Пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте Советский патент 1985 года по МПК E02F5/18 

ч ,- 3 12 15 7 S 8 S 11 2010 9 / I I/ / / / ///

лJ у у у Jff J J J J Л AJ i f fyff f y/ лу f j mv w

Фиг.1 /J

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано, например, для пробивания скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известны пневматические устройства ударного действия для образования скважин в грунте, которые содержат корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, образующий совместно с корпусом . камеру обратного хода, ступенчатый патрубок, закрепленный в хвостовой части корпуса, образующий совместно с ударником камеру прямого хода 1.

Для изменения направления движения устройства в грунте (реверсирования) они имеют системы, позволяющие изменять параметры воздухораспределения так, что ударник наносит удары по переднему или хвостовому концу корпуса и устройство движется вперед или назад.

Изменение воздухораспределения в устройстве осуществляется перестановкой ступенчатого патрубка в аксиальном направлении. Патрубок соединен с корпусом посредством резьбы и, вращая патрубок, можно одновременно переместить его вдоль продольной оси устройства.

Недостатком такой системы реверсирования является необходимость отсоединения воздухоцодводящего щланга от компрессора. После этого вращением щланги (10- 30 оборотов) патрубок переводится в новое положение.

Помимо больщих затрат времени при длинных скважинах (15-30 м) осуществить вращение на много оборотов длинного щланга за один конец бывает затруднительно и устройство не всегда может быть среверсировано.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее корпус с размещенным в нем с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения ударником, выполненным с полостью и окнами в хвостовой части, ступенчатый патрубок, закрепленный во фланце корпуса и имеющий проточку на внешней цилиндрической поверхности большой ступени и окна в теле патрубка, ступенчатую цилиндрическую распределительную втулку, выполненную с отверстиями и размещенную в патрубке, и воздухоподводящий щланг.

В этом устройстве ступенчатый патрубок имеет на боковой поверхности окна, которые могут перекрываться расположенной внутри патрубка ступенчатой втулкой при ее перемещении вдоль оси устройства. В результате меняется положение отсечной кромки, регулирующей подачу воздуха в камеру заднего хода 2.

Недостатком этого устройства является неизме.нное положение задней отсечной кромки ступенчатого патрубка, определяющей момент выпуска воздуха из камеры обратного хода, что очень сильно усложняет настройку механизма реверса, особенно в массовом производстве.

Цель изобретения - упрощение настройки устройства на режим реверса, т. е. создание такой конструкции устройства, которая обеспечивает изменение положения как впускной, так и выпускной отсечных кромок ступенчатого патрубка.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом устройстве ударного действия для образования скважин в грунте ступень большего диаметра распределительной втулки выполнена из двух полостей, одна из которых замкнута, а другая открыта, при этом отверстия втулки расположены на боковой цилиндрической и торцовой поверхностях ступени большего диаметра.

На фиг. 1 показано пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте, общий вид; на фиг. 2 - реверсивный механизм, в положении прямого хода; на фиг. 3 - то же, в положении обратного хода. Устройство содержит корпус 1, ударник 2 с окнами 3 и полостью 4 в хвостовой части, в которой размещен ступенчатый патрубок 5, имеющий проточку 6 и окна 7 на боковой внещней цилиндрической поверхности и окна 8 на торцовой поверхности большей ступени.

Патрубок 5 закреплен в амортизаторе 9, который установлен во фланце (в гайке) 10, завернутом на корпус 1.

В патрубке установлена ступенчатая цилиндрическая распределительная втулка 11, имеющая замкнутую 12 и открытую 13 полости в ступени большего диаметра. На боковой поверхности втулки 11 выполнены отверстия 14 в открытой 13 и 15 в закрытой 12 камере. Кроме того, на торцовой поверхности закрытой камеры 12 выполнены отверстия 16.

Втулка 11 может вращаться вокруг продольной оси в патрубке 5. Для удерживания ее имеется фиксатор 17, например шариковый. К втулке 11 присоединен воздухоподводящий шланг 18.

Ударник 2 с внутренней поверхностью корпуса 1 образуют камеру 19 переменного объема, в амортизаторе 9 выполнены воздухопропускные каналы 20. Больщая ступень патрубка 5 имеет передние отсечные кромки 21 и 22 и задние отсечные кромки 23 и 24. Устройство работает следующим образом.

Режим прямого хода.

Для движения устройства вперед втулку 11 поворачивают относительно патрубка

5 так, что отверстия 15 и 16 закрытой камеры совмещаются соответственно с отверстиями 7 и 8 патрубка 5 (фиг. 2). Сжатый воздух по шлангу 18 через открытую полость 13 попадает в полость 4 (полость прямого хода) и далее через окна 3 в камеру 19 переменного объема (камера обратного хода). Так как площадь ударника 2 со стороны камеры 19 обратного хода боль.ше, чем со стороны полости 4 прямого хода происходит движение ударника 2 назад.

Когда окно 3 ударника пройдет за отсечную кромку 21 патрубка 5, поступление воздуха в камеру 19 прекращается и ударник 2 продолжает движение за счет расщиряющегося воздуха в камере 19.

Когда окна 3 пройдут отсечную кромку 22 патрубка 5, воздух из камеры 19 через окна 3 попадает в проточку 6, далее через отверстия 7 и 15 - в замкнутую полость 12 втулки И, далее через отверстия 16 и 8 в заднюю полость корпуса и через каналы ,20 в амортизаторе 9 - в атмосферу.

Под действием давления сжатого воздуха на ударник 2 со стороны полости 4 прямого хода ударник 2 останавливается, а затем двигается вперед и наносит удар по корпусу 1.

Далее цикл повторяется. . Режим обратного хода.

Для движения устройства назад втулку 11 поворачивают вокруг продольной оси относительно патрубка 5 на угол

- -f.

где п - число пар камер (открытая Ч+ замкнутая).

В случае, изображенном на фиг. 3, втулка имеет одну открытую и одну замкнутую камеры.

В этом случае п 1 и угол поворота составляет 180°.

При повороте отверстия 14 втулки 11 совпадают с окнами 7 патрубка 5. Сжатый воздух по щлангу 18 через открытую полость 13 поступает в полость 4 прямого хода и далее, как описано выше, ударник 2 начинает движение назад.

Когда окна 3 ударника пройдут отсечные кромки 21 и 22 патрубка 5, в камеру 19 обратного хода через окна 3, проточку 6, окна 7 и отверстия 14 поступает дополнительная порция сжатого воздуха из камеры 13. Под действием этой дополнительной порции скорость движения ударника 2

0 возрастает.

Когда окна 3 пройдут отсечную кромку

23патрубка 5, доступ воздуха в камеру 19 обратного хода прекращается. Ударник 2 продолжает движение по инерции и за счет

5 давления расширяющегося воздуха. Когда окна 3 ударника 2 пройдут отсечную кромку

24патрубка 5, воздух из камеры 19 через окна 3 и далее через каналы 20 выбрасывается в атмосферу.

В этот момент ударник 2 наносит удар

0 по гайке 10 и устройство продвигается назад.

Затем ударник 2 начинает движение вперед под давлением воздуха в полости 4. Когда окно 3 ударника пройдет отсечение

5 кромки 24 и 24 патрубка 5, в камеру 19 через окна 7 и отверстия 14, через проточку 6 и окна 3 поступает сжатый воздух. Так как площадь ударника 2 со стороны камеры 19 больше, чем со стороны полости 4, ударник 2 плавно останавливается и начинает движение в обратном направлении.

Затем процесс повторяется.

Таким образом, при работе устройства в

режиме прямого хода функции врздухораспределения выполняют отсечные кромки

21 и 22 патрубка 5, а в режиме обратного

хода - кромки 23 и 24. Изменение положения как впускной (21 и 23), так и выпускной (22 и 24) кромок позволяет резко упростить настройку устройства на режим реверса и обеспечивает устойчивую работу устройства при различных положениях относительно горизонта.

Такое выполнение позволяет облегчить эксплуатацию машины за счет ускорения и упрощения операции реверсирования.

ПНЕВ/ АТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус с размещенным в нем с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения ударником, выпатненным с полостью и окнами в хвостовой части, ступенчатый патрубок, закрепленный во фланце корпуса и имеющий проточку на внещней цилиндрической повер.хности больщей ступени и окна в теле патрубка ступенчатую цилиндрическую paciipeделительную втулку, выполненную с отверстиями и размещенную в патрубке, и воздухоподводящий шланг, отличающееся тем, что, с целью упрощения настройки устройства на режим реверса, ступень большего диаметра распределительной втулки выполнена из двух полостей, одна из которых замкнута, а другая открыта, при этом отверстия втулки расположены на боковой I цилиндрической и торцовой поверхностях ступени больщего диаметра. СО