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

со оо

4

)ei4iiiic oiiiocirriM к ci |)ои iч-, ibiiuii n-xiiiiKc , может быгь iKiU),()B;iii() д:1Я 11)()()лки скважин при iipoK.ia.iKe полземи 1х коммуникаций.

Известно устройство ударного действия нключаюнюе корпус, ударник, зги1())11ую |-айку. поздухораспределите.н.ныи патрубок и механизм стопорения пат|)убка |1|.

Недостатком данного уст)ойства является не15озможность eio регулировки, а именно скорости обратного хода ударника, что нри измене ии условий проходки (смена вида грунта, его механических свойств) влияет на скорость проходки.

Наиболее близким к 11 едлагаемому по технической сущности является устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включаЮ1нее корнус с расточкой, ударник и воздухораспределительный механизм 2.

Недостатком известного устройства является невысокая скорость нроходки скважин, так как не регулируется скорость обратного хода ударника в зависимости от механических свойств грунта.

Цель изобретения - повышение скорости нроходки скважин путем регулирования скорости обратного хода ударника в зависимости от механических свойств грунта.

Ноетавленная цель достигается тем, что в устройстве ударного действия для образования скважин в грунте, включающем корпус с расточкой, ударник и воздухораспределительный механизм, последний выполнен в виде золотника, установленного в расточке корпуса, и запорной гайки, размещенной на корпусе с возможностью установочного перемещения и фиксации, при этом фиксатор выполнен из радиальных пазов на внешней стороне корпуса и запорной гайки с размещенными в них щпонками, охваченными упругим элементом.

Кроме того, оптимальное количество пазов на корпусе равно количеству щпонок, а количество пазов на запорной гайке определяется по формуле

у 5 УС ,

где X - количество пазов, округленное до целого числа в большую сторону и кратное числу шпонок, шт.;

5 -шаг резьбы, мм; п - число заходов резьбы, шт; L -заданный допуск между запорной гайкой и корпусом, мм. На фиг. 1 изображено устройство ударного действия для образования скважин в грунте, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.. 1.

Устройство содержит корпус 1, размещенные в нем ударник 2, золотник 3, который взаимодействует своим передним торцом с BiiiCTyiicjM 4 в расточке корпус;), выно.шенной на впут)енией поверхности корпуса 1. Другой торец золотника 3 взаимо.чействует с запорной гайкой 5, соединенной резьбой с корпусом . В корпусе I выполнены воздухоироводящис каналы 6, отЕКрстия iibix:ionoB 7, а также отверстия прямого хода 8 и отверстия обратного хода 9. В запорной гайке 5. выполнены воздухонодводящие каналы 10, соединенные с одной стороны с воздухоподводящим шлангом 11, а с другой - с отверстиями прямого хода 8 и отверстиями обратного хода 9.

Устройство имеет камеру рабочего хода

12, расположенную между задней частью

, ударника 2 и запорной гайкой 5, а также

камеру холостого хода 13, расположенную

в передней части корпуса 1 перед ударником

2.На внешней поверхности золотника 3 вынолнена кольцевая проточка 14, которая при крайпем правом положении золотника 3

соединяет собой отверстия обратного хода 9 и воздухопроводяшие каналы 6. Обрашенный в сторону запорной гайки 5 торец золотника 3 имеет рабочую фаску 15, выполненную на внутренней поверхности. По внещS ней стороне окружности корпуса 1 и запорной гайки 5 радиально расположены пазы 16, в которых установлены шпонки 17, охваченные упругим кольцом 18. Количество шпонок 17 определяется известным расчетным путем на срез. Количество пазов 16

0 на корпусе 1 равно количеству необходимых шпонок 17, количество же пазов 16 на запорной гайке 5 определяется по формуле X -S-Q- ,

где X - количество пазов, округлеп гое до целого числа в большую сторону и кратное числу шпонок, щт.;

S - шаг резьбы, мм; п. - число заходов резьбы, шт; L - заданный допуск между запорной гайкой и корпусом, мм. {) Устройство работает следующим образом.

При нахождении золотника 3 в крайнем левом положении сжатый воздух поступает по воздухоподводящему шлангу 11, воздухоподводящим каналом 10 и отверстиям прямого хода 8 в камеру рабочего хода 12. Под воздействием сжатого воздуха ударник 2 наносит удары по передней части корпуса 1, в результате чего устройство продвигается вперед. При перемещении ударника 2 0 открываются отверстия выхлопов 7, и сжатый воздух из камеры рабочего хода 12 выпускается в скважину, а давление воздуха в камере рабочего хода 12 падает до атмосферного. Под давлением сжатого воздуха, постоянно воздействующего через 5 отверстия обратного хода 9 на золотник

3,последний перемещается в крайнее правое положение, перекрывает собой отверстия прямого хода 8 и открывает отверстия обратного хода 9. Сжатый воздух начинает поступать через воздухоподводящий канал 10, отверстия обратного хода 9, кольцевую проточку 14 и воздухопроводящие каналы 6 в камеру холостого хода 13. Под действием сжатого воздуха ударник 2 перемещается назад, перекрывая собой отверстия выхлопов 7. Воздух, имеющийся в камере рабочего хода 12, под действием ударника 2 сжимается и воздействует нЬ рабочую фаску 15 золотника 3. При этом последний перемещается навстречу ударнику 2 до упора 4 и занимает крайнее левое положение. Далее цикл повторяется.

Регулирование скорости проходки устройства осуществляется регулированием скорости обратного хода ударника 2 за. счет изменения площади сечения входных отверстий воздухопроводящих каналов 6. Изменение площади сечения входных отверстий осуществляется в свою очередь изменением расстояния между запорной гайкой 5 и корпусом 1, так как при заворачивании запорной гайки 5 золотник 3, находящийся в крайнем правом положении, подается вперед и дополнительно приоткрывает входные отверстия воздухопроводящих каналов 6, т. е. площадь сечения входных отверстии воздухопроводящих канало., ь увеличивается, а следовательно, увеличивается скорость обратного хода ударника 2 и наоборот. Необходимая величи.на вворачива кия (выворачивания) запорной гайки 5 в корпус I осуществляется ступеньками, например 0,37; 0,74; 1,11; 1,48 мм т. д. Установка нужной ступеньки обеспечивается совмещением определенных пазов 16 на корпусе 1 и запорной гайке 5.

В совмещенные пазы 16 укладывают щпонки 17, которые удерживаются разрезным упругим кольцом 18, имеющим радиус кривизны несколько меньщий, чем радиус кривизны соединяемых запорной гайки 5 и 5 корпуса 1. Расположение пазов 16 радиально по внещней стороне окружности корпуса 1 и запорной;гайки 5 позволяет регулировать величину зазора между корпусом I и запорной гайкой 5 в щироких пределах с заданной точностью.

Использование изобретения позволяет повысить скорость проходки устройства за счет возможности регулирования скорости обратного хода ударника в щироких пределах с заданной точностью.

Кроме того, упрощаются сборка и разборка устройства, а также обеспечивается удобство эксплуатации.

/6

Т

17 А -А

18

fO

/б

фие.2

1. УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включающее корпус с расточкой, ударник и воздухораспределительный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости проходки скважин путем регулирования скорости обратного хода ударника в зависимости от механических свойств грунта, воздухораспределительный механизм выполнен в виде золот ника, установленного в расточке корпуса, и запорной гайки, размещенной па корпусе с возможностью установочного перемеихения и фиксации, при этом фиксатор выполнен из радиальных пазов на внешней стороне корпуса и запорной гайки с размещенными в них щпонками, охваченными упругим элементом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптимальное количество пазов на корпусе равно количеству шпонок, а количество пазов на запорной гайке определяется по формуле г- jS п ig где X --количество пазов, округленное (Л до целого числа в большую сторону и кратное числу шпонок, щт; S - щаг резьбы, мм; п - число заходов резьбы, шт.; L -заданный допуск .между запорной гайкой и корпусом, мм.