Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Советский патент 1987 года по МПК E02F5/18 E02D7/12 

1

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано для образования скважин в грунте, -забивания в грунт труб, шпунта, свай и других стержнеобраз- ных элементов, а также для уплотнения грунта или для разрушения горных пород.

Цель изобретения - повьппение удар- 18 и 19 в основную камеру 8 сгораной мощности, экономичности, надежности работы и упрощения конструкции устройства путем использования сжатой газообразной горючей смеси.

На фиг, 1 изображено устройство ударного действия для проходки скважин в грунте, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором расположены трехступенчатый ударник 2 и цилиндр 3. На корпус надета гильза 4 и зафиксирована стопорным кольцом 5.

Корпус 1 с меньшей ступенью ударника 2 образует дополнительную камеру 6 сгорания обратного хода, а с меньшей и большей ступенью кольцевую камеру 7 обратного хода. В задней части устройства между поверхностя:ми ударника 2 и цилиндра 3 расположена основная камера 8 сгорания прямого хода, а между поверхностями корпуса i, ударника 2 и цилиндра 3 - кольцевая камера 9 прямого хода. На меньших ступенях ударника 2 выполнены кольцевые проточки 10 и 11, с помощью которых кольцевая камера 7 обратного хода через каналы 12 и 13 в корпусе 1, а кольцевая камера 9 прямого хода через канал 14 и дроссельное отверстие 15 в цилиндре 3 соединяются с каналом подвода горючей смеси 16, В корпусе 1 выполнено отверстие 17, через которое кольцевые камеры 7 и 9 .могут сообщаться посредством продольного канала 18 и продувочных каналов 19 и 20 с основной В и дополнительной 6 камерами Сгорания, Камеры 6 и 8 сгорания имеют возможность сообщения с атмосферой через каналы 21 и 22 в корпусе 1 и каналы 23 и 24 в цилиндре 3.

Каналы 13, 18 и 22 образованы поверхностями продольных пазов, выполненных на наружной поверхности корпуса 1, и внутренней поверхностью гильзы 4.

Устройство работает следующим образом.

15

20

30

ния прямого хода и одновременно заполнение кольцевой камеры 7 обратно го хода сжатой горючей смесью. Под действием давления в кольцевой камере 7 ударник перемещается назад и сжимает горючую смесь в камере 8 сгорания 8, При сжатии температура горючей смеси повьппается и смесь самовоспламеняется. При сгорании го рючей смеси давление в камере 8 мно гократно увеличивается. Одновременн с этим происходит выхлоп горючей смеси в дополнительную камеру 6 сго рания обратного хода и заполнение 25 кольцевой камеры 9 прямого хода сжа той горючей смесью.

Под действием давления сгоревших газов в камере 8 и давления сжатой горючей смеси в кольцевой камере 9 ударник разгоняется и наносит удар по корпусу - происходит внедрение устройства в грунт При этом в пере нем положении ударника происходит самовоспламенение горючей смеси в камере 6 сгорания обр атного хода, заполнение кольцевой камеры 7 обрат ного хода сжатой горючей смесью, выхлоп отработанных газов из камеры 8 сгорания по каналам 23 и 24 в ат- 40 мосферу, выход отработанной горючей смеси из кольцевой камеры 9 по кана лам 18 и 19 в камеру 8 сгорания. Большая скорость выхода горючей сме си из продувочного канала 19 обеспе g чивает высокое качество продувки и наполнения камеры 8 сгорания горюче смесью.

В заднее положение ударник 2 пер мещается под действием давления сго- ревщих газов в камере 6 и давления горючей смеси в кольцевой камере 7. Выхлоп отработанных газов из камеры 6 сгорания в атмосферу происходит по каналам 21 - 24, а заполнение и продувка камеры 6 горячей смесью по каналам 17, 18 и 20,

Для работы предлагаемого устройства достаточно небольшого расхода сжатой спады - горючей смеси, котору

35

50

55

3374-82

Горючая смесь под давлением по каналу 16 поддетая к каналам 12 и 14 и через дроссельное отверстие 15 заполняет кольцевую камеру 9 прямого хода. Ударник 2 перемещается в крайнее переднее положение. При этом происходит выход отработанной горючей смеси через отверстие 17 и каналы

Ь

5

0

0

ния прямого хода и одновременно заполнение кольцевой камеры 7 обратного хода сжатой горючей смесью. Под действием давления в кольцевой камере 7 ударник перемещается назад и сжимает горючую смесь в камере 8 сгорания 8, При сжатии температура горючей смеси повьппается и смесь самовоспламеняется. При сгорании горючей смеси давление в камере 8 многократно увеличивается. Одновременно с этим происходит выхлоп горючей смеси в дополнительную камеру 6 сгорания обратного хода и заполнение 5 кольцевой камеры 9 прямого хода сжатой горючей смесью.

Под действием давления сгоревших газов в камере 8 и давления сжатой горючей смеси в кольцевой камере 9 ударник разгоняется и наносит удар по корпусу - происходит внедрение устройства в грунт При этом в переднем положении ударника происходит самовоспламенение горючей смеси в камере 6 сгорания обр атного хода, заполнение кольцевой камеры 7 обратного хода сжатой горючей смесью, выхлоп отработанных газов из камеры 8 сгорания по каналам 23 и 24 в ат- 0 мосферу, выход отработанной горючей смеси из кольцевой камеры 9 по каналам 18 и 19 в камеру 8 сгорания. Большая скорость выхода горючей смеси из продувочного канала 19 обеспе- g чивает высокое качество продувки и наполнения камеры 8 сгорания горючей смесью.

В заднее положение ударник 2 перемещается под действием давления сго- ревщих газов в камере 6 и давления горючей смеси в кольцевой камере 7. Выхлоп отработанных газов из камеры 6 сгорания в атмосферу происходит по каналам 21 - 24, а заполнение и продувка камеры 6 горячей смесью по каналам 17, 18 и 20,

Для работы предлагаемого устройства достаточно небольшого расхода сжатой спады - горючей смеси, которую

5

0

5

можно приготовить путем распьтения жидкого топлива в сжатом воздухе или путем смешивания горючего газа со сжатым BOSдухом. В качестве источника сжатого воздуха можно использовать воздушный компрессор сравнительно небольшой производительности.

В предлагаемом устройстве передняя и задняя кольцевые камеры при по даче в них через кольцевые проточки на ударнике сжатой среды вьшолняют роль рабочих камер прямого и обратного хода пневмоударного механизма, из которых выхлоп осуществляется в окружающую, среду.

Давление, а следовательно, и скорость выхода отработанной сжатой

среды значительная и, если на пути ее выхода расположить камеру сгорания, то бесполезный ранее выхлоп совершит полезную и важную работу - продует и очистит камеру сгорания. При этом существенно возрастает экономичность и мощность устройства.

Благодаря одновременной работе всех четырех.камер устройство работает надежно, получая при этом максимальную ударную мощность. При про- пуске вспышки в одной из камер сгорания на помощь устройству всегда придет одна из кольцевых камер и устройство не прекратит работу.

г/ гг

А-А

23 W