SU1183623A1 - Percussive device for driving holes in soil - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус, воздухораспределительный патрубок с центральным и радиальными каналами, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещени , ударник и вкладыши, размещенные в радиальных каналах патрубка и соединенные с упругим элементом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности устройства за счет обеспечени  фиксации вкладышей и предотвращени  попадани  инородных частиц внутрь устройства, упругий элемент выполнен в виде витой пружины, установленной перпен- дикул рно центральному каналу патрубка. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что на вкладыщах выполнены открытые пазы. с (Q1. DEVICE OF SHOCK ACTION FOR WELLS IN THE GROUND, comprising a housing, an air distribution pipe with central and radial channels, mounted in the housing with the possibility of axial movement, a hammer and inserts placed in the radial channels of the socket and connected to an elastic element, characterized by in order to increase the operational reliability of the device by ensuring the fixation of the liners and preventing foreign particles from getting inside the device, the elastic element is designed as a twisted dining mounted perpen- Dikulja angles nozzle central channel. 2. A device according to claim 1, characterized in that open inserts are made on the inserts. with (Q

Description

1 86 7 7Г 9 2070 б ;4 Г8 3 1 86 7 7G 9 2070 b; 4 G8 3

0000

соwith

О5O5

toto

00 Изобретение относитс  к области строительной техники и предназначено дл  проходки скважин при бестраншейной прокладке трубопроводов в грунте. Известно устройство дл  проходки скважин в грунте, включающее корпус, ударник и воздухораспределительный патрубок, закрепленный посредством упругой втулки в гайке корпуса и имеющий продольный канал 1. Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает реверсивность хода после проходки скважины. Это приводит к снижению производительности за счет непроизводительных затрат времени на извлечение устройства из скважины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  реверсивное устройство дл  проходки скважин в грунте, содержащее корпус, воздухораспределительный патрубок с центральным и радиальными каналами, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещени , ударник и вкладыш, размещенные в радиальных каналах патрубка и соединенные с упругим элементом 2. Основным недостатком известного устройства  вл етс  низка  эксплуатационна  надежность, обусловленна  тем, что центральныи канал не защищен от попадани  в него инородных частиц, которые могут проникнуть также внутрь устройства, что приведет к быстрому износу патрубка, ударника и корпуса. Кроме того, вкладыши выход т из стро , поскольку они имеют большие контактные поверхности. Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности устройства за счет обеспечени  фиксации вкладышей и предотвращени  попадани  инородных частиц внутрь устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве ударного действи  дл  проходки скважин в грунте, содержащем корпус, воздухораспределительный патрубок с центральным и радиальными каналами, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещени , ударник и вкладыши, размещенные в радиальных каналах патрубка и соединенные с упругим элементом, упругий элемент выполнен в виде витой пружины, установленной перпендикул рно центральному каналу патрубка. Причем на вкладышах выполнены открытые пазы. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; продольный разрез; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пр мой ход устройства; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - обратный ход устройства . Устройство состоит из корпуса 1, имеющего переднюю заостренную часть 2 и хвостовую часть 3 с утолщенной торцовой стенкой , в которой выполнены каналы 4, сообщающие внутреннюю полость корпуса 1 с атмосферой. Внутри корпуса 1 размещен с возможностью продольного перемещени  ударник 5, имеющий открытую с заднего торца полость 6 и боковые отверсти  7. Ударник 5 раздел ет полость корпуса 1 на две камеры - переднюю рабочую камеру 8 и заднюю выхлопную камеру 9. Дл  управлени  впуском воздуха в переднюю камеру 8 и выхлопа из нее отработанного воздуха в атмосферу устройство имеет воздухораспределительный патрубок 10, который установлен в хвостовой части 3 корпуса 1 с возможностью продольного перемещени  относительно корпуса 1, а передн   часть 11 патрубка 10 входит в полость 6 ударника 5. Центральный (продольный) канал 12 патрубка 10 соединен с источником сжатого воздуха (не показан), подводимого к устройству по гибкому воздуховоду 13, при этом полость 6 ударника посто нно сообщена с источником сжатого воздуха, Дл  фиксации патрубка в его крайних положени х устройство имеет вкладыши 14, на которых выполнены открытые пазы 15. Вкладыши размешены в радиальных каналах 16 патрубка 10 и соединены с витой пружиной 17, размещенной в центральном канале 12 патрубка 10 перпендикул рно ему. В корпусе выполнены гнезда 18 и 19 дл  размещени  в них вкладышей при фиксаЦ и патрубка в крайних рабочих положени х . Пружина 17 перекрывает продольный канал 12 и предохран ет внутренние полости машины от загр знени . Между передней частью 11 патрубка 10 и хвостовой частью 3 корпуса 1 установлена пружина сжати  20, котора  служит дл  установки патрубка в переднее крайнее положение . В режиме «Пр мой ход устройство работает следующим образом. При подаче воздуховоду 13 сжатого воздуха , который через продольный канал 12 патрубка 10 поступает в полость 6 ударника 5, вкладыши 14 под действием сжатого воздуха, поступающего через продольный канал 12 и радиальный канал 16, выдвигаютс  в радиальном направлении, вход т в гнезда 18, упира сь пазами 15 в корпус 1, и фиксируют патрубок относительно корпуса 1 в переднем рабочем положении (фиг. 3). При этом пружина 17 раст гиваетс  и не преп тствует проходу воздуха в полости машины. Вследствие того, что площадь ударника 5, воспринимающа  давление со стороны камеры 8, больще площади ударника, воспринимающей давление со стороны полости 6, ударник 5 двигаетс  в сторону хвостовой части 3 корпуса 1. По мере движени  ударника 5 назад его отверсти  7 закрываютс  передней частью 11 патрубка 10, после чего движение ударника назад нродолжаетс  по инерции и за счет работы расширени  сжатого воздуха, заключенного в передней рабочей камере 8. Далее отверсти  7 ударника вновь открываютс  и сообщают переднюю рабочую камеру 8 с выхлопной камерой , котора  в свою очередь каналами 4 в хвостовой части корпуса 3 сообщена с атмосферой, благодар  чему происходит выхлоп отработанного воздуха из передней рабочей камеры 8 в атмосферу. После выхлопа отработанного воздуха ударник 5, благодар  воздействию на него давлени  сжатого воздуха в полости 6, останавливаетс  и начинает двигатьс  в сторону передней части 2 корпуса 1. По мере движени  ударника 5 вперед отверсти  7 в ударнике сначала перекрываютс  передней частью 11 патрубка 10, а затем вновь открываютс , благодар  чему передн   рабоча  камера 8 вновь заполн етс  воздухом. После впуска воздуха в камеру 8 ударник 5 доходит до передней части 2 корпуса 1, сообш,ает ей удар и начинает двигатьс  назад. Далее цикл повтор етс , а корпус,благодар  действию ударов внедр етс  в грунт. Реверсирование хода устройства осуществл етс  следующим образом. Прекращаетс  подача в устройство сжатого воздуха, и тем самым патрубок 10 освобождаетс  от фиксации, так как пружина 17 сжимаетс  и вкладыши 14 выход т из гнезд 18 и вт гиваютс  в радиальные каналы 16 патрубка 10. Далее нат жением воздуховода 13 патрубок 10 перемещаетс  в крайнее заднее положение, после чего при нат нутом воздуховоде 13 в устройство подаетс  сжатый воздух. В крайнем заднем положении патрубок 10 фиксируетс  так же, как и при крайнем переднем положении, т.е. вкладыщи 14 под давлением пружины 17, котора  разжимаетс  сжатым воздухом, выУ////////Л //////////7/Л00 The invention relates to the field of construction equipment and is intended for drilling wells for trenchless laying of pipelines in the ground. A device for drilling wells in the ground is known, which includes a housing, a hammer, and an air distribution nozzle fixed by means of an elastic sleeve in the housing nut and having a longitudinal channel 1. The disadvantage of this device is that it does not ensure the reversibility of the stroke after drilling a well. This leads to a decrease in productivity due to the unproductive time spent on removing the device from the well. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a reversing device for drilling wells in the ground, comprising a housing, an air distribution pipe with central and radial channels, mounted in the housing with axial movement, a hammer and an insert placed in the radial channels of the coupling and connected with elastic element 2. The main disadvantage of the known device is low operational reliability due to the fact that the central channel is not protected from foreign particles that can penetrate into the device, which will lead to rapid wear of the pipe, drummer and body. In addition, liners are worn out because they have large contact surfaces. The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the device by ensuring that the liners are fixed and to prevent foreign particles from getting inside the device. The goal is achieved by the fact that in the percussion device for drilling wells in the ground, comprising a housing, an air distribution pipe with central and radial channels, installed in the housing with the possibility of axial movement, a hammer, and inserts placed in the radial channels of the socket and connected to an elastic element, the elastic element is made in the form of a coil spring mounted perpendicular to the central channel of the nozzle. And on the liners made open grooves. FIG. 1 shows the device, a general view; lengthwise cut; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 — device forward travel; in fig. 4 shows a section BB in FIG. 3; in fig. 5 - reverse the device. The device consists of a housing 1 having a forward pointed part 2 and a tail part 3 with a thickened end wall in which channels 4 are made, which communicate the internal cavity of the housing 1 with the atmosphere. Inside the housing 1, a drummer 5 is arranged with the possibility of longitudinal movement, having a cavity 6 open at the rear end and side openings 7. The drummer 5 divides the cavity of housing 1 into two chambers — the front working chamber 8 and the rear exhaust chamber 9. For controlling the air inlet to the front chamber 8 and exhaust from it of exhaust air into the atmosphere; the device has an air distribution pipe 10, which is installed in the tail part 3 of the housing 1 with the possibility of longitudinal movement relative to the housing 1, and the front part 11 of the pipe 10 enters cavity 6 of the striker 5. The central (longitudinal) channel 12 of the nozzle 10 is connected to a source of compressed air (not shown) supplied to the device via a flexible duct 13, while the cavity 6 of the striker is permanently connected to the source of compressed air. its extreme positions the device has inserts 14, on which open grooves 15 are made. Inserts are placed in radial channels 16 of nozzle 10 and connected to a twisted spring 17 placed in the central channel 12 of nozzle 10 perpendicular to it. In the housing there are slots 18 and 19 for placing the inserts in them at the fixing and the branch pipe in the extreme working positions. Spring 17 closes the longitudinal channel 12 and protects the internal cavities of the machine from contamination. A compression spring 20 is installed between the front part 11 of the nozzle 10 and the tail part 3 of the housing 1, which serves to set the nozzle in the front end position. In the “Forward running mode, the device works as follows. When the compressed air duct 13 is supplied, which through the longitudinal channel 12 of the nozzle 10 enters the cavity 6 of the striker 5, the inserts 14 under the action of the compressed air entering through the longitudinal channel 12 and the radial channel 16 move in the radial direction, enter the slots 18, the abutment Fold the slots 15 into the housing 1, and fix the nozzle relative to the housing 1 in the forward operating position (FIG. 3). In this case, the spring 17 is stretched and does not prevent the passage of air in the cavity of the machine. Due to the fact that the area of the impactor 5, which perceives pressure from the chamber 8, is larger than the area of the impactor, which perceives pressure from the cavity 6, the impactor 5 moves towards the tail section 3 of housing 1. As the impactor 5 moves backward, its apertures 7 close with the front part 11 the pipe 10, after which the movement of the hammer back is continued by inertia and due to the expansion work of the compressed air enclosed in the front working chamber 8. Next, the holes 7 of the drummer reopen and report the front working chamber 8 with the exhaust the camera, which in turn channels 4 in the tail part of the housing 3 communicates with the atmosphere, so that exhaust air from the front working chamber 8 to the atmosphere is exhausted. After exhausting the exhaust air, the impactor 5, due to the pressure exerted on it by the compressed air in cavity 6, stops and begins to move toward the front part 2 of housing 1. As the impactor 5 moves forward, the holes 7 in the impactor first overlap the front part 11 of the nozzle 10, and then reopening, whereby the front working chamber 8 is refilled with air. After the air is introduced into chamber 8, the striker 5 reaches the front part 2 of housing 1, informs her of the blow and begins to move backwards. Then the cycle repeats, and the body, through the action of shocks, is inserted into the ground. The reversal of the stroke of the device is carried out as follows. The compressed air supply to the device is stopped, and thus the nozzle 10 is released from fixation, as the spring 17 is compressed and the inserts 14 exit from the sockets 18 and are drawn into the radial channels 16 of the nozzle 10. Next, by tensioning the duct 13, the nozzle 10 moves to the rearmost position, after which, with the air inlet 13 being taut, compressed air is supplied to the device. In the rearmost position, the nozzle 10 is fixed in the same way as in the extreme forward position, i.e. inserts 14 under the pressure of the spring 17, which is uncompressed by compressed air, you //////// L ////////// 7 / L

Фиг..FIG ..

Фи-г.З ход т из радиальных каналов 16 патрубка 10 и вход т в гнезда 19 корпуса. При этом пружина 20 сжата. При таком положении патрубка 10 впуск сжатого воздуха в переднюю рабочую камеру 8 и выхлоп отработанного воздуха из этой камеры происходит так же, как и при переднем положении патрубка, а ударник 5 также совершает внут ри корпуса возвратно-поступательное движение . Однако, благодар  тому, что впуск воздуха в переднюю рабочую камеру 8 происходит раньше, чем при переднем положении патрубка, ударник 5 при своем движении вперед останавливаетс , не достигнув передней части 2 корпуса и не сообш.ив ей удар. При движении ударника 5 назад под действием давлени  сжатого воздуха со стороны передней рабочей камеры 8 выхлоп отработанного воздуха из этой камеры происходит позднее, чем при переднем положении патрубка 10, благодар  чему ударник 5, успев затормозитьс  силами давлени  в его полости 6, достигает хвостовой части 3 корпуса и сообщает ей удар. Под действием ударов, сообщаемых ударником 5 хвостовой части корпуса 3, устройство по образованной скважине движетс  по направлению к ее устью. Дл  переключени  устройства с реверса на пр мой ход достаточно прекратить подачу в устройство сжатого воздуха. При прекращении подачи сжатого воздуха в устройство пружина 17 сжимаетс  и перекрывает продольный канал 12 патрубка 10 и перемещает вкладыши 14 из гнезд 19 в радиальные каналы 16 патрубка, тем самым освобожда  патрубок 10, который пружиной 20 возвращаетс  в крайнее переднее положение. Использование предлагаемого технического рещени  позвол ет повысить эксплуатационную надежность реверсивного устройства за счет предотвращени  попадани  инородных частиц внутрь устройства.Fi-g. The passage from the radial channels 16 is the nozzle 10 and enters jacks 19 of the housing. When this spring 20 is compressed. In such a position, the nozzle 10 injects compressed air into the front working chamber 8 and exhaust air from this chamber in the same way as when the nozzle was in the forward position, and the hammer 5 also reciprocates inside the body. However, due to the fact that the air inlet to the front working chamber 8 occurs earlier than at the front position of the nozzle, the impactor 5 stops forward during its forward movement, not reaching the front part 2 of the body and not communicating the blow to it. When the striker 5 moves back under the pressure of compressed air from the front of the working chamber 8, exhaust air from this chamber occurs later than when the nozzle 10 is in the front position, so that the hammer 5, having managed to brake by pressure in its cavity 6, reaches the tail part 3 the hull and tells her to blow. Under the action of the blows imparted by the striker 5 of the tail section of the housing 3, the device moves along its wellbore along the formed well. To switch the device from reverse to forward, it suffices to stop the supply of compressed air to the device. When the compressed air supply to the device is stopped, the spring 17 compresses and closes the longitudinal channel 12 of the nozzle 10 and moves the inserts 14 from the sockets 19 to the radial channels 16 of the nozzle, thereby releasing the nozzle 10, which is returned to the extreme forward position by the spring 20. The use of the proposed technical solution makes it possible to increase the operational reliability of the reversing device by preventing the entry of foreign particles inside the device.

IdId

f4f4

5 6 ш5 6 w

фиг. 5 1 20 18 J 1 и %%ж :(|)фффффффbFIG. 5 1 20 18 J 1 and %% g: (|) fffffb

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО УДАРНОГО1. SHOCK DEVICE ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус, воздухо распределительный патрубок с центральным и радиальными каналами, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения, ударник и вкладыши, размещенные в радиальных каналах патрубка и соединенные с упругим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства за счет обеспечения фиксации вкладышей и предотвращения попадания инородных частиц внутрь устройства, упругий элемент выполнен в виде витой пружины, установленной перпендикулярно центральному каналу патрубка.ACTIONS FOR PASSING WELLS IN THE SOIL, comprising a housing, an air distribution pipe with central and radial channels, mounted in the housing with axial movement, a hammer and inserts located in the radial channels of the pipe and connected to an elastic element, characterized in that, in order to increase the operational reliability of the device by ensuring the fixation of the liners and preventing the ingress of foreign particles into the device, the elastic element is made in the form of a twisted spring mounted perp dikulyarno nozzle central channel. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что на вкладышах выполнены открытые пазы.2. The device according to π. 1, characterized in that the openings are made open grooves. фиг. 1FIG. 1