Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПНЕВМОТУРБОДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ПРИВОДА РУЧНОГО ИНСТРУМЕНТА
ПНЕВМОТУРБОДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ПРИВОДА РУЧНОГО ИНСТРУМЕНТА

ПНЕВМОТУРБОДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ПРИВОДА РУЧНОГО ИНСТРУМЕНТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в энергетике и медицине. Сущность изобретения: пневмотурбодвигатель содержит неподвижный корпус с пазами, в котором размещена подвижная турбина с крыльчаткой, консольно скрепленной с полым ротором, установленным в канале на газовых подшипниках и со встроенным оптоволоконным контрольным устройством. С корпусом турбины скреплены рукоятка управления и штуцера пневомагистралей и кабеля оптоволоконного контрольного устройства. В неподвижном корпусе с одной стороны подвижной турбины установлено средство для зажима направляющей проволоки, а с другой стороны - рабочий отсек с гибким валом, скрепленным с инструментом, внутри которых пропущена направляющая проволока. Рабочий инструмент связан через гибкий вал с полым ротором подвижной турбины для вращения и с рукояткой управления для поступательного перемещения. 6 з.п. ф-лы, 11 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2080454
Класс(ы) патента: F01D15/06, A61B17/22
Номер заявки: 96106597/06
Дата подачи заявки: 11.04.1996
Дата публикации: 27.05.1997
Заявитель(и): Гуськов Игорь Алексеевич
Автор(ы): Гуськов И.А.; Невзоров А.М.; Сачков Г.А.; Мальгичев В.А.
Патентообладатель(и): Гуськов Игорь Алексеевич
Описание изобретения: Изобретение относится к пневмотурбодвигателям специального назначения, а именно, к высокоскоростным пневмотурбодвигателям, используемым в различных отраслях народного хозяйства.
Известен пневматический микропневмодвигатель, содержащий разъемный корпус, в котором с зазором относительно корпуса установлен кожух, жестко закрепленный на втулке с крыльчаткой и на формирующем давление сопловом аппарате [1] Крыльчатка консольно скреплена с ротором, установленном на шариковых подшипниках, при этом конец ротора выполнен в виде цангового зажима для закрепления инструмента. В устройстве для снижения шума и вибраций на втулке и между корпусом и сопловым аппаратом установлены упругие кольца, в корпусе выполнены радиальные отверстия, а зазор между корпусом и кожухом заполнен звукопоглощающим материалом.
Однако при использовании шариковых подшипников это не позволяет получить достаточного результата, и повышенная вибрация ограничивает применение устройства.
Известна турбина пневмопривода, в которой ротор установлен на газовых подшипниках, и в одной камере с ротором установлена консольно скрепленная с ним крыльчатка, имеющая на противоположной стороне ротора уравновешивающую шайбу [2] В устройстве крыльчатка, ротор с газовыми подшипниками и сопловой аппарат находятся в одном объеме, что приводит к попаданию воздушного потока от газовых подшипников на торец крыльчатки и к образованию торцевого вихревого потока. Это снижает момент и число оборотов крыльчатки. Кроме того, наличие соплового аппарата в том же объеме приводит к дополнительному снижению числа оборотов крыльчатки.
Устройства [1] и [2] не приспособлены для работы с направляющей проволокой.
За прототип выбрана турбина для привода ручного инструмента, в которой направляющая проволока пропущена по оси устройства. Устройство содержит неподвижный корпус, в котором размещены подвижная турбина, с одной стороны турбины смонтировано средство для зажима направляющей проволоки, а с другой стороны жестко закреплен рабочий отсек. Подвижная турбина содержит установленный на газовых подшипниках полый ротор и скрепленную с ним и установленную между газовыми подшипниками крыльчатку, а также оптоволоконное контрольное устройство. отражающие контрольные лунки последнего расположены на торце скрепленного с полым ротором винта, охватывающего цангу под гибкий вил, с которым скреплен инструмент. На корпусе турбины напротив контрольных лунок закреплены приемные светодиоды. Неподвижный корпус выполнен с пазами, в которых подвижно установлена скрепленная с турбиной рукоятка управления и штуцера пневмомагистралей и кабеля оптоволоконного контрольного устройства. Средство для зажима направляющей проволоки выполнено со втулочным краном и предусматривает сначала зажим направляющей проволоки, а затем подачу пневмосигнала. Рабочий отсек содержит размещенный в катетере гибкий вал, скрепленный с инструментом и насос для охлаждения и смазки зоны резания, в качестве которого используется емкость, которая подключена к источнику охлаждающего раствора, расположенного выше устройства. Инструмент через гибкий вал связан с полым ротором крыльчатки с помощью цангового зажима для вращения и с рукояткой управления для поступательного перемещения.
В устройстве [3] направляющая проволока пропущена внутри гибкого вала и скрепленного с ним инструмента рабочего отсека, через полый ротор турбины и между прижимными поверхностями для зажима направляющей проволоки.
Устройство сложно и имеет пониженную надежность.
При работе турбины потоки воздуха попадают на торец крыльчатки, что приводит к образованию торцевого вихревого потока, искажающего поступающий на крыльчатку пневмосигнал. Это приводит к потерям числа оборотов на 25% и к потерям мощности турбины.
Контроль скорости вращения при торцевом расположении лунок оптоволоконного контрольного устройства приводит к недостаточной точности из-за малой длительности контрольного импульса, к вероятности его мигания.
В устройстве не предусмотрено регулирование таких параметров, как давление и соответственно скорость вращения колеса крыльчатки. В устройстве нет средств, обеспечивающих перемещение направляющей проволоки, в том числе при вращающемся инструменте, отсутствуют элементы жесткости, что ограничивает величину осевого перемещения инструмента.
Кроме того, для смены инструмента необходимо произвести трудоемкий демонтаж, что усложняет эксплуатацию, приводя к повышенным трудозатратам.
Технический результат изобретения состоит в упрощении устройства, в повышении его надежности при одновременном увеличении скорости и мощности устройства, а также при повышении точности контроля и увеличении удобств в эксплуатации.
Для достижения этого в пневмотурбодвигателе для привода ручного инструмента крыльчатка размещена в камере, герметично отделенной от канала с размещенными в нем газовыми подшипниками и соединена с полым ротором консольно, в канале между газовыми подшипниками установлено разделительное кольцо, ось канала наклонена в сторону, противоположную наклону оси выходного отверстия камеры крыльчатки, а точка пересечения оси канала и оси корпуса турбины равноудалена от газовых подшипников, устройство снабжено направляющей платформой с отверстиями, вмонтированной в неподвижный корпус между средством для зажима направляющей проволоки и подвижной турбиной, которая снабжена штырями, закрепленными на ее корпусе и подвижно размещенными в отверстиях направляющей платформы, которая связана с турбиной и со средством для зажима направляющей проволоки телескопическими трубками для направляющей проволоки, муфтой, взаимосвязывающей турбину и рабочий отсек и выполненной в виде храповика, связанного с инструментом через гибкий вал и ответной полости под храповик, выполненной в полом роторе турбины, управляемым педалью распределителем воздуха и регулятором давления, а средство для зажима направляющей проволоки содержит установленный перпендикулярно оси подвижный поршень и наковальню, с которой взаимодействует подвижный поршень для создания усилия прижима, при этом подпоршневая полость подвижного поршня сообщена через нормально открытый вентиль с управляемым педалью распределителем воздуха, который сообщен с газовыми подшипниками, а входная пневмомагистраль камеры крыльчатки подключена к распределителю воздуха через регулятор давления.
Кроме того, для достижения технического результата в пневмотурбодвигателе для привода ручного инструмента отражающие контрольные лунки оптоволоконного контрольного устройства могут быть выполнены на образующей разделительного кольца, а освещающие и приемные световоды закреплены напротив лунок в канале под газовые подшипники, при этом устройство снабжено тахометром и подключенным параллельно к нему таймером, а тахометр подключен к оптоволоконному контрольному устройству.
Кроме того, в пневмотурбодвигателе для привода ручного инструмента наковальня может быть установлена по оси подвижного поршня и образует с ним прижимные поверхности в виде выступа и ответной выемки, выполненных соответственно на наковальне и подпружиненном относительно нее поршне.
Кроме того, наковальня может быть установлена параллельно подвижному поршню и взаимодействовать с ним через рычаг, при этом прижимные поверхности могут быть образованы свободным концом рычага и торцом наковальни, а в подвижном поршне вдоль оси устройства выполнено отверстие и размещена трубка для направляющей проволоки.
Кроме того, в пневмотурбодвигателе для привода ручного инструмента неподвижный корпус может быть выполнен разъемным и иметь крепежные пазы, а его рабочий отсек может быть выполнен сменным и дополнительно снабжен двумя концентрично установленными по оси трубками: наружной трубкой с закрепленными на ней замком и втулкой, в которой выполнены сквозные крепежные пазы, и внутренней трубкой, взаимосвязывающей инструмент через гибкий вал и установленную на подшипнике муфту с полым ротором крыльчатки и выполненной с кольцевым выступом, а корпус турбины выполнен с фланцем, имеющим крюки-фиксаторы, каждый из которых выполнен с конической поверхностью и взаимодействует с указанным кольцевым выступом внутренней трубки, при этом замок выполнен в виде двух двуплечих рычагов, одно плечо каждого из которых содержит жестко закрепленные кнопку-фиксатор и кулачок, взаимодействующие с одним из сквозных крепежных пазов втулки наружной трубки и с соответствующим пазом неподвижного корпуса, а другое плечо каждого из рычагов выполнено с коническим скосом, взаимодействующим с конической поверхностью соответствующего крюка-фиксатора фланца турбины, при этом наружная и внутренняя трубки выполнены с соосными перпендикулярными отверстиями для размещения кулачка при открытом замке.
Кроме того, в пневмотурбодвигателе для привода ручного инструмента с противоположных торцев внутренней трубки рабочего отсека могут быть выполнены полости, в одной из которых на подшипнике установлен храповик муфты, связанный с ним патрубок и насос для охлаждения и смазки зоны резания, малая крыльчатка которого и гибкий вал инструмента закреплены на указанном патрубке, а в противоположно полости внутренней трубки может быть размещена уплотнительная втулка, которая установлена на надетом на катетере втором патрубке и закреплена залитым в зазор между уплотнительной втулкой и этой полостью силиконовым уплотнительным кольцом.
Кроме того, в пневмотурбодвигателе для привода ручного инструмента гибкий вал может быть выполнен заодно с инструментом в виде единой спиральной намотки трехзаходной, навитой виток к витку или с зазором между витками пружины, при этом намотка пружины содержит цилиндрический ствол, заканчивающийся режущей головкой в форме "оливы", на поверхности которой нанесено покрытие с микрокристаллами алмазов.
На фиг. 1 приведена конструктивная схема расположения узлов в неподвижном корпусе и структурная схема блока управления и их взаимосвязь; на фиг. 2
продольный разрез конструкции подвижной турбины; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 схема коррекции осей подвижной турбины; на фиг. 5 - продольный разрез средства для зажима направляющей проволоки (1-й вариант); на фиг. 6 поперечный разрез средства для зажима направляющей проволоки; на фиг. 7 средство для зажима направляющей проволоки (2-й вариант); на фиг. 8 - сменный рабочий отсек); на фиг. 9 разрез внутренней трубки рабочего отсека в увеличенном масштабе; на фиг. 10 выходная часть рабочего отсека в увеличенном масштабе; на фиг. 11 конструкция инструмента.
Устройство содержит неподвижный корпус 1 и блок управления 2. Неподвижный корпус 1 выполнен с пазом 3 под рукоятку управления 4 и с пазами (на чертеже не показаны) под штуцера 5 и 6 пневмомагистралей 7 и 8, под штуцер 9 магистрали 10 подачи охлаждающего раствора и под штуцер 11 кабеля 12 оптоволоконного контрольного устройства 13.
Блок 2 управления служит для подачи сжатого воздуха, регулировки давления и измерения частоты вращения инструмента, а также контроля временных интервалов.
Блок 2 управления содержит управляемый педалью 14 распределитель воздуха 15, регулятор 16 давления, а также таймер 17 и тахометр 18, подключенные параллельно.
В неподвижном корпусе 1 расположена подвижная турбина 19, на которой закреплена рукоятка управления 4, на которой смонтированы штуцера 5, 6, 9 и 11 соответственно пневмомагистралей 7 и 8, магистрали 10, кабеля 12.
Длина паза 3 определяет возможности осевого поступательного перемещения инструмента 20.
В неподвижный корпус 1 с одной стороны вмонтировано средство 21 для зажима направляющей проволоки, между которым и подвижной турбиной 19 установлена направляющая платформа 22. Последняя выполнена с отверстиями 23 под штыри 24, закрепленные на корпусе подвижной турбины 19, и связана с подвижной турбиной 19 и средством 21 для зажима направляющей проволоки телескопическими трубками 25 и 26 для направляющей проволоки 27. Штыри 24 подвижно установлены в отверстиях 23 направляющей платформы 22.
Направляющая платформа 22 предназначена для увеличения жесткости и допускает увеличение рабочего хода инструмента 20.
С другой стороны неподвижного корпуса 1 установлен рабочий отсек 28. Неподвижный корпус 1 выполнен разъемным, а рабочий отсек 28 выполнен сменным и скреплен с неподвижным корпусом 1 и с подвижной турбиной с возможностью легкого отсоединения, необходимого, например, для установки инструмента другого размера или замены в случае его поломки.
Рабочий отсек 28 содержит размещенный в катетере 29 гибкий вал 30, скрепленный с инструментом 20, и устройство 31 для подачи рабочей среды для охлаждения и смазки зоны резания (см. фиг. 8), которое выполнено в виде шестеренного насоса.
Направляющая проволока 27 для инструмента проходит соосно через неподвижный корпус: внутри гибкого вала 30 и скрепленного с ним инструмента 20, через полый ротор 32 подвижной турбины 19, через телескопические трубки 25, 26 и между прижимными поверхностями 33, 34 средства 21 для зажима направляющей проволоки.
Подвижная турбина 19 предназначена для создания высокоскоростного вращения инструмента 20. В ней на газовых подшипниках 35 и 36 установлен полый ротор 32, а крыльчатка 37 скреплена с ним консольно. Газовые подшипники 35 и 36 расположены в канале 38, а крыльчатка 37 размещена в камере 39, герметично отделенной от канала 38 диском 40 с отверстиями 41 для выброса воздуха из-под газовых подшипников, что предназначено для улучшения параметров турбины за счет исключения влияния пневмосигналов канала 38 и камеры 39.
Ось канала 38 наклонена в сторону, противоположную углу наклона оси выходного отверстия 42, а газовые подшипники 35 и 36 равноудалены от точки пересечения оси канала 38 и оси корпуса подвижной турбины 19. Указанное конструктивное мероприятие необходимо для коррекции расположения оси, которая смещается при вращении консольной крыльчатки 37. Коррекция оси предотвращает повышенный износ и способствует улучшению выходных параметров подвижной турбины 19 (см. фиг. 4).
Между газовыми подшипниками 35 и 36 закреплено разделительное кольцо 43, на образующей которого выполнены отражающие контрольные лунки 44 оптоволоконного контрольного устройства 13, что позволяет по сравнению с торцевым расположением отражающих контрольных лунок увеличить точность контроля за счет увеличения длительности импульса. Внутри канала 38 напротив контрольных лунок 44 закреплены освещающие и приемные световоды (на чертеже не показаны). Оптоволоконное контрольное устройство 13 кабелем 12 подключено к блоку управления 2, а именно к тахометру 18 и установленному параллельно ему таймеру 17. Этим достигается контроль таких параметров, как число оборотов инструмента, а также времени, затраченного на обработку закупорки сосуда, и времени, затраченного на проведение всей процедуры.
Каждый газовый подшипник 35 и 36 содержит стальную обойму 45 (см. фиг. 2), плотно насаженную на выполненный с внешней стороны с кольцевой канавкой 46 графитовый вкладыш 47. Графитовый вкладыш 47 выполнен с двумя рядами капиллярных радиальных отверстий 48 и 49 и рядом торцевых отверстий 50. Стальная обойма 45 газовых подшипников 35 и 36 выполнена с двумя кольцевыми канавками 51 и 52 под резиновые амортизаторы 53 и 54, которые предназначены для герметизации и снижения шума и вибраций в осевом и радиальном направлениях. Кроме того, стальная обойма 45 выполнена с проточкой 55 в средней части и с рядом радиальных отверстий 56.
Подвижная турбина 19 выполнена с фланцем 57, который снабжен крюками-фиксаторами 58 (см. фиг. 8), имеющими коническую поверхность 59, которые предназначены для скрепления рабочего отсека 28 и подвижной турбины 19.
Полый ротор 32 подвижной турбины 19 и гибкий вал 30 с рабочим инструментом 20 связаны между собой легкоразъемной муфтой 60, которая образована храповиком 61, установленным на подшипнике 62 в рабочем отсеке 28 и ответной полости 63 под храповик 61, выполненной в полом роторе 32.
Рабочий отсек 28 содержит две концентрично установленные трубки: наружную 64 и внутреннюю 65. Наружная трубка 64 с закрепленным на ней замком 66 снабжена втулкой 67, выполненной со сквозными крепежными пазами 68 и фиксирующей гайкой 69. Наружная трубка 64 выполнена с канавками 70 под фиксирующую пружину 71. Внутренняя трубка 65 выполнена с крепежным кольцевым выступом 72, с которым взаимодействуют крюки-фиксаторы 58 фланца 57 подвижной турбины 19 для скрепления рабочего отсека 28 и подвижной турбины 19 при закрытом замке.
Во внутренней трубке 65 выполнены две полости 73 и 74. В полости 73 на подшипнике 62 установлен храповик 61 муфты 60, а также размещен насос 31 для охлаждения и смазки зоны резания. В отверстие храповика 61 вклеен первый патрубок 75, на котором закреплена малая крыльчатка 76 насоса 31 для охлаждения и смазки зоны резания и закреплен гибкий вал 30 инструмента 20.
В полости 74, расположенной с противоположной стороны внутренней трубки 65 (см. фиг. 9 и 10) установлена уплотнительная втулка 77, которая закреплена на втором патрубке 78, в который по всей длине вклеен катетер 29. Уплотнительная втулка 77 надежно закреплена в полости 74 уплотнительным силиконовым кольцом 79, залитым в жидком виде в зазор между полостью 74 и уплотнительной втулкой 77.
Замок 66 образован двумя размещенными на противоположных сторонах рабочего отсека 28 двуплечими рычагами 80. Каждый рычаг 80 закреплен на осях 81 и 82. Одно плечо каждого из рычагов 80 замка 66 образовано жестко скрепленными между собой кнопкой-фиксатором 83 и кулачком 84, а другое плечо каждого рычага выполнено с коническим скосом 85. Кнопки-фиксаторы взаимодействуют с соответствующими сквозными крепежными пазами 68 втулки 67, а кулачки 84 каждого рычага взаимодействуют своей правой по чертежу частью с соответствующим крепежным пазом 86 неподвижного корпуса 1, а левой по чертежу частью кулачок 84 каждого рычага взаимодействует с соответствующим соосным отверстием 87, которые выполнены в наружной 64 и внутренней 65 трубках. Конический скос другого плеча рычага 80 взаимодействует с соответствующей конической поверхностью 59 крюков-фиксаторов 58 фланца 57.
Средство 21 для зажима направляющей проволоки предназначено для зажима направляющей проволоки 27 и предусматривает ее освобождение и осевую подвижность, в том числе при вращающемся инструменте.
Оно представлено на фиг. 5-7 в двух вариантах и содержит подвижный поршень 88, установленный перпендикулярно оси устройства и неподвижную наковальню 89, с которой он (поршень) взаимодействует для создания усилия прижима направляющей проволоки 27 прижимными поверхностями 33 и 34.
В первом варианте (см. фиг. 5 и 6) наковальня 89 жестко закреплена вдоль оси неподвижного поршня, а прижимные поверхности 33 и 34 для направляющей проволоки образованы выступом 91 и ответной выемкой 92 соответственно на наковальне 89 и подпружиненном пружинами 93 относительно нее подвижном поршне 88.
Во втором варианте (см. фиг. 7) наковальня 89 установлена параллельно подвижному поршню 88 и взаимодействует с ним через рычаг 94, который установлен на оси 95; в одно плечо рычага упирается подвижный поршень 88, а короткое плечо рычага 94 образует с торцем наковальни 89 прижимные поверхности 34 и 44 для зажима направляющей проволоки 27.
В подвижном поршне 88 вдоль оси устройства выполнено отверстие 96 и размещена трубка 97 под направляющую проволоку 27.
Подпоршневая полость 98 подвижного поршня 88 через нормально открытый вентиль 99 сообщена с подключенным к педали 14 распределителем воздуха 15 (см. фиг. 1), который, в свою очередь, непосредственно подключен к каналу 38 с газовыми подшипниками 35 и 36.
Распределитель воздуха 15 через регулятор давления 16 подключен к камере 39 крыльчатки 37. Нормально открытый вентиль 99 содержит рукоятку 100 и запорный элемент 101.
Гибкий вал 30 предназначен для передачи на расстояние по искривленной направляющей крутящего момента от привода к режущему инструменту при удалении бляшек, образовавшихся внутри сосудов.
Инструмент 20 может быть выполнен заодно с гибким валом 30 в виде намотки тонкой трехзаходовой пружины 102 из высокопрочной нержавеющей стали и содержит ствол 103 и режущую головку 104, которая выполнена как локальное утолщение в форме "оливы" и покрыта покрытием 105 (20-40 мкм) с микрокристаллами алмазов, выполняющем роль поверхности с абразивными свойствами. Пружина 102 может быть навита виток к витку или с зазором между витками.
Устройство работает следующим образом.
Перед подачей сжатого воздуха на крыльчатку 37 и взвешивания газовых подшипников 35 и 36 инструмент 20 охлаждается охлаждающим раствором, поступающим от источника охлаждающего раствора (на чертеже не показан) под избыточным давлением через штуцер 9 подачи охлаждающего раствора, насос 31 для охлаждения и смазки зоны резания с малой крыльчаткой 76 рабочего отсека 28 через катетер 29 к зоне резания.
После подачи охлаждающего раствора направляющую проволоку 27 вводят в сосуд в место закупорки и затем с помощью средства 21 для зажима направляющей проволоки фиксируют (см. фиг. 5-7). Для этого нажимают на педаль 14, и от распределителя воздуха 15 подается пневмосигнал к средству 21 для зажима направляющей проволоки, в его подпоршневую полость 98. Подвижный поршень 88, преодолевая усилие пружины 93, воздействует на наковальню 89, и направляющая проволока 27 зажимается между прижимными поверхностями 33 и 34, которые (см. фиг. 4) образованы выступом 91 и ответной выемкой 92 соответственно наковальни 89 и подвижного поршня 88.
В случае выполнения средства 21 для зажима направляющей проволоки по второму варианту (см. фиг. 7) зажим осуществляется так же, как и в первом случае, при нормально открытом вентиле 99. При этом после подачи сигнала в подпоршневую полость 98 рычаг 94 взаимодействует с торцем наковальни 89, создавая усилие прижима направляющей проволоки 27, пропорциональное усилию давления, умноженному на величину соотношения плеч рычага 94, что дает возможность увеличить силу прижима.
Одновременно пневмосигнал по магистрали 7 поступает к газовым подшипникам 35 и 36. Сжатый воздух через штуцер 5 поступает через радиальные отверстия 56 в стальной обойме 45 в кольцевую канавку 46 графитового вкладыша 47 и затем через радиальные капиллярные отверстия 48 и 49 в зазор между графитовым вкладышем 47 газовых подшипников 35 и 36 и полым ротором 32 и через торцевое отверстие 50 графитового вкладыша 47 в зазор между графитовым вкладышем 47 и разделительным кольцом 43, создавая воздушные подушки и взвешивая полый ротор 32 подвижной турбины 19.
При этом пневмосигнал по магистрали 8 через регулятор давления 16 поступает в камеру 39 крыльчатки 37, которая вращаясь, через муфту 60 передает вращение на гибкий вал 30 и скрепленный с ним инструмент 20. Скорость вращения инструмента зависит от уставки регулятора давления 16.
При нажатии на рукоятку 100 нормально открытого вентиля 99 средства 21 для зажима направляющей проволоки (см. фиг. 5-7) запорный элемент 101 перекрывает подачу пневмосигнала в подпоршневую полость 98. Давление в ней падает, и подвижный поршень освобождает направляющую проволоку 27 и под действием пружин 93 возвращается в исходное положение.
Поданный к газовым подшипникам 35 и 36 пневмосигнал сохраняет их взвешенное состояние, крыльчатка и гибкий вал с инструментом в это время могут вращаться или быть в состоянии покоя, а направляющая проволока освобождена и может быть при необходимости передвинута на необходимую величину (по оси).
Контроль скорости вращения осуществляется бесконтактным способом с помощью закрепленного на разделительном кольце 43 и в канале 38 под газовые подшипники 35 и 36 оптоволоконного контрольного устройства 13 и подключенного к нему кабелем 12 тахометра 18.
При вращении после подачи сжатого воздуха на консольно закрепленную крыльчатку 37 ось полого ротора 32 смещается относительно своего статического положения. В устройстве предусмотрена коррекция оси канала 38 (см. фиг. 4), который технологически выполнен со смещением оси на требуемый угол, что создает условия для улучшения параметров и исключает повышенный износ.
Поступательное перемещение инструмента 20 может быть осуществлено с помощью рукоятки управления 4, которая, перемещаясь в пазу 3, перемещает подвижную турбину 19 и скрепленный с ней рабочий отсек 28 с размещенным в нем гибким валом 30, скрепленным с инструментом 20 (или выполненным с инструментом 20 как одно целое). При этом штыри 24, закрепленные на корпусе турбины, перемещаются в отверстиях 32 неподвижной направляющей платформы 22, а храповик 61 муфты 60 перемещается в ответной полости 63 полого ротора 32.
В случае необходимости замены инструмента 20 нужно нажать на кнопки-фиксаторы 83 и вывести их из сквозного крепежного паза и этим повернуть рычаги 80 замка 66, освободить кулачки 84, которые выйдут из крепежных пазов 86 неподвижного корпуса 1 и попадут в соосные отверстия 87 наружных и внутренних трубок 64 и 65. При этом конический скос 85 рычага 81 замка 66 воздействует на коническую поверхность 59 крюка-фиксатора 58 фланца 57 подвижной турбины 19 и освободит крепежный кольцевой выступ 72 внутренней трубки 65.
Таким образом, замок 66 открыт, и рабочий отсек 28 при приложении небольшого осевого усилия легко отсоединить, выводя храповик 61 муфты 60 из ответной полости 63 полого ротора 32.
Установка другого рабочего отсека производится при нажатых кнопках-фиксаторах 83.
Технико-экономический эффект предложенного технического решения состоит в расширении функциональных возможностей, в упрощении устройства и повышении надежности, в возможности увеличения скорости вращения инструмента на 25% и повышения мощности турбины, а также в повышении точности контроля.
Формула изобретения: 1. Пневмотурбодвигатель для привода ручного инструмента, содержащий размещенные внутри неподвижного корпуса подвижную турбину с крыльчаткой, соединенную с установленным в канале на газовых подшипниках полым ротором и подключенную к пневмомагистрали, оптоволоконное контрольное устройство, имеющее кабель, скрепленную с турбиной рукоятку управления, средство для зажима направляющей проволоки, пропущенной между ее прижимными поверхностями, а также через полый ротор турбины внутри гибкого вала, и скрепленного с ним инструмента рабочего отсека, устройство для подачи рабочей среды для охлаждения и смазки зоны резания, размещенные внутри рабочего отсека, рабочий инструмент, связанный через гибкий вал с полым ротором крыльчатки для вращения и с рукояткой управления для поступательного перемещения, отличающийся тем, что крыльчатка размещена в камере, герметично отделенной от канала с размещенными в ней газовыми подшипниками, и соединена с полым ротором консолью, в канале между газовыми подшипниками установлено разделительное кольцо, ось канала наклонена в сторону, противоположную наклону оси выходного отверстия камеры крыльчатки, а точка пересечения оси канала и оси корпуса турбины равноудалена от газовых подшипников, устройство снабжено направляющей платформой с отверстиями, вмонтированной в неподвижный корпус между средством для зажима направляющей проволоки и подвижной турбиной, которая снабжена штырями, закрепленными на ее корпусе и подвижно размещенными в отверстиях направляющей платформы, которая связана с подвижной турбиной и со средством для зажима направляющей проволоки телескопическими трубками для направляющей проволоки, муфтой, взаимосвязывающей турбину и рабочий отсек и выполненной в виде храповика, связанного с инструментом через гибкий вал, и ответной полости под храповик, выполненной в полом роторе турбины, управляемым педалью распределителем воздуха и регулятором давления, а средство для зажима направляющей проволоки содержит установленный перпендикулярно оси подвижный поршень и наковальню, с которой взаимодействует подвижный поршень для создания усилия прижима, при этом подпоршневая полость подвижного поршня сообщена через нормально открытый вентиль, управляемый педалью распределителем воздуха, который сообщен с газовыми подшипниками, а входная пневмомагистраль камеры крыльчатки подключена к распределителю воздуха через регулятор давления.
2. Пневмотурбодвигатель по п. 1, отличающийся тем, что отражающие контрольные лунки оптоволоконного контрольного устройства выполнены на образующей разделительного кольца, а освещающие и приемные световоды закреплены напротив лунок в канале под газовые подшипники, при этом устройство снабжено тахометром и подключенным параллельно к нему таймером, а тахометр подключен к оптоволоконному контрольному устройству.
3. Пневмотурбодвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что наковальня установлена по оси подвижного поршня и образует с ним прижимные поверхности в виде выступа и ответной выемки, выполненных соответственно на наковальне и подпружиненном относительно нее подвижном поршне.
4. Пневмотурбодвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что наковальня установлена параллельно оси подвижного поршня и взаимодействует с ним через рычаг, при этом прижимные поверхности образованы свободным концом рычага и торцом наковальни, а в подвижном поршне вдоль оси устройства выполнено отверстие и размещена трубка для направляющей проволоки.
5. Пневмотурбодвигатель по пп. 1 4, отличающийся тем, что неподвижный корпус выполнен разъемным и имеет крепежные пазы, а его рабочий отсек выполнен сменным и дополнительно снабжен двумя концентрично установленными по оси трубками: наружной трубкой с закрепленным на ней замком и втулкой, в которой выполнены сквозные крепежные пазы, и внутренней трубкой, взаимосвязывающей инструмент через гибкий вал и установленную на подшипнике муфту с полым ротором крыльчатки и выполненной с кольцевым выступом, а корпус турбины выполнен с фланцем, имеющим крюки-фиксаторы, каждый из которых выполнен с конической поверхностью и взаимодействует с указанным кольцевым выступом внутренней трубки, при этом замок выполнен в виде двух двуплечих рычагов, одно плечо каждого из которых содержит жестко закрепленные кнопку-фиксатор и кулачок, взаимодействующий с одним из сквозных крепежных пазов втулки наружной трубки и с соответствующим пазом неподвижного корпуса, а другое плечо каждого из рычагов выполнено с коническим скосом, взаимодействующим с конической поверхностью соответствующего крюка-фиксатора, при этом наружная и внутренняя трубки выполнены с соосными перпендикулярными отверстиями для размещения кулачка при открытом замке.
6. Пневмотурбодвигатель пп. 1 5, отличающийся тем, что с противоположных торцов внутренней трубки рабочего отсека выполнены полости, в одной из которых на подшипнике установлен храповик муфты, связанный с ним патрубок и насос для охлаждения и смазки зоны резания, малая крыльчатка которого и гибкий вал инструмента закреплены на указанном патрубке, а в противоположной полости внутренней трубки размещена уплотнительная втулка, которая установлена на надетом на катетере втором патрубке и закреплена залитым в зазор между уплотнительной втулкой и этой полостью силиконовым уплотнительным кольцом.
7. Пневмотурбодвигатель по пп. 1 6, отличающийся тем, что гибкий вал выполнен за одно с инструментом в виде единой спиральной намотки трехзаходной, навитой виток к витку или с зазором между витками пружины, при этом намотка пружины содержит цилиндрический ствол, заканчивающийся режущей головкой в форме "оливы", на поверхности которой нанесено покрытие с микрокристаллами алмазов.