Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3852908/29-03 (22) 11,02.85 (46) 30.08.87, Бюл. Р 32 (7I) Институт горного дела СО АН СССР (72) А. Д. Костылев, Б, Н. Смоляницкий, В. В, Червов и В. В. Трубицын (53) 622.233.4/4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 967137, кл. Е 02 F 5/18, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 443173, кл. Е 21 С 37/14, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус с отверстиями и каналами, в котором находится трех(sg 4 Е 02 F 5/18, Е 02 0 7/12 ступенчатый ударник, основную и дополнительную камеры сгорания, переднюю и заднюю камеры, каналы подвода горючей смеси и каналы отвода отработанных газов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения ударной мощности и эксплуатационной надежности устройства, кольцевые камеры сообщены посредством проточек, которые выполнены на меньших ступенях ударника, с каналом подвода горячей смеси, а посредством продувочных каналов, которые выполнены в теле корпуса, с основной и дополнительной камерами сгорания.

133374 8

Большая скорость выхода горючей сме" си из продувочного канала 19 обеспе45 чивает высокое качество продувки и наполнения камеры 8 сгорания горючей смесью.

В заднее положение ударник 2 перемещается под действием давления сгоревших газов в камере 6 и давления горючей смеси в кольцевой камере 7, Выхлоп отработанных газов из камеры

6 сгорания в атмосферу происходит по каналам 21 — 24, а заполнение и продувка камеры 6 горячей смесью по ка55 налам 17, 18 и 20.

Для работы предлагаемого устрой" ства достаточно небольшого расхода сжатой спады — горючей смеси, которую

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано для образования скважин в грунте, -забивания в грунт труб, шпунта, свай и других стержнеобраэных элементов, а также для уплотнения грунта или для разрушения горных пород.

Цель изобретения — повышение ударной мощности, экономичности, надежности работы и упрощения конструкции устройства путем использования сжатой газообразной горючей смеси.

На фиг. 1 изображено устройство ударного действия для проходки скважин в грунте, разрез; на фиг ° 2— разрез А-А на фиг, 1.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором расположены трехступенчатый ударник 2 и цилиндр 3, На корпус надета гильза 4 и зафиксирована стопорным кольцом 5.

Корпус 1 с меньшей ступенью ударника 2 образует дополнительную камеру 6 сгорания обратного хода, а с меньшей и большей ступенью кольцевую камеру 7 обратного хода. В задней части устройства между поверхностями ударника 2 и цилиндра 3 расположена основная камера 8 сгорания прямого хода, а между поверхностями корпуса

1, ударника 2 и цилиндра 3 — кольцевая камера 9 прямого хода. На меньших ступенях ударника 2 выполнены кольцевые проточки 10 и 11, с помощью которых кольцевая камера 7 обратного хода через каналы 12 и 13 в корпусе 1, а кольцевая камера 9 прямого хода через канал 14 и дроссельное отверстие 15 в цилиндре 3 соединяются с каналом подвода горючей смеси 16, В корпусе 1 выполнено отверстие 17, через которое кольцевые камеры 7 и 9 .могут сообщаться посредством продольного канала 18 и продувочных каналов 19 и 20 с основной 8 и дополнительной 6 камерами сгорания, Камеры 6 и 8 сгорания имеют возможность сообщения с атмосферой через каналы 21 и 22 в корпусе 1 и каналы 23 и 24 в цилиндре 3.

Каналы 13, 18 и 22 образованы поверхностями продольных пазов, выполненных на наружной поверхности корпуса 1, и внутренней поверхностью гильзы 4.

Устройство работает следующим образом, 5

Горючая смесь под давлением по каналу 16 подается к каналам 12 и 14 и через дроссельное отверстие 15 заполняет кольцевую камеру 9 прямого хода, Ударник 2 перемещается в крайнее переднее положение. При этом происходит выход. отработанной горючей смеси через отверстие 17 и каналы

18 и 19 в основную камеру 8 сгорания прямого хода и одновременно заполнение кольцевой камеры 7 обратного хода сжатой горючей смесью. Под действием давления в кольцевой ка" мере 7 ударник перемещается назад и сжимает горючую смесь в камере 8 сгорания 8. При сжатии температура горючей смеси повышается и смесь самовоспламеняется. При сгорании горючей смеси давление в камере 8 многократно увеличивается. Одновременно с этим происходит выхлоп горючей смеси в дополнительную камеру 6 сгорания обратного хода и заполнение кольцевой камеры 9 прямого хода сжатой горючей смесью, Под действием давления сгоревших газов в камере 8 и давления сжатой горючей смеси в кольцевой камере 9 ударник разгоняется и наносит удар по корпусу — происходит внедрение устройства в грунт. При этом в переднем положении ударника происходит самовоспламенение горючей смеси в камере 6 сгорания обратного хода, заполнение кольцезой камеры 7 обрат1 ного хода сжатой горючей смесью, выхлоп отработанных газов иэ камеры

8 сгорания по каналам 23 и 24 в атмосферу, выход отработанной горючей смеси из кольцевой камеры 9 по каналам 18 и 19 в камеру 8 сгорания.

1333748 можно приготовить путем распыления жидкого топлива в сжатом воздухе или путем смешивания горючего газа со сжатым воздухом. В качестве источни5 ка сжатого воздуха можно использовать воздушный компрессор сравнительно небольшой производительности.

В предлагаемом устройстве перед.няя и задняя кольцевые камеры при по- 1п даче в них через кольцевые проточки на ударнике сжатой среды выполняют роль рабочих камер прямого и обратного хода пневмоударного механизма, из которых выхлоп осуществляется в 1б окружающую. среду, Давление, а следовательно, и скорость выхода отработанной сжатой среды значительная и, если на пути ее выхода расположить камеру сгорания, то бесполезный ранее выхлоп совершит полезную и важную работу— продует и очистит камеру сгорания.

При этом существенно возрастает экономичность и мощность устрой— ства.

Влагодаря одновременной работе всех четырех. камер устройство работает надежно, получая при этом максимальную ударную мощность. При пропуске вспышки в одной из камер сгорания на помощь устройству всегда придет одна из кольцевых камер и устройство не прекратит работу.

Составитель О. Робатень

Техред М.Дидык Корректор В, Бутяга

Редактор М, Недолуженко

Заказ 3930/26 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