Устройство для образования скважин в грунте

 

Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический полый корпус, ударник, ступенчатый патрубок, шланг для подводз сжатого воздуха и втулку. Ступенчатый патрубок имеет центральный канал с перемычкой и окна. Шланг закреплен на хвостовой части патрубка. На хвостовой части корпуса размещена гайка с каналами для выпуска воздуха. Втулка выполнена с проточкой в ее средней части и с расположенными по концам проточки двумя рядами окон. Ударник выполнен со сквозным осевым каналом и с расточками для размещения большей и меньшей ступеней патрубка. Втулка размещена в кольцевой расточке корпуса. Длина расточки для размещения большей ступени патрубка превышает длину большей ступени патрубка. Каналы для выпуска воздуха в гайке сообщены с расположенным со стороны хвостовой части корпуса рядом окон во втулке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 E 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899041/03 (22) 19, 1 1. 90 (46) 15.01.93. Бюл. ¹ 2 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Н,П,Чепурной, Х,Б.Ткач, Б.Н,Смоляницкий и С.В.Шалунов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1562411, кл, Е 02 F 5/18, 1988.

Авторское свидетельство СССР № 604904, кл. Е 02 F 5/18, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ (57) Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический полый корпус, ударник, ступенчатый патрубок, шланг для подвода сжатого воздуха и втулку. СтупенПредлагаемое изобретение относится к области строительной техники и предназначено для пробивания скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известно. 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, при этом внутренняя трубка воздухорасп редел ителя постоя н но сообщена с магистралью подвода сжатого воздуха, а в ее полости между радиальными каналами выполнена перемычка, причем внутрен„., Ы„„1788159 А1 чатый патрубок имеет центральный канал с перемычкой и окна. Шланг закреплен на хвостовой части патрубка. На хвостовой части корпуса размещена гайка с каналами для выпуска воздуха. Втулка выполнена с проточкой в ее средней части и с расположенными по концам проточки двумя рядами окон. Ударник выполнен со сквозным осевым каналом и с расточками для размещения большей и меньшей ступеней патрубка.

Втулка размещена в кольцевой расточке корпуса. Длина расточки для размещения большей ступени патрубка превышает длину большей ступени патрубка. Каналы для выпуска воздуха в гайке сообщены с расположенным со стороны хвостовой части корпуса рядом окон во втулке. 2 з.п, ф-лы, 1 ил. няя камера образована в теле ударника расточкой, выполненной концентрично относительно коаксиальных трубок воздухо- распределителя. Недостатком известного устройства является сравнительно низкая энергия удара, т.к. часть площади ударника, обращенная к камере 12, постоянно сообщена с атмосферой, и на нее не воздействует сжатый воздух из магистрали.

Наиболее близким аналогом является устройство ударного действия для пробивания скважин с грунте по авт.св. № 604904, включающее корпус, ударник с полостью в хвостовой части и окнами в боковой стенке, охватывающей патрубок, на котором установлена подвижная втулка. В патрубке между окнами вмонтирована поперечная перемычка, а втулка выполнена с внутренней проточкой, причем ударник выполнен с

1788159 концевым фланцем, ограничивающим его полость, и продольными каналами на внешней поверхности хвостовой части. Такое выполнение конструкции устройства позволяет повысить ударную мощность устройства,не увеличивая его габариты. Одним из существенных недостатков является низкая надежность работы устройства, что связано с наличием подвижной втулки, При попадании грязи между контактирующими элементами ее заклинивает. При смене горизонтального режима работы на вертикальный она перемещается под действием силы тяжести, что иногда исключает работу устройства вертикально. Кроме того, наличие окна в боковой стенке ударника способствует возникновению концентраторов напряжения в зоне окна и, как следствие, снижается долговечность работы.

Цель изобретения — повышение производительности его работы за счет увеличения ударной мощности без увеличения габаритов при одновременном повышении надежности работы.

Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжается втулкой с проточкой в средней части и с расположенными по концам проточки двумя рядами окон, а корпус выполнен с последовательно расположенными по его длине двумя кольцевыми расточками, при этом ударник выполнен со сквозным осевым каналом и с расположенными в хвостовой части ударника соосно осевому каналу расточкой для размещения большей ступени патрубка и расточкой для размещения меньшей ступени патрубка, а втулка размещена в примыкающей к хвостовой части корпуса кольцевой расточке корпуса, причем длина расточки для размещения большей ступени патрубка в ударника по продольной оси устройства превышает длину большей ступени патрубка по той же оси, а каналы для выпуска воздуха в гайке сообщены с расположенными со стороны хвостовой части корпуса рядом окон so втулке. Такое выполнение конструкции устройства позволяет повысить энергию удара, т,к. ударник не имеет окон, следовательно, он более прочен и используется большая площадь, взаимодействующая со сжатым воздухом, Целесообразно большую ступень патрубка выполнять с продольными пазами, которые расположены на его хвостовой части.

Такое выполнение конструкции повышает надежность работы и увеличивает ударную мощность за счет поступления сжатого воздуха в промежуточную камеру, что способствует более эффективному торможению ударника при движении его назад.

Целесообразно патрубок выполнять из двух частей, которые соединены между собой эластичной втулкой. При этом эластичная втулка размещена между расположенными со стороны хвостовой части корпуса окном во втулке и,продольными пазами на большей ступени патрубка, Такое выполнение элементов конструкции повышает надежность работы, т,к. не точности изготовления деталей будут скомпенсированы радиальной подвижностью частей патрубка за счет деформации втулки.

На чертеже изображена конструкция устройства для проходки скважин в грунте.

В цилиндрический корпус 1 встроен ударник 2 со ступенчатым воздухораспределительным механизмом, состоящим из меньшей ступени 3 и большой ступени 4, соединенных друг с другом с помощью эластичной втулки 5, На меньшей ступени выполнена перемычка 6, расположенная между окнами 7 и 8. Большая ступень патрубка 4 выполнена с радиальными ребрами

16, расположенными со стороны заднего торца, Причем длина ребер 16 больше по величине длины внутреннего пояска ударника 2. Кроме того, длина внутренней расточки в ударнике под большую ступень патрубка больше длины самого патрубка.

В корпусе 1 выполнены две расточки: передняя 9 и задняя 10. В задней расточке

10 вмонтирована втулка 11 с двумя рядами окон 12 и 13. В задней гайке 14 выполнены окна 15 для выпуска отработанного воздуха в атмосферу.

Большая ступень патрубка 4 соединена со шлангом 17, по которому поступает от компрессора сжатый воздух. В ударнике 2 выполнен центральный канал 18, Ударник 2 образует с корпусом 1 полость 19, с меньшей ступенью патрубка 3 — полость 20. Между ударником 2, втулкой 11 и задней гайкой

14 и задней гайкой 14 образована полость

24.

Работа механизма осуществляется следующим образом.

В момент нанесения удара по корпусу 1 ударник 2 находится в крайнем левом положении, при этом окна 7 и 8 патрубка открыты и сжатый воздух от компрессора по шлангу 17. через окна 7, 8 и центральный канал 18 поступает в полость 19. Под действием давления сжатого воздуха и за счет разности рабочих площадей со стороны полостей 18 и 20 ударник начнет двигаться вправо, Когда передняя кромка 21 переднего направляющего пояска ударника 2 пройдет переднюю кромку 22 расточки 9 корпуса

1, в этот момент полость 19 сообщается с полостью 23, а передняя — через окна 12, 13

1788159

50

55 и 15 — с атмосферой и произойдет выхлоп сжатого из полости 19 в атмосферу. В тот момент, когда ударник при движении назад своей внутренней расточкой большей ступени патрубка передней за заднюю кромку 5 патрубка, сжатый воздух из полости 20 и поступает в полость 24, Давление сжатого воздуха на задний торец ударника 2 последний останавливается и движется после выхлопа сжатого воздуха из полости 19 вперед 10 и наносит удар о наковальню корпуса. Выхлоп сжатого воздуха из полости 24 происходит после открытия окон 12 втулки 11 перед нанесением удара ударника по наковальне корпуса, В дальнейшем рабочий 15 цикл повторяется.

Предлагаемое пневматическое устройство ударного действия имеет более надежную и долговечную конструкцию с более высокой частотой ударов, а значит и более 20 высокой производительностью, Расчет показывает, что производительность машины превышает производительность серийных машин на 30-407, что ориентировочно составляет на одну машину 25 экономический эффект 0,5 — 1,0 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

1. Устройство для образования скважин 30 в грунте, включающее цилиндрический полый корпус, установленный во внутренней полости корпуса с возможностью продольного перемещения ударник, ступенчатый патрубокс центральным каналом, в котором 35 расположена разделяющая его на две части перемычка, и с расположенными в его боковой стенке по обе стороны от перемычки окнами, закрепленный на хвостовой части патрубка шланг для подвода сжатого возду- 40 ха и размещенную на хвостовой части корпуса гайку с каналами для выпуска воздуха, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности его работы за счет увеличения ударной мощности без увеличения габаритов при одновременном повышении надежности в работе, оно снабжено втулкой с проточкой в еесредней части и с расположенными по концам проточки двумя рядами окон, а корпус выполнен с последовательно расположенными по его длине двумя кольцевыми расточками, при этом ударник выполнен со сквозным осевым каналом и расположенными в хвостовой части ударника соосно с осевым каналом расточкой для размещения большей ступени патрубка и расточкой для размещения меньшей ступени патрубка, а втулка размещена в примыкающей к хвостовой части корпуса кольцевой расточке корпуса, причем длина расточки для размещения большей ступени патрубка в ударнике по продольной оси устройства превышает длину большей ступени патрубка по той же оси, а каналы для выпуска воздуха в гайке сообщены с расположенным со стороны хвостовой части корпуса рядом окон во втулке.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что большая ступень патрубка выполнена с продольными пазами, которые расположены на его хвостовой части.

3. Устройство по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что патрубок выполнен из двух частей, которые соединены между собой посредством эластичной втулки, при этом эластичная втулка размещена между расположенным со стороны хвостовой части корпуса окном во втулке и продольными пазами на большей ступени патрубка, 1788159

Составитель Х, Ткач

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор А, Мотыль

Заказ 56 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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