Устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1992 года по МПК E02F5/16 

1

(21)4882464/03 (22) 12.09.90 (46)30.09.92. Бюл. №36

(71)Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт организации, механизации и технической помощи строительству Госстроя СССР

(72)Г.Г. Паронян и В.М. Урунич

(56)Авторское свидетельство СССР № 724652, кл. Е 02 F 5/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1090812,кл. Е 02 F 5/18, 1983.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

(57)Сущность изобретения: устройство содержит двигатель, приводной вал с эксцентриковыми шейками, цилиндрические и конические катки и уплотнительные элементы. Выходной вал двигателя кинематически

связан с приводным валом. Катки установлены на эксцентриковых шейках с возможностью вращения. Продольные оси конических катков расположены под углом к продольной оси устройства. Уплотнительные элементы расположены между смежными катками. Каждый конический каток выполнен в виде нескольких конических секций. Секции установлены на соответствующей эксцентриковой шейке с возможностью вращения друг относительно друга. Длины секций каждого катка равны между собой. Эксцентриковые шейки приводного вала выполнены с различным по величине эксцентриситетом. Угол наклона продольной оси каждой конической секции к продольной оси устройства определяется из математического выражения в зависимости от расчетного шага устройства и среднего диаметра соответствующей конической секции.Зил.

со

с

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для устройства скважин в грунте без его выемки.

Известно устройство для образования скважин в грунте, включающее эксцентриковый вал с последовательно установленными на его развернутых шейках коническими катками и цилиндрическими реверсивными катками, при этом диаметр цилиндрических реверсивных катков равен диаметру основания последнего конического катка.

Недостатком известного технического решения является то, что передний конец устройства остается свободным и нестабилизированным относительно оси образуемой скважины, что приводит к снижению скорости прямой подачи рабочего органа.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для образования скважин в грунте, включающее двигатель, выходной вал которого кинематически связан с валом рабочего органа с последовательно развернутыми вокруг его продольной оси эксцентриковыми шейками, последовательно установленные на соответствующих эксцентриковых шейках с возможностью вращения цилиндрические и конические катки, продольные оси симметрии которых расположены под углом к продольной оси устройства и расположенные между катками уплотнительные элементы.

Недостатком известного устройства является снижение скорости проходки из-за

XJ О

ел

со

со

изменения шага устройства до 10-15% по длине конических катков.

Цель изобретения - повышение скорости проходки за счет снижения проскальзывания катков.

На фиг. 1 показано устройство (эксцентриситеты катков в одной плоскости), общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2,

Устройство для образования скважин в грунте включает двигатель 1, вал которого кинематически связан с валом 2 рабочего органа с последовательно развернутыми вокруг его продольной оси эксцентриковыми шейками 3 с подшипниками 4, на которых последовательно установлены цилиндрические 5 и конические 6 катки, продольные оси симметрии которых расположены под углом к продольной оси устройства, и расположенные между катками уплотнительные элементы 7. Каждый конический каток 6 выполнен в виде нескольких конических секций 8, которые установлены на соответствующей эксцентриковой шейке вала 2 с возможностью вращения друг относительно друга, а продольная ось симметрии каждой конической секции 8 расположена под углом к продольной оси устройства, при этом длины конических секций 8 каждого конического катка 6 по продольной оси устройства равны между собой. Эксцентриковые шейки 4 вала 2 выполнены с различным по величине эксцентриситетом, причем угол р наклона продольной оси каждой конической секции 8 относительно продольной оси устройства определяется по выражению

(р - arctg

тде tp - расчетный шаг устройства, мм/об;

DCp - средний диаметр соответствующей конической секции, мм.

Работает устройство следующим образом.

При вращении вала 2 рабочего органа цилиндрические 5 и конические 6 катки, обкатываясь по своим забоям, формируют скважину. При вращении вала 2 по часовой стрелке вследствие разворота осей катков относительно продольной оси рабочего органа осуществляется прямая подача устрой0

5

0

5

0

5

0

5

ства в скважину, а при вращении против часовой стрелки, т.е. когда двигатель 1 включается на реверс, рабочий орган выходит из скважины. При проходке скважины конические секции 8 каждого конического катка б работают автономно, обеспечивая минимальную разницу шага по длине каждого катка, снижая при этом его проскальзывание, что способствует повышению скорости проходки.

Формула изобретения Устройство для образования скважин в грунте, включающее двигатель, выходной вал которого кинематически связан с приводным валом с последовательно развернутыми вокруг продольной оси устройства эксцентриковыми шейками, последовательно установленные на соответствующих эксцентриковых шейках с возможностью вращения цилиндрические и конические катки, продольные оси симметрии которых расположены под углом к продольной оси устройства и расположенные между смежными катками уплотнительные элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости проходки за счет снижения проскальзывания катков, каждый конический каток выполнен в виде нескольких конических секций, которые установлены на соответствующей эксцентриковой шейке приводного вала с возможностью вращения друг относительно друга и относительно приводного вала, а продольная ось симметрии каждой конической секции расположена под углом к продольной оси устройства, при этом длины конических секций каждого конического катка по продольной оси устройства равны между собой, а эксцентриковые шейки приводного вала выполнены с различным по величине эксцентриситетом, причем угол f наклона продольной оси каждой конической секции 8 относительно продольной оси устройства определяется по выражению

V arct9 1FD

ср

50

где tp - расчетный шаг устройства, мм/об;

ЬСр - средний диаметр соответствующей конической секции, мм.

f 8- (Ч

Ось рабочег о органа

Ось катка

Фиг,2

ВаЗА

tf

i

ось р&Уоцего органа.

-Д

,Л 1«4