Устройство для пробивания скважин в грунте

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить надежность и производительность работы. В корпусе 1 устройства размещен ударник 2 со сквозным продольным каналом 3, делящий полость корпуса на переднюю 14, заднюю 13 и постоянно связанную с атмосферой внутреннюю 12 камеры (К). В корпусе 1 с помощью резьбы 11 закреплен воздухораспределитель 4 в виде двух коаксиальных трубок (Т) 5 и 6 с радиальными каналами 7 и 8. Причем внутренняя Т 6 сообщена с магистралью 10 подвода сжатого воздуха, а в ее полости между каналами 7 и 8 выполнена перемычка 9. Внутренняя К 12 образована в теле ударника 2 расточкой, выполненной концентрично относительно Т 5 и 6. Сжатый воздух из К 13 через каналы 7 и 3 поступает в К 14. Так как К 12 постоянно сообщается с атмосферой, а площадь ударника со стороны К 14 больше его площади со стороны К 13, то ударник начинает двигаться назад. После его смещения на расстояние L канал 7 сообщается с К 12 и происходит выхлоп отработанного в К 14 воздуха в атмосферу. Затем давлением воздуха в К 13 ударник 2 останавливается в своем крайнем заднем положении и начинается его прямой ход. Он заканчивается нанесением удара по переднему концу корпуса 1 и внедрением в грунт. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1И (g1)g Е 02 F 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ CHHT СССР (21) 4234281/23-03 (22) 24.04.88 (46) 07.05.90. Бюл ° 11 17 (71) Институт горного дела CO AH СССР (72) К.С. Гурков, Г.A. Ткаченко, А.Д. Костылев, В.Д. Плавских и В.В. Климашко (53) 621.643.2:624,13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 328240, кл. Е 02 F 5/ 18, 1969 °

Авторское свидетельство СССР Г 1308718, кл. E 02 F 5/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЖИН

В ГРУНТЕ (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить надежность и производительность работы ° В корпусе 1 устр-ва размещен ударник 2 со сквозным продольным каналом

3, делящий полость корпуса на переднюю 14, заднюю 13 и постоянно связан.ную с атмосферой внутреннюю 12 камеры (К) ° В корпусе 1 с помощью резьбы ll закреплен воздухораспределитель 4 в

2 виде двух коаксиальных трубок (Т) 5 и

6 с радиальными каналами 7 и 8. Причем внутренняя Т 6 сообщена с магистралью 10 подвода сжатого воздуха, а в ее полости между каналами 7 и 8 выполнена перемычка 9. Внутренняя К 12 образована в теле ударника 2 расточкой, выполненной концентрично относи, тельно Т 5 и 6. Сжатый воздух из К 13 через. каналы 7 и 3 поступает в К 14.

Так как К 12 постоянно сообщается с атмосферой, а площадь ударника со сто. роны К 14 больше его площади со стороны К 13, то ударник начинает двигаться назад. После его смещения на расстояние L канал 7 сообщается с К 12 и происходит выхлоп отработанного в

К 14 воздуха в атмосферу. Затем дав лением воздуха в К 13 ударник 2 останавливается s своем крайнем заднем положении и начинается его прямой ход. Он заканчивается нанесением удара по переднему концу корпуса 1 и внедрением в грунт. 3 ил.

1562411

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устрой.ствам для пробивания скважин в грунте.

Цель изобретения - повышение надежности и производительности работы.

На фиг. 1 изображено устройство при переднем положении ударника; на фиг. 2 " вариант исполнения устрой- 10 ства, в котором радиальный канал воздухораспределителя выполнен в подпружиненной втулке, установленной в меж. ,трубном пространстве воздухораспре делителя; на фиг. 3 - вариант испол нения средства зацепления ударника с втулкой в виде подпружиненного заце,па.

Устройство для пробивания скважин в грунте содержит корпус 1, ударник 2. имеющий сквозной продольный ка; нал 3, и воздухораспределитель 4,, состоящий из коаксиальных трубок 5 и 6 и имеющий радиальные каналы ,и 8 Трубка 5 постоянно сообщается д ! с атмосферой, трубка 6 разделена пе, ремычкой 9, причем задняя часть труб,.ки постоянно сообщается с магистралью 10 подвода сжатого воздуха, а передняя ее часть входит в канал 3 удар- З0 ника. Воздухораспределитель 4 закреплен в корпусе 1 с помощью резьбы 11.

Расточка в теле ударника и воздухораспределитель образуют внутреннюю камеру 12, постоянно сообщающуюся с атмосферой, и заднюю камеру 13, постоянно сообщающуюся с магистралью 10 подвода сжатого воздуха через канал

8. Ударник 2 и корпус 1 образуют переднюю камеру 14, постоянно сооб щающуюся с передней частью трубки 6.

B варианте исполнения устройства (фиг. 2), в межтрубном пространстве воздухораспределителя установлена с возможностью осевого смещения втул" ка 15 с радиальными каналами 16 и 17. а в стенке трубки 6 выполнено отверстие 18. Ударник имеет средство 19 зацепления с втулкой 15. Между торцом втулки 15 и ударником 2 установлена пружина 20.

Средство зацепления мажет быть выполнено в виде зацепа 21, постоянно поджатого к ударнику 2 пружиной 22 (фиг. 3), Устройство работает следующим образом.

При переднем положении ударника (фиг. 1) сжатый воздух из задней камеры 13, постоянно сообщенной с магистралью t0 каналами 8, через канал 7 и продольный канал 3 поступает в переднюю камеру 14. Так как внутренняя камера 12 постоянно сообщается с атмосферой, а площадь ударника со стороны передней камеры 14 больше его площади со стороны внешней камеры 13, то ударник 2 начинает двигаться назад. Обратный ход ударни ка в устройстве осуществляется в основном за счет энергии расширения сжатого воздуха в передней камере, После смещения ударника на расстояние . (фиг. 1) канал 7 сообщается с внутренней камерой 12, происходит выхлоп отработанного в передней камере 14 воздуха в атмосферу, после чего давлением воздуха в задней камере 13 ударник 2 останавливается в своем крайнем заднем положении, затем начинается этап его прямого хода, который заканчивается нанесением удара по переднему концу кснуса 1.

Для реверсирования устройства необходимо сместить в осевом направлении, воздухораспределитель 4. Механизм ре- верса представляет собой винтовую пару. Вращением магистрали 10 воздухораспределитель 4 может быть установлен в крайнее переднее или заднее положение„ соответствующее прямому или обратному ходу устройства.

Впуск воздуха в переднюю камеру 14 при работе устройства в режиме "Реверс" производится раньше, чем в режиме "Прямой ход", ударник останавливается давлением сжатого воздуха .в этой камере, не ударяя по корпусу 1. Выхлоп воздуха происходит (наоборот) позже., поэтому при движении ударника назад он наносит удары по заднему торцу корпуса 1, под действием которых устройство возвращается к устью скважины.

Для устройств, требующих расхода воздуха, сравнимого с величиной производительности источника сжатого воздуха, более предпочтительным яв-. ляется вариант исполнения по фиг.2.

Работа рассматриваемого варианта осуществляется следующим образом.

Сжатый воздух из камеры 13 через канал 17, выполненный в стенке втулки 15, подается в камеру 14 прямого хода. Ударник 2 начинает двигаться назад. На участке Lz хода ударника он движется равноускоренно, втулка

S 15б241

15 остается неподвижной, а канал 17 открытым, при этом в переднюю камеру постоянно поступает Сжатый воздух, т.е. обратный ход ударника на этом этапе происходит за счет использова5 ния энергии сжатого воздуха при наполнении передней камеры 14. Затем после перекрытия ударником канала 17 движение ударника происходит за счет расширения воздуха в передней камере.

После смещения ударника на расстояние Ь он через пружину 20 перебрасывает втулку 15 в крайнее заднее положение, при котором ее окно 1б сообщается через окно 18 с продольным каналом 3 ударника и соединяет переднюю камеру 14 с внутренней камерой 12. Происходит выхлоп отрабо- 20 танного в передней камере 14 воздуха в атмосферу, после чего ударник. 2, сжимая пружину 20, останавливается в своем крайнем заднем положении. На протяжении всего прямого хода удар- 25 ника втулка 15 остается неподвижной, при этом передняя камера 14 остается постоянно соединенной с внутренней камерой 12, благодаря чему в ней не возникает противодавления тормозя- gp щего ударника, как это имеет место при исполнении устройства по фиг. 1.

Непосредственно перед ударом по пе реднему концу корпуса ударник 2 своим средством зацепления, выполненным в виде уступа 19 или зацепа 21, посто35 янйо поджатого к ударнику пружиной

22, перебрасывает втулку 15 в крайнее переднее положение, при котором передняя камера 14 соединяется через канал4О

17 с задней камерой 13 °

Исполнение средства зацепления ударника с втулкой по фиг. 3 позволяет упростить сборку узлов устройства и конструкцию ударника. Пружина 20 45 позволяет максимально сократить ход

1 6 втулки 15, который при наличии пружины 20 равен примерно удвоенному диаметру окна 1б. При отсутствии пружины

20 ход втулки определяется величиной хода ударника от начала выхлопа воздуха из передней камеры 14 до полной остановки ударника в заднем положении.

Вариант исполнения устройства по фиг. 2 за счет устранения потерь энергии ударника на преодоление противодавления в камере 14 и за счет максимального использования внутренней энергии сжатого воздуха при обратном ходе ударника, который осуществляется как за счет наполнения передней камеры сжатым воздухом, так и за счет его расширения, является экономичным в работе и обладает большой ударной мощностью, а значит и производительностью.

Формула изобретения

Устройство для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, размещенный в корпусе и делящий его полость на переднюю, заднюю камеры и постоянно связанную с атмосферой внутреннюю камеру ударник со сквозным продольным каналом, воздухораспределитель в виде двух коаксиальных трубок с радиальными каналами и магистраль подвода сжатого воздуха, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности работы, внутренняя трубка воздухораспределителя постоянно сообщена с магистралью подвода сжатого воздуха, а в ее полости между радиальными каналами выполнена перемычка, причем внутренняя камера образована в теле ударника расточкой, выполненной концентрично относительно коаксиальных трубок воздухораспределителя.

1562411

Составитель M. Неснова

Техред JI,.Îëèéêûê Корректор О. Ципле

Редактор А. Мотыль

В

° «

Заказ 1040 . Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

ПрОизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101