Устройство ударного действия для образования скважин в грунте Советский патент 1984 года по МПК E02F5/18 

;о :о

9д

а Изобретение относится к строитель ной технике, s частности к устройствам ударного действия для проходки скважин в грунте при бестраншейной прокладке коммуникаций, Известно устройство для образова- НИН скважин в грунте, включающее кор пус с приводом и наконечником lj , Недостатком этого устройства является низкая производительность, обусловленная цикличностью внедрения наконечника в грунт при образо вании скважин, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство ударного действия для образования скважин в.грунте, содержащее корпус, с ра диальными каналами, наковальню, удар ник с окнами и . направляющим пояском, образующий с корпусом камеру обратного хода, а с патрубком, имеющим ра диальные отверстия и установленным в осевом углублении ударника, - каме ру прямого хода, гайку, соединенную с патрубком и корпусом, и кожух Zj . Однако в известном устройстве со- противление от трения грунта по конической и боковой цилиндрической поверхностям корпуса и,кожуха достигает значительной величины, что существенно снижает скорость проходки, а следовательно, и производитель ность устройства. Цель изобретения - повьшение прои водительности образования скважин. Поставленная цель достигается тем что в устройстве ударного действия для образования скважин в грунте, содержащем корпус с радиальными каналами, наковальню, ударник с окнаг-ш и направляющим пояском, образующий с корпусом камеру обратного хода а с патрубком, имеющим радиальные от верстия и установленньм в осевом углублении ударника, - камеру прямого хода, гайку, соединенную с патрубком и корпусом, и кожух3 последний соединен с наковальней и гайкой, а в нем выполнены наклонные пазы, при этом между кожухом и корпусом образована кольцевая воздушная камера, а в направляющем пояске ударника выполнены каналы для периодического сообщения камеры прямого хода с коль цевой воздушной камерой. Причем диаметр каналов в направлянщем пояске ударника меньше диаметра отверстий патрубка и диаметра каналов корпуса. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство при прямом ходе ударника, на фиг. 2 - то же, при обратном ходе ударника, на фиг, 3 - сечение А-А на фиг, 2f на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг, 2. Устройство ударного действия для образован|1я скважин в грунте содержит корпус 1, на. котором закреплен кожух 2, ударник 3 и патрубок 4, В торец кожуха 2 ввинчена гайка 5, Удар ник 3 с корпусом 1 образуют камеру 6 обратного хода, а с патрубком 4 - камеру 7 прямого хода. Боковая поверхность корпуса 1, внутренняя поверхность кожуха 2 и торец гайки 5 образуют кольцевую воздушную камеру 8. В кожухе 2 выполнены наклонные пазы 9, а на конической поверхности - отверстия 10. В передней части кожуха 2 устанавливается конус 11, образующий с конической поверхностью кожуха 2 зазор 12 В корпусе 1 выполнены радиальные каналы 13, Ударник 3 на боковой поверхности содержит окна 14, а на его направлящем пояске 15 просверлены наклонные каналы 16, Патрубок 4 выполнен с радиальными отверстиями 17, которые смещены относительно окон 14 ударника и не сообщаются между собой, В гайке 5 просверлены каналы 18 для выхлопа воздуха в атмосферу. Торец корпуса 1 входит з паз гайки 5, в котором установлено уплотнение 19. Корпус 1 имеет наковальн о. 20. Устройство работает следующим образом. При полол{ении ударника, изображенном на фиг. 1, начинается его рабочий ход. Сжатый воздух подается по патрубку 4 в камеру 7, окна 14 перекрываются боковой поверхностью патрубка 4о Давление в камере 7 повышается, вследствие чего ударник 3 начинает двигаться вперед. Устройство удерживается в грунте за счет сил трения грунта о боковую поверхность кожуха В некоторый момент времени, предшествующий удару удар-инка о переднюю часть корпуса 1, радиальные отверстия 17 патрзбка 4 совмещаются с наклонными каналами 16, вьтолненiHMF H в направляющем пояске 15 ударг-шка 3, -и с paдиaльньпvIИ каналами 13 а корпусе 1 (фиг. 2). Воздух из камеры 7 по каналам 13 начинает поступать в камеру 8, наполняя ее. Затем ударник 3 наносит удар по наковальне корпуса 1, внедряя его в грунт а сжатый воздух из камеры 8 начинает поступать с большой скоростью через отверстия 10 и зазор 12 на коническую часть кожуха 2, вырывая частицы прилегающего грунта и уменьшая трение между грунтом и конической поверхностью за счет воздушной смазки.Одновременйо воздух из камеры 8 через наклонные пазы 9 поступает на цилиндрическую поверхность кожуха 2, уменьшая трение грунта и по этой поверхности. Таким образом, по всей боковой поверхности кожуха 2 образуется слой воздушной смазки. Сжатый воздух из камеры 7 через окна 14 начинает поступать в камеру 6, действуя на всю торцовую плошадь ударника 3. Так как торцовая площадь ударника 3 со стороны камеры 6 значительно больше, чем со стороны камеры 7, то ударник 3 начинает двигаться назад. При этом

прекращается подача воздуха для смазки наружной поверхности кожуха, так как радиальные отверстия 17 патрубка 4 перекрываются внутренней боковой поверхностью ударника. Окна 4 перекрываются боковой поверхностью патрубка 4 и поступление сжатого воздуха в камеру 6 прекращается. Далее ударни .3 движется за счет расширения воздуха в камере 6 и за счет собственной инерции.

При дальнейшем движении ударника окна 14 выходят за кромку патрубка 4 (фиг. 1) и происходят выхлоп из камеры б через окна 14 и каналы 18 в атмосферу. Ударник 3 останавливается давлением сжатого воздуха в камере 7, не нанося удара по гайке 5. Затем цикл повторяется.

Применение предлагаемого устройства для образования скважин в грунте позволяет увеличить его производительность Ьутем уменьшения трения грунта о боковую поверхность кожуха.

е

J6

1. УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТЙИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус с радиальными каналами, наковальню, ударник с окнами и направляющим пояском,образующий с корпусом камеру обратного хода, а с патрубком, имеющим радиальные отверстия и установленным в осевом углублении ударника, - камеру прямого хода, гайку, соединенную с патрубком и корпусом, и кожух, о тличающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности образования скважин, кожух соединен с наковальней и гайкой, а в нем выполнены наклонные пазы, при этом между кожухом и корпусом образована кольцевая воздушная камера, а в направляющем пояске ударника выполнены каналы для периодического сообщения камеры прямого хода с кольцевой воздушной камерой. 3 2. Устройство по п. }, отличающееся тем, что диаметр каналов в направляющем пояске ударника меньше диаметра отверстий патрубка и диаметра каналов корпуса.