Пневматическое реверсивное устройство ударного действия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPI4 (21) 3622246/29-03 (22) 30.05.83 (46) 30.08.87. Бюл. № 32 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Х.Б.Ткач и А.Д.Костылев (53) 621.643.2:624.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 238424, кл. Е 02 F 5/18, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 660432, кл. Е 02 F 5/18, 1973. (54)(57) 1. ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ РЕВЕРСИВНОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее корпус, ударник с окном и г ол стью в хвостовой части, образующий с корпусом переднюю рабочую камеру, ступенчатый патрубок, закрепленный в хвостовой части корпуса, образующий с ударником заднюю рабочую камеру, имеющий выступ, взаимодействующий с упорами корпуса,и амортизатор с каналами, о т л и ч а ю—

„„Я0„„1333747 А 1 (51)4 Е 02 F 5 18 щ е е с я тем, что, с целью повышения энергии удара и надежности ра-, боты, полость ударника и патрубок расположены эксцентрично относительно продольной оси устройства, причем большая ступень патрубка выполнена с прорезью.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю .щ е е с я тем, что передняя часть ударника выполнена эксцентрично относительно продольной оси устройства, причем массы -частей ударника, расположенные симметрично относительно продольной оси устройства, равны между собой.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что между передним торцом ударника и полостью выполнена лыска, причем массы частей ударника, расположенные симметрично С относительно продольной оси устройства, равны между собой.

33747

l 13

Изобретение относится к строительной технике и предназначено для устройств ударного действия, применяемых, например, для пробивания скважины в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известно пневматическое реверсивное устройство., содержащее цилиндрический корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, воздухораспределительный патрубок с резьбой и гайку с каналами.

Недостатком этого устройства является неудобство в работе и продолжительность процесса переключения с одного режима работы устройства на другой. Для исключения самопроизвольного переключения машины с одного режима работы на другой увеличивают необходимое для реверсирования количество оборотов (в серийных машинах 10-14 оборотов).

Для реверсирования необходимо отключить подачу сжатого воздуха, отсоединить воздухоподводящие шланги и вращением шланга обеспечить поворот патрубку на 10-14 оборотов, что при длинных скважинах не всегда возможНо Все это приводит к увеличению продолжительности процесса переклю- ., чения с одного режима работы на другой.

Наиболее близким по технической сущности является пневматическое реверсивное устройство ударного действия, содержащее корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, образующий с корпусом переднюю рабочую камеру, ступенчатый патрубок, закрепленный в хвостовой части корпуса, образующий с ударником заднюю рабочую камеру, имеющий выступ, взаимодействующий с упорами корпуса, и амортизатор с каналами.

Недостатками этого устройства являются небольшая .долговечность ударника и корпуса, которые ослаблены соответственно продольным пазом и выступом, малая производительность, так как приходится уменьшить энергию удара, чтобы напряжения в ослабленном

/ ударнике не превысили допустимые, ненадежность работы устройства, возможно заклинивание ударника с выступом., входящим в паз ударника из-за, например, попадания грунта между пазом и выступом, 15

Цель изобретения — повышение энергии удара и надежности работы — достигается тем, что B пневматическом реверсивном устройстве ударного действия, содержащем корпус, ударник с и окном и полостью в хвостовой части, образующей с корпусом переднюю рабочую камеру, ступенчатый патрубок, закрепленный в хвостовой части корпуса, образующий с ударником заднюю рабочую камеру, имеющий выступ, взаимодействующий. с упорами корпуса, и амортизатор с каналами, полость ударника и патрубок расположены эксцентрично относительно продольной оси устройства, причем большая ступень патрубка выполнена с прорезью, Передняя часть ударника выполнена эксцентрично относительно продольной оси устройства, причем массы частей ударника, расположенные симметрично относительно продольной оси устройства, равны между собой.

Кроме того, между передним торцом ударника и полостью выполнена лыска, причем массы частей ударника, расположенные симметрично относительно продольной оси устройства, равны между собой.

На фиг, 1 показано устройство, продольное сечение, на фиг. 2 — устройство с эксцентричной передней частью ударника; на фиг, 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. ; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг,2; на фиг.6 — устройство с лыской, размещенной в средней части ударника; на фиг. 7 — сечение

Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8 — устройство с ассиметричными воэдухораспределительными кромками патрубка.

Пневматическое реверсивное устройство состоит из корпуса 1, ударника 2 с окном 3 и полостью 4 в хвостовой части. В полости 4 ударника 2 размещен патрубок 5, имеющий две ступени, В ступени большего диаметра патрубка 5 выполнена прорезь 6, которая размещена ниже продольной оси его симметрии. Патрубок 5 выполнен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси симметрии, закреплен в хвостовой части корпуса 1 и своей ступенью большего диаметра установлен в хвостовой полости 4 ударника 2, которая выполнена смещенной относительно продольной оси устройства (эксцентриситет е показан на фиг. 1).

4 (фиг. 2) патрубка 5 сжатый воздух из камеры 7 через окно 3 ударника 2 поступает в камеру 9 и оттуда через канал 11 амортизатора 10 удаляется в атмосферу. 3а счет давления сжатого воздуха, находящегося в камере 8, ударник 2 движется вперед и цикл повторяется.

В связи с тем, что полость 4 ударника 2 смещена относительно продольной оси ударника 2.(на величину эксцентриситета е) и в ней установлен патрубок 5, ударник 2 зафиксирован от поъорота относительно корпуса 1, поэтому в режиме прямого хода окно

3 ударника 2 взаимодействует только с кромками 16 и 17 патрубка 5, находящимися над осью симметрии патрубка 5.

Для того чтобы исключить передачу составляющей ударного импульса, возникающего из-за ассиметричности массы ударника 2 по отношению к продольной его оси, предусмотрено два варианта.

Уравновешивание массы ударника 2 за счет выполнения: а) передней части 14 ударника эксцентрично относительно продольной оси (фиг ° 2) устройства; б) лыски 15 (фиг, 6), размещенной в средней части ударника 2.

При использовании вариантов по фиг. 2 и 6 распределение массы ударника 2 относительно продольной его оси становится симметричным, т.е ° насколько эксцентричная полость 4 уменьшает массу ударника 2, лежащую ниже его продольной оси, настолько лыска 15 (эксцентричная поверхность

14) уменьшает его массу, лежащую выше его продольной оси. В силу этого происходит удар по оси симметрии ударной массы ударника 2. В результате при ударе не возникает поперечной составляющей от ударного импульса.

При использовании патрубка 5 с асимметричными воздухораспределительными торцовыми кромками (фиг. 1, 2, 6) при прямом ходе кромки 16 и 17 взаимодействуют с окном 3 ударника 2.

Прорезь 6 (а следовательно, и торец

18 патрубка 5) в воздухораспределении не участвует.

Обратный ход устройства.

Для переключения на обратный ход необходимо развернуть патрубок 5 на

180 . В этом случае с окном 3 ударника 2 взаимодействуют торцовые кром!

3 133374

Корпус 1 совместна с ударником 2 образует камеру 7 обратного хода ударника 2. Совместно с патрубком 5 ударник 2 образует камеру 8 прямого хода ударника 2, Совместно корпус 1, 5 ударник 2 и патрубок 5 образуют выхлопную камеру 9. Патрубок 5 закреплен к корпусу 1 посредством амортизатора,10, имеющего каналы 11 для выхлопа сжатого воздуха из камеры

9 в атмосферу. Амортизатор 10 имеет упоры 12, взаимодействующие с выступом 13 патрубка 5, ограничивающие поворот патрубка 5 (фиг. 3).

В ударнике 2 может быть выполнена передняя часть 14, эксцентрично относительно продольной оси устрой. ства (фиг. 2), либо лыска 15 (фиг,6), размещенные в средней части ударни- 20 ка 2, причем массы частей ударника, расположенные симметрично относительно продольной оси устройства, равны между собой.

Патрубок 5 выполнен с прорезью 6 25 при этом расстояние между торцами 16 и 17 патрубка 5 (фиг. 2), определяющими момент впуска сжатого воздуха из камеры 8 в камеру 7 и выхлопа сжатого воздуха их камеры 7 в камеру 9 при работе в режиме прямого хода устройства, может быть равным (фиг. 8) или большим (фиг. 1, 2 и 6) расстояния между торцами 18 и 19 патрубка 5, определяющими момент впуска сжатого

35 воздуха и выхлопа его из камеры 7 в режиме работы устройства на обратном ходу.

Устройство работает следующим образом.

Прямой ход устройства.

При подаче сжатого воздуха в камеру 8 прямого хода ударника 2 последний движется вперед, нанося в своем переднем положении удар по пе45 редней части корпуса 1 (положение показано на фиг. 1). После прохождения окна 3 ударника 2 передней торцовой кромки 16 (фиг. 2) патрубка 5 сжатый воздух из камеры 8 через окно 3 удар50 ника 2 поступает в камеру 7 обратного хода ударника 2. В связи с тем, что площадь ударника 2 со стороны камеры 7 больше площади ударника 2 со стороны камеры 8, ударник 2 начи55 нает двигаться в сторону хвостовои части за счет расширения сжатого воз.духа в камере 7. После прохождения окна 3 ударника 2 задней кромки 17,5 У 10 rr

79.

5 13 ки 18 и 19 патрубка 5, которые были расположены ниже продольной оси (сейчас они займут положение над продольной осью патрубка 5).

При подаче сжатого воздуха в камеру 8 ударник 2 движется вперед и после прохождения окна 3 ударника 2 торцовой кромки 18 патрубка 5 сжатый воздух через прорезь 6 патрубка 5, окно 3 ударника 2 поступает, в каме ру 7, так как кромка 18 патрубка 5 расположена ближе к хвостовой части корпуса I впуск сжатого воздуха в камеру 7 обратного хода ударника 2 происходит раньше, чем при прямом ходе устройства. В силу этого ударник 2остановится сжатым воздухом, находящимся в камере,7, раньше и удара по передней. части корпуса 1 не произойдет.

Под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 7, ударник 2 перемещается назад до момента удара по хвостовой части корпуса 1. Ход ударника 2 назад будет более длинен в связи с большим объемом камеры 7 (будет более интенсивный заблок ударника 2), как показано на фиг. 1, 2, 6, или за счет более позднего выхлопа (фиг, 8). После нанесения удара по хвостовой части корпуса 1 ударник 2

33747 6 пойдет вперед, как было описано выше. Цикл повторится.

При использовании вариантов кон5 струкции, показанных на фиг, 1, 2 и б у которых патрубок 5 выполнен с ассиметричными воздухораспределительными торцами, т.е. расстояние между тор цами 16 и 17, управляющими движением ударника 2 при прямом ходе, больше расстояния между торцами 18 и 19, управляющими движением ударника 2 при обратном ходе, длина прорези 6 выполняется такой; чтобы время впуска сжатого воздуха через прорезь обеспечило бы заполнение камеры 8 сжатым воздухом для исключения удара ударника 2 по передней части корпуса 1.

Однако в высокочастотных устрой-.

gg ствах, когда длина большей ступени патрубка 5 мала, использовать такую конструкцию исключено (а порой не возможно), .так как требуемая длина проре.зи 6 может быть соизмерима с

25 длиной патрубка, поэтому можно использовать конструкцию, показанную на фиг, 8. Такая конструкция позволяет удлинить расстояние между кромками 18 и 19. Нужно отметить, что при этом необходимо удлинять корпус 1.

Использование изобретения позволит повысить энергию удара и надежность работы устройств ударного действия.

1333747

6-b

Фиг. 7

1333747

Составитель О,Серегина

Редактор А.Долинич Техред 1 1,яндык Корректор Г.Реп!етник

Заказ 3929/25 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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