Устройство ударного действия для образования скважин в грунте

Устройство ударного действия для образования скважин в грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А н и Е (i1)75I922

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.78 (21) 2605830/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) M. Кл,з

E 02F 5/13

Е 02 F 17/14б

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.643.2:

:624.13 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Д. Плавских, Н. Г. Назаров, E. Н. Чередников, Н. П. Чепурной и А. Д. Терсков (71) Заявитель

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Изобретение относится к области строительной техники и предназначено, например, для образования скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, формования оболочек в указанных скважинах и т. п.

Известны устройства аналогичного назначения, состоящие из корпуса, ударника, размещенного в указанном корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и приспособления для их стабилизации или управления в процессе проходки скважин (1).

Недостатком таких устройств является увеличение присоединенной массы и габаритов, что ведет к снижению ударной мощности, передаваемой устройством на забой скважины, снижению надежности и долговечности из-за наличия дополнительных деталей и механизмов, необходимых для управления положением рабочего органа или ударника относительно корпуса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включающее корпус, состоящий из гильзы и наковальни, ударник с внутренней полостью и винтовыми прорезями и воздухораспределительный элемент. В таком устройстве вал выполнен с винтовыми выступами, взаимодействующими с винтовыми прорезями, которые образованы на ударнике, и соединен с корпусом посредством кулачковой муфты, одна из полумуфт которой смонтирована на валу, а другая — на корпусе устройства.

Замыкание и размыкание муфты производится давлением сжатого воздуха и тарированной пружиной, которые перемещают

10 в осевом направлении полумуфту, смонтированную на валу (2).

Недостатками известного устройства являются потеря ударной мощности из-за уменьшения рабочей площади ударника со

15 стороны задней камеры на величину площади поперечного сечения вала; снижение надежности работы устройства в заданном режиме, так как при случайных изменениях давления воздуха в магистрали происходит

20 переключение подвижной полумуфты. Кроме того, снижается долговечность устройства, так как детали, передающие крутящий момент большой величины от ударника к корпусу, работают в сложном ударно-ди25 намическом режиме.

Целью изобретения является повышение ударной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что корпус устройства выполнен с винтовыми

30 выступами, причем винтовые прорези и вы У51 922 ступы выполнены соответственно на внешней боковой поверхности ударника и на внутренней боковой поверхности гильзы корпуса. Кроме того, винтовые прорези и выступы выполнены соответственно на внутренней боковой поверхности полости, которая образована в передней части ударника и на наружной боковой поверхности части наковальни корпуса, при этом винтовые прорези на ударнике могут быть выполнены с переменным углом наклона.

На фиг. 1, 2 изображено предлагаемое устройство, различные конструктивные варианты, продольный разрез.

Устройство (фиг. 1) включает полый корпус 1, содержащий гильзу 2 и наковальню 3.

Корпус 1 выполнен с винтовыми выступами 4, размещенными на внутренней боковой поверхности гильзы 2. Внутри корпуса размещен ударник 5 с полостью 6 и винтовыми прорезями 7, выполненными на наружной боковой поверхности. В полости 6 ударника 5 размещен воздухораспределительный элемент 8.

На фиг. 2 показано устройство, отличающееся от устройства, изображенного на фиг. 1 тем, что винтовые прорези 7 и выступы 4 выполнены соответственно на внутренней боковой поверхности полости, образованной в передней части ударника 5 и на наружной боковой поверхности части наковальни 3 корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Под действием сжатого воздуха ударник

5 с использованием воздухораспределительного элемента 8 перемещается внутри корпуса 1 из одного крайнего положения в другое, причем в переднем крайнем положении он наносит удары по наковальне 3. При осевом перемещении ударника 5 (фиг. 1)

его винтовые прорези 7 взаимодействуют с винтовыми выступами 4 корпуса, поэтому он одновременно поворачивается вокруг собственной оси. В момент удара о наковальню 3 ударник 5 мгновенно останавливается и передает корпусу 1 не только осевой ударный импульс, но и значительный крутящий момент. Под действием осевого удара и крутящего момента корпус 1 перемещается в грунте, одновременно поворачиваясь вокруг продольной оси. При движении ударника 5 в заднее крайнее положение корпус 1 удерживается силами трения

З0

50 о грунт, а «мягкая» остановка его в заднем крайнем положении за счет силы давления воздуха со стороны полости 6 не позволяет передать корпусу 1 значительных продольных импульсов и крутящих моментов. Аналогичным образом работает устройство и по фиг. 2, с той лишь разницей, что винтовые выступы 4 корпуса 1 выполнены на выступающей части наковальни 3, а винтовые прорези 7 ударника 5 выполнены на боковой поверхности полости 9. В целях достижения плавпого и надежного разгона ударника 5 при прямом ходе его, при желаемых соотношениях осевого ударного импульса и крутящего момента в момент соударения ударника 5 с наковальней 3 корпуса 1 целесообразно винтовые выступы 4 на корпусе 1 выполнять в виде пальцев, а винтовые прорези 7 на ударнике 5 выполнять с переменным углом наклона.

Формула изобретения

1. Устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включающее корпус, состоящий из гильзы и наковальни, ударник с внутренней полостью и винтовыми прорезями и воздухораспределительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения ударной мощности, корпус устройства выполнен с винтовыми выстуt пами.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что винтовые прорези и выступы выполнены соответственно на внешней боковой поверхности ударника и на внутренней боковой поверхности гильзы корпуса.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что винтовые прорези и выступы выполнены соответственно на внутренней боковой поверхности полости, которая образована в передней части ударника и на наружной боковой поверхности части наковальни корпуса.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отл ич а ющ е е с я тем, что винтовые прорези на ударнике выполнены с переменным углом их наклона, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 275009, кл. Е 21 С 3/24, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 529285, кл. E 02 F 5/18, 1972.

751922

ôöã.1

Составитель О. Серегина

Корректор Т. Трушкина

Редактор 3. Ходакова

Заказ 1462/11 Изд. № 395 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2