Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 

(54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

1

Изобретение относится к строительной технике, в частности к ударным устройствам для пробивания скважин в грунте.

Известно устройство для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором установлены цилиндр и ударник, 5 образующий с корпусом буферную камеру обратного хода, а с цилиндром камеру сгорания, при этом между корпусом и цилиндром выполнены подводящий и выхлопной каналы, причем буферная камера соединена с Q атмосферой пазами, выполненными в корпусе и цилиндре 1.

Недостатками этогю устройства являются сравнительно низкая ударная мощность и трудность запуска в работу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен ступенчатый ударннк, образующий с корпусом буферную камеру, центральную трубку с обратным клапаном, выпускной, выхлопной и продувочный каналы корпуса и воздухо-топливораспределительный механизм 2.

Недостатком этого устройства является сложная конструкция деталей воздухо-топливораспределительного механизма и наличие большой площади трущихся деталей, что снижает его эксплуатационную надежность и долговечность.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве воздухо-топливораспределительный механизм выполнен в виде порщня с радиальными отверстиями, продольным пазом на внутренней цилиндрической поверхности и ступенчатой цилиндрической полостью, в которой размещены меньщая ступень ударника и центральная трубка, при этом между порщнем, корпусом и центральной трубкой образована поршневая буферная камера, между порщнем и ударником - камера сгорания, а между поршнем, корпусом и ударником - компрессорная камера.

Кроме того, буферная и поршневая буферная камеры сообщены с магистралью сжатого воздуха посредством обратных клапанов.

На фиг. 1 показано устройство в момент удара, пролольный разрез; на фиг. 2 - то же, в момент воспламенения топлива.

Устройство ударного действия состоит из корпуса 1, ударника 2, воздухо-топливорасиределительного механизма в виде поршня 3 и г.ситральной трубки 4.

В корпусе 1 образованы каналы 5, б и 7, а поршень 3 выполнен с радиальным впускным отверстием 8, радиальным выхлопныги отверстием 9 и продольным пазом 10 и образует с корпусом 1 и центральной трубкой 4 поршневую буферную камеру 11, с ударником 2 - камеру сгорания 12, а с корпусом и ударником 2 - компрессорную камеру 13.

Ударник 2 образует с корпусом 1 буферную Ко меру 14.

Буферная камера 14 поршневая буферная камера 11 и камера сгорания 12 сообпцются с атмосферой через окна 5, 6 и 7 соответственно.

Буферная камера 14 снабжена обратным клапаном 15, а поршневая буферная камера 11 - обратным клапаном 16. Обратные клапаны 15 и 16 сообщаются с магистралью сжатого воздуха шлангами Г/. Центральная трубка 4 смонтирована в хвостовике и ус. мовлепа в поршне 3, снабжена клапаном 19 с возвратной пружиной 20 и сообш,ена с магистралью сжатого воздуха шлангом 21. Горючая смесь подводится по шлангу 22.

Устройство работает следующим образом.

Для запуска устройства в работу сжатый воздух из магистрали по шлангам 17 через обратные клапаны 15 и 16 подается в буферную 14 и поршневую буферную камеры 11. При этом поршень 3 и ударник 2 пе;.1 1еп1аются навстречу друг другу в положение, показанное на фиг. 2. После этого, пере крывая доступ воздуха из магистрали по шлангам 17, подают сжатый воздух из магистрали по шлангу 21 в центральную труб V 4 и через клапан 19 в камеру сгорания 12. Под действием давления сжатого воздуха ударник 2 и поршень 3 начинают двигаться в противоположные стороны, сжимая воздух в буферной 14 и поршневой буферной камерах 11. Обратные клапаны 15 и 16 препятствуют перетечке воздуха в магистраль. При достижении ударником 2 крайнего левого, а поршнем 3 крайнего правого положения (фиг. 1) происходит выхлоп воздуха из камеры 12 через отверстие 9 поршни и отверстие 7 корпуса в атмосферу. В этот момент перекрывают подачу воздуха из магистрали в камеру 12, которая через отверстие 8 по шлангу 22 заполняется горючей смесью.

Поскольку давление воздуха в буферных камерах 14 и 11 значительно больше атмосферного, то ударник 2 и поршень 3 начинают перемещаться навстречу друг другу. При

их движении перекрываются окна 5 и 7, отверстия 8 и 9, пазы 10 и происходит сжатие горючей смеси в камере сгорания 12, а также сжатие воздуха в компрессорной камере 13. В результате сжатия горючая

смесь в камере 12 нагревается и воспламеняется, объем газов многократно увеличивается, и ударник и поршень начинают двигаться в противоположные стороны, перекрывая окна 5 и 6 и сжимая воздух в камерах 14 и 11. В конце хода открывается отверстие 9, и продукты сгорания удаляются в атмосферу через окна 7. Затем открываются пазы 10, и камера сгорания продувается воздухом из компрессорной камеры 13. В крайнем переднем положении ударник 2 наносит удар по корпусу 1, а поршень 3 останавливается давлением воздуха в камере 11, и цикл повторяется.

Поскольку ударник 2 и поршень 3 движутся в противофазе одновременно сжимая воздух в камерах 14 и 11, то снижается результирующая сила отдачи действующая на корпус.

Конструкция предложенного устройства позволяет увеличить эксплуатационную надежность и долговечность, а также снизить

5 его металлоемкость.

Формула изобретения

поршневая буферная камера, между поршнем и ударником - камера сгорания, а между поршнем, корпусом и ударником - компрессорная камера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2838206/29-03, кл. Е 02 F 5/18, 1979 (прототип).