Устройство ударного действия для образования скважин в грунте Советский патент 1980 года по МПК E02F5/18 E02D17/146 

Изобретение относится к строительно.й технике и предназначается для пробивания скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Известно устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, образуюишй совместно с корпусом камеру обратного хода, ступенчатый патрубок с окном на большей ступени, закрепленный в хвостовой части корпуса, ступенчатая втулка с окнами, подвижная относительно патрубка, причем патрубок и втулка образуют между собой кольцевую камеру, а совместно с ударником - камеру рабочего хода, пружину и эластичное кольцо, монтированное внутри патрубка в передней его части 1 . Недостаток устройства - низкая надежность работы, обусловленная тем, что че.рсэ зазоры между контактирующими элементами попадает в камеру, образованную кольцом, пат рубком и втулкой. При этом создается давление, действующее на втулку, сдвигающее ее и переводящее машину в режим реверсивной работы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее корпус, ударник, имеющий окно и полость в хвостовой части и образующий с корпусом камеру обратного хода, ступенчатый патрубок с OKHaMif, укрепленный в хвостовой части корпуса, и подпружиненную ступенчатую втулку, выполненную с окнами и каналом в ее теле, который выходит одним концом на ее цилиндрическую поверхность, при этом втулка установлена внутри патрубка и образует с ним и ударником камеру рабочего хода, а совместно с эластичным кольцом - кольцевую камеру {2}. Недостаток известной конструкции - возможность попадания частиц грунта между контактирующими элементами патрубок-втулка, что приводит к их заклиниванию, и, как следствие, затрудняет, а порой исключает возможность переключения устройства на новый режим работь, т.е. снижается надежность работы.

Кроме того, кольцевая камера при прямом ходе устройства в известных конструкциях сообщаетсся через каналы во втулке и отверстие в патрубке с выхлопной камерой, образованной корпусом, патрубком и гайкой. Учитывая то, что в выхлопной камере давление воздуха больше атмосферного, усилие, удерживающее втулку в крайнем переднем положении, будет несколько заниженным за счет уменьшения перепада давления сжатого воздуха между кольцевой камерой и камерой, «образованной между патрубком и втулкой. Тем самым снижается эффективность работы устройства.

Цель изобретения - повышение надежности переключения режкмоз работы устройства.

Поставленная цель достигается тегл, что между внутренней воверхностью патрубка и наружной поверхностью хвостовой части втулки образован канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой, при этом канал втулки другим концом выходит, на ее торцовую поверхность.

Кандл для сообщения кольцевой камеры с атмосферой может быть образован ступенчатой внутренней поверхностью патрубка и проточкой, которая выполнена на хвостовой части втулки.

Канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой может быть также образован кольцевой расточкой, которая вьшолнена на внутренней поверхности патрубка и проточкой хвостовой части втулки.

На фиг. 1 показано устройство ударного действия для образования скважин в грунте, продольный разрез; на фиг. 5 - реверсквньгй механизм этого устройства в увеличенном масштабе; на фиг. 3 -разрез А-А на фиг. 2; на фиг.4это же устройство в режиме реверса; на фиг. 5 показан другой вариант устройства; на фиг. 6 - реверсивный механизм этого устройства в увеличенном масштабе; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 6; на фиг. 8 - это же устройство в режиме реверса.

Устройство содержит корпус 1, ударник 2 с окном 3 и полостью в хвостовой части, в которой размещен ступенчатый патрубок 4, имеющий окна 5 с проточкой 6 в большей ступени и окно 7 в меньшей cTjiieHH.

Устройство имеет камеру обратного хода 8 и камеру рабочего хода 9.

Внутри патрубка 4 монтирована ступенчатая втулка 10. Втулка 10 выполнена с каналом П в ее теле и дву.мя расточками 12 и 13, причем канал 11 проходит над расточкой 12 и выходит в расточку 13 и на торцовую поверхность втулки. Каждая из расточек соединена с наружной поверхностью втулки 10 окнами соответственно 14 и 15. Окно 14 (фиг. 3) выходит в расточку 12.

Втулка 10 в хвостовой части выполнена с проточкой 16. Внутри ступенчатой втулки 10 монтирован стебель 17, жестко соединенный с ней посредством резьбы 18 (фиг. 2). Передняя часть стебля 17 выполнена с конической поверхностью 19 и окном 20, соединяющим кольцевую расточку 12 с магистралью. На меньшей ступени втулки 10 вьшолнена кольцевая расточка 21.

Патрубок 4 и втулка 10 образуют между собой камеру 22. В передней части патрубка 4 размещено эластичное кольдо 23 с конической поверхность. Оно образует совместно с патрубком 4 и втулкой 10 кольцевую камеру 24.

Между втулкой 10 и патрубком 4 размешена пружина 25. Патрубок 4 прикреплен гайкой 26 к корпусу I. В гайке выполнено окно 27 д для выхлопа воздуха. Сжатый воздух в машя ну подается по шлангу 28, закрепленному между втулкой 10 и стеблем 17.

Между внутренней поверхностью патрубка 4 и наружной поверхностью хвостовой части втулки 10 образован канал 29 для сообщения кольцевой камеры 24 с атмосферой.

Канал 29 может быть образован ступенчатой внутренней поверхностью 30 патрубка 4 и проточкой 16 на хвостовой части втулки 10, либо он может быть образован кольцевой расточкой 31 патрубка 4 и проточкой 6 втулки 1

Устройство работает следующим образом.

Режим прямого хода.

Втулка 10 под действием прзокины 25 находатся в переднем положении. Передняя часть втулки 10 контактирует с эластичным кольцом 23 по конической поверхности 19, обра- . зуя кольцевую камеру 24.

Окна 14 втулки выходят в камеру 22. Большей ступенью втулка 10 перекрьшает окна 5 патрубка 4. Канал 11 втулки 10 сообщает кольцевую камеру 24 через расточку 13 втулки 10 и через окна 15 втулки 10 с атмосферой.

При подаче сжатого воздуха по шлангу 28 в камеру 9, он через окно 20 стебля 17 поступает в расточку 12, а из нее через окна 14 во втулке 10 сжатый воздух поступает в камеру 22, тем самым фиксируя, совместно с пружиной 25, втулку 10 в переднем положении и, совместно с эластичным кольцом 23, герметизируя кольцевую камеру 24.

Ударник 2 под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 9, двигается вперед.

В конце хода ударник 2 наносит удар по корпусу 1, продвигая устройстве вперед. Окно 3 ударника 2 выходит за передний торец патрубка 4 и сжатый воздух из камеры 9 через окно 3 поступает в камеру 8.

Так как площадь ударника 2 со стороны камеры 8 больше его площади со стороны камеры 9, происходит движение ударника 2 ндзад.

Когда окно 3 ударника 2 выходит за заднюю торцовую кромку большей ступени патрубка 4, происходит выхлоп сжатого воздуха из камеры 8 через окна 27 гайки 26 в атмосферу.

Под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 9, ударник 2 начинает двигаться вперед и цикл повторяется.

Эластичное кольцо 23 при работе в режиме прямого хода опирается своей конической поверхностью 19 на втулку 10, герметизируя камеру 24. Воздух, попадающий в зту камеру через зазоры между контактирующими деталями (втулка-патрубок), по каналу 11, расточке 13, окну 15 и каналу 29 удаляется в атмосферу.

Режим обратного хода .

Натяжением шланга 28 устанавливают втулку 10 в крайнее правое положение (фиг. 4). При этом окно 14 втулки 10 перекрывается патрубком 4, а зластичное кольцо 23 и втулка 10 образуют кольцевую щель между собой. Кольцевая расточка 21 втулки 10 сообщается с окном 7 патрубка .4. Канал 11 разобщен с атмосферой. Пружина 25 находится в сжатом состоянии.

Под действием сжатого воздуха, находящегося в камере 9, втулка Ю фиксируется в крайнем правом положении (по чертежу), а воздух, попадающий в полость 22 через зазоры между коктактирующимися поверхностями, удляется через окно 7 патрубка 4 в атмосферу.

Ударник 2 двигается вперед под воздействием воздуха на его торцовую поверхность в камере 9. После того, как окно 3 ударника 2 совмещается с прюточкой 6 патрубка 4, сжатый воздух через окна 5 и 3 пост)ттает в камеру 8.

Усилие, действующее на ударник 2 со стороны камеры 8, больще усилия со стороны камеры 2. После перекрытия окна 3 ударника 2 патрубком 4 воздух в камере 8 сжимается образуя буфер.

Усилием со стороны камеры 8 ударник 2 останавливается и начинает двигаться назад. При зтом воздух в камере 8 расширяется. В крайнем положении ударник 2 наносит удар по гайке 26 и тем самым осуществляет реверсирование хода устройства.

Когда окно 3 ударника 2 выходит за задний торец больщей ступени патрубка, оно согайки 26 с

общает камеру 8 через окна

атмосферой. Под действием давпе;гия в камере 9 ударник 2 начинает движение вперед и цикл повторяется.

Перевод мащины с режима реверса на режим прямого хода осуществляется автоматически при прекращении подачи сжатого воздуха. При этом под действием пружины 25 патрубок 4 занимает крайнее левое положение и при последующей подаче воздуха устройство начинает работать в режиме прямого хода.

Переключение устройства с режима прямого хода на обратный осуществляется без его останова, т.е. не прекращая подачу сжатого воздуха при приложении к шлангу тянущего усилия примерно 40 кг.

Использование предлагаемого реверсивного устройства позволяет повысить надежность работы.

Формула изобретения

1.Устройство ударного действия для образования cквaж Iн в грунте, содержащее корпус, ударник, имею1ций окно и полость в хвостовой части и образующий с корпусом камеру обратного хода, ст 1 ениать Й патрубок с окнами, закреплегшый в хвостовой части корпуса, и подпружиненную ст тгенчатую втулку, выполненную с окнамл и каналом в ее теле, который выходит одним концом на ее цилиндрическую поверхность, при этом втулка установлена вн)три патрубка и образует с ним и ударником камеру рабочего хода, а совместно с эластичным кольцом - кольцевую камеру, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности переключения режимов работы устройства, ме5кпу внутрекиек поверхностью патрубка и наружной поверхностью хвостовой части втулки образован канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой, при зтом канал втулки другим концом выходит на ее торцовую поверхность.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что канал для сообщения кольцевой камеры с ат.мосферой образован ступенчатой внутренней 1юверхностью патрубка и проточкой, которая выполнена из хвостовой части втулки.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я том, что канал для сообщения кольцевой камеры с атмосферой образован кольцевой расточкой, которая выполнена на внутренней поверхности , и проточкой хвостовой част., втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР по заявке № 2362865/03, кл. Е 02 F 5/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке №2416534/03, кл. Ё 02 F 5/18, 1976.

n гмв p //V7 V э g s г 10 ir te

e

Фиг 2 ti

4

j

виг 5

/7/////У/ .f-f / rt

iiL

5й г гг 4 /5 з/ w /е

/7

/2 20

78