Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте

 

Союз Советских

Социалнстических

Республик

lecyAapaeeeesie комитат

СССР во делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения, О. М. Данилова, Б. и Ю. Н. Сырямин

Ц о ичкнич

D ki p. л " .! i j .4 ..:;4 ; "

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО УДАРНОГО ДЕИСТВИЯ

ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Изобретение относится к строительной технике, в частности к ударным устройствам для пробивания скважин в грунте.

Известно устройство для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором установлены цилиндр и ударник, образующий с корпусом буферную камеру обратного хода, а с цилиндром камеру сгорания, при этом между корпусом и цилиндром выполнены подводящий и выхлопной каналы, причем буферная камера соединена с атмосферой пазами, выполненными в корпусе и цилиндре (1).

Недостатками этого устройства являются сравнительно низкая ударная мощность и трудность запуска в работу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен ступенчатый ударник, образующий с корпусом буферную камеру, центральную трубку с обратным клапаном, выпускной, выхлопной и продувочный каналы корпуса и воздухо-топливораспределительный механизм (2).

Недостатком этого устройства является сложная конструкция деталей воздухо-топливораспределительного механизма и наличие большой площади трущихся деталей, что снижает его эксплуатационную надежность и дол го веч ность.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и долговечности устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве воздухо-топливораспределительный механизм выполнен в виде поршня с радиальными отверстиями, продольным пазом на внутренней цилиндрической поверхности и ступенчатой цилиндрической полостью, в которой размещены меньшая ступень ударника и центральная трубка, при этом между поршнем, корпусом и центральной трубкой образована поршневая буферная камера, между поршнем и ударником — камера сгорания, а между поршнем, корпусом н ударником — компрессорная камера.

Кроме того, буферная и поршневая буферная камеры сообщены с магистралью сжатого воздуха посредством обратных клапанов.

972017

Формула изобретения

На фиг. 1 показано устройство в момент удара, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, в момент воспламенения топлива.

Устройство ударного действия состоит из корпуса 1, ударника 2, воздухо-топливораспределительного механизма в виде поршня 3 и, снтра IbHQH трубки 4.

В корпусе 1 образованы каналы 5, 6 и 7, а поршень 3 выполнен с радиальным впускным отверстием 8, радиальным выхлопí»»M отверстием 9 и продольным пазом 10 и образует с корпусом 1 и центральной трубкой 4 поршневую буферную камеру 11, с ударником 2 — камеру сгорания 12, а с корпусом i и ударником 2 - компрессорную камеру 13.

Ударник 2 образует с корпусом 1 буферную камеру 14.

Буферная камера 14 поршневая буферная камера 11 и камера сгорания 12 сообщаются с атмосферой через окна 5, 6 и 7 соответственно.

Ьуферная камера 14 снабжена обратным клапаном 15, а поршневая буферная камера l — обратным клапаном 16. Обратные клапаны 15 и 16 сообщаются с магистралью сжатого воздуха шлангами 17. Центральная трубка 4 смонтирована в хвостовике и усовлена в поршне 3, снабжена клапаном

i9 с возвратной пружиной 20 и сообщена с магистралью сжатого воздуха шлангом 21.

Горючая смесь подводится по шлангу 22.

Устройство работает следующим образом. ,Яля запуска устройства в работу сжагый воздух из магистрали по шлангам 17 через обратные клапаны 15 и 16 подается в буферную 14 и поршневую буферную камеры 11. При этом поршень 3 и ударник 2 пе мегцаются навстречу друг другу в положение, показанное на фиг. 2. После этого, пере крывая доступ воздуха из магистрали по шлангам 17, подают сжатый воздух из магистрали по шлангу 21 в центральную трубе 4 и через клапан 19 в камеру сгорания !

2. lод действием давления сжатого воздуха ударник 2 и поршень 3 начинают двигаться в противоположные стороны, сжимая воздух в буферной 14 и поршневой буферной камерах 11. Обратные клапаны 15 и 16 препятствуют перетечке воздуха в магистраль. При достижении ударником 2 крайнего левого, а поршнем 3 крайнего правого положения (фиг. 1) происходит выхлоп воздуха из камеры 12 через отверстие 9 поршня и отверстие 7 корпуса в атмосферу. В этот момент перекрывают подачу воздуха из магистрали в камеру 12, которая через отверстие 8 по шлангу 22 заполняется горючей смесью.

Поскольку давление воздуха в буферных камерах 14 и 11 значительно больше атмосферного, то ударник 2 и поршень 3 начинают перемещаться навстречу друг другу. При

55 их движении перекрываются окна 5 и 7, отверстия 8 и 9, пазы 10 и происходит сжатие горючей смеси в камере сгорания 12, а также сжатие воздуха в компрессорной камере 13. В результате сжатия горючая смесь в камере 12 нагревается и воспламеняется, объем газов многократно увеличивается, и ударник и поршень начинают двигаться в противоположные стороны, перекрывая окна 5 и 6 и сжимая воздух в камерах 14 и 11. В конце хода открывается отверстие 9, и продукты сгорания удаляются в атмосферу через окна 7. Затем открываются пазы 10, и камера сгорания продувается воздухом из компрессорной камеры 13. В крайнем переднем положении ударник 2 наносит удар по корпусу 1, а поршень 3 останавливается давлением воздуха в камере 11, и цикл повторяется.

Поскольку ударник 2 и поршень 3 движутся в противофазе одновременно сжимая воздух в камерах 14 и 11, то снижается результирующая сила отдачи действующая на корпус.

Конструкция предложенного устройства позволяет увеличить эксплуатационную надежность и долговечность, а также снизить его металлоемкость.

1. Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен ступенчатый ударник, образующий с корпусом буферную камеру, центральную трубку с обратным клапаном, впускной, выхлопной и продувочный каналы корпуса и воздухо-топливораспределительный механизм, отличающееся тем, что с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности устройства, воздухотопливораспределительный механизм выполнен в виде поршня с радиальными отверстиями, продольным пазом на внутренней цилиндрической поверхности и ступенчатой цилиндрической полостью, в которой размещены меньшая ступень ударника и центральная трубка, при этом между поршнем, корпусом и центральной трубкой образована поршневая буферная камера, между поршнем и ударником — камера сгорания, а между поршнем, корпусом и ударником — компрессорная камера.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что буферная и поршневая буферная камеры сообщены с магистралью сжатого воздуха посредством обратных клапанов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 496353, кл. Е 02 F 5/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2838206/29-03, кл. Е 02 F 5/18, 1979 (прототип).

972017

Составитель А. Карликов

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор У. Пономаренко

Заказ 8044/16 Тираж 709 Подп нсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4