Устройство для пробивания скважин в грунте Советский патент 1988 года по МПК E02F5/18 

(21)3555506/29-03

(22)22.02.83,

(46) 23.06.88. Бнш. № 23

(71)Р1нститут горного дела СО АН СССР

(72)К.С.Гурков, А.Д.Костылев, В.В.Климашко, Г.А.Ткаченко

и И.П.Леонов

(53) 621.643.2.624.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 328240, кл. Е 02 F 5/18, 1969. Авторское свидетельство СССР № 1362105, кл. Е 02 F 5/18, 07.02.83. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус с размещенным в нем ударником, имеющим сквозное продольное отверстие, воздухораспределительную втулку с глухим продольным отверстием, впускным и выхлопным каналами и воздухораспределительную трубку с окнами и высту- пом, размещенную с возможностью осевого перемещения в продольном отверстии ударника и воздухораспределительной втулки, отличающ-ееся тем, что, с целью повышения экономичности работы устройства, оно снабжено дополнительной воздухорас- .пределительной трубкой, установленной в теле ударника и сообщенной его продольным отверстием.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что в ударнике и воздухораспределительной втулке параллельно основным отверстиям выполнены дополнительные отверстия,

в которых с возможностью осевого перемещения установлена дополнительная воздз ораспределительная трубка, причем дополнительное отверстие в ударнике сообщено с его продольным отверстием.

3.Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что дополнительная и основная воздухораспределитель-; ные трубки размещены соосно, причем дополнительная воздухораспределительная трубка размещена с возможностью смещения в продольном отверстии ударника и с возможностью взаимодействия

с основной воздухораспределительной ; трубкой, имеющей дополнительные окна.

4.Устройство по Ш1. 1 и 2, о т - личающееся тем, что дополнительная и основная воздухораспределительные трубки имеют закрытые торцы, расположенные в продольных отверстиях воздухораспределительной втулки, выполненных сквозньми.

с

4; сд ;о со

Изобретение относится к строительной технике, в частности к устройствам для пробивания скважин в грун- ,те при бестраншейной прокладке ком- муникаций.

Известно устройство для пробивания скважин в грунте, содержащее корпус, ударник, имеющий продольное отверстие, воздухораспределительную втулку с в-пускньм и выхлопным клапанами и воздухораспределительную трубку, размещенную с возможностью осевого смещения, между ударником и воздухораспределительной втулкой C

В этом,,устройстве часть кинетической энергии ударника расходуется на преодоление противодавления, возникающего в передней камере устройства из-за ее разобщенности, при прямом ходе ударника, с атмосферой. Противодавление, возникающее в передней камере и тормозящее ударник, снижает ударн то мощность устройства

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для пробивания скважин в грунте, содержащее корпус с размещенными в нем ударником, имеющим сквозное продольное отверстие, воздухорас- пределительнзпо втулку с глухим продольным отверстием, впускным и выхлопным каналами и воздухораспределительную трубку с окнами и выступом, размещенную с возможностью осевого перемещения в продольных отверстиях ударника и воздухораспределительной втулки 12.

Обратный ход ударника в извест- ном устройстве осуществляется при постоянном впуске сжатого воздуха (с давлением, равным сетевому) в переднюю камеру, вследствие чего совсем не используется (для совер- шения полезной работы) внутренняя энергия сжатого воздуха. Таким образом, известное устройство неэкономично в работе.

Цель изобретения - повышение эко номичности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для пробивани скважин в грунте, содержащее корпус с размещенными в нем ударником, имеющим сквозное продольное отверст воздухораспределительную втулку с глухим продольным отверстием, впуск Hbw и вьпрюпным каналами и воздухораспределительную трубку с окнами и выступом, размещенную с возможностью осевого перемещения в продольных отверстиях ударника и воздухораспределительной втулки, снабжено дополнительной воздухораспределительной трубкой, установлен ой в теле ударника и сообщенной с его продоль- Hbw отверстием.

Кроме того, в ударнике и воздухораспределительной втулке параллельно (ОСНОВНЫМ отверстиям могут быть выполнены дополнительные отверстия, в которых с возможностью осевого перемещения установлена дополнительная воздухораспределительная трубка, причем дополнительное отверстие с ударнике сообщено с его продольным отверстием, либо дополнительная и основная воздухораспределительные трубки размещены соосно, причем дополнительная воздухораспределитель- нал трубка размещена с возможностью, смещения в продольном отверстии ударника с возможностью взаимодействия с основной воздухораспределителной, трубкой, имеющей дополнительные окна, а также за счет того, что дополнительная и основная воздухораспределительные трубки имеют закрытые торцы, расположенные в продольный отверстиях воздухораспределительной втулки, выполненных сквозными.

На фиг. 1 изображено устройство с параллельно установленными воздухораспределительной и дополнительной воздухораспределительной трубками при заднем положении ударника, разрез; на фиг. 2 - то же, при переднем Положении ударника; на фиг. 3 - устройство, в котором воздухораспредели |гельная и дополнительная воздухорас- Пределительная трубки расположены соосно, причем задний конец дополнительной воздухораспределительной трубки расположен внутри воздухораспределительной трубки, переднее положение ударника; на фиг. 4 - устройство, в котором воздухораспределителная и дополнительная воздухораспределительная трубки .выполнены с закрытыми задними торцами, а продольно и дополнительное продольное отвер-, стие в воздухораспределительной втулке выполнены сквозными.

Устройство для пробивания скважин в грунте содержит корпус 1, ударник 2, имеющий сквозное продольное отверстие 3, уступ 4 и при исполнении по фиг.1 и 2, дополнительное отверстие 5, сообщенное с продольным отверстием 3, воздухораспределительную втулку 6, имеющую продольное отверстие 7, выпускной 8 и выхлопно 9 каналы, дополнительное отверстие 10, основную воздухораспределительную трубку 11, имеКяцую выступ 1 2 и окна 13 и дополнительную воздухораспределительную трубку 14, внутренняя полость которой сообщена со сквозным продольным отверстием 3 и имеющую выступы 15. Воздухораспреде лительная трубка 11 расположена с возможностью осевого смещения в продольном отверстии 3 ударника и продольном отверстии 7 воздухораспределительной втулки 6. Дополнитель- ная воздухораспределительная трубка 14 (фиг.1) размещается с возможностью осевого смещения в дополнительном отверстии 5 ударника и соосном ему дополнительном отверстии 10 воздухораспределительной втулки 6, а в стенках дополнительной воздухораспределительной трубки 1.4 выполнены окна 16.

Дополнительная воздухораспределительная трубка 14 (фиГоЗ) размещается в продольном отверстии 3 ударника соосно воздухораспределительной трубке 11, в стенках которой вьшол- нены дополнительные окна 17. Возду- хораспредел1-1тельная 10 и дополнительная воздухораспределительная 14 трубки могут быть выполнены с закрытыми задними торцами 18 (фиг.4). В этом случае продольное 7 и допол- ;нительное 10 отверстия в воздухораспределительной втулке могут быть вьшолнены сквозными. Передний конец Ударника совместно с корпусом образуют переднюю камеру 19, а задний конец ударника и внутренная поверхность воздухораспределительной втулки 6 - заднюю камеру 20.

Возможно исполнение устройства, когда задний конец дополнительной воздухораспределительной трубки 14 расположен внутри воздухораспределительной трубки 11 (фиг.3).

Устройство работает следующим образ ом.

Сжатый воздух через впускной канал 8 подается в заднюю камеру 20. Ударник 2 начинает двигаться вперёд при этом передняя камера 19 через

продольное отверстие 5, воздухораспределительную трубку 11 (которая во время движения ударника остается

неподвижной), окна 13 и -выхлопной канал 9 постоянно сообщается с атмосферой.

В конце прямого хода ударник 2, воздействуя уступами 4 на выступы

0 12 и 15, перемещает воздухораспределительную трубку 11 и дополнительную воздухораспределительную трубку 14 вперед (фиг.2) и наносит удар по корпусу 1, вследствие чего устройст5 во или забиваемый элемент внедряется в грунт. При переднем положении воздухораспределительной 11 и дополнительной воздухораспределительной трубки 14 (фиг.1) окна 13 воздухо0 распределительной тру бки 11 закрыты стенками продольного отверстия 7, а окна 16 дополнительной воздухораспределительной трубки 14 (либо I окна 17 (фиг.З) воздухораспре5 делительной трубки 11) открываются и сжатый воздух через них, внутреннюю полость дополнительной воздухо- . распределительной трубки 14 и сквоз|- ноё продольное отверстие 3 ударни-

0 ка 2 поступает в переднюю камеру 19, Так как площадь ударника со стороны передней камеры 19 больше его штоща- , ди со стороны задней камеры 20, то ударник 2 начинает двигаться назад.

Первая часть (L, фиг.2) обратного пути ударника происходит при постоянном впуске сжатого воздуха в переднюю камеру под давлением, равным сетевому, а вторая часть (L, фиг.2)

Q под действием расширения сжатого воздуха в передней камере 19 (на пути р окна 13 и 16 закрыты стенками продольных отверстий 7 и 10). В конце обратного хода ударник 2 перемещает

5 воздухораспределительные трубки 11 и 14 назад, при этом передняя камера 19 через окно 11 сообщается с атмосферой. Происходит выхлоп из передней камеры 19 и начинается прямой ход ударника.

В данном устройстве впуск сжатого воздуха в переднюю камеру осуществляется через дополнительную воздухораспределительную трубку 14, а выхлоп из передней камеры - через воздуг хораспределительную трубку 11. Такая конструкция позволяет на протяжении всего прямого хода ударника осуществлять (через воздухораспределитель0

5

0U9.J

Фиг. 2

Фи&