Устройство ударного действия для образования скважин в грунте

Устройство ударного действия для образования скважин в грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1iii742544

Ф.9=-::,::.:.-«к-. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Занвлеио 01.08.77 (21) 2514658/29-03 (5 I ) M. Кл.

Е 02 F 5/18

Е 02 0 17/146 с ттрисоедииениеи заявки ¹

Государственный комитет (28) Приоритет— ло делам изобретений н открытий и„бликоваио 25 06.80. Бктллетеиь ¹ (53 ) УД К 621.643 .2: 624.3 (088.8) Дата опубликования описания 25.06 80 (72) Авторы изобретения

Х. Б. Ткач, А. Д. Костылев, В. В. Климашко и В. A. Козлов

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Изобретение относится к строительной технике и предназначается для пробивания скважин в грунте при бестраншейной проклад се подземных коммуникаций.

Известно устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, образующий совместно с корпусом камеру обратного хода, ступенчатый патрубок с окном на большей ступени, закреплен1О ный в хвостовой части корпуса, ступенчатая втулка с окнами, подвижная относительно патрубка, причем патрубок и втулка образуют между собой кольцевую камеру, а совместно с ударником — камеру рабочего хода, пружину

15 и эластичное кольцо, монтированное внутри патрубка в передней его части (1).

Недостаток устройства — низкая надежность работы, обусловленная тем, что через зазоры между контактирующими элементами воздух попадает в камеру, образованную кольцом, патрубком и втулкой. При этом создается давление, действующее на втулку, сдвигающее ее и

2 переводящее машину в режим реверсивной работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее корпус, ударник, имеющий окно и полость в хвостовой части и образующий с. корпусам камеру обратного хода, ступенчатый патрубок с окнами, укрепленный в хвостовой части корпуса, и подпружиненную ступенчатую втулку, выполненную с окнами и каналом в ее теле, который выходит одним концом на ее цилиндрическую поверхность, прн этом втулка установлена внутри патрубка и образует с ним и ударником камеру рабочего хода, а совместно с эластичным кольцом — кольцевую камеру (21

Недостаток известной конструкции — возможность попадания частиц грунта между контактирующими элементами патрубок-втулка, что приводит к их заклиниванию, и, как следствие, затрудняет, а порой исключает возмож44 4.

Втулка 10 в хвостовой части выполнена с проточкой 16. Внутри ступенчатой втулки !О монтирован стебель 17, жестко соединенный с ней посредством резьбы 18 (фиг. 2). Передняя часть стебля 17 выполнена с конической поверхностью 19 и окном 20, соединяющим кольцевую расточку !2 с магистралью. На меньшей ступени втулки 10 выполнена кольцевая расточка 21.

Патрубок 4 и втулка 10 образуют между собой камеру 22. В передней части патрубка 4 размещено эластичное кольцо 23 с конической поверхностью. Оно образует совместно с патрубком 4 и втулкой 10 кольцевую камеру 24.

Между втулкой 10 и патрубком 4 размещена пружина 25. Патрубок 4 прикреплен гайкой

26 к корпусу 1. В гайке выполнено окно 27 для для выхлопа воздуха. Сжатый воздух в машину подается по шлангу 28,закрепленному между втулкой 10 и стеблем 17.

Между внутренней поверхностью патрубка 4 и наружной поверхностью хвостовой части втулки 10 образован канал 29 для сообщения кольцевой камеры 24 с атмосферой.

Канал 29 может быть образован ступенчатой внутренней поверхностью 30 патрубка 4 и проточкой 16 на хвостовой части втулки 10, либо он может быть образован кольцевой расточкой 31 патрубка 4 и проточкой 16 втулки 10.

Устройство работает следующим образом.

Режим прямого хода.

Втулка 10 под действием пружины 25 находится в переднем положении. Передняя часть втулки 10 контактирует с эластичным кольцом 23 по конической поверхности 19, обра- . зуя кольцевую камеру 24.

Окна 14 втулки выходят в камеру 22. Большей ступенью втулка 10 перекрывает окна 5 латрубка 4. Канал !1 втулки 1О сообщает кольцевую камеру 24 через расточку 13 втулки 10 и через окна 15 втулки 10 с атмосферой.

При подаче сжатого воздуха по шлангу 28 в камеру 9, он через окно 20 стебля 17 поступает в расточку 12, а из нее через окна 14 во втулке 10 сжатый воздух поступает в камеру 22, тем самым фиксируя, совместно с пружиной 25, втулку 10 в переднем положении и, совместно с эластичным кольцом 23, герметизируя кольцевую камеру 24.

Ударник 2 под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 9, двигается вперед.

3 7425 ность переключения устройства на новый режим работы, т.е. снижается надежность работы.

Кроме того, кольцевая камера при прямом ходе устройства в известных конструкциях сообщаетсся через каналы во втулке и отверстие

5 в патрубке с выхлопной камерой, образованной корпусом, патрубком и гайкой. Учитывая то, что в выхлопной камере давление воздуха больше атмосферного, усилие, удерживающее втулку в крайнем переднем положении, будет несколько заниженным за счет уменьшения перепада давления сжатого воздуха между кольцевой камерой и камерой,.образованной между патрубком и втулкой, Тем самым снижается эффективность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности переключения режимов работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что между внутренней поверхностью патрубка и наружной поверхностью хвостовой части втулки образован канал для сообщения кольцевой камеры с. атмосферой, при этом канал втулки другим концом выходит. на ее торцовую поверхность.

Канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой может быть образован ступенчатой внутренней поверхностью патрубка и проточкой, которая выполнена на хвостовой части втулки.

Канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой может быть также образован кольцевой расточкой, которая выполнена на внутренней поверхности патрубка и проточкой хвостовой части втулки.

На фиг, 1 показано устройство ударного действия для образования скважин в грунте, продольный разрез, на фиг. 2 — реверсивный ме35 ханизм этого устройства в увеличенном масштабе; на фиг. 3 -разрез А-А на фиг, 2; на фиг4— это же устройство в режиме реверса; на фиг. 5 показан другой вариант устройства; на фиг. 6— реверсивный механизм этого устройства в увеличенном масштабе; на фиг. 7 — разрез Б-Б на фиг. 6; на фиг. 8 — это же устройство в режиме реверса.

Устройство содержит корпус 1, ударник 2 с окном 3 и полостью в хвостовой части, в ко4 5 торой размещен ступенчатый патрубок 4, имениций окна 5 с проточкой 6 в большей ступени и окно 7 в меньшей ступени.

° Устройство имеет камеру обратного хода 8 и камеру рабочего хода 9.

Внутри патрубка 4 монтирована ступенчатая

50 втулка 10. Втулка 10 выполнена с каналом 11 в ее теле и двумя расточками 12 и 13, причем канал 11 проходит над расточкой 12 и выходит в расточку 13 и на торцовую поверхность втул55 ки. Каждая из расточек соединена с наружной поверхностью втулки 10 окнами соответственно 14 и 15. Окно 14 (фиг. 3) выходит в расточку 12.

В конце хода ударник 2 наносит удар по корпусу 1, продвигая устройство вперед. Окно 3 ударника 2 выходит за передний торец патрубка 4 и сжатый воздух из камеры 9 через окно 3 поступает в камеру 8.

Так как площадь ударника 2 со стороны камеры 8 больше его плошади со стороны ка742544

5 меры 9, происходит движение ударника 2 назад.

Когда окно 3 ударника 2 выходит за заднюю торцовую кромку больц ей ступени патрубка 4, происходит выхлоп сжатого воздуха из камеры 8 через окна 27 гайки 26 в атмосферу.

Под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 9, ударник 2 начинает двигаться вперед и цикл повторяется.

Эластичное кольцо 23 при работе в режиме прямого хода опирается своей конической поверхностью 19 на втулку 10, герметизируя камеру 24. Воздух, попадающий в эту камеру через зазоры между контактирующими деталями (втулка-патрубок), по каналу 11, расточке 13, окну 15 и каналу 29 удаляется в атмосферу.

Режим обратного хода .

Натяжением шланга 28 устанавливают втулку 10 и крайнее правое положение (фиг. 4).

При этом окно !4 втулки 10 перекрывается патрубком 4, а эластичное кольцо 23 и втулка 10 образуют кольцевую щель между собой.

Кольцевая расточка 21 втулки !О сообщается с окном 7 патрубка 4. Канал 11 разобщен с атмосферой. Пружина 25 находится в сжатом состоянии.

Под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 9, втулка 10 фиксируется в крайнем правом положении (по чертежу), а воздух, попадающий в полость 22 ч"рез зазоры между контактирующимися поверхностями, удаляется через окно 7 патрубка 4 в атмосферу.

Ударник 2 двигается вперед под воздействием воздуха на его торцовую поверхность в камере 9. После того, как окно 3 ударника

2 совмещается с проточкой 6 латрубка 4, сжатый воздух через окна 5 и 3 поступает в камеру 8.

Усилие, действующее на ударник 2 со стороны камеры 8, больше усилия со стороны камеры 2. После перекрытия окна 3 ударника 2 патрубком 4 воздух в камере 8 сжимается образуя буфер.

Усилием со стороны камеры 8 ударник 2 останавливается и начинает двигаться назад.

При этом воздух в камере 8 расширяется.

В крайнем положении ударник 2 наносит удар по гайке 26 и тем самым осуществляет реверсирование хода устройства.

Когда окно 3 ударника 2 выходит эа задний торец большей ступени патрубка, оно сообщает камеру 8 через окна 27 гайки 26 с атмосферой. Под действием давления в камере 9 ударник 2 начинает движение вперед и цикл повторяется.

Перевод машины с режима реверса на режим прямого хода осуществляется автомати6 чески при прекращении подачн сжатого воздуха. Прн этом под действием пружины 25 патрубок 4 занимает крайнее левое положение и при последующей подаче воздуха устройство начинает работать в режиме прямого хода.

Переключение устройства с режима прямого хода на обратный осуществляется. без его останова, т.е. не прекращая подачу сжатого воздуха при приложении к шлангу тянущего уси10 лия примерно 40 кг.

Использование предлагаемого реверсивного устройства позволяет повысить надежность работы.

Фсрмула изобретения

1. Устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее корпус, ударник, имеющий окно и полость в хвостовой

20 части и образующий с корпусом камеру обратного хода, ступенчатый патрубок с окнами, закрепленный в хвостовой части корпуса, и подпружиненную ступенчатую втулку, выполненную

O OKHBMH H KBB3IIOM B O0 TGIIO, который BbIXOдит одним концом на ее цилиндрическую поверхкость, при этом втулка установлена внутри патрубка и образует с ним и ударником камеру рабочего хода, а совместно с эластичным кольцом — кольцевую камеру, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности переключения режимов работы устройства, между внутреннек поверхностью патрубка и наружной поверхностью хвостовой части втулки

35 образован канал для сообщения кольцевой камеры с ат.биосферой, при этом канал втулки другим концом вы>;одит на ее торцов> ю поверхность.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой образован ступенчатой внутренней поверхностью патрубка и проточкой, которая выполнена «а хвостовой части втулки.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой образован кольцевой расточкой, которая выполнена на внутреннеи

50 поверхности чатрубка. и проточкой хвостовой час-.. . втулки.

Ис точникн информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке

Р 2362865/03, кл. E 02 F 5/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

Р 2416534/03, кл. Е 02 F 5/18, 1976.