Устройство ударного действия для образования скважин в грунте

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИК

Е 02 F 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3706960/29-03 (22) 06.03.83 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины (72) А. М. Холодов, В. В. Ничке, В. К. Передерей и И. Г. Кириченко (53) 621.643.2;624.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 899792, кл. Е 02 F 5/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 505774, кл. Е 02 F 5/18, 1968. (54) (57) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН

В ГРУНТЕ, содержащее корпус, в котором

„„SU 1301939 А1 установлен ударник, камеры рабочего и холостого хода, гайку и распорные механизмы в виде тормозных башмаков, толкателсй и возвратных пружин, размещенные в пневматических камерах, пневмомагистраль, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности устройства при одновременном повышении его компактноети, пневматические камеры с размещенными в них распорными механизмами выполнены в теле гайки и сообгцены между собой посредством кольцевой проточки и с пневмомагистра lbfo посредством впускноГо канала, которь:и выполнен в гайке, осевого канала и окна, которые выполнены в ударнике.

1301939

Изобретение относится к строительной технике, а именно к пневматическим устройствам ударного действия для образования скважин в грунте, и может быть использовано при прокладке подземных коммуникаций под полотном шоссейных дорог, автострад, улиц, под железнодорожными и трамвайными путями, под взлетно-посадочными полосами аэродромов и т.д. бестраншейным способом.

Цель изобретения-увеличение производительности устройства при одновременном повышении его компактности.

На фиг. 1 показано устройство ударного действия для образования скважин; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— сечение  — В на фиг. 2; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 3.

Устройство ударного действия для образования скважин в грунте состоит из корпуса

1, на котором закреплен кожух 2, и установленного в нем пневматического ударного механизма в виде ударника 3 и гайки 4, ввинченной в торец кожуха. В кожухе 2 выполнены пазы 5, а на конической поверхности кожуха — каналы 6. На внутренней поверхности кожуха выполнены расточки 7 и 8, а на боковой поверхности — паз 9.

На конической поверхности корпуса 1 крепится конус 10, образующий с конической поверхностью кожуха 2 зазор 11. Торец кожуха 2 входит в паз гайки 4, в котором установлено уплотнение 12.

Ступенчатый ударник 3 размещен внутри корпуса 1 и выполнен с осевым 13, двумя радиальными 14 и 15 и дополнительным 16 каналами, выходящими на цилиндрические поверхности большой 17 и меньшей 8 ступеней ударника. На большей ступени ударника выполнена лыска 19, причем в заднем положении ударника выход канала 16 на цилиндрическую поверхность большей ступени 17 и лыска 19 охватываются расточкой

8. На меньшей ступени ударника выполнены окна 20 и 21 — 22 из осевого 3 и дополнительного 16 каналов соответственно.

Корпус 1 с большей ступенью 17 ударника 3 образует камеру 23 холостого хода, а ударник 3, боковая внутренняя поверхность корпуса 1 и торец гайки 4 — камеру

24 рабочего хода. Внутренняя поверхность кожуха 2, боковая наружная поверхность корпуса 1 и торец гайки 4 образуют кольцевую воздушную камеру 25.

Гайка 4 выполнена со сквозным впускным

26 и выпускным 27 каналами, которые выходят в кольцевые расточки 28 и 29 соответственно, а также с пневматическими камерами 30 распорного механизма. Пневматтические камеры соединены между собой дополнительной кольцевой проточкой 31. Внутри камер размещены толкатели 32, выполненные в виде поршней с уплотнениями 33, тормозными башмаками 34 и коническими опорами 35, и возвратные пружины 36.

Пневматические камеры закрыты заглушка5

1О !

55 ми 37, сквозь которые проходит верхняя часть толкателей 32. К наружному торцу гайки 4 крепится крышка 38 с прокладкой 39 и уплотнением 40. Устройство имеет также пневмомагистраль (шланг) .

Устройство для образования скважин в грунте работает следующим образом.

При положении ударника 3 в крайнем заднем (в крайнем правом, фиг. 1) положении начинается его рабочий ход. Сжатый воздух подводится к устройству по пневмомагистрали и воздействует на торцовую поверхность малой ступени !8 ударника. Через окно 20 и впускной канал 26 в гайке воздух поступает в камеру 24 рабочего хода, воздействуя на торцовую поверхность большей ступени 17 ударника и на торцовую поверхность гайки. Каналы 14 и 15 перекрыты внутренней боковой поверхностью корпуса 1. Одновременно сжатый воздух по впускному каналу 26 поступает в кольцевую проточку 31 и из нее — p пневматические камеры 30, воздействуя на толкатели 32. Давление в камере 24 рабочего хода и в пневматических камерах 30 повышается. Появляющаяся от давления воздуха на торцовую поверхность гайки сила отдачи стремится переместить устройство в сторону, обратную образованию скважины, особенно при работе в грунтах различной категории и влажности, когда сила трения между корпусом и грунтом резко уменьшается.

Под давлением воздуха в пневматических камерах 30 толкатели 32 перемещаются в направлении от оси гайки 4, сжимая пружины 36. При этом тормозные башмаки 34 прижимаются к стенкам скважины (это положение башмаков показано на фиг. 1 пунктиром), удерживая устройство в скважине и не давая ему перемещаться в обратном направлении. Крышка 38 с прокладкой 39 и уплотнением 40 предотвращает утечку воздуха из камер 30 в атмосферу.

Ударник 3 начинает перемещаться вперед (фиг. 1, влево). При этом окно 20 перекрывается внутренней боковой поверхностью гайки, воздух в камеры 24 и 30 не поступает. Давление в этих камерах постепенно падает, а силы отдачи и сила прижатия тормозных башмаков к стенкам скважины уменьшаются.

В некоторый момент времени, предшествующий удару ударника 3 о переднюю часть корпуса 1, канал 15 ударника совмещается с пазом 9 на боковой поверхности корпуса и воздух начинает по ним поступать в кольцевую воздушную камеру 25.

Затем ударник наносит удар по передней части корпуса., внедряя его в грунт, а сжатый воздух из камеры 25 начинает поступать через каналы 6 и зазор 11 на коническую часть кожуха 2 и через пазы 5— на цилиндрическую поверхность кожуха, уменьшая трение между этими поверхностями и грунтом. Одновременно с этим канал 6 совмещается с выпускным каналом 27, 3 а канал 14 выходит в расточку 7. Происходит выпуск воздуха из камеры 24 рабочего хода и камер 30 через окно 21, канал

16, окно 22 и выпускной канал 27 в атмосферу и впуск в камеру 23 холостого хода через каналы 13 и 14. При этом давление воздуха в камерах 24 и 30 падает, пружины 36 возвращают толкатели 32 в исходное положение — тормозные башмаки отводятся от стенки скважины, растормаживая устройство и не препятствуя его движению вперед.

Ударник начинает двигаться назад, каналы 14 и 15 перекрываются боковой внутренней поверхностью корпуса, доступ воздуха в камеры 23 и 25 прекращается. Давление воздуха в камерах 24 и 30 поступенно повышается, между торцами большей ступени 17 ударника и гайки образуется воздушный буфер из-за неполного опорожнения камеры 24 рабочего хода и утечка воздуха из камеры холостого хода в камеру 24 через зазоры между наружной поверхностью ударника и внутренней поверхностью корпуса. Это приводит к появлению силы, направленной в сторону, противоположную образованию скважины, и стремящейся сдви1301939 нуть устройство в этом направлении. Сжатый воздух, воздействуя на толкатели 32, прижимает тормозные башмаки 34 к стенкам скважийы, и устройство не перемещается в обратном направлении.

В крайнем заднем положении (фиг. 1, в крайнем правом) окно 21 совмещено с выпускным каналом 27, а лыска 19 с каналом 16 выходит в расточку 8 корпуса l.

Воздух из камеры 23 холостого хода через лыску 19, расточку 8, канал 16 и совмещенное с выпускным каналом 27 окно 2! поступает в атмосферу. В этот момент окно

20 в меньшей ступени ударника совмещается с расточкой 28 и впускным каналом 26 гайки, и воздух подается в камеру рабочего хода

24 и в пневматические камеры 30. Ударник начинает двигаться вперед. Далее цикл повторяется.

Применение предлагаемого устройства для образования скважин в грунте по сравнению с известными позволит увеличить

20 его производительность за счет устранения его перемещения в направлении, обратном образованию скважины, под действием сил отдачи, возникающих в период разгона ударника.

1301939 б-8

27

Фиг. Ф

f- (nolepaymo)

Фиг. 5

Редактор Н. Марголина Твхред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 941/31 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4