Устройство для погружения и извлечения трубчатых элементов Советский патент 1978 года по МПК E02D7/18 

ляющие колонки входят во втулки 3 по скользя щей посадке. На колонки навинчены прижимные гайки 13 н 14, соответственно, с левей и правой резьбой, жестко соединенные с вертикальными валами 15, установленными внутри направляющих с возможностью вертикального перемещения и вращения. Нижние шлицевые концы валов 15 входят в щ;шцевые отверстия червячных колес 16 и 17 (см. фиг. 3). %рвячные колеса находятся в зацеплении с валом 18, который вьшолнен с червяками 1 и 20 левой и правой нарезю. На червячном валу установлены две пружины 21, каждая из которых одним концом через стаканы 22 и кольца 23 упирается в корпус, а. другим во фланец специальной резьбовой втулки 24, навинченной на червячный вал. С помощью втулок 24 имеется возможность предварительного пружкн до необходимого расчетного усилия, Шлицевое соединение электродвигателя 25 и червячного вала 18 дает возмож гость валу совершать осевое перемещение. Погружаемый трубчатый элемент 26 жестко крепится к наголовш1ку 9.

При работе ; устройсгва в ударно-вибратлионном режиме вибровозбудитель 1, являющийся ударной частью, движется по направляющим колонкам 11 и 12 через элемент 26 крутящего момента от возбуждающей силы. При ударно-вибрационном режиме прижимные гайки 13 и 14 навернуты частично на направляющие колонки 11 и 12. Расстояние между прижимными гайками и втулками 3 выбраНО достаточным для того, чтобы при максимальном отскоке ударной части втулки не ударялись о прижимные гайки.

Для работы в вибрационном режиме необходимо ударную часть (вибровозбудитель) прижать к наголовнику, Для выполнения этой операции электродвигатель 25 через червячные передачи вращает вертикальные валы 15, жестко соединенные с прижимными гайками 13 и 14, которые завинчиваются до упора в торцы втулок 3.

Возникающие при работе червячных передач осевые силы, действующие на червячный вал 18, взаимно уравновешиваются, так как червяки 19 и 20 выполнены с противоположной нарезкой.

Однако, как правило, моменты сил, необходимые для вращения гаек 13 и-14, несколько отличаются друг от друга (например, в связи с различным сопротивлением в резьбах, заеданием в одной из резьб и т.п.). В связк с этим осевые силы, возникающие также в червячных передачах и деиствующие на червячный вал, будут также разлищшг по величине и червячный вал должен был бы (даже при небольщой разнице в силах) смещаться в сторону действия больщей изосевьгх сил, что привело бы после проведения нескольких операций по переключению с режима на режим, к выходу червяков из зацепления с червячными колесами (или к необходимости применения вала с неограниченно длинными червяками, что практически швозможно). Однако ПJ)eдвapитeльнoe поджатие

пружин 21 выбирается больщим, чем равнодействующая осевых сил, что препятствует перемещению пртводного вала. Прижимные гайки 13 и 14 будут вращаться при этом с одинаковой средней скорость

На конечной стадии затяжки, если сначала толко одна из прижимных гаек, например левая 13 (см. фиг. 1), уперлась в торец втулки 3, а между второй гайкой - правой 14 и втулкой имеется некоторый зазор, (что бьшает повсеместно из-за неточности первоначального монтажа гаек на колонках), возникает значительная осевая сила, вследствие чего червяшый вал сжимая соответствующую пружину, например правую (см. фиг. 3), будет перемещаться в осевом направлении и вторая прижимная гайка, в данном случае 14, будет продолжать вращение до упора в торец втулки 3. При зтом скорость вращения гайки увеличивается за счет осевого перемещения червя1шого вала, который в этом случае можно рассматривать как движущуюся зубчатую рейку, а червячное колесо как щестерню с неподвижно закрепленной осью.

При сжатии правой пр)/жины стакан с установленной в нем левой пружиной будет двигаться вмете с червячным валом, в конкретном случае направо. В конечном итоге обе гайки будут прижаты к втулкам с од1шаковым усилием. При переводе устройства вновь на ударно-вибрационный режим весь мехага1зм приходит в первоначальное положе1ше.

Таким образом, наличие червячного вала привода механизма переключения с противоположно направленными тарезками дает возможность прижат ударную часть к наголовнику с помощью двух гаек и тем самым передать вращающий момент, т.е. осуществить работу в режиме про дольно-вращательных колебаний.

Наличие предва1жтельно поджатьк пружин при некоторой разнице моментов сил сопротивления вращению прижимных гаек позволяет сохранить одинаковую среднюю скорость их вращения без перемещения приводного вала, что дает возможность уменьшить дтшну червячной нарезки на валу, общую ;щину приводного вала и габариты механизма перевода.

При возникновении значительных осевых сил после затяжки одной из гаек пружины допускают осевое перемещение приводного вала, в связи с чем появляется возможность компенсировать неточности монтажа и изготовления, прижать гайки .к втулкам с одинаковым усилием и тем самым исключить заклиьшшаше вибровозбудителя под действием продольно-вращательных колебаний в направляющих колоннах, которое может произойти при неравномерном прижатии гаек к втулкам вибровозбудителя.

Указанные отличительные особенности позволяют осуществлять перевод предлагаемого устройства с режима продольно-вращательных ударов на

режим продольно вращателыаа колебаний и об,ратно. Устройство дает возможность повысить производительность-труда при погружении и извлечеНИИ трубчатых элементов. Испытания показали, что скорость погружения труб вибромолотом продоль- 5 но-вращательного действия увеличивается на 15-25% по сравнению с вибромолотом продольного действия, а усилие извлечения с помощью вибратора продольно-вращательного действия в 1,5-2 раза меньше, чем при извлечении вибратором продольно-ю го действия.

Формула изобретения Устройство для погружения и извлечения трубчатых элементов, включающее вибровозбудитель, механиэм переключения с червячным пртводом и наголовник с направляющими колонками, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности работы устройства в режиме продольно-вращательных колебаний или ударов, червячньш вал привода механизма переключения выполнен с противоположно направленнымн нарезками и подпружинен в продольном направлении.