Установка для бестраншейной прокладки труб одновременным продавливанием и забивкой Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБ ОДНОВРЕМЕННЫМ ПРОДАВЛИВАНИЕМ И ЗАБИВКОЙ

1

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для устройства горизонтальных и наклонных скважин в уплотняемых грунтах и насипных горных массах, и может быть прим нено в угольной промышленности для бестраншейной прокладки трубопроводов для подачи nq ним воды, воздушно-механической пены, гипсовых и цементных растворов пульпы, средств жизнеобеспечения людей и т. п.

Известно устройство для проходки горизонтальных выработок. Оно содержит ударный механизм, секционный трубный став и стартовое (пусковое) приспособление. Рабочим органом устройства является импульсный пневмопробойник, который образует скважину в обрушенной горной массе и протягивает по ней обсадные трубы 1.

Однако, как показало их применение, ввиду значительного трения между прокладываемой трубой и обрушенным материалом указанные устройства не могут во всех случаях их применения обеспечить проходку скважины необходимой (требуемой) длины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является установка для бестраншейной прокладки труб одновременным продавливанием и забивкой, включающая ударно-подающий механизм, содержащий направляющую раму, шарнирно соединенную с упорной плитой, поршневые цилиндры для перемещения по направляющей раме нажимной траверсы и yдapн кa, взаимодействующих с секционным трубным ставом и наконечником, насосный агрегат и пульт 10 управления 2.

Недостатком известного устройства является то, что при ударе ударного механизма затрачивается энергия динамических усилий на перемещение щтока пресса с траверсой, что уменьшает энергоотдачу ударника трубному ставу и тем самым снижает производительность устройства. Это объясняется тем, что скорость перемещения штока пресса за счет инерционности его массы мала по сравнению со скоростью начального перемещения ударного механизма.

Цель изобретения - повыщение производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что нажимная траверса установлена с возможностью осевого перемещения относительно ударника. При этом ударник может иметь упорный венец, между которым и траверсой установлен упругий элемент. Упругий элемент может быть выполнен в виде пружины. Такое выполнение делает работу ударника независимой от поршневых цилиндров и исключает затраты его энергии на перемещение щтоков этих цилиндров, что позволяет повысить энергоотдачу ударника прокладываемому трубному ставу и, в конечно.м итоге, повысить производительность установки.

На чертеже изображена установка для бестранщейной прокладки труб одновременны.м продавливанием и забивкой, вид сверху.

Установка состоит из наконечника 1, секционного трубного става 2, насосного агрегата 3, пульта управления 4 и ударноподающего механизма, включающего в себя упорную плиту 5, порщневые цилиндры 6, ударник 7, нажимную траверсу 8, пакет пружин 9 и раму 10. Рама 10 является основанием для размещения и закрепления на ней всех частей ударно-подающего .механизма установки. Упорная плита5 щарнирно соединена с рамой 10. Такое соединение позволяет без изменения положения упорной плиты 5 устанавливать и закреплять в горных выработках шахт посредством упорных и поддерживающих стоек (не показаны) раму под углом в любом направлении к горизонтальной плоскости. Два поршневых цилиндра 6 посредством проушин с одного конца соединены с цапфами рамы 10, а с другого конца - с цапфами нажимной т)аверсы 8, причем нажимная траверса 8 насажена на передний конец ударника 7 свободно с возможностью продольного переме цения по цилиндрической проточке корпуса ударника. Между нажимнойтраверсой 8 и упорным вепцом 11 ударника 7. размещен пакет тарельчатых пруЖин 9. Головка ударника 7 выполнена в виде цилиндрического пщпа 12, на котором до упорного венца 11 надевается задний конец секции прокладываемого трубного става 2. Передний конец секции трубного става 2 размеп 1,ается и закрепляется в центрирующем разъе.мном хомуте 13 рамы 10. Насосный агрегат 3 обеспечивает подачу под давлением рабочей жидкости в поршневые цилиндры 6. Пульт 4 управления позволяет оператору при прокладке трубного става дистанционно управлять работой ударника 7, двигателя насосного агрегата 3 и поршневых цилиндров 6.

Установка работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в полости прямого хода поршневых цилиндров 6 произойдет выдвижение их штоков, которые, взаимодействуя с нажимной траверсой 8, произведут перемещение ее и ударника 7 по направляющим рамы 10 с одновременны.м сжатием пакета пружин 9. В свою очередь ударник 7, взаимодействуя с задним торцо.м

прокладываемого трубного става 2, переместит последний: При этом наконечник 1 трубного става 2 будет внедряться в обрушенную горную массу, раздвигая и уплотняя ее. При включении ударника 7 последний производит удар в заднюю торцовую часть трубного става 2, который получит импульс кинетической энергии и соверщит работу под действием динамических сил по разрущению глыб породы и уплотнению обруше.нных горных масс. При этом за счет инерционности масс нажимной траверсы 8 и щтоков порщневых цилиндров 6 произойдет небольщое разжатие пакета пружин 9, в результате чего последние отдадут часть потенциальной энергии прокладываемому трубному ставу 2. По завершении процесса удара в зависимости от сопротивления продвижения трубного става 2 произойдет дополнительное накопление пакетом пружин 9 потенциальной энергии за счет поджатия их нажимной траверсой 8 под воздействием выдвижения штоков поршневых цилиндров 6. При последующих ударах ударника 7 импульсное перемещение трубного става 2 происходит в течение времени выдвижения штоков порщневых цилиндров 6, т. е. в течение рабочего хода последних. После выключения ударника 7 производится подача рабочей жидкости в полости обратного хода поршневых цилиндров 6 до тех пор, пока ударно-подающий .механиз.м не займет свое исходное положение.

Затем в образовавшийся промежуток между задним концом прокладывае.мого трубного става 2 и передним концом ударника 7 вставляется и подсоединяется к трубному ставу 2 его последуюш,ая секция, подается рабочая жидкость в полости прямого хода поршневых цилиндров 6 и включается ударник 7. В дальнейше.м работа ударноподающего механизма установки происходит аналогично.

Установка позволяет эффективно осуществлять в шахтах любой категории по газу и пыли прокладку трубопроводов диаметром до. 200 мм через обрушенные горные массы крепостью до 6 единиц по шкале проф. М. М. Протодьяконова с кусковатостью до 500 мм.

Следует также отметить, что использование предлагаемой установки значительно повышает эффективность и безопасность ведения горноспасательных работ по жизнеобеспечению людей, оказавшихся изолированными завалом или углем внезапного выброса, а также при тушении эндогенных пожаров в шахтах.

Формула изобретения

1. Установка для бестраншейной прокладки труб одновременным продавливанием и забивкой, включающая ударно-подающий механизм, содержащий направляющую рам, щарнирно соединенную с упорной плитой, порщневые цилиндры для перемещения по направляющей раме нажимной траверсы и ударника, взаимодействующих с секционным трубным ставом и наконечником, насосный агрегат и пульт управления, отличающаяся тем, что, с целью повыщения производительности установки, нажимная траверса установлена с возможностью осевот перемещения относительно ударника. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ударник имеет упорный венец, между которым и траверсой установлен упругий элемент. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе гьог кг 9КПй7Я .п F 09 П 7/28 1. Патент ФРГ № 2611678, кл. Е 02 D 7/28 опублик. 02 D 7/20 2. Патент ФРГ № 2622702, кл. h 02 U //2U, опублик. 1977.