SU1671795A1 - Реверсивное устройство ударного действи дл проходки скважин в грунте - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и м.б. использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Цель изобретени  - повышение производительности за счет снижени  потерь энергии сжатого воздуха в передней камере. В корпусе 1 размещены наковальн  2 и ударник (У) 3 с непрерывным центрирующим выступом 4, который раздел ет корпус на переднюю камеру (К) 6, промежуточную К 7 выхлопа и выхлопную К 8. В У3 выполнены пола  9 и больша  10 полости, сообщенные с К 6, К 7, К 8 р дами окон 11, 12, 13 соответственно. На патрубке 17 посредством упругого элемента-втулки 19 установлена гильза 20 с р дом аксиальных отверстий 22. В гильзе 20 жестко закреплен удлинитель 23 с окнами 25. Число окон 25 не равно числу окон в р де окон 12. Площадь поперечного сечени  S_п @ _в @ промежуточной К 7 не менее, чем в два раза превышает суммарную площадь сечени  S_о @ _у @ каждого из р дов окон 11, 12, 13. При подаче сжатого воздуха в корпус 1 У 3 наносит удары по наковальне 2 и устройство движетс  в грунте, формиру  скважину. При этом вкладыши 27 выдвигаютс  в расточку 30 и фиксируют патрубок 17 в переднем рабочем положении. Реверс устройства достигаетс  отключением подачи сжатого воздуха и нат жением шланга. При этом патрубок 17 перемещаетс  в крайнее заднее положение и фиксируетс . В переднюю К 6 воздух поступает без промежуточного цикла расширени  сжати  благодар  конструкции системы воздухораспределени . Это приводит к сокращению потерь энергии сжатого воздуха. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и строительной технике и предназначено дл  образовани  скважин в грунте и искусственных насып х при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций (забивани  труб, устройства свай, прокладки кабелей ).

Цель изобретени  - повышение производительности за счет снижени  потерь энергии сжатого воздуха в передней камере .

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

Устройство состоит из корпуса 1 с наковальней 2. Внутри корпуса 1 размещен с возможностью продольного перемещени  ударник 3, имеющий передний 4 и задний 5 центрирующие непрерывные направл ющие выступы, раздел ющие 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 дополнительна  мала  9 и основна  больша  10 внутренние полости и р д окон 11, соедин ющих малую полость 9 с передней камерой б, р д окон 12, соедин ющих полость 9 с промежуточной камерой 7 выхлопа, р д окон 13,соедин ющих промежуточную камеру 7 выхлопа с задней выхлопной камерой 8 При этом площадь поперечного сечени  промежуточной камеры 7 выхлопа Sn в больше суммарной площади каждого р да окон 11, 12, 13 So у не менее чем в два раза, т.е. Sn в 3 2 So у.

Дл  нормального выхлопа (как и подачи в переднюю камеру) воздуха активное проходное сечение должно располагатьс  в зоне нахождени  окон, и окна всех р дов должны располагатьс  вдоль продольной оси ударника 3.

В корпусе 1 смонтирована гайка 14, в которой с помощью эластичного амортизатора 15, имеющего отверсти  16, служащие дл  пропуска отработанного воздуха из выхлопной камеры 8, установлен патрубок 17 с центральным отверстием 18. На патрубке 17с помощью упругого элемента - втулки 19 установлена гильза 20 с расточкой 21 и аксиальными отверсти ми 22. В гильзе 20 жестко закреплен удлинитель 23, имеющий глухое торцовое отверстие 24 и окна 25, соедин ющие отверстие 24 с большой внутренней полостью 10 ударника 3 или малую внутреннюю полость 9 ударника 3 с промежуточной камерой 7 выхлопа

Механизм реверсировани  смонтирован на патрубке 17 и состоит из втулки 26,

вкладышей 27, пружины 28 и ограничительной гайки 29 Втулка 26 имеет расточку 30 В режиме Пр мой ход устройство работает следующим образом

Сжатый воздух через отверстие 18 в патрубке 17, расточку 21 и отверсти  22 в гильзе 20 поступает в большую полость 10 ударника 3 Вкладыши 27 под действием сжатого воздуха выдвигаютс  в расточку 30 фиксиру  патрубок 17 в переднем рабочем положении Далее воздух через окна 25, отверстие 24, малую полость 9 и отверсти  11 попадают в переднюю камеру 6

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

По мере движени  ударника 3 окна 25 в

удлинителе 23 перекрываютс , после чего движение ударника 3 продолжаетс  за счет работы расширени  сжатого воздуха, заключенного в передней камере 6 Далее отверсти  12 ударника совмещаютс  с окнами 25, а отверсти  13 открываютс  в выхлопную камеру 8. благодар  чему происходит выхлоп отработанного воздуха из передней камеры 6 через отверсти  11, промежуточную камеру 7 выхлопа, отверсти  13, выхлопную камеру 8 и отверсти  16 в атмосферу

После выхлопа отработанного воздуха ударник 3 под действием сжатого воздуха в

полости 10 останавливаетс  и начинает движение в сторону наковальни 2 разгон етс  и наносит по ней удар В процессе движени  ударника 3 вперед вновь открываютс  окна 25, и цикл повтор етс , а устройство

внедр етс  в грунт под воздействием ударов ударника 3 по наковальне 2

Реверсирование хода устройства осуществл етс  следующим образом. Прекращаетс  подача сжатого воздуха

в устройство, при этом фиксаторы 27 выдвигаютс  из расточки 30. Нат жением шланга патрубок 17 перемещаетс  в крайнее заднее положение, затем подаетс  воздух который, воздейству  на гильзу 20. удержи

вает патрубок 17 в этом положении, пока в корпусе 1 имеетс  давление.

Перемещение патрубка 17 в крайнее заднее положение способствует смещению окон 25 в сторону гайки 14 в новое фиксиро- ванное положение, при котором впуск сжатого воздуха в переднюю камеру 6 и выхлоп отработанного воздуха происход т так же, как и при пр мом ходе. Но ввиду того, что окна 25 смещены, впуск сжатого воздуха в переднюю камеру 6 происходит раньше, что влечет торможение и остановку ударника 3 до момента нанесени  им удара по наковальне 2. а выхлоп отработанного воздуха происходит в другой зоне выхлопной камеры 8, что позвол ет ударнику 3 нанести удар по гайке 14 до торможени .

После удара цикл повтор етс . Таким образом, устройство движетс  по образованной скважине.

При сн тии давлени  в системе пружина 28 разжимаетс  и возвращает патрубок в крайнее переднее положение, устройство подготовлено дл  работы вперед

Благодар  системе воздухораспределе- ни  сжатый воздух по внутренним каналам ударника 3 поступает в переднюю камеру б исключа  этапы расширени  и последующего сжати  воздуха до первоначального давлени , на котором расходовалась энерги  сжатого воздуха, т е. повышаетс  энерги  и частота ударов устройства сокращаетс  длительность рабочего цикла

Claims (1)

1. Реверсивное устройство ударного действи  дл  проходки скважин в грунте. включающее корпус с наковальней, размещенные в корпусе ударник с передним центрирующим выступом, внутренней полостью и р дом окон, сообщающих последнюю с передней камерой, воздухораспределительный патрубок с центральным и радиальными каналами и размещенной на нем посредством упругого элемента гильзой и выхлопную камеру, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности за счет снижени  потерь энергии сжатого воздуха в передней камере, оно снабжено управл ющим элементом в виде удлинител  с окнами, причем ударник выполнен с промежуточной камерой выхлопа с дополнительной внутренней полостью и двум  дополнительными р дами окон дл  сообщени  дополнительной полости с промежуточной камерой выхлопа и промежуточной камеры выхлопа с выхлопной камерой соответственно, передний центрирующий выступ выполнен непрерывным а гильза выполнена с р дом аксиально расположенных отверстий, при этом удлинитель установлен в гильзе жестко.

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

3Устройство поп1 отличающее- с   тем. что оно выполнено с площадью поперечного сечени  промежуточной камеры выхлопа (5пв). соотнос щейс  с площадью сечени  каждого из р дов окон ударника (S0 у) согласно выражению

S п в S2Soy

7

Фие.2

1 25 12 h- 22 20 19 13 j 8 28

23

ФигЛ

1 12 1 3 1020 22 21

2tf 23

25

19 18 2817 30 21 Фиг. 5

/J 5 15 16 W

29

26