Устройство для образования горизонтальных скважин в грунте и перемещения кабеля или труб вдоль скважин Российский патент 2021 года по МПК E21B23/14 E02F5/18 

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано для получения горизонтальных или наклонных скважин и бестраншейной прокладке трубопроводов при строительстве подземных коммуникаций под железными и автомобильными дорогами и т.п. объектами, под которыми невозможно или экономически нецелесообразно проведение работ открытым способом.

Известно устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, (патент РФ на изобретение № 2495222, опубл. 10.10.2013, бюл. №28), которое содержит внешний корпус в виде полого цилиндра, в котором расположены электродвигатель с редуктором, зубчатые рейки с зубчатым колесом и винтовая пара, и снабжено фиксирующими узлами и дополнительными электродвигателями с понижающим редуктором и винтовой парой. На верхней и нижней цилиндрической поверхностях корпуса выполнены сквозные окна, а каждый фиксирующий узел выполнен в виде соосных втулок, охватывающих внешнюю поверхность корпуса над сквозными окнами корпуса с возможностью их взаимного осевого перемещения, и снабжен платформой с фиксирующими элементами. На внешней поверхности соосных втулок шарнирно закреплены концы рычагов, другие концы которых шарнирно закреплены на платформе. На внутренних стенках опорных втулок закреплены поперечные перегородки, между которыми размещена пружина сжатия. На одной поперечной перегородке расположен дополнительный электродвигатель, вал которого через винтовую пару соединен с другой поперечной перегородкой.

Недостатки устройства: относительно низкая надежность, эффективность работы, долговечность и эксплуатационная безопасность устройства.

В качестве прототипа принято устройство для образования скважин в грунте (патент РФ на изобретение №1081297, опубл. 23.03.1984, бюл. 11). Устройство содержит корпус, в котором размещен реверсивный привод, соединенный с рабочим органом с одной стороны и при помощи винтового вала с механизмом подачи – с другой стороны, и распорные рычаги с упорами. Механизм подачи выполнен в виде гидроцилиндра, поршень которого кинематически связан с винтовым валом и имеет клапан и полый шток, установленный эксцентрично оси устройства, а распорные рычаги выполнены в виде гидродомкратов и соединены со штоком гидроцилиндра, при этом полости гидродомкратов через распределитель сообщены с полостями гидроцилиндра.

Недостатки прототипа: относительно низкая надежность, долговечность и эксплуатационная безопасность устройства, что в свою очередь снижает эффективность работы.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус, механизм подачи в виде гидроцилиндра, а распорные рычаги с упорами выполнены в виде гидродомкратов.

Заявленное изобретение направлено на создание эффективного в работе устройства для образования скважин в грунте и перемещения кабеля или труб вдоль скважин за счет повышения его надежности, долговечности и эксплуатационной безопасности.

Это достигается тем, что устройство для образования горизонтальных скважин в грунте и для перемещения кабеля или труб вдоль скважин включает корпус, механизм подачи в виде гидроцилиндра, а распорные рычаги с упорами выполнены в виде гидродомкратов. В предложенном решении корпус состоит из переднего и заднего блоков, закрепленных, соответственно, на штоке поршня гидроцилиндра и на цилиндре гидроцилиндра. При этом на переднем блоке установлены конусный наконечник, основание которого выступает за края корпуса, и гидродомкрат с распорными рычагами и упорами. На заднем блоке установлены гидродомкрат с распорными рычагами и упорами и узел крепления защитного футляра для размещения в нем рабочих трубопроводов, кабелей и других коммуникаций. При этом корпус имеет каналы, верхняя и нижняя линии каналов включают рукава с напуском между передним и задним блоками, образуя замкнутую систему циркуляции масла, с возможностью относительного перемещения блоков. Предлагаемое устройство включает гидравлический привод, содержащий масляный насос, гидрораспределитель, клапан регулирования давления масляного насоса, емкость с гидравлическим маслом.

Для исключения попадания грунта в механизм гидродомкрата упоры гидродомкратов могут быть покрыты упругой эластичной цилиндрической оболочкой, закрепленной на переднем и заднем блоках.

Для улучшения сцепления с грунтом цилиндрическая оболочка может быть снабжена круговыми ребрами.

Для обеспечения согласованной работы гидроцилиндра и гидродомкратов при движении устройства в заднем блоке в верхней и нижней линиях каналов могут быть установлены клапаны регулировки давления со встроенным обратным клапаном.

Для обеспечения движения устройства вдоль скважины или вперед, или назад (реверс) в заднем блоке в верхней и нижней линиях каналов может быть установлен двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением и пружинным возвратом.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез устройства для показа его кинематической и гидравлической схем; фиг. 2 – сечение А-А на фиг. 1; фиг. 3 – гидрораспределитель при повороте его ротора на угол 90°; фиг.4 – сечение Б-Б на фиг.2 (гидродомкраты переднего блока с закрытыми распорными рычагами и упорами и заднего блока с открытыми распорными рычагами и упорами); фиг. 5 – сечение В-В на фиг. 4; фиг.6 – фиксация упоров гидродомкрата заднего блока корпуса в скважине; фиг.7 – движение переднего блока корпуса вперед (или назад); фиг.8 – фиксация упоров гидродомкрата переднего блока корпуса в скважине; фиг.9 – движение заднего блока корпуса вперед (или назад).

Устройство для образования горизонтальных скважин в грунте и перемещения кабеля или труб вдоль скважин содержит корпус 1 с гидроцилиндром 2. Корпус 1 состоит из переднего 3 и заднего 4 блоков, закрепленных, соответственно, на штоке поршня 5 гидроцилиндра 2 и на цилиндре 6 гидроцилиндра 2. На переднем блоке 3 установлен конусный наконечник 7 для прокола скважины 8, основание которого выступает за края корпуса 1. На переднем блоке 3 установлен гидродомкрат 9 с поршнем 10, распорными рычагами 11 и упорами 12. На заднем блоке 4 установлен гидродомкрат 13 с поршнем 14 и с распорными рычагами 15 и упорами 16 и узел крепления гибкого защитного футляра 17 для размещения в нем рукавов, труб, кабелей и других коммуникаций (на фиг. не показано). Корпус 1 имеет каналы. Верхняя линия 18 каналов включает рукав 19 с напуском между передним 3 и задним 4 блоками. Нижняя линия 20 каналов включает рукав 21 с напуском между передним 3 и задним 4 блоками, образуя замкнутую систему циркуляции масла, с возможностью относительного перемещения блоков 3 и 4.

На заднем блоке 4 корпуса 1 к узлу крепления гибкого защитного футляра 17 подключен гидравлический привод, содержащий масляный насос 22, гидрораспределитель 23, клапан регулирования давления 24 масляного насоса 22, механическое лопастное реле потока 25, сервопривод 26 с возможностью определения цикличности работы устройства при движении вдоль скважины, и емкость 27 для масла. При этом гидравлический привод содержит масляный насос 22, гидрораспределитель 23, клапан регулирования давления 24 масляного насоса 22, механическое лопастное реле потока 25, сервопривод 26 с возможностью определения цикличности работы устройства при движении вдоль скважины и емкость 27 для масла.

Гидрораспределитель 23 состоит из статора 28 и ротора 29. На статоре 28 выполнено правое отверстие 30 для рукава высокого давления 31 масляного насоса 22, левое отверстие 32 для рукава слива 33 масла в емкость 27 для масла, верхнее отверстие 34 для верхнего рукава 35 циркуляции масла, нижнее отверстие 36 для нижнего рукава 37 циркуляции масла. В роторе 29 выполнены каналы перепуска 38 и 39.

Упоры 12 и 16 гидродомкратов 9 и 13 покрыты упругой эластичной цилиндрической оболочкой 40, закрепленной на переднем блоке 3 корпуса 1 и заднем блоке 4 корпуса 1, снабженной круговыми ребрами 41. В заднем блоке 4 в верхнюю линию 18 каналов корпуса 1 установлен клапан регулировки давления 42 со встроенным обратным клапаном 43, а в нижнюю линию 20 каналов корпуса 1 установлен клапан регулировки давления 44 со встроенным обратным клапаном 45. Для обеспечения движения устройства вдоль скважины 8 как вперед, так и назад (реверс), в заднем блоке 4 корпуса 1 установлен двухпозиционный распределитель 46 с электромагнитным управлением и пружинным возвратом, подсоединенный к верхней линии 18 каналов корпуса 1 и нижней линии 20 каналов корпуса 1 в районе входа этих каналов в надпоршневую и подпоршневую полости гидроцилиндра 2. Распределитель 46 управляется с помощью кнопки 47 «реверс».

Порядок работы предлагаемого устройства для образования горизонтальных скважин в грунте и перемещения кабеля или труб вдоль скважины:

А) исходное положение (см. фиг.1):

- гидроцилиндр 2, гидродомкраты 9 и 13, верхняя линия 18 каналов корпуса 1, нижняя линия 20 каналов корпуса 1, рукав высокого давления 31 масляного насоса 22, верхний рукав 35 циркуляции масла заполнены маслом;

- напуск рукава 19 верхней линии 18 каналов обеспечивает относительное перемещение переднего 3 и заднего 4 блоков;

- напуск рукава 21 нижней линии 20 обеспечивает относительное перемещение переднего 3 и заднего 4 блоков;

- поршень 5 гидроцилиндра 2 находится в крайнем правом положении, обеспечивая наименьшее расстояние между передним 3 блоком и задним 4 блоком. Поршень 10 гидродомкрата 9 переднего блока 3 находится в крайнем левом положении, а поршень 14 гидродомкрата 13 заднего блока 4 находится в крайнем правом положении. При этом каждый из поршней 10 и 14 обеспечивая прижатие соответствующих упоров 12 и 16 к блокам 3 и 4 корпуса 1;

- ротор 29 гидрораспределителя 23 с каналами перепуска 38 и 39 находится в положении, указанном на фиг.1.

Б) Движение устройства вперед, образуя скважину 8:

1) Фиксация упоров 16 гидродомкрата 13 заднего блока 4 корпуса 1 в скважине 8 (см. фиг. 6) и движение переднего блока 3 корпуса 1 вперед ( см. фиг. 7).

Запускается масляный насос 22, создавая давление в замкнутой системы циркуляции масла. Масло под давлением через реле потока 25 и рукав высокого давления 31 масляного насоса 22, поступает в правое отверстие 30 статора 28, затем через канал перепуска 38 ротора и верхнее отверстие 34 статора 28 поступает в верхний рукав 35 циркуляции масла, а затем, в верхнюю линию 18 каналов корпуса 1. Через нижнее отверстие 36 статора 28 и канал перепуска 39 ротора 29 масло через левое отверстие 32 статора 28 поступает из нижней линии 20 каналов корпуса 1 через нижний рукав 37 циркуляции масла в емкость 27 для масла. Масло под давлением из верхней линии 18 каналов корпуса 1 поступает в надпоршневую полость гидродомкрата 9 переднего блока 3 корпуса 1 и перемещает поршень 10 , прижимая с помощью рычагов 11 упоры 12 к корпусу 1, и выдавливает масло из подпоршневой полости гидродомкрата 9 в нижнюю линию 20 каналов корпуса 1. Масло под давлением из верхней линии 18 каналов корпуса 1 поступает в подпоршневую полость гидродомкрата 13 заднего блока 4 корпуса 1 и перемещает поршень 14, прижимая с помощью рычагов 15 упоры 16, через упругую эластичную цилиндрическую оболочку 40 с круговыми ребрами 41 , обеспечивая фиксацию заднего блока 4 корпуса 1 в скважине 8 (см. фиг.6). Кроме того, поршень 14 выдавливает масло из надпоршневой полости гидродомкрата 13 в нижнюю линию 20 каналов корпуса 1. При достижении давления масла в гидродомкрате 13, достаточного для закрепления заднего блока 4 корпуса 1 в скважине 8, срабатывает клапан регулировки давления 42 со встроенным обратным клапаном 43 и пропускает масло в надпоршневую полость гидроцилиндра 2. Поршень 5 гидроцилиндра 2 вместе с передним блоком 3 корпуса 1 начинает двигаться вперед (см. фиг.7), при этом цилиндр 6 гидроцилиндра 2 вместе с задним блоком 4 корпуса 1 зафиксирован в скважине 8 упорами 16 гидродомкрата 13. Передний блок 3 корпуса 1, двигаясь вперед на величину хода поршня 5 гидроцилиндра 2, своим конусным наконечником 7 прокалывает грунт и уплотняет стенки скважины 8. При этом масло из подпоршневой полости гидроцилиндра 2 через обратный клапан клапана 45 регулировки давления 44 нижней линии каналов корпуса 1 поступает в нижнее отверстие 36 статора 28, а через канал перепуска 39 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 в емкость 27 для масла. При достижении поршня 5 гидроцилиндра 2 крайнего левого положения (т.е. все полости связанные с верхней линией 18 каналов корпуса 1 заполнены маслом под давлением), как следствие, прекращается поток масла в верхней линии 18 каналов корпуса 1 и в рукаве высокого давления 31 масляного насоса 22, который прогоняет масло только через клапан регулировки давления 24 в емкость 27 для масла. Так как прекратился поток масла в рукаве высокого давления 31 масляного насоса 22 срабатывает механическое лопастное реле потока 25 и выдает сигнал на сервопривод 26, который поворачивает на 90° ротор 29 гидрораспределителя 23, меняя каналы перепуска 38 и 39 местами относительно статора 28 (см. фиг.3) . Таким образом, обеспечивается подключение нижней линии 20 каналов корпуса 1, нижнего рукава 37 циркуляции масла через нижнее отверстие 36 статора 28, канал перепуска 39 ротора 29 и правое отверстие 30 статора 1 к рукаву высокого давления 31. Верхняя линия 18 каналов корпуса 1, верхний рукав 35 циркуляции масла подключается через верхнее отверстие 34 статора 28, канал перепуска 38 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 к рукаву слива 33 масла в емкость 27 для масла.

2) Фиксация упоров 12 гидродомкрата 9 переднего блока 3 корпуса 1 в скважине 8 (см. фиг. 8) и движение заднего блока 4 корпуса 1 вперед (см. фиг. 9).

Масло под давлением из нижней линии 20 каналов корпуса 1 поступает в надпоршневую полость гидродомкрата 13 заднего блока 4 корпуса 1 перемещает поршень 14, прижимая с помощью рычагов 15 упоры 16 к корпусу 1, и выдавливает масло из подпоршневой полости гидродомкрата 13 в верхнюю линию 18 каналов корпуса 1. Масло под давлением из нижней линии 20 каналов корпуса 1 поступает в подпоршневую полость гидродомкрата 9 переднего блока 3 корпуса 1 и перемещает поршень 10, прижимая с помощью рычагов 15 упоры 16 и через упругую эластичную цилиндрическую оболочку 40 с круговыми ребрами 41 к стенкам скважины 8, тем самым обеспечивая фиксацию переднего блока 3 корпуса 1 в скважине 8 (см. фиг.8). Кроме того, поршень 10 выдавливает масло из надпоршневой полости гидродомкрата 9 в верхнюю линию 18 каналов корпуса 1. При достижении давления масла в гидродомкрате 9 достаточного для закрепления переднего блока 3 корпуса 1 в скважине 8 срабатывает клапан регулировки давления 44 со встроенным обратным клапаном 45 и пропускает масло в подпоршневую полость гидроцилиндра 2. Цилиндр 6 гидроцилиндра 2 вместе с задним блоком 4 корпуса 1 начинает двигаться вперед (см. фиг. 9), при этом поршень 5 гидроцилиндра 2 вместе с передним блоком 3 корпуса 1 зафиксирован в скважине 8 . Задний блок 4 корпуса 1, двигаясь вперед на величину хода цилиндр 6 гидроцилиндра 2, протаскивает за собой гибкий защитный футляр 17 с размещенными в нем рукава, трубы, кабели и другие коммуникации. При этом масло из надпоршневой полости гидроцилиндра 2 через обратный клапан 43 клапана регулировки давления 42 верхней линии 18 каналов корпуса 1 поступает через верхний рукав 35 циркуляции масла в верхнее отверстие 34 статора 28, канал перепуска 39 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 в емкость 27 для масла. При достижении поршня 5 гидроцилиндра 2 крайнего правого положения (т.е. все полости связанные с нижней линией 20 каналов корпуса 1 заполнены маслом под давлением), как следствие, прекращается поток масла в нижней линии 20 каналов корпуса 1 и в рукаве высокого давления 31. Масляный насос 22 прогоняет масло только через клапан регулировки давления 24 в емкость 27 для масла. Так как прекратился поток масла в рукаве высокого давления 31 масляного насоса 22, срабатывает механическое лопастное реле потока 25, которое выдает сигнал на сервопривод 26, который поворачивает ротор 29 гидрораспределителя 23 на 90°, меняя каналы перепуска 38 и 39 местами относительно статора 28. Таким образом, обеспечивается подключение верхней линии 28 каналов корпуса 1, верхнего рукава 35 циркуляции масла через верхнее отверстие 34 статора 28, канал перепуска 38 ротора 29 и правое отверстие 30 статора 28 к рукаву высокого давления 31 масляного насоса 22. Нижняя линия 20 каналов корпуса 1, нижний рукав 37 циркуляции масла подключается через нижнее отверстие 36 статора 28, канал перепуска 39 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 к рукаву слива 33 масла в емкость 27 для масла.

Далее цикл пунктов 1 и 2 позиции «Б» повторяется, обеспечивая продвижение устройства вперед, создавая скважину 8 в грунте и перемещая в ней гибкий защитный футляр 17 с размещенными в нем рукава, трубы, кабели и другие коммуникации.

В) Движение устройства назад по скважине 8 (реверс).

Для обеспечения движения устройства вдоль скважины 8 задним ходом в заднем блоке 4 корпуса 1 установлен двухпозиционный распределитель 46 с электромагнитным управлением и пружинным возвратом, подсоединенный к верхней линии 18 каналов корпуса 1 и нижней линии 20 каналов корпуса 1 в районе входа этих каналов в надпоршневую и подпоршневую полости гидроцилиндра 2, и управляемый подачей на него электрического сигнала кнопкой 47 «реверс».

1) Фиксация упоров 16 гидродомкрата 13 заднего блока 4 корпуса 1 в скважине 8 и движение переднего блока 3 корпуса 1 назад (см. фиг. 7).

Запускается масляный насос 22, создавая давление в замкнутой системы циркуляции масла. Масло под давлением через реле потока 25 и рукав высокого давления 31 масляного насоса 22, поступает в правое отверстие 30 статора 28, затем через канал перепуска 38 ротора и верхнее отверстие 34 статора 28 поступает в верхний рукав 35 циркуляции масла, а затем, в верхнюю линию 18 каналов корпуса 1. Через нижнее отверстие 36 статора 28 и канал перепуска 39 ротора 29 масло через левое отверстие 32 статора 28 поступает из нижней линии 20 каналов корпуса 1 через нижний рукав 37 циркуляции масла в емкость 27 для масла. Масло под давлением из верхней линии 18 каналов корпуса 1 поступает в надпоршневую полость гидродомкрата 9 переднего блока 3 корпуса 1 и перемещает поршень 10, прижимая с помощью рычагов 11 упоры 12 к корпусу 1, и выдавливает масло из подпоршневой полости гидродомкрата 9 в нижнюю линию 20 каналов корпуса 1. Масло, под давлением, из верхней линии 18 каналов корпуса 1 поступает в подпоршневую полость гидродомкрата 13 заднего блока 4 корпуса 1 и перемещает поршень 14, прижимая с помощью рычагов 15 упоры 16, через упругую эластичную цилиндрическую оболочку 40 с круговыми ребрами 41 к стенкам скважины 8, обеспечивая фиксацию заднего блока 4 корпуса 1 в скважине 8 (см. фиг.7), и выдавливает масло из надпоршневой полости гидродомкрата 13 в нижнюю линию 20 каналов корпуса 1. При достижении давления масла в гидродомкрате 13 достаточного для закрепления заднего блока 4 корпуса 1 в скважине 8 срабатывает клапан регулировки давления 42 со встроенным обратным клапаном 43 и пропускает масло в надпоршневую полость гидроцилиндра 2. Поршень 5 гидроцилиндра 2 вместе с передним блоком 3 корпуса 1 начинает двигаться вперед, при этом цилиндр 6 гидроцилиндра 2 вместе с задним блоком 4 корпуса 1 зафиксирован в скважине 8 упорами 16 гидродомкрата 13. Передний блок 3 корпуса 1, двигаясь вперед на величину хода поршня 5 гидроцилиндра 2, своим конусным наконечником 7 прокалывает грунт и уплотняет стенки скважины 8. При этом масло из подпоршневой полости гидроцилиндра 2 через обратный клапан 45 клапана регулировки давления 44 нижней линии 20 каналов корпуса 1, нижний рукав 37 циркуляции масла подключается через нижнее отверстие 36 статора 28 , канал перепуска 39 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 к рукаву слива 33 масла в емкость 27 для масла. Если в любой момент времени нажать кнопку 47 «реверс», включается двухпозиционный распределитель 46 с электромагнитным управлением и пружинным возвратом, подключая верхнюю линию 18 каналов корпуса 1, находящуюся под давлением, к подпоршневой полости гидроцилиндра 2, а нижнюю линию 20 канала корпуса 1, связанную с емкостью 27 для масла, к надпоршневой полости гидроцилиндра 2. Таким образом, меняется направление движения поршня 5 гидроцилиндра 2 и, как следствие, передний блок 3 корпуса 1 перемещается назад в исходное положение (см. фиг.6) . При достижении поршня 5 гидроцилиндра 2 крайнего правого положения (т.е. все полости связанные с верхней линией каналов корпуса заполнены маслом под давлением), как следствие, прекращается поток масла в верхней линии 18 каналов корпуса 1 и масляный насос 22 прогоняет масло только через клапан регулировки давления 24 в емкость 27 для масла. Так как прекратился поток масла в верхней линии 18 каналов корпуса 1, срабатывает механическое лопастное реле потока 25 и выдает сигнал на сервопривод 26, который поворачивает на 90° ротор 29 статора 28 гидрораспределителя 23, меняя каналы перепуска 38 и 39 местами относительно статора 28. Таким образом, обеспечивается подключение нижней линии 20 каналов корпуса 1, нижнего рукава 37 циркуляции масла через нижнее отверстие 36 статора 28, канал перепуска 39 ротора 29 и правое отверстие 30 статора 1 к рукаву высокого давления 31. Верхняя линия 18 каналов корпуса 1, верхний рукав 35 циркуляции масла подключается через верхнее отверстие 34 статора 28 , канал перепуска 38 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 к рукаву слива 33 масла в емкость 27 для масла.

2) Фиксация упоров 12 гидродомкрата 9 переднего блока 3 корпуса 1 в скважине 8 (см.фиг.9) и движение заднего блока 4 корпуса 1 назад (см. фиг. 8).

Масло под давлением из нижней линии 20 каналов корпуса 1 поступает в надпоршневую полость гидродомкрата 13 заднего блока 4 корпуса 1 и перемещает поршень 14, прижимая с помощью рычагов 15 упоры 16 к корпусу 1, и выдавливает масло из подпоршневой полости гидродомкрата 13 в верхнюю линию 18 каналов корпуса 1. Масло под давлением из нижней линии 20 каналов корпуса 1 поступает в подпоршневую полость гидродомкрата 9 переднего блока 3 корпуса 1 и перемещает поршень 10, прижимая с помощью рычагов 11 упоры 12, через упругую эластичную цилиндрическую оболочку 40 с круговыми ребрами 41 к стенкам скважины 8, обеспечивая фиксацию переднего блока 3 корпуса 1 в скважине 8 (см. фиг.9), и выдавливает масло из надпоршневой полости гидродомкрата 9 в верхнюю линию 18 каналов корпуса 1. При достижении давления масла в гидродомкрате 9 достаточного для закрепления переднего блока 3 корпуса 1 в скважине 8 срабатывает клапан регулировки давления 44 со встроенным обратным клапаном 45 и пропускает масло к включенному двухпозиционному распределителю 46 с электромагнитным управлением и пружинным возвратом, подключая нижнюю линию 20 каналов корпуса 1 , находящуюся под давлением, к надпоршневой полости гидроцилиндра 2, а верхнюю линию 18 канала корпуса 1, связанную с емкостью 27 для масла, к подпоршневой полости гидроцилиндра 2. Цилиндр 6 гидроцилиндра 2 вместе с задним блоком 4 корпуса 1 начинает двигаться назад (см. фиг. 8), при этом поршень 5 гидроцилиндра 2 вместе с передним блоком 3 корпуса 1 зафиксирован в скважине 8 упорами 12 гидродомкрата 9. Задний блок 4 корпуса 1, двигаясь назад на величину хода цилиндра 6 гидроцилиндра 2, выталкивает из скважины 8 гибкий защитный футляр 17 с размещенными в нем рукавами, трубами, кабелями и другими коммуникациями. При этом масло из подпоршневой полости гидроцилиндра 2 через обратный клапан 43 клапана регулировки давления 42 верхней линии 18 каналов корпуса 1 поступает через верхний рукав 35 циркуляции масла в верхнее отверстие 34 статора 28, канал перепуска 39 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 в емкость 27 для масла. При достижении поршня 5 гидроцилиндра 2 крайнего левого положения (т.е. все полости связанные с нижней линией 20 каналов корпуса 1 заполнены маслом под давлением), как следствие, прекращается поток масла в нижней линии 20 каналов корпуса 1 и в рукаве высокого давления 31 масляного насоса 22, который прогоняет масло только через клапан регулировки давления 24 в емкость 27 для масла. Так как прекратился поток масла в рукаве высокого давления 31 масляного насоса 22, срабатывает механическое лопастное реле потока 25, которое выдает сигнал на сервопривод 26, который поворачивает ротор 29 гидрораспределителя 23 на 90° , меняя каналы перепуска 38 и 39 местами относительно статора 28. Таким образом, обеспечивается подключение верхней линии 28 каналов корпуса 1, верхнего рукава 35 циркуляции масла через верхнее отверстие 34 статора 28, канал перепуска 38 ротора 29 и правое отверстие 30 статора 28 к рукаву высокого давления 31 масляного насоса 22. Нижняя линия 20 каналов корпуса 1, нижний рукав 37 циркуляции масла подключается через нижнее отверстие 36 статора 28 , канал перепуска 39 ротора 29 и левое отверстие 32 статора 28 к рукаву слива 33 масла в емкость 27 для масла.

Далее цикл пунктов 1 и 2 позиции «В» повторяется, обеспечивая продвижение устройства назад по скважине 8 и перемещая в ней гибкий защитный футляр 17 с размещенными в нем рукава, трубы, кабели и другие коммуникации.

Для прекращения движения назад необходимо отпустить кнопку 47 «реверс», при этом, двухпозиционный распределитель 46 с электромагнитным управлением и пружинным возвратом за счет пружинного возврата возвращается в исходное положение и устройство начинает двигаться вперед в соответствии пунктов 1 и 2 позиции «Б».

Таким образом, изобретение обеспечивает упрощение технологии изготовления корпуса 1 для образования горизонтальных скважин 8 в грунте методом прокола и для перемещения кабеля или труб вдоль скважины 8 за счет сборки его из двух отдельных переднего блока 3 и заднего блока 4, что повышает долговечность конструкции. Преодоление сопротивления грунта и уплотнение стенок скважины 8 путем установки на переднем блоке 3 конусного наконечника 7, основание которого выступает за края корпуса 1; исключение попадания грунта в механизм гидродомкратов 9 и 13 за счет того, что упоры 12 и 16 гидродомкратов 9 и 13 покрыты упругой эластичной цилиндрической оболочкой 40, закрепленной на переднем блоке 3 и заднем блоке 4 корпуса 1, что повышает эксплуатационную надежность, а, следовательно, повышает долговечность работы устройства; улучшение сцепления упоров 12 и 16 гидродомкратов 9 и 13 с грунтом за счет круговых ребер 41 выполненных на цилиндрической оболочке 40; движение устройства вдоль скважины 8 как вперед, так и назад (реверс), для чего в заднем блоке 4 корпуса 1 установлен двухпозиционный распределитель 46 с электромагнитным управлением и пружинным возвратом. Применение гидравлического привода предложенной конструкции для работы устройства в автоматическом режиме; исключение процесса извлечения грунта из скважины 8 при ее прохождении, так как весь грунт используется для уплотнение стенок скважины 8, повышая долговечность конструкции и снижая трудозатраты на проведение работ по образованию горизонтальных скважин 8 в глинистом или суглинистом грунте методом прокола и для перемещения кабеля или труб вдоль скважины 8.

Таким образом, повышая надежность, долговечность и эксплуатационную безопасность изобретения предложенной конструкции, получаем эффективное в работе устройство для образования скважин в грунте и перемещения кабеля или труб вдоль скважин.

Заявлено устройство для образования горизонтальных скважин в грунте и для перемещения кабеля или труб вдоль скважины. Техническим результатом является повышение надежности, долговечности и эксплуатационной безопасности. Устройство для образования горизонтальных скважин в грунте и для перемещения кабеля или труб вдоль скважин включает корпус, механизм подачи в виде гидроцилиндра. Распорные рычаги с упорами выполнены в виде гидродомкратов. Корпус состоит из переднего и заднего блоков, закрепленных соответственно на штоке поршня гидроцилиндра и на цилиндре гидроцилиндра. На переднем блоке установлены конусный наконечник, основание которого выступает за края корпуса, и гидродомкрат с поршнем, распорными рычагами и упорами. На заднем блоке установлены гидродомкрат с поршнем, распорными рычагами и упорами и узел крепления защитного футляра для размещения в нем рабочих трубопроводов, кабелей. Корпус имеет каналы, верхняя и нижняя линии каналов включают рукава с напусками между передним и задним блоками, образуя замкнутую систему циркуляции масла с возможностью относительного перемещения блоков. Устройство включает гидравлический привод, содержащий масляный насос и клапан регулирования давления масляного насоса, соединенные через рукава высокого давления с емкостью масла и гидрораспределителем, через механическое лопастное реле потока с сервоприводом, соединенным с ротором. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для образования горизонтальных скважин в грунте и для перемещения кабеля или труб вдоль скважины, включающее корпус, механизм подачи в виде гидроцилиндра, а распорные рычаги с упорами выполнены в виде гидродомкратов, отличающееся тем, что корпус состоит из переднего и заднего блоков, закрепленных соответственно на штоке поршня гидроцилиндра и на цилиндре гидроцилиндра, при этом на переднем блоке установлены конусный наконечник, основание которого выступает за края корпуса, и гидродомкрат с распорными рычагами и упорами, а на заднем блоке установлены гидродомкрат с распорными рычагами и упорами и узел крепления защитного футляра для размещения в нем рабочих трубопроводов и кабелей, корпус имеет каналы, верхняя и нижняя линии каналов включают рукава с напуском между передним и задним блоками, образуя замкнутую систему циркуляции масла с возможностью относительного перемещения блоков, кроме того, устройство включает гидравлический привод, содержащий масляный насос и клапан регулирования давления масляного насоса, соединенные через рукава высокого давления с емкостью масла и гидрораспределителем, через механическое лопастное реле потока с сервоприводом, соединенным с ротором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упоры гидродомкратов покрыты упругой эластичной цилиндрической оболочкой, закрепленной на переднем и заднем блоках.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, цилиндрическая оболочка снабжена круговыми ребрами.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в заднем блоке в верхней и нижней линиях каналов установлены клапаны регулировки давления со встроенным обратным клапаном.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, в заднем блоке в верхней и нижней линиях каналов установлен двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением и пружинным возвратом.