ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2001 года по МПК B25D9/04 B25D9/08 B25D17/24 

Изобретение относится к области строительной техники и касается пневматических устройств ударного действия, применяемых для образования скважин в грунте для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов.

Известно самоходное пневматическое устройство ударного действия (патент РФ 2080985), содержащее корпус, ударник, воздухораспределитель, взаимодействующий с ударником. Подвод воздуха в нем осуществляется со стороны устройства, по которой при прямом ходе устройства осуществляется нанесение ударов ударником. Основное применение - замена существующих трубопроводов бестраншейным способом.

Недостаток - ограниченные технологические возможности устройства, т.к. расположение воздухоподводящего шланга только спереди затрудняет его использование в качестве ударного узла при забивке труб.

Известно пневматическое ударное устройство по патенту РФ N 2063328, содержащее корпус, ударник со сквозным каналом, ступенчатый воздухораспределитель со сквозной осевой полостью, трубку, одним концом установленную в корпусе, входящую в сквозной канал ударника. Воздухоподводящий шланг может присоединяться с обоих концов устройства либо к трубке, либо к воздухораспределителю.

Недостатком является недостаточная мощность устройства при работе в режиме шланг сзади (присоединение к воздухораспределителю), т.к. в этом случае рабочая площадь ударника уменьшена на величину площади отверстия канала ударника.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение мощности и ресурса устройства.

Поставленная задача решается тем, что в пневматическом устройстве ударного действия, включающем корпус и ударник со сквозными осевыми каналами, имеющим переднюю и заднюю рабочие площади, воздухораспределитель, большая ступень которого размещена в ударнике, а меньшая закреплена в хвостовом торце корпуса, воздуховод, выполненный с возможностью присоединения к хвостовому и носовому концам корпуса, заглушку, выполненную с возможностью присоединения к упомянутым концам корпуса, в сквозном осевом канале установлена дополнительная съемная заглушка.

Это обеспечит увеличение энергии удара, т.е. мощности устройства.

Целесообразно длину дополнительной съемной заглушки выполнить равной или больше длины канала в ударнике. Это позволит увеличить массу ударника на величину массы дополнительной заглушки, тем самым снизить скорость соударения ударника с корпусом, т.е. повысить ресурс.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлены;
на фиг. 1 представлен продольный разрез устройства с установленной в канале ударника дополнительной заглушкой, воздуховод подсоединен к хвостовой части корпуса;
на фиг. 2 - продольный разрез устройства при присоединении воздуховода к хвостовой части корпуса, дополнительная заглушка больше длины канала в ударнике;
на фиг. 3 - продольный разрез устройства при присоединении воздуховода к носовой части корпуса;
на фиг. 4 - устройство в работе при замене трубопровода;
на фиг. 5 - устройство в работе при погружении трубопровода.

Пневматическое ударное устройство включает корпус 1, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударник 2, образующий с корпусом 1 рабочую камеру 3 обратного хода ударника 2. Ударник 2 выполнен с осевой полостью 4 и радиальными окнами 5. В осевой полости 4 ударника 2 размещена большая ступень 6 ступенчатого воздухораспределителя 7, меньшая ступень 8 которого закреплена в заднем торце корпуса 1. В заднем торце 9 корпуса 1 выполнены выхлопные окна 10. Большая ступень 6 воздухораспределителя 7 имеет на наружной поверхности две кромки 11 и 12. В ударнике 2 выполнен сквозной осевой канал 13. В передней части корпуса 1 выполнен сквозной осевой канал 14. К носовой части корпуса 1 присоединена заглушка 15. На наружной поверхности корпуса 1 в передней его части выполнена коническая поверхность 16 для закрепления насадок, необходимых для выполнения отдельных видов работ. Возможны несколько вариантов выполнения устройства.

На фиг. 1 воздуховод 17 присоединен к хвостовой части корпуса 1, заглушка 15 установлена в носовой части корпуса 1 и в сквозном канале 13 ударника 2 установлена дополнительная заглушка 18.

На фиг. 2 в сквозном канале 13 ударника 2 установлена дополнительная заглушка 18'.

На фиг. 3 воздуховод 17 присоединен к носовой части корпуса 1, а в хвостовой части корпуса 1 установлена заглушка 15.

На фиг. 4 представлено устройство, приспособленное для для бестраншейной замены подземных трубопроводов. На конической поверхности 16 корпуса 1 установлена насадка 19 для разрушения старого трубопровода 21. Воздуховод 17 присоединен к носовой части корпуса 1.

На фиг. 5 представлено устройство, приспособленное для забивания в грунт трубы 22. Воздуховод 17 присоединен к хвостовой части корпуса 1, а на конической поверхности 16 корпуса 1 установлена насадка 23 для соединения устройства с забиваемой трубой 22.

Устройство работает следующим образом.

Принцип его работы не зависит от места присоединения воздуховода 17 и формы дополнительной заглушки 18. Осевая полость 4 ударника 2 постоянно соединена с воздуховодом 17. При переднем положении ударника 2 (фиг. 1) сжатый воздух через радиальные окна 5 поступает в рабочую камеру 3 обратного хода ударника 2. Вследствие разницы площадей рабочей камеры 3 и полости 4 на ударник 2 действует сила, направляющая его назад. Под действием этой силы ударник 2 начинает двигаться назад. При этом радиальные окна 5 ударника 2 проходят переднюю кромку 11 ступенчатого воздухораспределителя 7, поступление сжатого воздуха в рабочую камеру 3 обратного хода ударника 2 прекращается.

Дальнейшее движение ударника 2 назад происходит за счет работы расширения сжатого воздуха в рабочей камере 3 обратного хода ударника 2 и инерции ударника 2. При дальнейшем движении ударника 2, когда радиальные окна 5 ударника 2 пройдут через кромку 12 ступенчатого воздухораспределителя 7, через радиальные окна 5 ударника 2 и выхлопные окна 10 происходит выхлоп воздуха из рабочей камеры 3 обратного хода ударника 2 в атмосферу. Давление воздуха в рабочей камере 3 обратного хода ударника 2 падает до атмосферного. Под действием сжатого воздуха в осевой полости 4 ударника 2 последний тормозится и начинает двигаться вперед, нанося удар по корпусу 1. В этом положении радиальные окна 5 ударника 2, прошедшие кромку 11 ступенчатого воздухораспределителя 7, соединяют рабочую камеру 3 обратного хода ударника 2 с полостью 4 и цикл повторяется.

При размещении в канале 13 ударника 2 дополнительной заглушки 18(18') достигается увеличение рабочей площади ударника 2 на величину, равную площади сечения канала 13 ударника 2, что обеспечивает увеличение энергии удара по сравнению с работой без дополнительной заглушки 18 или 18', т.е. повышение мощности устройства.

Возможность установки дополнительной втулки 18' имеющей длину равную или большую длины канала 13 ударника 2 позволяет, кроме того, увеличить массу ударника 2 на величину массы дополнительной заглушки 18, 18', тем самым снизить скорость соударения ударника 2 с корпусом 1, т.е. снизить ударные нагрузки на детали устройства, что позволяет повысить его ресурс.

Установка в канал 13 ударника 2 заглушки 18 обеспечивает увеличение мощности устройства без существенных затрат на перенастройку машины, т.к. заглушка 18 проста по конструкции - это может быть простая резиновая пробка. С заглушкой 18 устройство целесообразно использовать при работе, например, в плотных грунтах.

Установление заглушки 18' повышает энергию удара и ресурс, однако ее установка и снятие требуют достаточно больших усилий, т.к. в канале 13 ударника 2 требуется выполнить дополнительное место для установки заглушки 18', также требуется изготовление специального посадочного места на самой заглушке 18'. Целесообразно использовать устройство с заглушкой 18' при замене отрезков старого трубопровода большой протяженности.

Для использования устройства для бестраншейной замены подземных трубопроводов воздуховод 17 (фиг. 4) присоединяют к носовой части корпуса 1, а дополнительную заглушку 18 (18') извлекают из канала 13 ударника 2, а заглушку 15 устанавливают в хвостовой части корпуса 1. Это позволяет воздуховод 17 размещать в старом трубопроводе, что создает удобства при производстве работ - при соединении секций труб при наращивании трубопровода, а также повышает эффективность использования устройства. Для выполнения работ по бестраншейной замене подземных трубопроводов устройство оснащают насадкой 19. При движении устройства в грунте конусная насадка 19 разрушает заменяемый трубопровод 20 и втрамбовывает его осколки в грунт, образуя скважину. В эту скважину прокладывается новый трубопровод 21, передний конец которого размещен в цилиндрическом гнезде насадки 19. Для прокладки в грунте нового трубопровода (забивания трубы в грунт) устройство (фиг. 5) оснащают насадкой 23, закрепленной на конической поверхности 16 корпуса 1. Насадка 23 служит для жесткого соединения устройства с погружаемой трубой 22.

Изобретение относится к области строительной техники и касается пневматических устройств ударного действия, применяемых для образования скважин в грунте для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов. Пневматическое устройство ударного действия включает корпус и ударник со сквозными осевыми каналами, имеющий переднюю и заднюю рабочие площади, воздухораспределитель, большая ступень которого размещена в ударнике, а меньшая закреплена в хвостовом торце корпуса, воздуховод, выполненный с возможностью присоединения к хвостовому и носовому концам корпуса, заглушку, выполненную с возможностью присоединения к упомянутым концам корпуса. В сквозном осевом канале ударника установлена дополнительная съемная заглушка. Длина дополнительной съемной заглушки равна или больше канала в ударнике. В результате повышаются мощность и ресурс устройства. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Пневматическое устройство ударного действия, включающее корпус и ударник со сквозными осевыми каналами, имеющий переднюю и заднюю рабочие площади, воздухораспределитель, большая ступень которого размещена в ударнике, а меньшая закреплена в хвостовом торце корпуса, воздуховод, выполненный с возможностью присоединения к хвостовому и носовому концам корпуса, заглушку, выполненную с возможностью присоединения к упомянутым концам корпуса, отличающееся тем, что в сквозном осевом канале ударника установлена дополнительная съемная заглушка. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина дополнительной съемной заглушки равна или больше канала в ударнике.