SU1263768A1 - Устройство ударного действи дл пробивани скважин в грунте - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЛИН В ГРУНТЕ, включающее корпус с наковальней , ударник с окнами, воздухо распределительный ступенчатьй патрубок с окнами, образукмций с ударником камеру пр мого хода, и втулку с выступом и окнами, размещенную в патрубке с возможностью уста новочного осевого перемещени , отличающеес  тем, чт 10 с целью повышени  производительности пробивани  скважин за счет увеличени  скорости обратного хода устройства , длина ударника меньше или равна рассто нию от наковальни до окон патрубка, а рассто ние от окон ударника до его заднего торца меньше рассто ни  от передней кро№си ( патрубка до его окон, при этом камера пр мого хода выполнена с возможностью периодического- сообщени  посредством окон патрубка с атмосферой при одном из крайних положений втулки. 2.Устройство по п.1,отличающеес  тем, что втулка имеет дополнительный выступ и окна, которые выполнены между выступами. 3.Устройство по п.1, о т л и тем , что длина чающеес  ударника меньше рассто ни  от передней кромки патрубка до наковальни. 12 13 5 11 67g

Description

Изобретение относитс  к горной и строительной технике, в частности к устройствам дл  образовани  скважин в грунте при бестраншейной прокладке коммуникаций. Известно устройство ударного действи  дл  пробивани  скважин в грунте, содержащее корпус с наковальней , ударник и патрубок с окнами , размещенные в корпусе, и шланг Недостатками устройства  вл ютс  низка  производительность пробивани  скважин в грунте и эксплуата ционна  ненадежность. Обусловлено это тем, что при пробивании глухих скважин затрачиваетс  значительное врем  на обратный ход устройства, осуществл емый за счет шланга, а также тем, что не исключена возможность обрыва шланга. Кроме того, при извлечении устройства нарушаетс  качество стенок скважины. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство ударного действи  дл  пробивани  сквежин в грунте включающее корпус с наковальней, ударник с окнами, воздухораспредели тельньш ступенчатый патрубок с окнами , образующий с ударником камеру пр мого хода и втулку с выступом и окнами, размещенную в патрубке с возможностью установочного осевого перемещени . Недостатками этого устройства  вл етс  низка  производительность пробивани  скважин в грунте. Это обусловлено тем, что скорость обратного хода устройства меньше скорости его пр мого хода, поскольку энерги  удара ударника по гайке меньше энергии удара по наковальне так как воздушный буфер, создаваемый в камере пр мого хода оказывает сопротивление движению ударника. Цель изобретени  - повышение про изводительности пробивани  скважин в грунте за счет увеличени  скорости обратного хода устройства. Поставленна  цель достигаетс  т что в устройстве, включающем корпу с наковальней, ударник с окнами, воздухораспределительный ступенчатый патрубок с окнами, образующий с ударником камеру пр мого хода, и втулку, с выступами и окнами, разме щенную в патрубке с возможностью установочного осевого перемещени , :длина ударника меньше или равна ра сто нию от наковальни до окон патрубка , а рассто ние от окон ударника до его заднего торца меньше рассто ни  от передней кромки патрубка до его окон, при этом камера пр мого хода выполнена с возможностью периодического сообщени  посредством окон патрубка с атмосферой при одном из крайних положений втулки. Кроне того, втулка имеет дополнительный выступ и окна, которые выполнены между выступами, а длина ударника меньше рассто ни  от переднего торца патрубка до наковальни. На фиг. 1 изображено устройства, продольный разрез, пр мой ход; на фиг. 2 - то же, обратный ход; на фиг. 3 - конструкци  устройства, патрубок которого имеет по сок; на фиг. 4 - конструкци  устройства, имеющего патрубок и втулку с окнами, пр мой ход; на фиг. 5 - то же, обратный ход; на фиг, 6 - устройство, ,втулка которого имеет дополнительный выступ и окна, пр мой ход; на фиг.7 то же, обратный ход. Устройство (фиг. 1, 2 и 3) состоит из корпуса 1 с наковальней 2, внутри которого размещен ударник 3 с окнами 4. В корпусе 1 размещен также воздухораспределительный ступенчатый патрубок 5, закрепленный к хвостовой части корпуса 1 посредством фланца 6, имеющего выхлопное окно 7, перекрываемое клапаном 8. Ударник 3 образует совместно с корпусом 1 камеру 9 обратного хода ударника 3, совместно с патрубком 5 - камеру 10 пр мого хода ударника 3, совместно с корпусом 1 и патрубком 5 - выхлопную камеру 11. Передн   12 и задн   13 кромки патрубка 5 определ ют соответственно момент впуска сжатого воздуха из камеры 10 через окно 4 ударника 3 в камеру 9 и момент выхлопа сжатого воздуха из камеры 9 через окно 4 ударника 3 в выхлопную камеру 11, Сжатый воздух подаетс  от компрессора (на чертежах не показан) по шлангу 14 и каналу 15 патрубка 5 в камеру 10. В режиме обратного хода устройства между патрубком 5 и ударником 3 образуетс  периодически зазор 16. Устройство (фиг. 3) имеет патрубок 5 с окнами 17 и по ском 18. На фиг. 4 показано устройство, патрубок 5 которого в ступени большего диаметра выполнен с проточкой 19, сообщающейс  с окнами 20. Внутри

3

патрубка 5 размещена втулка 21 с окнами 22 выступа 23 и осевым каналом В передней части патрубка 5 имеетс  эластичное кольцо 24, образующее совместно с патрубком 5 и втулкой 2 кольцевую камеру 25.

В режиме пр мого хода втулка 21 находитс  в переднем положении, перекрыва  окно 20 патрубка 5 и образу  со ступенью большего диаметра патруб ка 5 две кольцевые камеры 25 и 26. Сжатый воздух через окно 22 поступает в кольцевую камеру 26 и удерживает втулку 21 в переднем положении.

Во втулке 21 (фиг. 6и 7) выполиены дополнительные окна 27 и выступ 28, между выступом 28 и патрубком 5 образован зазор 29 при пр мом ходе устройства.

Ударник 3 имеет передний 30 и задний 31 торцы.

Устройство работает следующим образом.

Дл  работы устройства (фиг. 1 и 2) в режиме пр мого и обратного ходов по шлангу 14 и каналу 15 патрубка 5 в камеру 10 пр мого хода ударника 3 посто нно подаетс  сжатый воздух, под действием которого ударник 3 совершает возвратно-поступательные движени , нанос  удары по наковальне 2 корпуса 1 либо по фланцу б в зависимости от режима работы.

При пр мом ходе под действием ежа того воздуха, наход щегос  в камере 10, ударник 3 движетс  вперед и в крайнем переднем своем положении наносит удар по наковальне 2 (на фиг. 1). В этот же момент окно 4 ударника 2 выходит за переднюю кромку 12 патрубка 5 и сжатый воздух из камеры 10 через окно 4 ударника 3 поступает в камеру 9. Давление сжатого воздуха в обеих камерах выравниваетс , но так как площадь поперечного сечени  ударника 3 со стороны камеры 9 больше площади поперечного сечени  ударника 3 со стороны камеры 10, то возникает результирующа  сила, двигающа  ударник 3 назад. Сжатый воздух в камере 9 расшир етс  и, когда окна 4 ударника 3 выйдут за заднюю торцовую кромку 13 патрубка 5, воздух через окна 4 ударника 3 выходит в выхлопную камеру 11 откуда через окна 7 фланца 6, отгиба  клапан 8, удал етс  в атмосферу. Давление В камере 9 обратного хода

7684

ударника 3 падает (практически до атмосферного) н под действием сжатого воздуха в камере 10 пр мого хода ударник 3 вперед. Цикл повторитс . Клапан 8 устанавливаетс  д.и  исключени  попадани  частиц грунта внутрь машины.

Дл  реверсировани  хода устройства необходимо сдвинуть патру.бок 5 в крайнее заднее положение (фиг. 2, 3, 5 и 7).

При реверсировании хода устройства (фиг. 3) удары ударником 3 нанос тс  по фланцу 6 (в машинах - по гайке, ввинченной в корпус). Дл  этого впуск сжатого воздуха из камеры 10 пр мого хода ударника 3 в камеру 9 обратного хода осуществл етс  раньше, чем при работе в режиме пр мого хода, и ударник 3 не удар ет по передней части.корпуса 1, а выхлоп сжатого воздуха из камеры 9 обратного хода ударника 3 осуществл етс  позже, чем при работе в режиме пр мого хода, в результате, чего удар .ник 3 удар ет по фланцу 6, обеспечива  движение устройства назад. За исключением описанного принцип работы устройства в режиме реверса идентичен режиму пр мого хода.

При переводе патрзбка 5 из положени  пр мого хода (крайнее переднее положение) в положение реверса (крайнее заднее положение) между задним торцом 31 ударника 3 и передней кромкой 12 патрубка 5 (фиг.2) образуетс  зазор 16, через который сжатый воздух из камеры 10 пр мого хода ударника 3 выкодит в выхлопную камеру 11 и через окна 7 фланца 6 в атмосферу. Наиболее целесообразно осуществл ть перевод режима работы устройства с пр мого хода на реверс без отключени  подачи сжатого воздуха , т.е. устройство работает в режиме пр мого хода и, не останавлива  его работу, сдвинуть патрубок 5 в заднее крайнее положение. В этом положении ударник 3 под действием инерционных сил, сил отскока и сжатого воздуха, наход щегос  в камере 9, проргдет зазор 16, образованный между ним и патрубком 5, и далее будет перемещатьс  назад под действием сжатого воздуха в камере 9. При этом через зазор 16 сжатый воздух поступает из камеры 10 и выхлопную камеру 11 в атмосферу, причем в камеру 9 сжатый воздух поступает до момента образовани  зазора 16 и по действием-его ударник 3 сначала ос тановитс , а затем подойдет.в обра ном направлении. Давленне сжатого воздуха в камере 10 уменьшитс , та как она будет св зана с атмосферой и будет создаватьс  меньшее усилие тормоз щее движение ударника 3. Результатом будет повышение энергии удара при обратном ходе устройства Из камеры 9 обратного хода ударника 3 сжатый воздух практически не поступает в камеру 10. Это достигаетс  за счет того, что из канала 15 патрубка 5 поступающий воздушный поток  вл етс  более мощным и он фактически запирает.истечение сжатого воздуха из камеры 9 через окна 4 ударника 3. Дл  уменьшени  расхода сжатого воздуха из камеры ,9 можно использовать устройство, показанное на фиг. 3, у. которого патрубок 5 Имеет окна 17 и по сок 18, который перекрывает окно 5 ударника 3 в момен сообщени  камеры 10 с атмосферой через окна 17. В режиме пр мого хода через окна 17 сжатый воздух поступает в камеру 9, при реверсировании (в момент переключени ) через окно 17 сжатый воздух поступает из камеры 10 (пр мого хода -ударника ) в атмосферу. Устройство, показанное на фиг. 4 и 5, работает следуютцим образом. Сжатый воздух по каналу втулки 2 поступает в камеру 10 пр мого хода и через окна 22 - в кольцевую камеру 26. Под действием сжатого воздуха в камере 26 втулка 21 удерживаетс  -в крайнем переднем положении. Сжатый воздух через окна 4 ударника 3 поступает в камеру 9, ударник дбигаетс  до момента, когда его окна 4 выйдут за заднюю кромку 13 большой ступени патрубка 5. Сжатый воздух из камеры 9 через окна 4 ударника 3 въш дет в камеру Ц и через окна 7 фланца 6 - в атмосферу. Под действием 7686 сжатого воздуха в камере 10 ударник 3 будет перемещатьс  вперед, нанос  в переднем положении .удар по наковальне 2. Дл  реверсировани  хода необходимо сдвинуть втулку 21 (фиг. 5) в крайнее заднее положение, кольцева  камера 25 при этом сообщаетс  с камерой 10 и сжатый воздух поступает через окна 20 патрубка 5 и окно 4 ударника 3, который будет двигатьс  назад до нанесени  удара по фланцу 6. Когда окна 4 ударника 3 выйдут за заднюю кромку 13 патрубка 5,, произойдет выхлоп сжатого воздуха из камеры 9 в атмосферу. Воздухораспределение осуществл етс  задней кромкой 13 патрубка 5 и проточкой 19. Устройство (фиг. 6 и 7) работает следующим образом. При пр мом ходе устройства (фиг.6) сжатый воздух из магистрали через окна 27 и зазор.29 между выступом 28 втулки 21 и патрубком 5 поступает в камеру 9. Цикл аналогичен описанному , так как выступ 28 в воздухорас пределении не принимает участие. При переключении режима работы выступ 28 втулки 21 контактирует с патрубком 5, а окна 20 сообщаютс  с кольцевой камерой 25 и через окна 27 втулки 21 - с магистралью. Сжатый воздух из камеры 9 не удал етс  через окна 4 ударника 3, так как они перекрыты выступом 28. В то же врем  сжатый воздух выходит через окна 27 втулки 21 и окна 20 патрубка 3 в атмосферу. Таким образом, при работе устройства в режиме обратного хода повыаетс  энерги  удара ударника за счет нижени  противодавлени  в камере р мого хода. Это позвол ет увелиить скорость обратного хода ударпиа н повысить тем самым производиельность пробивани  скважин в рунте.

.3

4 19 г 6 /j

///

cpus5 28 29 / / fpue 6 27 28 1 20 I / I

Yf ,ibiy дЪ д/д1

I

27

25

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включающее корпус с наковальней, ударник с окнами, воздухораспределительный ступенчатый патрубок с окнами, образующий с ударником камеру прямого хода, и втулку с выступом и окнами, размещенную в патрубке с возможностью установочного осевого перемещения, отличающееся тем, что, фиг 1 с целью повышения производительности пробивания скважин за счет увеличения скорости обратного хода устройства, длина ударника меньше или равна расстоянию от наковальни до окон патрубка, а расстояние от окон ударника до его заднего торца меньше расстояния от передней кромки j патрубка до его окон, при этом камера прямого хода выполнена с возможностью периодического· сообщения посредством окон патрубка с атмосферой при одном из крайних положений втулки.

а

2. Устройство пон.1,отли- $ чающееся тем, что втулка имеет дополнительный выступ и окна, которые выполнены между выступами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина ударника меньше расстояния от передней кромки патрубка до наковальни.

SU .1263768