Пневматическое реверсивное устройство ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к строительной технике и предназначено для пробивания скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известно реверсивное пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее цилиндрический корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, воздухораспределительный патрубок с торцевым выступом и резьбой, винтовая втулка с выступами. В режиме прямого хода задний выступ винтовой втулки взаимодействует с упором гайки, жестко закрепленной в хвостовой части патрубка. В режиме обратного хода передний выступ винтовой втулки взаимодействует с упором патрубка, расположенным в передней части патрубка.

Недостатком устройства является возможность поворота патрубка в сторону от того упора втулки, к которому в данный момент прижат упор патрубка, что определяется режимом работы устройства (прямой или

обратный ход). Этот поворот может осуществиться за счет случайного вращения шланга или за счет воздействия на патрубок сжатого воздуха, находящегося в камере прямого хода. Поворот приводит к смещению патрубка в осевом направлении, а следовательно, уменьшается энергия удара.

Известно пневматическое реверсивное устройство ударного действия для проходки скважин в грунте, содержащее цилиндрический корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, воздухораспределительный патрубок, внутри которого размещена поворотная втулка. На патрубке имеется кольцеобразный выступ с двумя боковыми торцами, а поворотная втулка имеет радиальный выступ, размещенный между боковыми торцами патрубка, которые ограничивают поворот втулки. Положения, в которых-радиальный выступ поворотной втулки контактирует с боковыми торцами патрубка, характеризуют два режима работы - прямой и обратный ход устройства.

(Л

С

VI

со ел ел о VI

Недостаток рассматриваемого устройства - при повороте шланга происходит поворот втулки и перекрытие (или совмещение) окон поворотной втулки и патрубка, что влияет на рабочий цикл, снижая энергию удара.

Извести о также реверсивное пневматическое устройство, содержащее корпус, ударник, патрубок с выступами, фиксируемый в двух положениях, фланец и фиксатор с тросом, Для реверсирования необходимо натянуть трос, освободить фиксатор, затем повернуть патрубок так, чтобы его выступы совместить с пазами фланца и чтобы под действием сжатого воздуха патрубок входит в пазы, смещаясь в осевом направлении.

Недостатками описываемого устройства являются сложность механизма фиксации положения патрубка и неудобство в работе, связанное с использованием троса, как до- полнительного привода управления фиксатором. При пробивке длинной скважины возможно перекручивание воздухоподводя- щего шланга с тросом, что затруднит его натяжение и поворот шланга. При этом не- обходимо перед пробивкой скважины осуществлять укладку троса. Основной же недостаток в том, что при реверсировании хода устройства возможно затягивание троса под него, и в итоге возникает аварийная ситуация, которая может привести к поломке устройства. Нужно отметить и неудобство обслуживания, так как необходимо при смене режима работы одновременно натянуть трос для освобождения фиксатора и вращать шланг.

Цель изобретения - упрдщение обслуживания при повышении надежности работы.

Цель достигается за счет того, что в уст- ройстве, содержащем цилиндрический заостренный в передней части корпуса ударник с полостью и окном в хвостовой части, ступенчатый патрубок, смещающийся в осевом направлении, закрепленный че- рез фланец к корпусу, гайку, штуцер со шлангом, гайка выполняется с чередующимися выступами и уступами, а фланец выполнен с чередующимися лысками и выступами, при этом патрубок выполнен со- ставным, причем составные элементы соединены между собой в хвостовой части резьбой.

Это обеспечивает фиксацию положения патрубка в режиме прямого и обратного хо- дов.

Целесообразно один из элементов составного патрубка выполнять на конце резьбы с буртом для исключения рассоединения составных элементов патрубка, а другой

элемент выполнять с кольцевой расточкой, диаметр которой превышает диаметр бурта.

Такое выполнение конструкции позволяет повысить надежность работы, так как исключает саморассоединение элементов конструкции составного патрубка на составные части.

Целесообразно на фланце выполнять кольцевой формы пазы, размещенные на выступе по периферии с заднего торца, причем каждый из пазов ограничен продольным выступом, а ширина пазов соответствует толщине выступов гайки.

При этом повышается надежность работы устройства,-так как исключается прокручивание фланца относительно гайки,

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - воздухораспределительный механизм; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - гайка, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, ударника 2, патрубка 3, фланца 5, резиновых втулок 4, 6, шайбы 7, пружинного кольца 8 и гайки 9. Патрубок 3 посредством деталей 4-9 закреплен к хвостовой части корпуса 1. Шланг 10 прикреплен к штуцеру 11, который через втулку 12 и резьбу 13 присоединен к патрубку 3. На конце патрубка 3 имеется бурт 14, исключающий рассоединение втулки 12 с патрубком 3. Втулка 12 монтируется на штуцере 11с натягом для исключения проворота одной детали относительно другой. Гайка 9 выполнена с чередующимися выступами 15 и углублениями 16, причем расстояние между торцами выступов 15 и углублений 16 соответствует необходимому смещению патрубка 3 для смены режима работы с прямого хода на обратный. Фланец 5 выполнен со сквозными лысками 17, имеющими любую форму, которые совместно со стенкой корпуса 1 образуют каналы 18 для удаления отработанного сжатого воздуха в атмосферу. Ширина лысок 17 фланца 5 превышает ширину выступов 15 гайки 9. С торца фланца 5 имеются пазы 19, выполненные по окружности, причем их количество соответствует количеству выступов 15 гайки 9, а их ширина больше ширины выступов 15. Пазы 19 с одной стороны ограничены уступом 20. Ударник 2 выполнен с окном 21 и полостью 22, служащей камерой прямого хода. Камера 21 обратного хода образована стенками корпуса 1 и ударника 2.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

В режиме прямого хода патрубок 3 с фланцем 5 установлены в переднем положении, когда выступы 15 гайки 9 размещены в пазах 19 кольцевой формы фланца 15. Вращением шланга 10 через штуцер 11, втулку 12 и резьбовую пару 13 патрубок 3 сдвигается вправо, и тем самым выбирается зазор между фланцем 5 и гайкой 9. Кроме того, создаваемая при этом сила трения между фланцем 5 и гайкой 9 исключает самопроизвольный поворот этих деталей.

При подаче сжатого воздуха по шлангу 10 в камеру 22 прямого хода ударник 2 движется вперед, нанося в переднем положе- нии удар по корпусу 1, В этот же момент открывается окно 21 ударника 2, и сжатый воздух из камеры 22 прямого хода поступает в камеру 23 обратного хода. Давление сжатого воздуха в обеих камерах выравни- вается, и благодаря разности площадей ударника 2, выходящих в рабочие камеры прямого и обратного ходов, ударник 2 движется назад. Когда окно 21 ударника 2 выйдет за торцевую кромку патрубка 3, произойдет выхлоп сжатого воздуха из камеры 23 через каналы 18 в атмосферу. Затем давлением находящегося в камере 22 сжатого воздуха ударник 2 начнет двигаться вперед, и цикл повторится.

Наличие кольцевых пазов 19 во фланце 5 повышает удобство в работе, так как поворот фланца 5 ограничен с двух сторон упорами. Однако с точки зрения работоспособности конструкции можно фланец 5 выполнять и без пазов. В этом случае необходимо было бы экспериментально определить угол поворота шланга 10, чтобы выступ 15 гайки 9 разместился под выступом 15 фланца 5, или, возможно, до- полнительно снабдить фланец 5 какими-то ограничителями.

Для реверсирования хода необходимо вращением шланга 10 (например, влево) развинтить резьбовое соединение 13, Когда втулка 12 упрется в бурт 14, начнет вращаться патрубок 3 с фланцем 5, и выступы 15 гайки 9, продвигаясь по кольцевому пазу 19, установятся над лысками 17 фланца 6. Затем натяжением шланга 10 сдвигают патру- бок 3 в углубления 16 гайки 9 и, вращая шланг 10 в другую сторону, ввинчивают втулку 12 в патрубок 3 и тем самым выбирают зазор между торцами фланца 5 и углубления 16, что исключает самопроизвольное переключение режима работы с обратного хода на прямой. В, случае переключения режима работы с прямого хода на обратный при наличии в камере 22 сжатого воздуха при вращении фланца 5 с патрубком 3 сме- щение последних в заднее положение, соответствующее обратному ходу, произойдет автоматически под действием давления сжатого воздуха в камере 22 при совмещении выступов 15 гайки 9 с лысками 17 фланца 5. Крайние положения, которые может занимать фланец 5 при вращении относительно гайки 9, являются: когда выступ 15 упирается в выступ 20 кольцевого паза 19, что соответствует режиму работы на прямом ходу, и когда выступ 15 гайки 9 упирается в боковую стенку лыски 17, размещенную с другой стороны выступа 20, что определяет совмещение лыски 17 с выступом 15 гайки 9. Воздухораспределение аналогично режиму работы на прямом ходу. Однако благодаря смещению патрубка 3 удар будет происходить по гайке 9.

Для перевода с обратного хода на прямой необходимо операции повторять в обратной последовательности при отключении подачи сжатого воздуха в устройство. Эта операциия осуществляется при выходе устройства из скважины, т.е. на поверхности.

В обеих положениях патрубок 3 фиксируется натяжением резьбовой парой 13, что исключает самореверсирование устройства. При попадании частиц грунта между контактирующими поверхностями патрубок 3 не будет смещен в осевом направлении (для этого необходим поворот, что при работающем устройстве не может быть осуществлено, так как не имеется соответствующих сил).

Применение предлагаемого устройства повышает надежность работы за счет иск- л.ючения возможности самореверсирования при работе в режиме прямого и обратного ходов, что повышает удобство в обслуживании.

Формула изобретения

1.Пневматическое реверсивное устройство ударного действия, содержащее цилиндрический заостренный в передней части корпус, размещенный в корпусе ударник с полостью и окном в хвостовой части, ступенчатый патрубок, установленный с возможностью смещения в осевом направлении, который прикреплен через фланец к корпусу, гайку, штуцер со шлангом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы при упрощении обслуживания, гайка выполнена с чередующимися выступами и уступами, а фланец выполнен с чередующимися лысками и выступами, при этом патрубок выполнен составным, а его элементы соединены между собой в хвостовой части посредством резьбового соединения.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что один из элементов составного патрубка имеет бурт, а другой выполнен с кольцевой расточкой для размещения в последней бурта.

3. Устройство по п. 1,отличающее- формы,-причем каждый из пазов ограничен с я тем, что с заднего торца фланца на его продольным выступом, а ширина пазов со- выступе выполнены пазы кольцеобразной ответствует толщине выступов гайки.

Использование: в строительной технике и горном деле для пробивания скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Сущность изобретения: устройство ударного действия содержит цилиндрический корпус, в котором размещен ударник, ступенчатый патрубок, установленный с возможностью смещения в осевом направлении и связанный с корпусом посредством фланца, который выполнен с чередующимися выступами и лысками, а связанная с корпусом гайка выполнена с чередующимися выступами и уступами для взаимодействия с лысками и выступами фланца, что исключает возможность самореверсирования при работе в режиме прямого и обратного ходов и повышает удобство в обслуживании. 2 з.п.ф- лы, 5 ил.

zfc/. /

J

я

3

Z 8 Ј я л хх #

риг 2

ЫЈ

tpt/г. 4

ХЈ

.Ј