Проходческое устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1979 года по МПК E02F5/18 E21C37/12 

3

ком 26 управления и контроля, блоком 27 зажигания и блоком 28 наполнения, к которому подводят газ и воздух.

Поршни 17 и 18 и ограничители 23 образуют со стенками камеры А, В и С.

Устройство работает следующим образом.

По каналу 5 через обратные клапаны 6 в камеры А, В и С подают блоком 28 наполнения газ (метан), затем сжатый воздух. Давление газа и воздуха задается блоком 26 управления и определяется из условий полного сгорания газа.

Метано-воздушную смесь поджигают в камере А инициатором И взрыва, соединенным кабелем 10 с блоком 27 зажигания, получающим команду от блока 26 управления. Взрыв быстро и плавно повышает начальное давление газовоздущной смеси (примерно в 10 раз).

При достижении необходимой величины давления в камере А порщень 17 разгоняется до определенной скорости, а крышка 14 запирающего механизма перемещается по направляющей 15, сжимая пружину 16. Часть продуктов сгорания, истекая через реактивные сопла 13, гасит реактивную силу.

При достижении в камере А заданного давления и поршнем 17 заданной скорости открывается прямой клапан 21 поршня 17. Пламя из камеры А врывается в канал 20 и, двигаясь вдоль него, разгоняется. При этом в канале 20 нормальное горение переходит в детонационное и, когда фронт пламени открывает обратный клапан 22 и врывается в камеру В, ударная волна сжимает газовоздушную смесь в камере В до высокого давления и раскаляет ее. В результате следует детонация, резко увеличивающая

начальное давление газовоздушной смеси (примерно в 50 раз).

При детонационном взрыве смеси в камере В обратные клапаны 22 закрывают каналы 20, поршень 17 останавливается и передает накопленную им кинетическую энергию второму поршню 18. Разогнавшийся порщень 18 при детопации горючей смеси в камере С останавливается и передает свою

кинетическую энергию задней стенке 24 рабочего органа 1, который концентрирует всю энергию и осуществляет прокол путем радиального уплотнения грунта. Продукты взрыва выводят из камер посредством тангенциальных каналов 7 через клапаны 8, что способствует термообработке внутренней поверхности образуемой скважины. За время перемещения порщней 17 и 18

в исходное положение за счёт создания перепада давлений воздуха в камерах А, В и С, подаваемого блоком 28 наполнения, через подпорные клапаны 8 осуществляют продувку камер.

Давление в камерах А, Б и С зависит от настройки клапанов 8.

Затем блоком 28 наполнения подают новые порции газовоздушной смеси в камеры А, В и С. Проходческое устройство подготовлено к следующему рабочему циклу.

Формула изобретения

Проходческое устройство для образования скважин в грунте по авт. св. № 597782,

отличающееся тем, что, с целью повышения ударной мощности устройства путем увеличения кинетической энергии поршней, в теле поршней выполнены каналы, в каждом из которых установлены прямой и обратный клапаны.

11/ IJ- /

2S 28

/ / /

/ /-Г

7 7

14