RU2090706C1

RU2090706C1 - Pneumatic percussion device for making holes in ground

Info

Publication number: RU2090706C1
Application number: RU94045569A
Authority: RU
Inventors: В.П. Гилета; А.А. Липин; А.Д. Костылев; Б.Н. Смоляницкий; А.Д. Терсков
Original assignee: Институт горного дела СО РАН
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1997-09-20
Also published as: RU94045569A

Abstract

FIELD: construction machinery; applicable in making holes in ground, for instance, trenchless laying of underground services lines, driving into ground of metallic pipes and sheet piles. SUBSTANCE: technical problem of the invention is solved by increase of mean pressure in working chambers over path of hammer. To increase mean pressure along the path, the device is provided with pressure control member in chamber of idle stroke chamber. This member communicates idle stroke chamber of hammer with ambient atmosphere in its motion in direction, of impact or with compressed air line on the larger part of idle stroke. As a result, prior to impact, no air pad is formed in idle stroke chamber to affect speed of hammer, and in idle stroke, hammer motion is increased. So, without increase of dimensions of device, energy of impact rises to increase production efficiency of device. EFFECT: higher energy of impact of pneumatic percussion device. 3 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области строительной техники и может быть применено для образования скважин в грунте, например, при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, забивания в грунт металлических труб, шпунта и т.п. The proposed device relates to the field of construction equipment and can be used to form wells in the ground, for example, in trenchless laying of underground utilities, driving metal pipes into the ground, sheet pile, etc.

В настоящее время известно пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте, например, по а.с. N 301098. Это устройство содержит полый цилиндрический корпус, заостренный спереди по ходу образования скважины, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного движения под действием сжатого воздуха и нанесения ударов по корпусу ударник, имеющий в торце своей хвостовой части внутреннюю цилиндрическую полость. В этой полости размещена взаимодействующая с ударником гильза, жестко установленная на патрубке. Патрубок, в свою очередь, смонтирован в хвостовой гайке, закрывающей полость корпуса, и соединен с магистралью сжатого воздуха. Currently known pneumatic shock device for the formation of wells in the ground, for example, A. with. N 301098. This device contains a hollow cylindrical body, pointed at the front along the formation of the well, which is placed with the possibility of reciprocating motion under the action of compressed air and striking the body with a striker having an inner cylindrical cavity at the end of its tail portion. In this cavity, a sleeve interacting with the drummer is mounted rigidly mounted on the nozzle. The pipe, in turn, is mounted in a tail nut covering the body cavity and connected to a compressed air line.

Недостатком известного устройства является низкая энергия удара, обусловленная тем, что при разгоне ударника в направлении удара участвует только часть рабочей площади ударника, на которую воздействует магистральное давление сжатого воздуха. Кроме того, жесткое соединение гильзы и патрубка обуславливает необходимость увеличения зазора в паре ударник-гильза для исключения заклинивания ударника. Повышенный зазор приводит к непроизводительным потерям сжатого воздуха, что еще более снижает энергию удара. A disadvantage of the known device is the low impact energy, due to the fact that when the striker is accelerated in the direction of impact, only part of the working area of the striker is involved, which is affected by the main pressure of compressed air. In addition, the rigid connection of the sleeve and the pipe necessitates an increase in the gap in the pair of the drum-sleeve to prevent jamming of the drummer. The increased clearance leads to unproductive losses of compressed air, which further reduces the impact energy.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является пневматическое устройство ударного действия для проходки скважин в грунте по а.с. N 599018. Оно включает в себя корпус, полый ударник с радиальными каналами в юбке, заднюю гайку с воздухораспределительным ступенчатым штоком с магистральным воздухоподводящим каналом, разделяющие полость корпуса и ударника на камеру холостого хода, выхлопную камеру и камеру рабочего хода магистрального давления. Конструкция воздухораспределительного штока обеспечивает подвижность его большей ступени относительно стебля и самоустановку ее в ударнике при его движении. Поэтому без опасности заклинивания ударника зазор в паре ударник большая ступень воздухораспределительного штока можно снизить, уменьшить, тем самым, непроизводительные утечки воздуха и повысить энергию удара за счет увеличения среднего давления по пути ударника. Closest to the proposed device is a pneumatic percussion device for driving wells in the soil for AS N 599018. It includes a housing, a hollow hammer with radial channels in the skirt, a rear nut with an air distribution step rod with a main air supply channel, separating the cavity of the housing and the hammer on the idling chamber, the exhaust chamber, and the main pressure working chamber. The design of the air distribution rod ensures the mobility of its larger stage relative to the stem and its self-installation in the drummer during its movement. Therefore, without the danger of jamming the striker, the gap in the striker pair can reduce the large stage of the air distribution rod, thereby reducing unproductive air leaks and increase the impact energy by increasing the average pressure along the striker path.

Тем не менее, и этому устройству присущи коренные недостатки беззолотниковых механизмов, снижающие их энергетические показатели. Так при движении ударника в направлении передней части корпуса задолго до нанесения удара для обеспечения нормального заполнения камеры холостого хода сжатым воздухом открываются впускные окна ударника и создается противодавление, снижающее скорость ударника перед ударом, а следовательно, и энергию удара. Во время обратного хода впускные каналы быстро закрываются, камера холостого хода отсекается от магистрали и дальнейшее движение ударника осуществляется за счет энергии расширяющегося воздуха. Из-за короткого времени сообщения камеры холостого хода с магистралью импульс давления воздуха в ней не может обеспечить большой ход ударника и энергию удара. Рост энергии удара можно осуществить за счет некоторого увеличения объема камеры холостого хода. Но это ведет к увеличению размеров устройства и расхода воздуха. Nevertheless, this device is also characterized by fundamental disadvantages of gold-free mechanisms that reduce their energy performance. So, when the striker moves in the direction of the front of the body long before the strike is made, in order to ensure normal filling of the idling chamber with compressed air, the inlet windows of the striker open and counter pressure is created, which reduces the speed of the striker before the strike, and therefore the impact energy. During the return stroke, the intake channels quickly close, the idle chamber is cut off from the highway and the further movement of the striker is due to the energy of the expanding air. Due to the short time the idle chamber communicates with the main, the air pressure pulse in it cannot provide a large stroke of the striker and impact energy. The increase in impact energy can be achieved due to some increase in the volume of the idle chamber. But this leads to an increase in the size of the device and air consumption.

Предполагаемое изобретение решает задачу увеличения энергии удара без изменения размеров устройства. The alleged invention solves the problem of increasing impact energy without resizing the device.

Это достигается за счет того, что пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включающее корпус, полый ударник с радиальными окнами, воздухораспределительный ступенчатый шток с магистральным каналом, разделяющие полость корпуса и ударника на камеру холостого хода, выхлопную камеру и камеру рабочего хода магистрального давления, снабжено средством управления давлением в камере холостого хода, размещенным в ступенчатом воздухораспределительном штоке. This is achieved due to the fact that the pneumatic shock device for the formation of wells in the soil, including the casing, a hollow firing pin with radial windows, an air distribution step rod with a main channel, dividing the cavity of the casing and the firing pin into an idle chamber, an exhaust chamber and a main travel chamber pressure, equipped with a means of controlling pressure in the idle chamber, located in a stepped air distribution rod.

Снабжение пневматического устройства ударного действия средством управления давлением в камере холостого хода позволяет изменять давление в камере холостого хода таким образом, чтобы оно было минимальным на протяжении рабочего хода и близким к магистральному на большей части холостого хода, что даст возможность увеличить энергию удара устройства без изменения его размеров. Providing the pneumatic impact device with pressure control in the idle chamber allows you to change the pressure in the idle chamber so that it is minimal during the stroke and close to the main one for most of the idle speed, which will make it possible to increase the impact energy of the device without changing it sizes.

Целесообразно средство управления давлением в камере холостого хода выполнить в виде ступенчатого клапана, установленного в большей ступени воздухораспределительного штока и образующего с ним клапанную камеру, питающий и разрядный тракты, причем клапан необходимо установить с возможностью периодического сообщения клапанной камеры и камеры холостого хода с камерами рабочего хода и выхлопной. It is advisable to control the pressure in the idling chamber in the form of a step valve installed in a larger stage of the air distribution rod and forming a valve chamber with it, supplying and discharging paths, and the valve must be installed with the possibility of periodic communication of the valve chamber and the idling chamber with working chambers and exhaust.

При таком выполнении устройства ступенчатый клапан обеспечивает на большей части рабочего хода ударника, вплоть до нанесения им удара по корпусу, сообщение камеры холостого хода с атмосферой, что позволяет снизить практически до нуля импульс противодавления в этой камере, тормозящий ударник при его разгоне. После нанесения удара значительную часть холостого хода ударник движется под давлением, близким к магистральному, что увеличивает его ход и энергию удара. Таким образом, предполагаемое изобретение дает возможность увеличить энергию удара устройства при неизменных габаритах. With this embodiment of the device, a step valve provides for most of the striker’s stroke, up to striking the housing, with the idle chamber communicating with the atmosphere, which makes it possible to reduce the backpressure pulse in this chamber to zero, which slows down the striker. After striking a significant part of the idle, the striker moves under pressure close to the main pressure, which increases its stroke and impact energy. Thus, the alleged invention makes it possible to increase the impact energy of the device with constant dimensions.

Известно, что золотниковые воздухораспределительные системы более экономичны, чем клапанные. Поэтому для достижения отмеченных выше преимуществ, но при более низком расходе воздуха, целесообразно средство управления давлением в камере холостого хода выполнить в виде ступенчатого золотника, установленного в большей ступени воздухораспределительного штока и образующего с ним золотниковую камеру и питающую камеру, постоянно сообщенную с магистралью сжатого воздуха, питающий, разрядный и командный тракты, причем ступенчатый золотник необходимо установить с возможностью сообщения камеры холостого хода с камерами рабочего хода и выхлопной, и золотниковой камеры с камерами холостого и рабочего хода. It is known that spool air distribution systems are more economical than valve systems. Therefore, to achieve the above advantages, but at a lower air flow rate, it is advisable to use the pressure control device in the idle chamber in the form of a stepped spool installed in a larger stage of the air distribution rod and forming with it a spool chamber and a supply chamber constantly in communication with the compressed air line , supply, discharge and command paths, and a stepped spool must be installed with the possibility of communication of the idling chamber with the working chamber exhaust, the slide valve chambers and with chambers and idle stroke.

Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан в продольном разрезе общий вид устройства, в котором средство управления давлением в камере холостого хода выполнено в виде ступенчатого клапана, на фиг. 2 то же устройство в положении ступенчатого клапана, соответствующем открытому питающему тракту, а на фиг. 3 в продольном разрезе общий вид устройства со средством управления давлением в камере холостого хода, выполненным в виде ступенчатого золотника. The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows in longitudinal section a General view of the device in which the means for controlling pressure in the idle chamber is made in the form of a step valve, FIG. 2 the same device in the position of the step valve corresponding to the open supply path, and in FIG. 3 in longitudinal section is a general view of the device with pressure control means in the idle chamber made in the form of a stepped spool.

Пневматическое устройство ударного действия, изображенное на фиг. 1 и 2, состоит из корпуса 1, ударника 2 с полостью 3 и радиальными окнами 4. В полость 3 входит воздухораспределительный ступенчатый шток, состоящий из большей ступени 5 и стебля 6 с магистральным каналом 7. Воздухораспределительный шток установлен неподвижно при помощи амортизатора 8 в гайке 9, ввинченной в хвостовую часть корпуса 1. Передняя часть стебля 6 воздухораспределительного штока выполнена в виде двух цилиндрических ступеней, на большей из которых с возможностью осевого перемещения установлен ступенчатый клапан 10. В большей ступени 5 воздухораспределительного штока со стороны носовой части корпуса 1 (на фиг. 1 слева) выполнена расточка, которая охватывает переднюю часть стебля 6 и смонтированный на ней ступенчатый клапан 10 и образует с клапаном 10 и стеблем 6 кольцевую щель 11 и клапанную камеру 12. В большей ступени 5 воздухораспределительного штока образован разрядный канал 13 и питающе-разрядный тракт, состоящий из проточки 14 на наружной поверхности большей ступени 5 воздухораспределительного штока, выходящих в нее и клапанную камеру 12 радиальных отверстий 15 и кольцевой щели 11. В устройстве образованы также камера холостого хода 16, камера рабочего хода 17 (магистрального давления), с которой сообщаются магистральный канал 7 воздухораспределительного штока и кольцевая щель 11, и выхлопная камера 18, постоянно сообщенная с атмосферой через каналы 19 в амортизаторе 8. Эластичный клапан 20 предотвращает попадание в устройство частиц грунта. К хвостовой части стебля 6 воздухораспределительного штока присоединен шланг 21, являющийся магистралью сжатого воздуха. The pneumatic impact device shown in FIG. 1 and 2, consists of a housing 1, a hammer 2 with a cavity 3 and radial windows 4. A cavity 3 includes an air distribution step rod consisting of a larger stage 5 and a stem 6 with a main channel 7. The air distribution rod is fixedly mounted using a shock absorber 8 in the nut 9, screwed into the tail of the housing 1. The front of the stem 6 of the air distribution rod is made in the form of two cylindrical steps, on the larger of which a step valve 10 is mounted with the possibility of axial movement. of the air distribution rod from the bow of the body 1 (in Fig. 1 on the left), a bore is made that covers the front of the stem 6 and the step valve 10 mounted on it and forms an annular gap 11 and valve chamber 12 with the valve 10 and stem 6. 5 of the air distribution rod, a discharge channel 13 and a supply-discharge path are formed, consisting of a groove 14 on the outer surface of the larger stage 5 of the air distribution rod, radial holes 15 and the annular chamber extending into it and the valve chamber 12 and 11. An idle chamber 16, a working chamber 17 (main pressure) are also formed in the device, with which the main channel 7 of the air distribution rod and the annular gap 11 are connected, and the exhaust chamber 18, which is constantly in communication with the atmosphere through channels 19 in the shock absorber 8. The elastic valve 20 prevents soil particles from entering the device. A hose 21, which is a compressed air line, is connected to the tail part of the stem 6 of the air distribution rod.

Пневматическое устройство ударного действия работает следующим образом. Pneumatic shock device works as follows.

В положении ударника 2, показанном на верхней половине фиг. 1, его радиальные окна 4 выходят за переднюю кромку большой ступени 5 воздухораспределительного штока и сжатый воздух заполняет камеру холостого хода 16. Т.к. площадь ударника 2 со стороны камеры холостого хода 16 больше его площади со стороны камеры рабочего хода 17, то ударник 2 начинает совершать холостой ход вправо (направлении гайки 9). После того как окна 4 ударника 2 попадают в проточку 14 питающего тракта, камера холостого хода через эту проточку 14 и отверстия 15 соединится с клапанной камерой 12 и с выхлопной камерой 18 через разрядный канал 13, который в этот момент открыт. За счет того, что интенсивность притока воздуха из камеры холостого хода 16 в клапанную камеру 12 выше пропускной способности разрядного канала 13, то в клапанной камере 12 начинает возрастать давление. Под действием этого давления ступенчатый клапан 10 перемещается до упора в направлении носовой части устройства и закрывает разрядный канал 13, занимая положение, показанное на фиг. 2. В этом положении ступенчатого клапана 10 питание камеры холостого хода 16 сжатым воздухом осуществляется из магистрали через кольцевую щель 11, отверстия 15, проточку 14 и радиальные окна ударника 2. Пока окно 4 ударника 2 сообщено с проточкой 14 давление в камере холостого хода 16 поддерживается на уровне магистрального. В дальнейшем окна 4 ударника 2 перекрываются наружной поверхностью большей ступени 5 воздухораспределительного штока и камера холостого хода 16 отсекается от магистрали. После того, как окна 4 ударника 2 откроются в выхлопную камеру 18, из камеры холостого хода происходит выхлоп воздуха в атмосферу. Магистральным давлением воздуха со стороны камеры рабочего хода 16 ударник 2 останавливается и начинает совершать рабочий ход. По мере движения ударника 2 в сторону носовой части корпуса 1 его окна 4 выходят в проточку 14 и соединяют камеру холостого хода 16 с клапанной камерой и через кольцевую щель 11 с камерой рабочего хода 17 и магистралью. Ввиду того, что объем клапанной камеры 12 существенно меньше объема камеры холостого хода 16, то давление воздуха в клапанной камере 12 резко падает. Поэтому под действием магистрального давления воздуха со стороны камеры рабочего хода 17 на меньшую ступень клапана 10, которая обращена в камеру рабочего хода 17, он перемещается в сторону хвостовой части устройства, открывая разрядный канал 13 (нижняя половина фиг. 1). Камера холостого хода 16 при этом вновь сообщится с выхлопной камерой 18 и атмосферой. Дальнейшее движение ударника 2 практически до удара будет происходить без сопротивления со стороны камеры холостого хода 16, т.к. в ней не будет сжиматься воздух и формироваться импульс противодавления. После удара ударника 2 о корпус 1 цикл работы устройства повторится. In the position of the hammer 2 shown in the upper half of FIG. 1, its radial windows 4 extend beyond the leading edge of the large stage 5 of the air distribution rod and the compressed air fills the idle chamber 16. Since the area of the drummer 2 from the side of the idle chamber 16 is greater than its area from the side of the chamber of the stroke 17, then the drummer 2 starts to idle to the right (nut direction 9). After the windows 4 of the hammer 2 enter the groove 14 of the supply path, the idle chamber through this groove 14 and the holes 15 will connect to the valve chamber 12 and the exhaust chamber 18 through the discharge channel 13, which is open at this moment. Due to the fact that the intensity of air flow from the idle chamber 16 to the valve chamber 12 is higher than the throughput of the discharge channel 13, the pressure begins to increase in the valve chamber 12. Under the influence of this pressure, the step valve 10 moves all the way towards the bow of the device and closes the discharge channel 13, occupying the position shown in FIG. 2. In this position of the step valve 10, the idle chamber 16 is supplied with compressed air from the line through the annular slot 11, openings 15, the groove 14 and the radial windows of the hammer 2. While the window 4 of the hammer 2 is in communication with the groove 14, the pressure in the idle chamber 16 is maintained at the trunk level. Subsequently, the windows 4 of the hammer 2 are overlapped by the outer surface of the larger stage 5 of the air distribution rod and the idle chamber 16 is cut off from the highway. After the windows 4 of the hammer 2 open into the exhaust chamber 18, air is exhausted from the idle chamber into the atmosphere. The main air pressure from the side of the chamber of the stroke 16, the hammer 2 stops and begins to make a stroke. As the drummer 2 moves towards the bow of the body 1, its windows 4 exit into the groove 14 and connect the idle chamber 16 to the valve chamber and through the annular gap 11 with the working chamber 17 and the trunk. Due to the fact that the volume of the valve chamber 12 is significantly less than the volume of the idle chamber 16, the air pressure in the valve chamber 12 drops sharply. Therefore, under the influence of the main air pressure from the side of the working chamber 17 to a smaller stage of the valve 10, which faces the working chamber 17, it moves toward the rear of the device, opening the discharge channel 13 (lower half of Fig. 1). The idling chamber 16 will again communicate with the exhaust chamber 18 and the atmosphere. Further movement of the striker 2 almost before the strike will occur without resistance from the side of the idle chamber 16, because air will not be compressed in it and a backpressure impulse will form. After the impact of the hammer 2 on the housing 1, the cycle of the device will repeat.

Пневматическое устройство ударного действия, изображенное на фиг. 3 состоит из корпуса 1, ударника 2 с полостью 3 и радиальными окнами 4. В полость 3 входит воздухораспределительный ступенчатый шток, состоящий из большей ступени 5 и стебля 6 с магистральным каналом 7. Воздухораспределительный шток установлен неподвижно при помощи амортизатора 8 в гайке 9, ввинченной в хвостовую часть корпуса 1. Большая ступень 5 воздухораспределительного штока выполнена с внутренней полостью, в которую с возможностью осевого перемещения установлен ступенчатый золотник 10, образующий с ее внутренней поверхностью золотниковую 11 и питающую 12 камеры. Питающий тракт образован отверстиями 13 в стебле 6 радиальными каналами 14 в ступенчатом золотнике 10, проточкой 15 на наружной поверхности большей ступени 5 воздухораспределительного штока и отверстиями 16. Разрядный тракт образован проточкой 15, отверстиями 16 и каналом 17 в золотнике 10. Командный тракт состоит из отверстий 18 и 19 в большей ступени 5 воздухораспределительного штока и канала 20 в теле ступенчатого золотника 10. В устройстве также камеры холостого хода 21, рабочего хода 22 магистральногодавления и выхлопная 23, постоянно сообщенная с атмосферой через каналы 24 в амортизаторе 8. Эластичный клапан 25 предотвращает попадание в устройство частиц грунта. К хвостовой части стебля 6 воздухораспределительного штока присоединен шланг 26, являющийся магистралью сжатого воздуха. The pneumatic impact device shown in FIG. 3 consists of a housing 1, a hammer 2 with a cavity 3 and radial windows 4. A cavity 3 includes an air distribution step rod consisting of a larger stage 5 and a stem 6 with a main channel 7. The air distribution rod is fixedly mounted using a shock absorber 8 in a nut 9 screwed in in the rear of the housing 1. The large stage 5 of the air distribution rod is made with an internal cavity into which a stepped spool 10 is mounted with the possibility of axial movement, forming a spool with its inner surface 11 and supplying 12 cameras. The supply path is formed by holes 13 in the stem 6 by radial channels 14 in a stepped spool 10, a groove 15 on the outer surface of the larger stage 5 of the air distribution rod and holes 16. The discharge path is formed by a groove 15, holes 16 and a channel 17 in the spool 10. The command path consists of holes 18 and 19 in the larger stage 5 of the air distribution rod and channel 20 in the body of the stepped spool 10. The device also has an idle chamber 21, a main stroke 22 and an exhaust 23, constantly in communication with through the channels 24 in the shock absorber 8. The elastic valve 25 prevents soil particles from entering the device. A hose 26, which is a compressed air line, is connected to the tail part of the stem 6 of the air distribution rod.

В положении ударника, показанном на верхней половине фиг. 3, его радиальные окна 4 выходят за переднюю кромку большей ступени 5 воздухораспределительного штока и одновременно охватывают отверстия 19. Сжатый воздух наполняет камеру холостого хода 21 и золотниковую камеру 11. Ударник 2 начинает совершать холостой ход. Одновременно с этим, из-за того, что площадь ступенчатого золотника 10 со стороны камеры 11 больше его площади со стороны камеры 12 и обе эти камеры находятся под магистральным давлением сжатого воздуха, золотник 10 перебрасывается в крайне правое положение, показанное на нижней половине фиг. 3. В этом положении канал 14 (показан пунктирной линией) золотника 10 соединяет через отверстия 13 в стебле 6 и отверстия 16 проточку 15 с магистралью сжатого воздуха. Канал 20 золотника 10 в этом положении связывает золотниковую камеру 11 с отверстием 20. Поскольку при холостом ходе ударника его окна 4 сообщаются с проточкой 15, то значительная часть холостого хода совершается под действием магистрального давления воздуха. В конце холостого хода ударника 2 окна 4 перекрываются наружной поверхностью большей ступени 5, а затем открываются в выхлопную камеру 23. Происходит выхлоп воздуха из камеры холостого хода 21 в атмосферу, магистральным давлением воздуха в камере рабочего хода 22 ударник 2 останавливается, а затем начинает совершать рабочий ход. In the position of the hammer shown in the upper half of FIG. 3, its radial windows 4 extend beyond the leading edge of the larger stage 5 of the air distribution rod and at the same time cover the openings 19. Compressed air fills the idle chamber 21 and the spool chamber 11. Drummer 2 starts to idle. At the same time, due to the fact that the area of the stepped spool 10 from the side of the chamber 11 is larger than its area from the side of the chamber 12 and both of these chambers are under main pressure of compressed air, the spool 10 moves to the far right position shown in the lower half of FIG. 3. In this position, the channel 14 (shown by a dashed line) of the spool 10 connects through the holes 13 in the stem 6 and holes 16 the groove 15 with the compressed air line. Channel 20 of the spool 10 in this position connects the spool chamber 11 with the hole 20. Since during the idle of the hammer its windows 4 communicate with the groove 15, a significant part of the idle speed is caused by the main air pressure. At the end of the idle of the hammer 2, the windows 4 are blocked by the outer surface of the larger stage 5, and then open into the exhaust chamber 23. Air is exhausted from the idle chamber 21 into the atmosphere, the main pressure of the air in the working chamber 22 of the hammer 2 stops, and then begins to make working stroke.

При движении ударника в направлении передней части корпуса 1 его окна 4 совмещаются с отверстиями 18, происходит совмещение камеры холостого хода 21 с золотниковой камерой 11 и резкий сброс давления в ней из-за того, что объем камеры холостого хода 21 во много раз превышает объем золотниковой камеры 11. Магистральным давлением воздуха в камере 12 золотник 10 перебрасывается в крайне левое положение, показанное на на верхней половине фиг. 3. Камера холостого хода 21 через окно 4 ударника 2, проточку 15, окно 16 и канал 17 сообщена с атмосферой практически до окончания рабочего хода ударника 2, т. е. до удара. Поэтому ударник 2 совершает рабочий ход, не встречая сопротивления со стороны камеры холостого хода 21, т.к. в ней не формируется импульс противодавления. После удара ударника 2 о корпус 1 цикл работы устройства повторяется. When the drummer moves in the direction of the front of the housing 1, its windows 4 are aligned with the holes 18, the idling chamber 21 is combined with the spool chamber 11 and a sharp pressure drop occurs due to the fact that the volume of the idle chamber 21 is many times larger than the spool chamber 11. The main air pressure in the chamber 12, the spool 10 is thrown to the extreme left position shown in the upper half of FIG. 3. The idling chamber 21 through the window 4 of the hammer 2, the groove 15, the window 16 and channel 17 is in communication with the atmosphere almost until the end of the stroke of the hammer 2, that is, before the impact. Therefore, the drummer 2 makes a working stroke without encountering resistance from the side of the idle chamber 21, no backpressure impulse is formed in it. After hitting the hammer 2 about the housing 1, the cycle of the device is repeated.

Claims

1. Pneumatic shock device for the formation of wells in the ground, including a housing, a hollow firing pin with radial windows, an air distribution step rod with a main channel, dividing the cavity of the casing and the firing pin into a single chamber, an exhaust chamber and a main pressure working chamber, characterized in that it is equipped with a means for controlling the pressure in the idle chamber located in a stepped air distribution rod.

2. The device according to claim 1, characterized in that the means for controlling the pressure in the idle chamber is made in the form of a step valve installed in a larger stage of the air distribution rod and forming a valve chamber with it, supply and discharge paths, and the step valve is installed with the possibility of periodic messages of the valve chamber and the idle chamber with the working and exhaust chambers.

3. The device according to claim 1, characterized in that the means for controlling the pressure in the idle chamber is made in the form of a stepped spool installed in a larger stage of the air distribution rod and forming with it a spool chamber and a feed chamber, constantly in communication with the compressed air line, supplying, discharge and command paths, and the spool is installed with the possibility of periodic communication of the idle chamber with the chambers of the stroke and the exhaust and spool chamber with the chambers of idle and stroke.