при выборе такого инструмента.

Отбойный молоток делят на 2 основных типа:

• объёмные – работа устройства приводится в действие за счёт быстрого расширения воздуха в специальной камере;
• турбинные – работают за счёт энергии, которая вырабатывается при вращении лопаток воздушной турбины.

Все отбойные молотки по своим техническим характеристикам классифицируются на четыре типовых размера по такому показателю, как энергия и частота ударов в секунду:

• Первый тип – энергия удара достигает до 30 Дж, а частота ударов до 45 Гц. Инструмент применяется для удаления, разрушения материалов (глина, кирпич, асфальт) со средней прочностью, а также при проведении работ в стеснённых условиях.
• Второй тип – энергия ударов – до 40 Дж, частота ударов до 34 Гц. Устройства используются для общестроительных работ.
• Третий тип – энергия удара до 45 Дж, частота до 20 Гц. Применяется при работе с прочными материалами с направлением ударов вертикально вниз.
• Четвёртый тип – энергия свыше 50 Дж, частота до 24 Гц. Осуществление работ с материалами высокой степени прочности.

Помимо энергии удара пневматический молоток условно разделяют по среднему весу инструмента:

• от 5 до 6 кг – лёгкие – проведение высотных, отделочных и прочих работ, которые по своей специфике не предусматривают масштабных разрушений. Зачастую используются в быту. Такой инструмент обладает сравнительно небольшим уровнем мощности;
• от 6 до 10 кг – средние – предпочтительнее использовать при осуществлении горизонтальных работ. Такой вес позволяет достаточно длительное время удерживать инструмент при соблюдении определённого направления работы. Поэтому устройство широко применяется в строительстве и при ремонтных работах;
• в пределах 15 кг – тяжёлые. Подобные пневматические молотки предназначены лишь для проведения тяжёлых видов работ, чаще всего в промышленности.

Сила удара – это показатель, связанный с количеством отбиваемого за 1 удар материала. Может колебаться от 2 до 63 Дж. Считается, что чем выше будет показатель силы удара, тем выше скорость и степень эффективности работы устройства.

Частота удара – данный критерий отображает число ударов за единицу времени, то есть скорость работы оборудования. Чем больше сила ударов, тем меньшей будет их частота. Зачастую тяжёлые молотки имеют 1100 ударов в минуту, а более лёгкий инструмент – 3500.

Для обеспечения эффективного функционирования пневматического отбойного молотка и поддержания высокого уровня его производительности следует также обращать внимание на характеристики используемого компрессора: рабочее давление и объём сжатого воздуха.

В свою очередь пусковой механизм состоит (рисунок 2.2):
1 — рукоятка изготавливается из капрона или силумина;
2 — виброгасящая шайба;
3 — пружина;
4 — шайба;
5 — пусковой золотник;
6 — заглушка;
10 — стакан;
18 — штуцер — для подвода сжатого воздуха (рабочее давление 0,4 -0,5 МПа );

Воздухораспределительный механизм состоит:
7 — клапанная коробка;
8 — кольцевой клапан;
9 — седло клапана;
11 — защитный фартук, закрывающий выхлопные отверстия;

Ударный механизм состоит:
12 — поршень — ударник;
13 — ствол — основная и самая дорогостоящая деталь отбойного молотка, изготавливается из легированной стали с полировкой внутреннего отверстия и сверлением продольных каналов для подвода сжатого воздуха в ствол;
14 — перемычка;
15 — букса;
16 — пика — исполнительный орган, имеет длину 350 — 450 мм и изготавливается из углеродистой стали У7 — У8;
17 — удерживающая пружина для удержания пики от выпадения при переносе молотка с одновременной возможностью перемещения пики вдоль оси молотка.

Принцип действия пневматического отбойного молотка основан на возвратно — поступательном движении поршня — ударника. Ход поршня — ударника, при котором наносится удар по пике, называется рабочим ходом, обратный ход — холостой.

Принцип работы пускового механизма.
При нажатии на рукоятку 1 происходит перемещение золотника 5 и сжатый воздух по штуцеру 18, каналам стакана 10 поступает к клапанной коробке 7 воздухораспределительного механизма.

Принцип работы воздухораспределительного механизма приведен на рисунке 2.3.
Холостой ход. При достижении клапанной коробки 7 сжатый воздух попадает к кольцевому клапану 8. По каналам 19 в стволе 13 сжатый воздух поступает к поршню-ударнику (рисунок 2.3 а). Давление под поршнем -ударником растет, а над ним падает, так как сжатый воздух будет выходить через выпускные отверстия 20. За счет разности давлений кольцевой клапан перебрасывается, открывает впускное отверстие 21 и закрывает отверстие 22 седла клапана 9.

Поршень ударник движется вверх, проходит выпускные отверстия 20 (рис. 2.3 б) давление под ним уменьшается, а над ним увеличивается. Кольцевой клапан перебрасывается. Начинается рабочий ход поршня — ударника (рис 2.3 в).

Рабочий ход. Под действием сжатого воздуха поршень-ударник устремляется вниз, проходит выпускные отверстия 20 и наносит удар по пике 16. Сжатый воздух, находящийся над поршнем-ударником, выходит в выпускные отверстия. Давление над поршнем-ударником резко падает и кольцевой клапан перебрасывается (рис 2.3 г). Давление под поршнем-ударником растет. Начинается холостой ход поршня — ударника.

Таким образом переключение клапана происходит за счет разности давлений в клапанной коробке над и под клапаном при открывании выхлопных отверстий поршнем — ударником.

Техническое обслуживание отбойных молотков
Отбойные молотки, поступившие на участок, следует разобрать, очистить от смазки и пыли, промыть в керосине (солярке), собрать, смазать, опробовать в работе. В качестве смазочной жидкости рекомендуется масло индустриальное И20А с добавкой 25 — 40% керосина (солярки).
Во время работы производится смазка молотка при помощи автомасленки. При отсутствии автомасленки смазать молоток путем заливки 30 — 40 г. смазочной жидкости в штуцер. Смазку производить не реже чем через каждые 2 часа работы.
Профилактический осмотр и ремонт молотков производится в мастерских шахты не реже чем через 150 — 200 час работы.

Правила безопасности при эксплуатации отбойных молотков

Перед началом работы необходимо проверить:
— состояние забоя и убедиться, что забой надежно закреплен;
— исправность молотка;
— крепление пики и отсутствие ее искривления;
— люфт пики в буксе ствола. Радиальный зазор между хвостовиком пики и буксой не должен
превышать 0,25 мм;
— крепление воздухоподводящего рукава;
— наличие масла в автомасленке.
Запрещается:
— работать отбойным молотком без удерживающей пружины или колпака;
— включать молоток при отсутствии контакта пики с забоем (работа в холостую);
— включение молотка в работу ударом.

2.1.2. ПЕРФОРАТОРЫ

Перфораторы относятся горным машинам ударно — поворотного действия и предназначены для бурения шпуров и скважин диаметром 20 — 150 мм в породах любой крепости.

Классифицируются перфораторы по следующим основным признакам:

1. По роду потребляемой энергии:
— электрические — ограниченное применение из-за больших габаритов и массы;
— гидравлические — ограниченное применение из-за сложности конструкции;
— пневматические — получившие наиболее широкое применение.
2. По конструкции:
— Переносные (ПП) работают совместно с пневмоподдержками;
— Колонковые (ПК) выпускаются в комплекте с податчиками;
— Телескопные (ПТ) для бурения восстающих шпуров и скважин.
3. По способу поворота бура:
— с зависимым поворотом;
— с независимым поворотом.
4. По конструкции воздухораспределительного механизма:
— с золотниковым;
— с клапанным;
— с бесклапанным распределением.
5. По частоте ударов:
— Нормальные (1800 уд/мин);
— Быстроударные (2300 и более).
6. По способу очистки шпура от буровой мелочи:
— с промывкой;
— продувкой;
— пылеотсосом.

В маркировке перфоратора закладываются сведения о его классификации. Порядок маркировки перфоратора относительно классификации приведен на рисунке 2.4

Например, для перфоратора ПП35ВБ, где:
П — перфоратор;
П — переносной;
35 — энергия удара, Дж;
В — промывка;
Б — боковой способ подвода воды для очистки шпура от буровой мелочи.

Для пневматических перфораторов характерны следующие характеристики:

— Номинальное давление сжатого воздуха — 0,5 МПа.
— Расход воздуха для: — переносных 2,8 — 3,5 м 3 /мин;
— телескопных 3,3 — 4,5 м 3 /мин;
— колонковых 9,0 — 13 м 3 /мин.

Устройство и принцип действия пневматического перфоратора

Устройство перфоратора приведено на рисунке 2.5. Перфоратор состоит из корпуса 1 механизма управления 2, виброгасящего устройства 3, глушителя шума 4, устройства для очистки шпура от буровой мелочи и пылеподавления 5.

Конструкция перфоратора приведена на рисунке 2.6. Головка (4), цилиндр (10), ствол (12) с буродержателем (16) соединены стяжными болтами (17) между собой и направляющим кронштейном 24, который в свою очередь соединен с легкой сварной рамой (2). Удержание перфоратора производится при помощи рукоятки (1). При помощи кронштейна (21) производится присоединение перфоратора к пневмоподдержке.

Корпус 1 (рисунок 2.5) состоит из цилиндра (10) и ствола (12) (рисунок 2.6). В корпусе 1 смонтированы ударно-поворотный механизм и воздухораспределительное устройство.

1. Ударно-поворотный механизм предназначен для нанесения поршнем-ударником ударов по хвостовику бура и его поворота при обратном движении поршня-ударника. Применяются зависимого и независимого действия.
Ударно-поворотный механизм зависимого действия (рисунок 2.6) состоит из поршня-ударника (9) с геликоидальной гайкой (7), поворотного геликоидального винта (6), храпового механизма (5), поворотной буксы 13, грандбуксы 14.

2. Воздухораспределительное устройство 22 предназначено для попеременной подачи сжатого воздуха в поршневую и штоковую полость цилиндра перфоратора.

3. Механизм управления смонтирован в головке 2 (рисунок 2.5) предназначен для подвода сжатого воздуха к воздухораспределительному устройству. Состоит из крана (3) с рукояткой (26) и патрубка (25). Кран имеет 4 положения — «Стоп», «Забуривание», «Работа», «Продувка».

4. Виброгасящее устройство 3 (рисунок 2.5) предназначено для защиты бурильщика от вибрации. Состоит из рукоятки (1), легкой сварной рамы (2) с поперечным кронштейном (21) для подсоединения к пневмоподдержке.

В трубах сварной рамы расположены пружины (20) с ползунами, ось которых проходит через отверстие (19) в приливе цилиндра перфоратора. Между направляющим кронштейном (24) и упорными кольцами на трубах установлены две вспомогательные пружины (23).

5. Глушитель шума 4 — резиновая камера (8), надетая на выхлопную горловину.
В процессе бурения шпура перфораторами разрушенная горная порода должна непрерывно удаляться из забоя. Свое­временное и полное удаление разрушенной породы исключает ее повторное измельчение, уменьшает расход энергии и удель­ный износ бурового инструмента. Наиболее эффективна про­мывка шпура водой, которая выполняет и другие функции, в том числе охлаждает буровой инструмент. Промывочная вода (рис.2.6) подается к перфоратору от водяной магистрали че­рез кран 18, водяную трубку, ко­нец которой входит в муфту боковой промывки 15.

Принцип работы пневматического перфоратора

Заключается в том, что поршень-ударник под действием сжатого воздуха, поступающего от воздухораспределительного устройства совершает возвратно-поступательные движения. При движении вперед он наносит удар по хвостовику штанги, при движении назад — проворачивает инструмент посредством храпового механизма и геликоидальных винта и гайки через буксу и грандбуксу.

В переносных и телескопных перфораторах используется, как правило, зависимый поворот бура. Конструкция механизма, реализующего данный способ поворота, приведена на рисунке 2.7. Состоит из храповой буксы 1 с внутренними зубьями, жестко связанной с цилиндром пер­форатора штифтом, храпового стержня 6 с геликоидальной на­резкой на конце, поршня-ударника 7, внутри которого впрессо­вана гайка с такой же геликоидальной нарезкой, а на наруж­ной поверхности штока имеются шлицевые пазы, поворотной муфты, состоящей из двух частей (поворотной буксы 8 и гранд буксы 9), со­единенных торцевыми кулачками. В шестигранное отверстие гранд буксы 9 вставляется хвостовик бура 5, а поворотная букса 8 имеет на внутренней поверхности шлицевые пазы и гребни для соединения со штоком поршня. В храповой буксе 1 размещается головка храпового стержня 2. Наличие собачек 3, прижимаемых к зубьям храповой буксы 1 подпружиненными пластинками, допускает вращение храпового стержня 6 толь­ко в одну сторону.

При рабочем ходе поршня 7 храповый стержень 6, не встречая сопротивления, поворачивается относительно порш­ня и храповой буксы 1 вместе с собачками 3 на некоторый угол. При обратном ходе поршня 7 храповый стержень 6 не может повернуться относительно храповой буксы 1, поскольку этому препятствуют собачки 3, упирающиеся в зубья храповой буксы 1, по этому поворачивается поршень-ударник 7, а вместе с ним через поворотную муфту и буровой инструмент на угол, величина которого зависит от шага геликоидальной нарезки и хода поршня.

В современных перфораторах получили применение кла­панные воздухораспределительные устройства с кольцевым и мотыльковым клапанами.
Воздухораспределительное устройство с кольцевым клапа­ном приведено на рисунке 2.8.

Состоит из втулки 1 клапана, клапанной коробки 2, клапана 3 и крышки 4 клапанной коробки. При рабочем ходе поршня 8 (положение I) клапан 3 находится в крайнем левом положении, а сжатый воздух поступает к крышке 4 клапана че­рез отверстия 9 и 10 в кольцевое пространство 11.

После этого воздух попадает через зазор между клапаном и крышкой 4 в поршневую (левую) полость цилиндра. Поршень под действием воздуха совершает рабочий ход. Из штоковой (правой) полости цилиндра воздух сперва вытесняется в атмосферу через вы­хлопное отверстие 5 и глушитель шума 6.
Затем, когда по мере движения поршня 8 выхлопное отверствие 5 перекрывается, воздух, оставшийся в правой части цилиндра, сжимается и по­ступает в кольцевое пространство 13 по продольным каналам 7 и радиальным отверстиям 12. Воздух давит на клапан 3 и в конце рабочего хода поршня, когда левая полость цилиндра через отверстие 5 и глушитель шума 6 соединяется с атмо­сферой, клапан перебрасывается в правое положение.

При холостом ходе поршня (положение II) сжатый воздух через зазор между клапаном 3 и клапанной коробкой 2 посту­пает в кольцевое пространство 13, а затем через радиальные отверстия 12 и продольные каналы 7 — в штоковую (правую) полость цилиндра. Под давлением сжатого воздуха поршень 8 совершает холостой (обратный) ход, перемещаясь влево. Воз­дух из левой полости цилиндра вытесняется в атмосферу че­рез выхлопное отверстие 5 и глушитель шума 6.
После пере­крытия выхлопного отверстия поршнем оставшийся в левой полости воздух сжимается и давит на кольцевой клапан 3. Ко­гда поршень пройдет выхлопное отверстие и сжатый воздух из правой половины цилиндра выйдет в атмосферу, произойдет переброска клапана в левое положение и поршень начнет вновь совершать рабочий ход.

Воздухораспределительное устройство с мотыльковым клапаном приведено на рисунке 2.9. Получило распространение в колонковых перфораторах.

Отбойный молоток. это инструмент, без которого не проходят ни одни строй или демонтажные работы, в особенности где нужно разрыхлить или разбить твердые породы. Оборудование может совладать с бетоном, асфальтом и некими горными осадочными породами. Сейчас популярна пневматический отбойный молоток по целому ряду обстоятельств, об этом факте будет сказано несколько позднее. Необходимо разобраться, какими техническими чертами обладает такового рода инструмент и как его, фактически, избрать.

В начале хотелось бы отметить, что пневматический отбойный молоток считается очень действенным и надежным инвентарем. Если ранее такая роскошь была доступна только шахтерам, которые с помощью отбойников добывали руды, то сейчас они обширно используются при строй и дорожных работах. Конечно гласить о широкой области внедрения инструмента. По мере надобности вы можете без проблем пробить нишу в стенке, разрыхлить твердую породу, обработать асфальт и т.д. При любом раскладе, сменять кое-чем наилучшим и поболее сверхтехнологичным отбойник нельзя. Это, если ассоциировать 1-ые отбойные молотки и другие, которые продаются на данный момент, то это небо и земля. Это касается как веса, удобства работы, так и технических черт, и дизайна изделия.

Нельзя не отметить, что пневматические отбойники востребованны. Это гласит хотя бы что, что они имеют значительные достоинства в сравнении с устаревшими вариациями. Например, отсутствие искр в свое время выполнения работ является очень принципиальным моментом. Возможность воспламенения по другому взрыва здесь отсутствует. Как следует, такое оборудование целенаправлено использовать в шахтах. Надо сказать и о таковой сильной стороне, как широкие способности регулировки мощности. Это позволяет делать работы разной трудности и предназначения. Этому содействуют и два режима работы инструмента. Что все-таки касается основного и более существенного недочета, которым обладает пневматический отбойный молоток, – наличие компрессора. Последний нужен для подачи воздуха повышенного давления. Это шумное и громоздкое оборудование, которое также энергозависимо. Такое существенно увеличивает стоимость на пневматические отбойники.

Все модели работают идиентично. Некие агрегаты оснащаются дополнительными механизмами и функциями, которые хоть и усложняют конструкцию, однако делают выполняемые работы эффективными в наибольшей степени, резвыми и неопасными. В представленном случае устройство стопроцентно основано на сжатом воздухе. Он направляется на поршень, заставляя его двигаться вверх-вниз. От поршня усилие передается на рабочую насадку, которая контактирует с обрабатываемой поверхностью. Чем, что в текущее время выпускается изобилие рабочих насадок. Любая там создана для работы с материалом различной твердости. Пневматический отбойник имеет заслонку, которая регулируется отталкиваясь от направления давления. Это содействует тому, что поршень двигается то в одну сторону, то в другую. Если вы нажмете на пусковой рычаг, раскроется клапан, и воздух из компрессора под давлением поступит на поршень.

Важно учесть технические свойства в процессе выбора отбойника. Данный инструмент разделяется (зависимо от энергии ударов) на несколько групп:

• Оборудование с энергией в 30 Дж отлично подходит для выполнения работ в стесненных критериях либо на высоте. Этому содействует маленькой вес агрегата.
• Инструмент с энергией удара в 40 Джоулей неплох для выполнения общих работ на стройке.
• 50 Джоулей и выше подходят для очень твердого материала. При этом нужно осознавать, что чем тяжелее обработать поверхность, тем чем просто может быть энергия удара.