ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО УДАРНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2005 года по МПК B25D17/24 

Предлагаемое изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, предназначенным преимущественно для бестраншейной замены старых и прокладки новых трубопроводов и к способам управления воздухораспределением в таких устройствах.

Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов по патенту РФ №2097493, которое состоит из корпуса, ударника, размещенного в нем и образующего с ним рабочие камеры, системы воздухораспределения, выполненной автономно для каждой из камер. Система воздухораспределения выполнена из двух частей, консольно закрепленных в торцах корпуса. Устройство имеет воздухоподающие и выхлопные каналы. Способ воздухораспределения, реализуемый в данном устройстве позволяет присоединять воздуховод либо с того, либо другого торца устройства, при этом противоположный торец должен быть заглушен, либо одновременно с обоих торцов.

Недостатком данного устройства и способа воздухораспределения является ограниченность его области применения, так как независимо от того, каким образом подводится текучая среда к устройству, выхлоп отработанного воздуха осуществляется одновременно назад и вперед. Управлять направлением выхлопа не позволяет конструкция устройства. Это делает невозможным использование устройства для замены или прокладки водопроводных трубопроводов, которые нельзя загрязнять отработанными продуктами, содержащимися в выхлопных газах пневматических устройств.

Известно также пневматическое ударное устройство по патенту РФ №2063328, включающее корпус, ударник со сквозным каналом и боковыми отверстиями, размещенный в корпусе, ступенчатый воздухораспределительный патрубок со сквозной осевой полостью и установленного большей ступенью в ударнике, а меньшей - в заднем торце корпуса. Ударник образует с корпусом рабочую камеру обратного хода ударника, с патрубком - рабочую камеру прямого хода ударника, между задней частью корпуса, меньшей ступенью патрубка и задней частью ударника образована выхлопная камера, соединенная отверстиями с атмосферой. В передней части корпуса и ударника образовано сквозное отверстие, в котором размещена трубка, одним концом установленная в переднем торце корпуса с возможностью присоединения к ней воздухоподводящей магистрали, в этом случае меньшая ступень патрубка закрывается заглушкой. В случае присоединения воздушной магистрали к воздухоподводящему патрубку - заглушкой закрывается трубка. Патрубок и трубка жестко закреплены в торцах корпуса. Способ воздухораспределения, реализованный в данной конструкции, обеспечивает устойчивую работу устройства при подаче сжатого воздуха как через трубку, так и через воздухоподводящий патрубок. Однако способ воздухораспределения обеспечивает выхлоп отработанного воздуха только назад через выхлопные отверстия, поэтому так же как в аналоге, для перевода устройства в режим выхлопа вперед требуется дополнительное проектирование изменения направления потока отработанного воздуха вперед. Это устройство нельзя использовать для замены и прокладки водопроводных трубопроводов, так как выхлопные газы из устройства попадают в новую прокладываемую трубу и оседают на ее стенках, что категорически запрещено санитарными требованиями. Кроме того, жесткое закрепление патрубка и трубки в торцах корпуса делает устройство не надежным в работе, так как в этом случае ударные нагрузки от корпуса передаются на патрубок и трубку, что может привести к отрыву деталей в местах закрепления. Кроме того, жесткое закрепление патрубка и трубки не обеспечивает их подвижность при работе устройства, что может привести к появлению задиров на рабочих поверхностях, влияющих на запуск и работу устройства. Также в местах закрепления патрубка и трубки не обеспечивается герметизация устройства, что может привести к утечке текучей среды из устройства и снижению эффективности его работы.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является расширение области использования пневматического ударного устройства при повышении надежности и простоты в эксплуатации, а также разработка способа воздухораспределения, позволяющего простыми средствами осуществлять выхлоп отработанного воздуха как назад, так и вперед по ходу трубопровода в зависимости от требования технологии, что обуславливает значительное расширение области применения устройства.

Решение этой задачи обеспечивается тем, что в пневматическом ударном устройстве, содержащем корпус, ударник с продольным ступенчатым сквозным каналом и поперечными отверстиями, трубку, размещенную в нем и одним концом закрепленную в корпусе, воздухораспределительную ступенчатую втулку, меньшей ступенью закрепленную в корпусе посредством гайки, а большей входящую в полость ударника и образующую с ним внутреннюю камеру, между передней частью ударника и внутренней стенкой корпуса образована рабочая камера обратного хода ударника, между задней частью корпуса, меньшей ступенью втулки и задней частью ударника образована наружная камера, площади кольцевого сечения ударника со стороны внутренней и наружной камер выполнены примерно равными, а расстояние от наружного торца ударника до оси отверстий ударника и габаритный ход ударника выбирают, исходя из того, что они должны составлять примерно половину расстояний соответственно от оси отверстий ударника до внутреннего торца ударника и от наружного до внутреннего торцов ударника. Это обеспечивает оптимальные энергетические параметры устройства при переднем и заднем выхлопе текучей среды, упрощает перевод устройства из одного режима в другой и обеспечивает стабильный запуск устройства в работу.

Целесообразно трубку снабдить радиальными отверстиями и установить в корпусе посредством гайки с каналами, и упругого герметизирующего элемента, размещенного в гайке или между корпусом и гайкой. Размещение переднего упругого герметизирующего элемента между корпусом и гайкой предусматривается в устройствах с малыми наружными диаметрами, когда малые зазоры устройства не позволяют разместить передний упругий герметизирующий элемент в гайке. Размещение трубки на переднем упругом герметизирующем элементе уменьшит передачу на нее ударных нагрузок, обеспечит герметизацию рабочей камеры обратного хода ударника, из которой не желательны утечки текучей среды как при переднем, так и заднем выхлопе, так как это влияет на эффективность работы устройства, уменьшит трение в паре ударник - трубка, так как передний упругий герметизирующий элемент дает возможность принимать положение трубки, которое ей задает ударник при возвратно-поступательном перемещении, а также позволит сократить габариты устройства. Причем независимо от того, с какой стороны действует сила на трубку, со стороны рабочей камеры обратного хода ударника или с наружной стороны устройства, передний упругий герметизирующий элемент должен быть установлен с возможностью уменьшения передачи ударных нагрузок на трубку, обеспечения ее подвижности и герметизации рабочей камеры обратного хода ударника. Кроме того, наличие гайки позволит стопорить трубку в корпусе и упростит сборку.

Целесообразно гайку снабдить эластичным кольцом, размещенным между корпусом и гайкой. Для создания лучших условий фиксации гайки в корпусе необходимо между гайкой и корпусом выполнить дополнительное пространство с целью его заполнения эластичным кольцом при фиксации, а на корпусе выполнить коническую заходную поверхность для эластичного кольца таким образом, чтобы часть длины эластичного кольца располагалось при фиксации на конической поверхности. Размещение эластичного кольца между корпусом и гайкой с возможностью заполнения дополнительного пространства позволит надежно зафиксировать гайку в корпусе и предотвратит возможные утечки текучей среды из рабочей камеры обратного хода ударника, а также исключит смещение выхлопных каналов и посадочной поверхности трубки. Кроме того, улучшаются условия фиксации гайки в корпусе, так как можно увеличить натяг фиксации за счет того, что появляется возможность применить эластичное кольцо большего объема. Условия работы эластичного кольца в этом случае значительно лучше тех, когда эластичное кольцо работает в замкнутом объеме, так как при этом необходимо подбирать объем самого эластичного кольца. Если позволяет конструкция устройства, то эластичное кольцо при фиксации можно установить с возможностью заполнения дополнительного пространства в обе стороны от эластичного кольца, что позволит создать лучшие условия для фиксации гайки в корпусе эластичным кольцом.

Целесообразно торец трубки перекрыть упругим амортизатором, прижатым пружиной. Это позволит улучшить запуск устройства в работу при переднем выхлопе текучей среды, так как появляется возможность заглушить выхлоп текучей среды и осуществлять его только при открытии торца трубки. Это позволит запускать устройство с различной длиной воздуховода, снять ударные нагрузки с пружины, прижимающей упругий амортизатор к трубке, а также упростить конструкцию узла. Кроме того, при перекрытии торца трубки упругим амортизатором возникает сила, действующая на трубку со стороны пружины и в этом случае упругий герметизирующий элемент, на котором размещается трубка, должен обеспечивать герметизацию устройства с учетом этой силы.

Целесообразно втулку установить в корпусе посредством гайки, и упругого герметизирующего элемента. Размещение втулки в корпусе через гайку на упругом герметизирующем элементе исключит промежуточные элементы из конструкции устройства, обеспечит подвижность втулки, позволит уменьшить ударные нагрузки передающиеся от корпуса устройства, а также обеспечит герметизацию наружной камеры при переднем выхлопе текучей среды. Кроме того, наружная камера может находится или под давлением или сообщаться с атмосферой, поэтому выполнение упругого герметизирующего элемента и монтаж на нем гайки должен осуществляться с учетом того, что при переднем или заднем выхлопе текучей среды, на гайку действуют силы противоположного направления.

Целесообразно втулку выполнить составной, при этом меньшую ступень втулки выполнить с упорным уступом, на котором установить конической поверхностью большую ступень с радиальным зазором, снабженную упором. Выполнение втулки составной позволит обеспечить дополнительную степень ее свободы, повысить возможность самоустановки в ударнике при работе устройства, уменьшить вероятность заклинивания, то есть повысить надежность работы устройства в целом.

Целесообразно выхлопные каналы и монтажные пазы выполнить в гайке. Выполнение выхлопных каналов в гайке позволит размещать их внутри или снаружи устройства и применять гайку в устройствах с малыми наружными диаметрами, так как размещение выхлопных каналов между гайкой и меньшей ступенью втулки ведет к увеличению наружного габарита устройства. Размещение выхлопных каналов снаружи возможно, если это не влияет на увеличение длины устройства, а также если нет ограничений по увеличению его длины. Размещение монтажных пазов гайки внутри корпуса, позволит использовать заднюю часть устройства, например для крепления заменяющей трубы, а также уменьшить длину устройства. Это позволяет расширить область использования устройства.

Целесообразно выхлопные каналы в гайке выполнить Г-образными, а устройство снабдить дополнительной гайкой, установленной на меньшей ступени втулки для крепления воздуховода, что позволит применять устройство при значительном уменьшении наружного диаметра, если применение других конструкций не представляется возможным, например, когда требуется увеличить сечение выхлопного канала между гайкой и меньшей ступенью втулки при неизменном наружном диаметре устройства. Это также способствует расширению области использования устройства.

Целесообразно для управления воздухораспределением устройства распределять воздушные потоки между рабочими камерами и выхлопными каналами механическими средствами, для работы устройства в режиме заднего выхлопа сообщать рабочую камеру обратного хода ударника через наружную камеру с атмосферой и внутреннюю камеру с пневмомагистралью, а для работы устройства в режиме переднего выхлопа сообщать рабочую камеру обратного хода ударника с атмосферой и наружную камеру с пневмомагистралью. Это позволит использовать одно устройство для работы в разных режимах выхлопа.

Целесообразно для перевода устройства из одного режима в другой осуществлять сообщение рабочей камеры обратного хода ударника с атмосферой или отсечку от атмосферы путем открытия или перекрытия каналов, расположенных в трубке; сообщение внутренней камеры с пневмомагистралью или с атмосферой путем открытия или перекрытия выпускных каналов и канала в меньшей ступени втулки; сообщение рабочей камеры обратного хода ударника с внутренней камерой или с наружной камерой путем смещения переднего торца большей ступени втулки, открывая или перекрывая отверстия в ударнике передним торцом втулки и открытия или перекрытия канала во втулке; сообщение пневмомагистрали с внутренней камерой или наружной камерой путем открытия или перекрытия канала и отверстий в меньшей ступени втулки; сообщение с атмосферой или перекрытие наружной камеры путем открытия или перекрытия каналов, сообщающих наружную камеру с атмосферой, что дает возможность простыми средствами изменять направление выхлопа. Данный способ управления воздухораспределением обеспечивает малую массу частей воздухораспределительной системы, что снижает динамические нагрузки в местах ее закрепления в торцах корпуса и следовательно повышает надежность работы всего устройства.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показано устройство в продольном разрезе при заднем выхлопе текучей среды; на фиг.2 - устройство в продольном разрезе при переднем выхлопе текучей среды; на фиг.3 - устройство в продольном разрезе, когда трубка перекрыта по торцу; на фиг.4 - фрагмент устройства, когда трубка открыта по торцу; на фиг.5 - фрагмент устройства, когда передний упругий герметизирующий элемент расположен между торцом гайки и корпусом; на фиг.6 - фрагмент устройства, когда монтажные пазы гайки размещены внутри корпуса; на фиг.7 - фрагмент устройства, когда выхлопные каналы выполнены Г-образными, а на конце меньшей ступени втулки установлена гайка.

Устройство (см. фиг.1) содержит полый корпус 1 в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударник 2 со ступенчатым сквозным каналом, меньшего 3 и большего 4 его диаметрами, отверстиями 5, рабочую камеру обратного хода 6 ударника 2, внутреннюю камеру 7 и наружную камеру 8. В передней части корпуса размещается трубка 9 с перекрытыми каналами 10, которая крепится с помощью переднего упругого герметизирующего элемента 11 в гайке 12 с перекрытыми выпускными каналами 13. Трубка входит в меньший диаметр 3 сквозного канала ударника 2. Гайка 12 фиксируется в корпусе эластичным кольцом 14. В задней части корпуса 1 находится гайка 15 с открытыми выхлопными каналами 16 и монтажными пазами 17, размещенная на заднем упругом герметизирующем элементе 18. Втулка выполнена составной с меньшей ступенью и большей ступенью. В гайку 15 завернута меньшая ступень втулки 19 с открытым центральным каналом для подвода пневмомагистрали 20 и перекрытыми отверстиями 21. Меньшая ступень втулки 19 имеет упорный уступ 22. На меньшей ступени втулки 19 размещается большая ступень втулки 23, передний торец которой не перекрывает отверстия 5 в ударнике 2. Большая ступень втулки 23 опирается на упорный уступ 22 меньшей ступени втулки 19 конической поверхностью, входит в больший диаметр 4 сквозного канала ударника 2, на меньшей ступени втулки 19 размещается упор 24. Воздуховод 25 размещен между гайкой 15 и меньшей ступенью втулки 19.

Устройство с вариантом выхлопа текучей среды в заднем направлении (см. фиг.1) может быть выполнено в других вариантах, когда передний упругий герметизирующий элемент 11 размещен между торцом гайки 12 и корпусом 1 (см. фиг.5), когда гайка 15 имеет монтажные пазы 17, размещенные внутри устройства (см. фиг.6) и когда гайка 15 размещена на меньшей ступени втулки 19, а гайка 33 на конце меньшей ступени втулки крепит воздуховод 25 (см. фиг.7).

Устройство может быть выполнено в другом варианте, когда выхлоп текучей среды осуществляется в переднем направлении (см. фиг.2). Гайка 12 имеет каналы 13 для сообщения внутренней камеры с атмосферой, а трубка 9 имеет каналы 10, сообщающие рабочую камеру обратного хода 6 ударника 2 с атмосферой. Гайка 15 имеет перекрытые выхлопные каналы 16. В меньшей ступени втулки 19 канал для подвода пневмомагистрали 20 перекрыт и открыты отверстия 21 для сообщения с наружной камерой. Передний торец большей ступени втулки 23 размещен перед отверстиями 5 ударника 2. В большей ступени втулки 23 имеется канал 26 для сообщения рабочей камеры обратного хода ударника с наружной камерой.

Устройство с вариантом выхлопа текучей среды в переднем направлении может быть выполнено с перекрытым торцом трубки (см. фиг.3). В гайке 12 выполнены каналы 27 и размещается тяга 28 с пружиной 29, шайбой 30 и упругим амортизатором 31, торец которого размещен на торце трубки 9. Перемещение тяги 28 влево открывает зазор 32 для выхлопа текучей среды из устройства (см. фиг.4).

Устройство с вариантом выхлопа текучей среды в переднем направлении (см. фиг.2) может быть выполнено в других вариантах, когда передний упругий герметизирующий элемент 11 размещен между торцом гайки 12 и корпусом 1 (см. фиг.5), когда гайка 15 имеет монтажные пазы 17, размещенные внутри устройства (см. фиг.6) и когда гайка 15 размещена на меньшей ступени втулки 19, а гайка 33 на конце меньшей ступени втулки крепит воздуховод 25 (см. фиг.7).

Устройство работает следующим образом.

Текучая среда под давлением (см. фиг.1) по центральному каналу для подвода пневмомагистрали 20 меньшей ступени втулки 19 от воздуховода 25 поступает во внутреннюю камеру 7. Так как каналы 13 гайки 12 сообщающие внутреннюю камеру с атмосферой перекрыты, а отверстия в ударнике открыты передним торцом большей ступени втулки 23, то текучая среда через открытые отверстия 5 ударника 2 поступает в рабочую камеру обратного хода 6 ударника 2. Так как площадь поперечного сечения ударника 2 со стороны рабочей камеры обратного хода ударника больше чем со стороны внутренней камеры, то ударник начинает перемещаться в заднюю часть корпуса. Так как каналы 10 трубки 9 перекрыты, то выхлопа текучей среды через них не происходит. При выходе отверстий ударника за край большей ступени втулки 23 происходит выхлоп текучей среды из рабочей камеры обратного хода 6 ударника 2, через отверстия 5, в наружную камеру 8, а далее через открытые каналы 16 гайки 15 в атмосферу. Давлением текучей среды во внутренней камере 7 ударник 2 вначале остановится, а затем начнет перемещаться к передней части корпуса. Движение ударника к передней части корпуса заканчивается ударом по корпусу 1.

Далее цикл повторяется.

Устройство с задним направлением выхлопа текучей среды может быть использовано для реконструкции подземных коммуникаций, когда не требуется исключать попадания текучей среды в заменяющий трубопровод. Также устройство можно применять при прокладке новых трубопроводов, проходке скважин в грунте и забивании труб в грунт.

Устройство с задним направлением выхлопа текучей среды работает точно так же при размещении переднего герметизирующего элемента между торцом гайки 12 и корпусом 1 (см. фиг.5).

Размещение переднего упругого герметизирующего элемента между торцом гайки и корпусом может быть использовано в устройствах с малым наружным диаметром, когда нет возможности разместить передний упругий герметизирующий элемент в гайке из за ограниченности зазоров.

Устройство с задним направлением выхлопа текучей среды работает точно так же, когда гайка 15 имеет монтажные пазы 17, размещенные внутри устройства (см. фиг.6).

Расположение монтажных пазов гайки внутри устройства возможно если необходимо использовать заднюю часть корпуса, например для крепления заменяющей трубы, а также если требуется уменьшить длину устройства.

Устройство с задним направлением выхлопа текучей среды работает точно так же, когда гайка 15 размещена на меньшей ступени втулки 19, а гайка 33 на конце меньшей ступени втулки 19 крепит воздуховод 25 (см. фиг.7).

Выполнение каналов в гайке Г-образными, может быть использовано, если применение других конструкций не представляется возможным, например, когда требуется значительное увеличение сечения выхлопного канала между гайкой и меньшей ступенью втулки при неизменном наружном диаметре устройства.

В устройстве, переведенном в режим заднего направления выхлопа текучей среды, можно реализовать способ подвода текучей среды с переднего торца устройства. Для этого воздуховод 25 монтируют на торце трубки 9, а центральный канал для подвода пневмомагистрали 20 меньшей ступени втулки 19 перекрывают (см. фиг.1).

Устройство может быть переведено для работы с передним выхлопом текучей среды (см. фиг.2). Для этого открывают каналы 10 трубки 9 и каналы 13 гайки 12. Отверстия 5 ударника 2 перекрывают передним торцом большей ступени втулки 23 и открывают канал 26. В меньшей ступени втулки 19 перекрывают канал для подвода пневмомогистрали 20, сообщающий пневмомагистраль с внутренней камерой, и открывают отверстия 21. Отверстия 16 гайки 15 перекрывают. Так как площади кольцевого сечения ударника 2 со стороны внутренней камеры 7, образующей внутренний торец ударника А и со стороны наружной камеры 8, образующей наружный торец ударника В (см. фиг.1-3) выполнены примерно равными, то это не влияет на изменение энергетических параметров устройства, которые останутся оптимальными как при переднем, так и заднем выхлопе текучей среды, а также сохраняется стабильный запуск устройства в работу. Кроме того, выполнение расстояния К от наружного торца В ударника до оси отверстий и габаритного хода ударника L примерно в два раза меньше соответственно расстоянию М от оси отверстий ударника до внутреннего торца А ударника и расстоянию N от наружного В до внутреннего А торцов ударника, позволит сохранить оптимальную длину заднего рабочего пояска С ударника и не нарушит целостности его поверхности, обеспечит необходимую длину втулки, находящейся в ударнике, для нормальной ее работы при заднем выхлопе текучей среды. Сокращение длины втулки находящейся в ударнике, связанное со смещением оси отверстий к наружному торцу ударника В, повышает вероятность заклинивания втулки в ударнике, влияющее на работоспособность устройства. Также выполнение расстояния N от наружного В до внутреннего А торцов ударника примерно в два раза больше габаритного хода ударника L позволит получить расстояние О от внутреннего торца Р втулки 23 (см. фиг.2, 3), переведенной для работы в режиме переднего выхлопа текучей среды, до внутреннего торца А ударника, немного больше габаритного хода ударника L, что позволит исключить удары по внутреннему торцу втулки при работе устройства, которые могут возникнуть если это расстояние уменьшить, а также исключается необоснованное уменьшение массы ударника в случае увеличения расстояния N от наружного В до внутреннего А торцов ударника.

Текучая среда под давлением по центральному перекрытому каналу для подвода пневмомагистрали 20 меньшей ступени втулки 19, через открытые отверстия 21 от воздуховода 25 поступает в наружную камеру 8. Далее через открытый канал 26 большей ступени втулки 23, который взаимодействует с перекрытыми передним торцом втулки отверстиями 5, ударника 2 в рабочую камеру обратного хода 6 ударника. Так как площадь поперечного сечения ударника 2 со стороны рабочей камеры обратного хода 6 ударника 2 больше чем со стороны наружной камеры, последний начинает перемещаться в направлении задней части корпуса 1. Так как каналы 10 трубки 9 открыты, то при перемещении ударника за край каналов происходит выхлоп текучей среды из камеры обратного хода 6 ударника 2 через каналы 10 трубки 9, открытые каналы 13 гайки 12 в атмосферу. Давлением текучей среды в наружной камере 8 ударник 2 вначале остановится, а затем начнет перемещаться к передней части корпуса. Движение ударника к передней части корпуса заканчивается ударом по корпусу 1.

Далее цикл повторяется.

Устройство с передним направлением выхлопа текучей среды может быть использовано для реконструкции подземных коммуникаций, когда требуется исключать попадание текучей среды в заменяющий трубопровод (например, замена водопроводных сетей).

В устройстве, переведенном для работы с передним выхлопом текучей среды, для улучшения запуска устройства, может быть перекрыта трубка по торцу (см. фиг.3).

Под действием пружины 29, размещенной на тяге 28 через шайбу 30 упругий амортизатор 31 перекрывает торец трубки 9. Текучая среда под давлением через зазоры в деталях заполняет всю внутреннюю полость устройства. Так как сила, действующая со стороны упругого амортизатора 31, больше силы, действующей со стороны внутренней камеры устройства, последнее оказывается перекрытым, поэтому выхлопа текучей среды не происходит и устройство не работает. Для запуска устройства в работу необходимо переместить тягу 28 в левое положение (см. фиг.4). В этом случае пружина 29 сожмется, шайба 30 с упругим амортизатором 31 переместится влево и упругий амортизатор 31 откроет зазор 32 для выхлопа текучей среды между упругим амортизатором 31 и торцом трубки 9 (см. фиг.4). Далее через каналы 27 гайки 12 текучая среда выходит в атмосферу.

Устройство согласно фиг.3 и фиг.4 работает точно так же, как устройство согласно фиг.2.

Устройство с возможностью перекрытия трубки может быть использовано для реконструкции старых трубопроводов большой протяженности, когда требуется исключить попадание текучей среды в заменяющий трубопровод. Перекрытие торца трубки и открытие его обеспечивает надежный запуск устройства при значительной длине воздуховода.

Устройство с передним направлением выхлопа текучей среды, когда торец трубки не перекрыт или перекрыт упругим амортизатором, работает точно так же при размещении переднего герметизирующего элемента между торцом гайки 12 и корпусом 1 (см. фиг.5).

Размещение переднего упругого герметизирующего элемента между торцом гайки и корпусом может быть использовано в устройствах с малым наружным диаметром, когда нет возможности разместить передний упругий герметизирующий элемент в гайке из-за ограниченности зазоров.

Устройство с передним направлением выхлопа текучей среды, когда торец трубки не перекрыт или перекрыт упругим амортизатором, работает точно так же когда гайка 15 имеет монтажные пазы 17, размещенные внутри устройства (см. фиг.6).

Расположение монтажных пазов гайки внутри устройства возможно, если необходимо использовать заднюю часть корпуса, например для крепления заменяющей трубы, а также если требуется уменьшить длину устройства.

Устройство с передним направлением выхлопа текучей среды, когда торец трубки не перекрыт или перекрыт упругим амортизатором, работает точно так же, когда гайка 15 размещена на меньшей ступени втулки 19, а гайка 33 на конце меньшей ступени втулки 19 крепит воздуховод 25 (см. фиг.7).

Выполнение каналов в гайке Г-образными может быть использовано, если применение других конструкций не представляется возможным, например, когда требуется значительное увеличение сечения выхлопного канала между гайкой и меньшей ступенью втулки при неизменном наружном диаметре устройства.

Возможность осуществления различных способов выхлопа и подвода текучей среды, реализуемые в данном изобретении, позволяют применять устройство при выполнении работ различного назначения, таких как бестраншейная замена старых и прокладка новых подземных трубопроводов, забивание труб в грунт и проходка скважин в грунтах.

Изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, предназначенным преимущественно для бестраншейной замены старых и прокладки новых трубопроводов, и к способам управления воздухораспределением в таких устройствах. В пневматическом ударном устройстве и способе управления воздухораспределением пневматического ударного устройства площади кольцевого сечения ударника со стороны внутренней и наружной камер выполнены примерно равными, а расстояние от наружного торца ударника до оси отверстий ударника и габаритный ход ударника выбирают, исходя из того, что они должны составлять примерно половину расстояний соответственно от оси отверстий ударника до внутреннего торца ударника и от наружного до внутреннего торцов ударника. Для управления воздухораспределением устройства осуществляется распределение воздушных потоков между рабочими камерами и выхлопными каналами механическими средствами, для работы устройства в режиме заднего выхлопа сообщают рабочую камеру обратного хода ударника через наружную камеру с атмосферой и внутреннюю камеру с пневмомагистралью, а для работы устройства в режиме переднего выхлопа сообщают рабочую камеру обратного хода ударника с атмосферой и наружную камеру с пневмомагистралью. Обеспечивается расширение области использования пневматического ударного устройства при повышении надежности и простоты в эксплуатации, а также разработка способа воздухораспределения, позволяющего простыми средствами осуществлять выхлоп отработанного воздуха как назад, так и вперед по ходу трубопровода в зависимости от требования технологии, что обуславливает значительное расширение области применения устройства. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Пневматическое ударное устройство, содержащее корпус, ударник с продольным ступенчатым сквозным каналом и поперечными отверстиями, трубку, размещенную в нем и одним концом закрепленную в корпусе, воздухораспределительную ступенчатую втулку, меньшей ступенью закрепленную в корпусе посредством гайки, а большей входящую в полость ударника и образующую с ним внутреннюю камеру, между передней частью ударника и внутренней стенкой корпуса образована рабочая камера обратного хода ударника, между задней частью корпуса, меньшей ступенью втулки и задней частью ударника образована наружная камера, отличающееся тем, что площади кольцевого сечения ударника со стороны внутренней и наружной камер выполнены примерно равными, а расстояние от наружного торца ударника до оси отверстий ударника и габаритный ход ударника выбирают исходя из того, что они должны составлять примерно половину расстояний соответственно от оси отверстий ударника до внутреннего торца ударника и от наружного до внутреннего торца ударника.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка снабжена радиальными отверстиями и установлена в корпусе посредством гайки с каналами и упругого герметизирующего элемента, размещенного в гайке или между корпусом и гайкой.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что гайка снабжена эластичным кольцом, размещенным между корпусом и гайкой.4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что торец трубки перекрыт упругим амортизатором, прижатым пружиной.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что втулка установлена в корпусе посредством гайки и упругого герметизирующего элемента.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что втулка выполнена составной, при этом меньшая ступень втулки выполнена с упорным уступом, на котором установлена конической поверхностью большая ступень с радиальным зазором, снабженная упором.7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что выхлопные каналы и монтажные пазы выполнены в гайке.8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что выхлопные каналы в гайке выполнены Г-образными, а устройство снабжено дополнительной гайкой, установленной на меньшей ступени втулки для крепления воздуховода.9. Способ управления воздухораспределением пневматического ударного устройства, включающий распределение воздушных потоков между рабочими камерами и выхлопными каналами механическими средствами, отличающийся тем, что для работы устройства по п.1 в режиме заднего выхлопа сообщают рабочую камеру обратного хода ударника через наружную камеру с атмосферой и внутреннюю камеру с пневмомагистралью, а для работы устройства по п.1 в режиме переднего выхлопа сообщают рабочую камеру обратного хода ударника с атмосферой и наружную камеру с пневмомагистралью.10. Способ по п.9, отличающийся тем, что для перевода устройства из одного режима работы в другой осуществляют соединение рабочей камеры обратного хода ударника с атмосферой или отсечку от атмосферы посредством каналов, расположенных в трубке; сообщение внутренней камеры с пневмомагистралью или с атмосферой посредством открытия или перекрытия выпускных каналов и канала в меньшей ступени втулки; сообщение рабочей камеры обратного хода ударника с внутренней камерой или с наружной камерой путем смещения переднего торца большей ступени втулки и взаимодействия его с отверстиями в ударнике и каналом во втулке; сообщение пневмомагистрали с внутренней камерой или наружной камерой путем открытия или перекрытия канала и отверстий в меньшей ступени втулки; сообщение с атмосферой или перекрытие наружной камеры посредством каналов в гайке.