Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Советский патент 1985 года по МПК E02F5/18 

1 86 7 7Г 9 2070 б ;4 Г8 3

00

со

О5

to

00 Изобретение относится к области строительной техники и предназначено для проходки скважин при бестраншейной прокладке трубопроводов в грунте. Известно устройство для проходки скважин в грунте, включающее корпус, ударник и воздухораспределительный патрубок, закрепленный посредством упругой втулки в гайке корпуса и имеющий продольный канал 1. Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает реверсивность хода после проходки скважины. Это приводит к снижению производительности за счет непроизводительных затрат времени на извлечение устройства из скважины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является реверсивное устройство для проходки скважин в грунте, содержащее корпус, воздухораспределительный патрубок с центральным и радиальными каналами, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения, ударник и вкладыш, размещенные в радиальных каналах патрубка и соединенные с упругим элементом 2. Основным недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность, обусловленная тем, что центральныи канал не защищен от попадания в него инородных частиц, которые могут проникнуть также внутрь устройства, что приведет к быстрому износу патрубка, ударника и корпуса. Кроме того, вкладыши выходят из строя, поскольку они имеют большие контактные поверхности. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства за счет обеспечения фиксации вкладышей и предотвращения попадания инородных частиц внутрь устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве ударного действия для проходки скважин в грунте, содержащем корпус, воздухораспределительный патрубок с центральным и радиальными каналами, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения, ударник и вкладыши, размещенные в радиальных каналах патрубка и соединенные с упругим элементом, упругий элемент выполнен в виде витой пружины, установленной перпендикулярно центральному каналу патрубка. Причем на вкладышах выполнены открытые пазы. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; продольный разрез; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - прямой ход устройства; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - обратный ход устройства. Устройство состоит из корпуса 1, имеющего переднюю заостренную часть 2 и хвостовую часть 3 с утолщенной торцовой стенкой, в которой выполнены каналы 4, сообщающие внутреннюю полость корпуса 1 с атмосферой. Внутри корпуса 1 размещен с возможностью продольного перемещения ударник 5, имеющий открытую с заднего торца полость 6 и боковые отверстия 7. Ударник 5 разделяет полость корпуса 1 на две камеры - переднюю рабочую камеру 8 и заднюю выхлопную камеру 9. Для управления впуском воздуха в переднюю камеру 8 и выхлопа из нее отработанного воздуха в атмосферу устройство имеет воздухораспределительный патрубок 10, который установлен в хвостовой части 3 корпуса 1 с возможностью продольного перемещения относительно корпуса 1, а передняя часть 11 патрубка 10 входит в полость 6 ударника 5. Центральный (продольный) канал 12 патрубка 10 соединен с источником сжатого воздуха (не показан), подводимого к устройству по гибкому воздуховоду 13, при этом полость 6 ударника постоянно сообщена с источником сжатого воздуха, Для фиксации патрубка в его крайних положениях устройство имеет вкладыши 14, на которых выполнены открытые пазы 15. Вкладыши размешены в радиальных каналах 16 патрубка 10 и соединены с витой пружиной 17, размещенной в центральном канале 12 патрубка 10 перпендикулярно ему. В корпусе выполнены гнезда 18 и 19 для размещения в них вкладышей при фиксаЦ и патрубка в крайних рабочих положениях. Пружина 17 перекрывает продольный канал 12 и предохраняет внутренние полости машины от загрязнения. Между передней частью 11 патрубка 10 и хвостовой частью 3 корпуса 1 установлена пружина сжатия 20, которая служит для установки патрубка в переднее крайнее положение. В режиме «Прямой ход устройство работает следующим образом. При подаче воздуховоду 13 сжатого воздуха, который через продольный канал 12 патрубка 10 поступает в полость 6 ударника 5, вкладыши 14 под действием сжатого воздуха, поступающего через продольный канал 12 и радиальный канал 16, выдвигаются в радиальном направлении, входят в гнезда 18, упираясь пазами 15 в корпус 1, и фиксируют патрубок относительно корпуса 1 в переднем рабочем положении (фиг. 3). При этом пружина 17 растягивается и не препятствует проходу воздуха в полости машины. Вследствие того, что площадь ударника 5, воспринимающая давление со стороны камеры 8, больще площади ударника, воспринимающей давление со стороны полости 6, ударник 5 двигается в сторону хвостовой части 3 корпуса 1. По мере движения ударника 5 назад его отверстия 7 закрываются передней частью 11 патрубка 10, после чего движение ударника назад нродолжается по инерции и за счет работы расширения сжатого воздуха, заключенного в передней рабочей камере 8. Далее отверстия 7 ударника вновь открываются и сообщают переднюю рабочую камеру 8 с выхлопной камерой, которая в свою очередь каналами 4 в хвостовой части корпуса 3 сообщена с атмосферой, благодаря чему происходит выхлоп отработанного воздуха из передней рабочей камеры 8 в атмосферу. После выхлопа отработанного воздуха ударник 5, благодаря воздействию на него давления сжатого воздуха в полости 6, останавливается и начинает двигаться в сторону передней части 2 корпуса 1. По мере движения ударника 5 вперед отверстия 7 в ударнике сначала перекрываются передней частью 11 патрубка 10, а затем вновь открываются, благодаря чему передняя рабочая камера 8 вновь заполняется воздухом. После впуска воздуха в камеру 8 ударник 5 доходит до передней части 2 корпуса 1, сообш,ает ей удар и начинает двигаться назад. Далее цикл повторяется, а корпус,благодаря действию ударов внедряется в грунт. Реверсирование хода устройства осуществляется следующим образом. Прекращается подача в устройство сжатого воздуха, и тем самым патрубок 10 освобождается от фиксации, так как пружина 17 сжимается и вкладыши 14 выходят из гнезд 18 и втягиваются в радиальные каналы 16 патрубка 10. Далее натяжением воздуховода 13 патрубок 10 перемещается в крайнее заднее положение, после чего при натянутом воздуховоде 13 в устройство подается сжатый воздух. В крайнем заднем положении патрубок 10 фиксируется так же, как и при крайнем переднем положении, т.е. вкладыщи 14 под давлением пружины 17, которая разжимается сжатым воздухом, выУ////////Л //////////7/Л

Фиг..

Фи-г.З ходят из радиальных каналов 16 патрубка 10 и входят в гнезда 19 корпуса. При этом пружина 20 сжата. При таком положении патрубка 10 впуск сжатого воздуха в переднюю рабочую камеру 8 и выхлоп отработанного воздуха из этой камеры происходит так же, как и при переднем положении патрубка, а ударник 5 также совершает внут ри корпуса возвратно-поступательное движение. Однако, благодаря тому, что впуск воздуха в переднюю рабочую камеру 8 происходит раньше, чем при переднем положении патрубка, ударник 5 при своем движении вперед останавливается, не достигнув передней части 2 корпуса и не сообш.ив ей удар. При движении ударника 5 назад под действием давления сжатого воздуха со стороны передней рабочей камеры 8 выхлоп отработанного воздуха из этой камеры происходит позднее, чем при переднем положении патрубка 10, благодаря чему ударник 5, успев затормозиться силами давления в его полости 6, достигает хвостовой части 3 корпуса и сообщает ей удар. Под действием ударов, сообщаемых ударником 5 хвостовой части корпуса 3, устройство по образованной скважине движется по направлению к ее устью. Для переключения устройства с реверса на прямой ход достаточно прекратить подачу в устройство сжатого воздуха. При прекращении подачи сжатого воздуха в устройство пружина 17 сжимается и перекрывает продольный канал 12 патрубка 10 и перемещает вкладыши 14 из гнезд 19 в радиальные каналы 16 патрубка, тем самым освобождая патрубок 10, который пружиной 20 возвращается в крайнее переднее положение. Использование предлагаемого технического рещения позволяет повысить эксплуатационную надежность реверсивного устройства за счет предотвращения попадания инородных частиц внутрь устройства.

Id

f4

1. УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус, воздухораспределительный патрубок с центральным и радиальными каналами, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения, ударник и вкладыши, размещенные в радиальных каналах патрубка и соединенные с упругим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства за счет обеспечения фиксации вкладышей и предотвращения попадания инородных частиц внутрь устройства, упругий элемент выполнен в виде витой пружины, установленной перпен- дикулярно центральному каналу патрубка. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на вкладыщах выполнены открытые пазы. с (Q

5 6 ш

фиг. 5 1 20 18 J 1 и %%ж :(|)фффффффb