Реверсивное устройство ударного действия для проходки скважин в грунте

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Цель изобретения - повышение производительности за счет снижения потерь энергии сжатого воздуха в передней камере. В корпусе 1 размещены наковальня 2 и ударник (У) 3 с непрерывным центрирующим выступом 4, который разделяет корпус на переднюю камеру (К) 6, промежуточную К 7 выхлопа и выхлопную К 8. В У3 выполнены полая 9 и большая 10 полости, сообщенные с К 6, К 7, К 8 рядами окон 11, 12, 13 соответственно. На патрубке 17 посредством упругого элемента-втулки 19 установлена гильза 20 с рядом аксиальных отверстий 22. В гильзе 20 жестко закреплен удлинитель 23 с окнами 25. Число окон 25 не равно числу окон в ряде окон 12. Площадь поперечного сечения S<SB POS="POST">п</SB> @ <SB POS="POST">в</SB> @ промежуточной К 7 не менее, чем в два раза превышает суммарную площадь сечения S<SB POS="POST">о</SB> @ <SB POS="POST">у</SB> @ каждого из рядов окон 11, 12, 13. При подаче сжатого воздуха в корпус 1 У 3 наносит удары по наковальне 2 и устройство движется в грунте, формируя скважину. При этом вкладыши 27 выдвигаются в расточку 30 и фиксируют патрубок 17 в переднем рабочем положении. Реверс устройства достигается отключением подачи сжатого воздуха и натяжением шланга. При этом патрубок 17 перемещается в крайнее заднее положение и фиксируется. В переднюю К 6 воздух поступает без промежуточного цикла расширения сжатия благодаря конструкции системы воздухораспределения. Это приводит к сокращению потерь энергии сжатого воздуха. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0 4

227 757951023ПТ302/261576 14 (Фыг 7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746781/03 (22) 01,09.89 (46) 23.08,91.Бюл.М 31 (71) Одесский завод строительно-отделочных машин Московского научнопроизводственного объединения по механизированному инструменту и отделочным машинам. (72) В.Ç.Шабат и А,Н.Ольшанецкий (53) 621. 643.2: 624. 13(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР йг 239132, кл. Е 02 F 5/18, 1969, Авторское свидетельство СССР (Ф 1313972, кл. Е 02 F 5/18, 1985, (54) РЕВЕРСИВНОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ (57) Изобретение относится к горному делу и м,б. использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Цель изобретения — повышение проиэводитвльности за счет снижения потерь энергии сжатого воздуха в передней камере. В корпусе

1 размещены наковальня 2 и ударник (У) 3 с непрерывным центрирующим выступом 4, который разделяет корпус на переднюю камеру (К) 6, промежуточную К 7 выхлопа и

0

0 77 7 97225В25

„„Я „, 1671795 А1 выхлопную К, В У 3 выполнены малая 9 и большая 10 полости, сообщенные с К 6. К 7 и выхлопной рядами окон 11, 12 и 13 соответственно. На патрубке 17 посредством упругого элемента — .втулки 19 установлена гильза 20 с рядом аксиальных отверстий 22.

В гильзе 20 жестко закреплен удлинитель 23 с окнами 25. Число окон 25 не равно числу окон в ряде окон 12. Площадь поперечного сечения S< е промежуточной К 7 не менее чем в два раза превышает суммарную площадь сечения S< У каждого из рядов окон 11, 12, 13. При подаче сжатого воздуха в корпус

1 У 3 наносит удары по наковальне 2 и устройство движется в грунте, формируя скважину. При этом вкладыши 27 выдвигаются в расточку 30 и фиксируют патрубок 17 в переднем рабочем положении. Реверс устройства достигается отключением подачи сжатого воздуха и натяжением шланга. При этом патрубок 17 перемещается в крайнее заднее положение и фиксируется. В переднюю К 6 воздух поступает без промежуточного цикла расширения — сжатия благодаря конструкции системы воздухораспределения. Это приводит к сокращению потерь энергии сжатого воздуха. 2 з,п. ф-лы, 5 ил, 1671795

Изобретение относится к горному делу и строительной технике и предназначено для образования скважин в грунте и искусственных насыпях при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций (забивания труб, устройства свай, прокладки кабелей).

Цель изобретения — повышение производительности эа счет снижения потерь энергии сжатого воздуха в передней камере.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез;,на фиг.2— разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 — устройство в момент выхлопа, продольный разрез; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг,Э; на фиг.5 — воздухораспределительный патрубок в положении реверса.

Устройство состоит из корпуса 1 с наковальней 2, Внутри корпуса 1 размещен с возможностью продольного перемещения ударник 3, имеющий передний 4 и задний

5 центрирующие непрерывные направляющие выступы, разделяющие внутреннюю полость корпуса 1 на три камеры: переднюю камеру 6, ограниченную наковальней 2, внутренней поверхностью корпуса 1 и передним центрирующим выступом 4, промежуточную камеру 7 выхлопа, ограниченную внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью ударника 3 между передним 4 и задним 5 центрирующими выступами, и заднюю выхлопную камеру 8, В ударнике 3 выполнены дополнительная малая 9 и основная большая 10 внутренние полости и ряд окон 11, соединяющих малую полость 9 с передней камерой 6, ряд окон 12, соединяющих полость 9 с промежуточной камерой 7 выхлопа, ряд окон 13, соединяющих промежуточную камеру 7 выхлопа с задней выхлопной камерой 8. При этом площадь поперечного сечения промежуточной камеры 7 выхлопа S < больше суммарной площади каждого ряда окон

11, 12, 13 S< y не менее чем в два раза, т.е. Sp, 2 So.y.

Для нормального выхлопа (как и подачи в переднюю камеру) воздуха активное проходное сечение должно располагаться в зоне нахождения окон, и окна всех рядов должны располагаться вдоль продольной оси ударника Э.

В корпусе 1 смонтирована гайка 14, в которой с помощью эластичного амортизатора 15, имеющего отверстия 16, служащие для пропуска отработанного воздуха из выхлопной камеры 8, установлен патрубок 17 с центральным отверстием 18. На патрубке

17 с помощью упругого элемента — втулки 19 установлена гильза 20 с расточкой 21 и ак5

50 сиальными отверстиями 22. В гильзе 20 жестко закреплен удлинитель 23, имеющий глухое торцовое отверстие 24 и окна 25, соединяющие отверстие 24 с большой внутренней полостью 10 ударника 3 или малую внутреннюю полость 9 ударника 3 с промежуточной камерой 7 выхлопа.

Механизм реверсирования смонтирован на патрубке 17 и состоит иэ втулки 26, вкладышей 27, пружины 28 и ограничительной гайки 29, Втулка 26 имеет расточку 30.

В режиме "Прямой ход" устройство работает следующим образом, Сжатый воздух через отверстие 18 в патрубке 17, расточку 21 и отверстия 22 в гильзе

20 поступает в большую полость 10 ударника 3, Вкладыши 27 под действием сжато о воздуха выдвигаются в расточку 30, фиксируя патрубок 17 в переднем рабочем положении. Далее воздух через окна 25, отверстие 24, малую полость 9 и отверстия

11 попадаю1 в переднюю камеру 6.

Так как площадь поперечного сечения ударника 3, принимающего давление Rоэдуxa со стороны передней камеры 6, больше поперечного сечения ударника 3, принимающего давление воздуха со стороны большой полости 10, ударник 3 двигается вправо, в сторону гайки 14.

По мере движения ударника 3 окна 25 в удлинителе 23 перекрываются, после чего движение ударника 3 продолжается за счет работы расширения сжатого воздуха, заключенного в передней камере б. Далее отверстия 12 ударника совмещаются с окнами

25, а отверстия 13 открываются в выхлопную камеру 8, благодаря чему происходит выхлоп отработанного воздуха иэ передней камеры б через отверстия 11, промежуточную камеру 7 выхлопа, отверстия 13, выхлопную камеру 8 и отверстия 16 в атмосферу, После выхлопа отработанного воздуха ударник 3 под действием сжатого воздуха в полости 10 останавливается и начинает движение в сторону наковальни 2, разгоняется и наносит по ней удар. В процессе движения ударника 3 вперед вновь открываются окна 25, и цикл повторяется, а устройство внедряется в грунт под воздействием ударов ударника Э по наковальне 2.

Реверсирование хода устройства осуществляется следующим образом.

Прекращается подача сжатого воздуха в устройство, при этом фиксаторы 27 выдвигаются иэ расточки 30. Натяжением шланга патрубок 17 перемещается в крайнее заднее положение, затем подается воздух, который, воздействуя на гильзу 20. удержи1671795 вает патрубок 17 в этом положении, пока в корпусе 1 имеется давление.

Перемещение патрубка 17 в крайнее заднее положение способствует смещению окон 25 в сторону гайки 14 в новое фиксированное положение, при котором впуск сжатого воздуха в переднюю камеру 6 и выхлоп отработанного воздуха происходят так же, как и при прямом ходе. Но ввиду того, что окна 25 смещены, впуск сжатого воздуха s переднюю камеру 6 происходит раньше. что влечет торможение и остановку ударника 3 до момента нанесения им удара по наковальне 2, а выхлоп отработанного воздуха происходит в другой зоне выхлопной камеры 8, что позволяет ударнику 3 нанести удар по гайке 14 до торможения.

После удара цикл повторяется. Таким образом. устройство движется по образованной скважине.

При снятии давления в системе пружина 28 разжимается и возвращает патрубок в крайнее переднее положение, устройство подготовлено для работы вперед.

Благодаря системе воздухораспределения сжатый воздух по внутренним каналам ударника 3 поступает в переднюю камеру 6, исключая этапы расширения и последующего сжатия воздуха до первоначального давления, на котором расходовалась энергия сжатого воздуха, т,е. повышается энергия и частота ударов устройства. сокращается длительность рабочего цикла.

Формула изобретения

1, Реверсивное устройство ударного действия для проходки скважин в грунте, включающее корпус с наковальней. размещенные в корпусе ударник с передним центрирующим выступом, внутренней полостью и рядом окон, сообщающих последнюю с передней камерой, воздухо5 распределительный патрубок с центральным и радиальными каналами и размещенной на нем посредством упругого элемента гильзой и выхлопную камеру, о тл ич а ю щееся тем, что, с целью повыше10 ния производительности за счет снижения потерь энергии сжатого воздуха в передней камере, оно снабжено управляющим элементом в виде удлинителя с окнами, причем ударник выполнен с промежуточной каме15 рой выхлопа с дополнительной внутренней полостью и двумя дополнительными рядами окон для сообщения дополнительной полости с промежуточной камерой выхлопа и и ромежуточной камеры выхлопа с выхлоп20 ной камерой соответственно, передний центрирующий выступ выполнен непрерывным. а гильза выполнена с рядом аксиально расположенных отверстий, при этом удлинитель установлен в гильзе жестко.

25 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно выполнено с различным числом окон в удлинителе и в ряде, сообщающем дополнительную полость с промежуточной камерой выхлопа.

30 3. Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно выполнено с площадью поперечного сечения промежуточной камеры выхлопа (S»). соотносящейся с площадью сечения каждого иэ рядов окон

35 ударника (Sp y ) согласно выражению

Sn в 25о у, 1671795

Б

7 22 2019У g g gg

10 Г1

U 5 15 1б 1Ô

5 18

2 25 25

Фиг. 5

Составитель С.Робатень

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Ципле

Редактор И.Горная

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

Заказ 2808 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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