Устройство ударного действия Советский патент 1992 года по МПК E21C37/14 E02F5/18 

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

Известно устройство ударного действия для забивания стержневых элементов, содержащее корпус, в котором установлен цилиндр, продувочную, буферную и компрессорную камеры, камеру сгорания, основную и дополнительную охлаждающие камеры.

Недостатки указанного устройства - невысокая надежность и ударная мощность, обусловленные наличием одной камеры сгорания, и низкая экономичность вследствие потерь горючей смеси е период запуска через выпускные отверстия компрессорной камеры.

Наиболее близким с изобретению является устройство ударного действия для проходки скважин в грунте, содержащее цилиндрический корпус с отверстиями и каналами, в котором размещен трехступенчатый ударник с проточками на меньших ступенях, основную и дополнительную камеры сгорания, кольцевые камеры прямого и обратного хода, продувочные каналы, каналы отвода отработанных газов, впускные и выпускные отверстия.

Недостатком известного устройства является применение внешнего источника сжатой горючей смеси для запуска и работы устройства. Это определяет ненадежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Цель достигается тем. что устройство ударного действия, содержащее цилиндрический корпус с отверстиями и каналами, в котором размещен трехступенчатый ударник с проточками на меньших ступенях, основную и дополнительную камеры сгорания, кольцевые камеры прямого и обратного хода, продувочные каналы, каналы отвода отработанных газов, впускные и выпускные отверстия, снабжено распределительным устройством, выполненным в виде поворотной гильзы с канавками на ее внутренней поверхности, установленной на наружной цилиндрической поверхности корпуса с возможностью соединения в режиме запуска посредством вышеуказанных канавок кана(Л

G

vi Јь

О

а о со

ла подвода горючей смеси с впускными отверстиями кольцевых камер с продувочными каналами, а в режиме работы - канала подвода горючей смеси с выпускными отверстиями кольцевых камер и впускных отверстий кольцевых камер с продувочными каналами.

Целесообразно на внутренней поверхности гильзы выполнить по меньшей мере четыре продольные и две винтовые канавки.

Такое выполнение устройства уменьшает длину распределительных каналов и обеспечивает надежную работу устройства ударного действия.

На фиг.1 изображена схема распределения горючей смеси в устройстве ударного действия; на фиг.2 - продольный разрез устройства ударного действия при положении поворотной гильзы режим запуска : на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - продольный разрез устройства при положении поворотной гильзы автономный режим ; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - положение развертки гильзы относительно развертки корпуса в двух режимах работы устройства.

Устройство ударного действия (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1, цилиндр 2, ударник 3 и поворотную гильзу 4 (фиг.2). Между корпусом 1 и ударником 3 образованы торцовая камера 5 сгорания и кольцевая камера 6 обратного хода. Между цилиндром 2 и ударником 3 образована камера 7 прямого хода. Между корпусом 1, цилиндром 2 и ударником 3 образована кольцевая камера 8 прямого хода.

Камеры 5 и 7 имеют продувочные каналы 9 и 10 и выхлопные каналы 11 и 12. Кольцевые камеры 6 и 8 имеют впускные отверстия 13 и 14 и выпускные отверстия 15 и 16. На меньших ступенях ударника 3 выполнены кольцевые проточки 17 и 18. На внутренней цилиндрической поверхности поворотной гильзы 4 - распределительные пазы. Для подачи горючей смеси в камеры устройства служат продольные пазы 19 и 20 (фиг.З), постоянно сообщенные с каналами 21 и 22 подвода горючей смеси (фиг.З), Для обеспечения автономного режима работы служат продольные пазы 23 и 24 (фиг.4), выполненные с возможностью сообщения с каналами 9, 10, 13 и 14. Для обеспечения режима запуска служат пазы 25 и 26, выполненные по винтовой линии (фиг.2). Они могут сообщаться каналами 9, 10 и с отверстиями 15 и 16 Приготовление горючей смеси в режиме запуска под давлением осуществляют путем распыления топлива в сжатом воздухе. В качестве источника сжатого воздуха используется пневмобаллон. В автономном режиме горючая смесь приготавливается в карбюраторе.

Устройство работает следующим образом.

Горючая смесь, приготовленная в смесителе (фиг.1), под давлением подается по каналам 21 и 19 к впускному отверстию 14.

При переднем положении ударника 3 происходит сообщение передней кольцевой камеры 6 через проточку 17 с впускным отверстием 13 и наполнение кольцевой камеры 6 сжатой горючей смесью. При этом в

задней кольцевой камере 8 давление близко к атмосферному. Под действием разности давлений ударник 3 перемещается назад. В крайнем заднем положении передняя кольцевая камера 6 через отверстие 15 по каналу

25, продувочному каналу 9 сообщается с передней камерой 5 сгорания. Происходит выхлоп горючей смеси из кольцевой камеры 6, продувка и наполнение камеры 5 сгорания свежим зарядом Одновременно с этим

происходит наполнение задней кольцевой камеры 8 по каналам 22 и 20, через впускное отверстие 14 сжатой горючей смесью. В результате разности давлений ударник 3 перемещается вперед и сжимает горючую смесь

в камере 5 сгорания до самовоспламенения. Под действием давления сгоревших газов ударник 3 перемещается назад и сжимает поступившую в камеру 7 сгорания горючую смесь до самовоспламенения. Устройство

работает в режиме запуска.

После появления устойчивых вспышек устройство переводит в автономный режим. Для этого производят поворот гильзы 4 относительно корпуса 1, тем самым перемещают канавки 19, 20. 23, 24, 25 и 26 относительно отверстий 9,10,13,14,15и 16. При этом происходит изменение направления потоков горючей смеси. При движении

ударника 3 назад в кольцевой камере 6 создается разрежение. В крайнем заднем положении ударника 3 кольцевая камера 6 через выпускные отверстия 15 и 16 по каналам 19, 20, 21 и 22 сообщается со смесителем (фиг.6). Под действием разрежения происходит приготовление горючей смеси в смесителе (карбюраторе) и всасывание горючей смеси в кольцевую камеру 6. При движении ударника 3 вперед происходит

сжатие горючей смеси в кольцевой камере 6, В переднем положении ударника 3 кольцевая камера 6 через впускное отверстие 13, по каналу 23 (фиг.4) и продувочному каналу 10 сообщается с задней камерой 7 сго- эания. Происходит продувка и наполнение

задней камеры 7 сгорания горючей смесью При движении ударника назад происходит сжатие горючей смеси в камере 7 сгорания до самовоспламенения и ее сгорание. Под действием давления сгоревших газов удар- ник перемещается вперед и наносит удар по переднему торцу корпуса. Одновременно с этим создается разрежение в задней кольцевой камере 8. В конце прямого хода кольцевая камера 8 сообщается со смесителем через отверстия 15 и 16 и по каналам 19.20, 21 и 22 (фиг.6). Под действием разрежения происходит приготовление горючей смеси в смесителе (карбюраторе) и всасывание горючей смеси в кольцевую камеру 8 При движении ударника назад происходит сжатие горючей смеси в кольцевой камере 8. В заднем положении ударника 3 кольцевая камера 8 через впускное отверстие 14 по каналу 24 (фиг.4) и продувочному каналу 9 сообщается с передней камерой 5 сгорания. Происходит продувка и наполнение передней камеры 5 сгорания горючей смесью При движении ударника вперед происходит сжатие горючей смеси в камере 5 сгорания до самовоспламенения и ее сгорания. Под действием давления сгоревших газов ударник перемещается назад. Затем цикл повторяется вновь и устройство ударного действия работает в автономном режи- ме.

Формула изобретения

1.Устройство ударного действия, содер жащее цилиндрический корпус с отверстиями и каналами, в котором размещен трехступенчатый ударник с проточками на меньших ступенях, основную и дополнительную камеры сгорания, кольцевые камеры прямого и обратного хода, продувочные каналы, каналы отвода отработанных газов, впускные и выпускные отверстия, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено распределительным приспособлением, выполненным в виде поворотной гильзы с канавками на ее внутренней поверхности, установленной на наружной цилиндрической поверхности корпуса с возможностью соединения в режиме запуска посредством вышеуказанных канавок канала подвода горючей смеси с впускными отверстиями кольцевых камер и выпускных отверстий кольцевых камер с продувочными каналами, а в режиме работы - канала подвода горячей смеси с выпускными отверстиями кольцевых камер и впускных отверстий кольцевых камер с продувочными каналами.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что на внутренней поверхности гильзы выполнены по меньшей мере четыре продольные и две винтовые канавки.

Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический корпус с отверстиями и каналами, трехступенчатый ударник с проточками, основную и дополнительную камеры сгорания. Распределительное приспособление выполнено в виде поворотной гильзы с канавками на ее внутренней поверхности. Количество канавок - по меньшей мере, четыре продольные и две винтовые. 1 з.п,ф-лы, 7 ил

томибо | &оздух Фиг. /

V

т

8 ч

еээош

5 адлюномный режим 9

Б

-

А

y X NN ;xVsNNNNNNNNN NN

./ s ; /j ;/ s/t/,//JstwJ /.////A Л Л& Ацга;аУ

J7///A I €|ГО ч Ч -Оч Чч Ч ЧЧУУЧ

ш&ш

v/s///7///////is / ///( / //// ////////y/S/Xf/h

Риг.5

в-В

zop/ovax О абтононный резкамспесь J

орючая смесь

Фиг. 6

Б

-

ш

ш&шж$

Ж

//y/S/Xf/h

/Xf/h

а режим запуска

М20

С Ч

Г#

Фие. 7

§ аВ/лономный режим развертка корпуса

1

ч

Сг

Гг

-i

/

spabfepmtca зильзы