Способ реверсирования ударных устройств для проходки скважин Советский патент 1986 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к строитель ной технике, в частности к способам реверсирования ударных устройств для проходки скважин путем уплотнения грунта или для забивания в грунт тру бопроподов, Цель изобретения.- упрощение и по вьшшние надажности реверсирования уст ройства. На фиг.1 изображена принципиальна схема кратковременного приложения к корпусу устройства ударной нагрузки для его реверсирования; на фиг.2 устройство при его работе в режчме прямого хода; на фиг,3 - то же, в ре жиме обратного хода; на фиг.4 - устройство, снабженное камерой для подачи смазочного агента между стенкой скважины и корпусом устройства. Сущность способа заключается в том, что в режиме прямого-хода устройства к хвостовой части корпуса для смещения воздухораспределительпого элемента кратковременно прикладывают ударную нагрузку. Удар по кор пусу осуществляется путем удлинения хода ударнщса, для чего поднимают давление сжатого воздуха в пневмомагистрали. Удар по задней части корпуса можно осуществить также перемещением корпуса, уменьшая его сцепление с грунтом. Дпя этого уменьшают площадь поверхности, контактирующей с грунтом, или вводят в зазор между стенкой скважины и корпусом устройства смазочньй агент. Ударные устройства применяются в качестве ударного узла при забивании в грунт труб различного назначения. При этом корпус ударного устройства 1 взаимодействует с трубой 2. Ударное устройство в режиме прямого хода забивает трубу 2 в грунт. Затем прикладьгоают к хвостовой части корпуса кратковременную ударную нагрузку пос редством удара по корпусу тяжелым предметом, в результате этого происходит изменение режима работы. Устройство начинает работать в режиме реверса и отсоединяется от забиваемой трубы 2. При проходке скважин посредством ударного устройства путем уплотнения грунта корпус ударного устройства находится в скважине, поэтому для- ег реверсирования необходимо обеспечить дистанционное управление сменой режи ма работы. Ударное устройство 1, реализующее предлагаемый способ, включает корпус 3, размещенньй в корпусе ударник 4 с окном 5, образующий с корпусом переднюю рабочую камеру 6, ступенчатый патрубок 7 с окном 8 и проточкой 9 в большей ступени. Удг.рник 4 совместно с патрубком 7 образует заднюю рабочую камеру 10. Внутри патрубка 7 установлена ступенчатая втулка 11 с окном 12. Передняя часть втулки II и патрубок 7 выполнены с коническими поверхностями 13. I Патрубок 7 и втулка 11 образуют между собой кольцевые камеры 14 и 15. ежду втулкой 11 и патрубком 7 размещена пружина 16. Патрубок 7 через резиновьй амортизатор 17 связан с хвостовой частью корпуса 3. В амортизаторе 17 выполнен канал 18 для выхлопа воздуха. Сжатый воздух подается в корпус устройства по ишангу 19. В корпусе 3: может быть выполнена камера 20 (фиг.4), сообщающаяся с отверстиями 21, выполненными в корпусе, камера 20 связана посредством шланга 22 с источником подачи смазочного агента, Устройство работает следующим образом. В режиме прямого хода втулка 11 под действием пружины 16 находится в переднем положении. Передняя часть втулки 11 контактирует с патрубком 7 по конической поверхности 13, герметизируя камеру 15. Втулка 11 большей сваей ступенью перекрывает отверстие 8 патрубка 7. При подаче сжатого воздуха в камеру 10 ударник 4 наХодитЪя в крайнем правом положении, начинает двигаться вперед, Через отверстие 12 втулки П воздух поступает в кольцевую камеру 14 и воздействует на большую ступень втулки. Давление воздуха совместно с усилием пружины 16 прижимает втулку 11 к передней части патрубка 7, фиксируя его в переднем положении и обеспечивая герметизацию кольцевой полости 15. В конце хода ударник 4 наносит удар по корпусу 3, продвигая устройство вперед. При этом сжатый воздух посредством окна 5 ударника 4 поступает в переднюю камеру 6. Так как площадь ударника 4 со стороны камеры 6 больше его площади со стороны камеры 10, происходит движение ударника 4 назад. Когда Окно 5 ударника 4 выйдет за

заднюю торцовую кромку большей ступени патрубка 7, произойдет выхлоп сжатого воздуха в атмосферу из камеры 6 через каналы амортизатора 7. Под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 10, ударник 4 начнет двигаться вперед, цикл повторится.

Для смены режима работы необхо- димо приложить к хвостовой части корпуса кратковременную ударную нагруз- Ю ку. При этом возникает ударный импульс, который, передаваясь через патрубок 7, воздействует на втулку которая под действием этого импульс отскакивает от патрубка, сжимая пру жину 16, Вследствие этого между пат рубком и втулкой образуется зазор (между коническими торцами патрубка и втулки). Окно 12 втулки 11 перекрывается внутренней кольцевой стенкой патрубка 7 и сжатый воздух в камеру 1 4 не поступает, В таком положени втулка 11 удерживается сжатым воздухом, поступившим в камеру 15, что и определяет режим работы устройства в обратном направлении. При зтом Ьжа тый воздух через окно 8 поступит в проточку 9, Под действием сжатого воздуха в камере 10 ударник 4 начинает двигаться вперед. После того, как окно 5 совместится с проточкой 9, сжатый воздух через окно 5 поступит в камеру 6, Усилие, действующее на ударник со стороны камеры 6, боль ше усилия, действующего на него со стороны камеры 10, Вследствие этого ударник остановится и начнет двигать ся назад. После перекрытия окна 5 патрубком 7 воздух в камере 6 начнет расширяться. В крайнем заднем положении ударник нанесет удар по хвосто вой части корпуса и тем самым осутцествится обратный ход устройства. Когда окно 5 вьшдет за задний торец ступени большего диаметра патруб ка 7, оно .сообщит камеру 6 через ка нал 18 с атмосферой,- При давлении сжатого воздуха в камере 10 ударник начнет двигаться вперед и цикл повторится. Для перевода устройства на режим прямого хода отключают подачу сжатого воздуха. Под действием пружины 16 втулка. 1 1 займет крайнее переднее положение и при последующей подаче сжатого воздуха устройство начнет работать в режиме прямого хода.

Указанную ударную нагрузку можно, в частности, реализовать путем кратковременного повьшения давления в пневмосети. При этом ударник забрасывается более интенсивно и наносит удары по хвостовой части корпуса аналогично описанному. В качестве другого варианта увеличения ударной осевой нагрузки может быть подан смазывающий агент ( жидкость или газ) в зону скольжения корпуса по стенке скважины. Для этого в корпусе предусматриваются отверстия 21, в которые через камеру 20 нагнетается жидкость (газ) по шлангу 22, При этом сцепление корпуса с грунтом уменьшается, корпус начинает колебаться в скважине, происходит его соударение с ударником и ударный импульс передается на патрубок 7 и втулку 11, обусла вливая аналогичный эффект размыкания торцовых поверхностей и- реверс устройства. Формула изобретения 1, Способ реверсирования ударных устройств для проходки скважин, заключающийся в продольном смещении воздухораспределительного элемента в корпусе ударного устройства, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности реверсирования устройства, для смещения воздухораспределительного элемента к хвостовой части корпуса ; ратковременно прикладывают ударную нагрузку, 2,Способ поп,1, отличающийся тем, что увеличение ударной нагрузки реализуют путем кратковременного повьш1ения давления в пневмосети, 3,Способ поп,1,отличающ и и с я тем, что увеличение ударной нагрузки реализуют путем подачи смазочного агента между стенкой скважины и корпусом устройства.

У//А

Изобретение относится к горной и строительной технике для проходки скважин уплотнения грунта и позволяет упростить и повысить надежность реверсирования ударного устройства. Для этого к хвостовой части корпуса 3 кратковременно прикладывают ударную -( if//Г нагрузку. Б результате ударного импульса втулка I1 отскакивает от конического торца патрубка 7 и при сжатии пружины 16 перекрывается окно 12. В таком положении втулка I1 удерживается сжатым воздухом, поступившим в камеру 15, что и определяет работу ударного устройства в режиме обратного хода. Дпя реализации ударной нагрузки кратковременно повышают давление сжатого воздуха в пневмосети или подают смазочный агент между стенкой скважины и корпусом 3, Для перевода устройства на режим прямого с хода отключают подачу сжатого возду(g ха. В результате действия пружины ел 16 втулка 11. занимает крайнее переднее положение и при последуюп1ей подаче сжатого воздуха устройство начинает работать в режиме прямого хода. 2 3.п.ф-лы, 4 ил. фиг. 2

ф(/г./ 413 1J-8 //5/i I / У /

фи.з 5 20 Л1 7 / 7