Пневматическое ударное устройство для проходки скважин в грунтах путем его уплотнения

 

(») 477235

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сои)з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.04.73 (21) 1904681/22-3 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15,07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 10.10.75 (51) М. Кл. E 21с 3/24

Е 02(1 17/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 622.233.52-85:

: 696.132 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Д. Костылев, К. С. Гурков, Х. Б. Ткач и В. Д. Плавских (71) Заявитель

Институт горного дела Сибирского отделения

АН СССР (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ ПУТЕМ ЕГО

УПЛОТНЕНИЯ

Изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, иапользуемы м для IHpoходки скважин в грунтах, в частности, при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, а именно к устройству, в котором воздухораспределекие осуществляется движущи мся поршнем.

Известное устройс.лво,подобного типа содержит заостренный с одной стороны цилиндрический корпус, в котором находится ударный поршень, циклически перемещающийся под действием сжатого воздуха, подаваемого в рабочие камеры устройспва. Поршень вы полнен ступенчатой формы и имеет внутренние воздухо подводящие каналы, а на головке — наружные воздухоотводящие каналы, при этом поршень образует с внутренней стороной кор пуса воздухопропускные каналы, которые служат для подвода и от вода воздуха из рабочих камер устройства.

Недостатком известного устройства является то, что оно содержит кожух, который обеспечивает зазор между корпусом устройспва и стенками скважины, необходимый для отвода отработанного в устройстве воздуха. Наличие кожуха снижает надежность работы устройства и его производительность вследствие уменьшения ударной мощности на единицу площади сечения скважины.

Цель изобретения — повышение мощности и надежности работы устройства для прокладки скважин. Это достигается тем, что воздухопропускные каналы образованы продоль1ными высту па ми различной длины на внутренней стороне корпуса, торцы которых расположены в чередующемся порядке по окружности ко рпуса и ограничивают длину подводящих и отводящих воздухопропускных каналов, при этом отводящие и подводящие каналы поршня

10 расположены так, что при его крайних положениях выходят в каналы разной длины, образованные поршнем и высту нами на внутренней стороне корпуса.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство

15 в положении, соответствующем режиму работы «Прямой ход»; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4— развертка внутренней поверхности кор пуса

20 устройства по диаметру, наложенная на развертку наружной поверхности ударного поршня того же диаметра; на фиг. 5 — наложенные одна на другую развертки тех же поверхностей в положении, соответствующем режиму

25 работы «Обратный ход».

Устройство содержит заостренный с одной стороны цилиндрйческий корпус 1, на внутренней стороне которого выполнены продольные выступы 2 — 5 различной длины, располо30 женные своими торцами в чередующемся .по477235

25

3 рядке по окружности корпуса 1. В корпусе находится ступенчатой формы ударный поршень

6, воздействующий при своем перемещении на корпус 1 и имеющий внутренние воздухоподводящие каналы 7 и 8 и наружные воздухоотводящие каналы 9 на своей головке. Поршень 6 образует с продольными выступами

2 — 5 на внутренней стороне корпуса 1 воздухопропускные каналы 10 — 13 различной длины, служащие для подвода воздуха в рабочие камеры 14 и 15 устройства и отвода воздуха из них, причем расположение каналов 8 и 9 поршня 6 такое, что лри его крайних положениях они выходят в каналы разной длины, образованные поршнем 6 и выступами 2 — 5.

В хвостовой части корпуса 1 закреплена гайка 16 с выхлопными каналами 17 и упорами 18 и 19 на своем торце, между которыми размещен выступ 20 поворотной втулки 21, соединенной при помощи выступа 22 и паза 23 с поршнем 6, при этом втулка 21 связана с воздухоподводящим шлангом 24.

В режиме работы «Прямой ход» сжатый воздух, поступающий по шлангу 24, каналам

7, 8 и короткому впускному каналу 10 в камеру 14, перемещает поршень 6 назад (вправо на фиг. 1). В конце хода поршня 6 канал 9 входит в канал 12. Воздух из камеры 14 через канал 9, длинный BbIxJIQIIIHQH канал 12, камеру

15 и каналы 17 в гайке 16 выходит в атмосферу, а поршень 6 под действием воздуха, воздействующего на его правую торцовую поверхность, останавливается, перемещается вперед (влево на фиг. 1) и наносит удар по корпусу 1, забивая его в грунт. Далее цикл повторяется.

Для переключения устройства на режим работы «Обратный ход»,при помощи шланга 24 разворачивают втулку 21 на некоторый угол так, что ее выступ 20 доходит до упора 19 гайки 16. Движение втулки 21 через выступ 22 и паз 23 передается поршню 6, и он разворачивается на тот же угол, что и втулка 21. Поверхности поршня 6 и корпуса 1 также разворачиваются относительно друг друга и занимают положение, показанное на фиг. 5. Сжатый воздух, поступающий по шлангу 24, каналам 7, 8 и длинному впускному каналу 11 в камеру 14, перемещает поршень 6 назад (вправо на фиг. 1), B конце хода поршень

6 наносит удар по торцу гайки 16, перемещая устройство по пройденной им скважине.

В указанном положении канал 9 совмещается с каналом 13. Выхлоп воздуха из камеры

14 осуществляется через каналы 9 и 13, камеру 15 и каналы 17 в гайке 16. При этом давление воздуха в камере 14 падает до атмосферного. На поршень 6 действует только давление сжатого воздуха, находящегося в камере 15. Под действием давления воздуха в этой ка мере поршень 6 перемещается вперед (влево на фиг. 1) до тех пор, пока канал 8 не совместится с впускным каналом 11. Тогда сжатый воздух через шланг 24, каналы 7, 8 и длинный впускной канал 11 поступает в камеру 14, останавливает поршень 6 до момента соударения его с корпусом 1 и снова перемещает поршень 6 назад. Далее цикл по вторяется.

Для переключения устройства с режима работы «Обратный ход» на режим «Прямой ход» поршень 6 разворачивают в первоначальное положение.

Предмет изобретения

Пневматическое ударное устройство для проходки скважин в грунте путем его уплотнения, содержащее заостренный с одной стороны цилиндрический корпус, в котором размещен циклически перемещающийся под действием подаваемого в его рабочие камеры воздуха ударный поршень ступенчатой формы, имеющий внутренние воздухоподводящие и наружные отводящие каналы и образующий с внутренней стороной корпуса воздухопропускные каналы для подвода и отвода воздуха из рабочих камер, отлчающееся тем, что, с целью повышения мощности и надежности работы устройства, воз духопропускные каналы образованы продольными выступами различной длины на внутренней стороне корпуса, торцы которых расположены в чередующемся порядке по окружности корпуса и органичивают длину подводящих и отводящих воздухопропускных каналов, лри этом подводящие и отводящие каналы поршня расположены так, что при его крайних положениях выходят в каналы разной длины, образованные поршнем и выступами на внутренней стороне корпуса, 477235

4 Р2. 1 я — 4

А-А

ЧЬг. Я

1! 3

Составитель В. Корчаков

Техред Л. Казачкова Корректор В. Брыксина

Редактор Н. Корчеико

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2477/4 Изд. № 1597 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5