RU2134745C1

RU2134745C1 - Percussive-action machine for driving bore-holes in ground

Info

Publication number: RU2134745C1
Application number: RU97113573/03A
Authority: RU
Inventors: П.А. Маслаков; А.Д. Костылев; ницкий Б.Н. Смол; Б.Н. Смоляницкий; А.Д. Терсков
Original assignee: Институт горного дела СО РАН
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1999-08-20

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: machine is intended for trenchless laying of various service lines. Percussive-action machine has body with striker, intermediate member which on its end carries head-piece adapted for limited angular displacement. First pair of surfaces of intermediate member and head-piece with one of these surfaces namely spherical is embraced, also provided is second pair of surfaces created by their ends. Head-piece is secured on intermediate member with possibility of self-positioning. For this purpose, embracing surface of their first pair is made cylindrical and at least one of surfaces of second pair according to one version has curvature with its center displaced along machine axis relative to center of spherical surface, and according to second version one of surfaces of second pair is flat. Usable in function of intermediate member is mandrel installed for limited axial displacement inside body, or body itself. In this case spherical surface and it mating cylindrical surface are made on intermediate member or head-piece. Surfaces having their center of curvature displaced along machine axis relative to center of curvature of spherical surface are made in the form of end-faces, bottom of recesses, etc. This allows for arrangement of different configurations of machines for various purpose and conditions of application. Aforesaid embodiment of machine allows for creation simple and reliable percussive-action machine for driving rectilinear bore-holes in ground, it can also be used for correction of defective bore-holes, cleaning of pipes, their calibration as well for crushing. Rectilinear movement of machine is maintained automatically. EFFECT: higher efficiency. 10 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к бестраншейной прокладке и ремонту подземных коммуникаций для проходки скважин в грунте и их корректировке, очистки труб и выправления их деформированных участков, разрушения отслуживших срок труб при прокладке новых и других подобных работ. The invention relates to the construction, namely to trenchless laying and repair of underground utilities for drilling holes in the soil and adjusting them, cleaning the pipes and straightening their deformed sections, destroying the old pipes when laying new and other similar works.

Известна машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ, выполненная в виде пневмопробойника (см. патент Польши N 41749, 1958 г.), состоящая из заостренного спереди корпуса с размещенными в нем с возможностью возвратно-поступательного движения ударником для нанесения ударов по передней части корпуса, продвижения его в грунте и получения скважины. Недостатком этой машины является часто встречающиеся отклонения скважин от прямолинейности из-за рикошета корпуса от встречающихся по пути препятствий и неравномерного строения грунта. A well-known percussion machine for driving holes in the ground and the like, made in the form of a pneumatic punch (see Polish patent N 41749, 1958), consisting of a pointed body in front with a drummer for reciprocating movement for striking along the front of the body, moving it in the ground and getting a well. The disadvantage of this machine is the frequent deviations of the wells from straightness due to the rebound of the body from obstacles encountered along the way and uneven soil structure.

Известна машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ (см. К.С. Гурков и др. Пневмопробойники. Новосибриск, 1990, с. 153), в которой для повышения точности проходки на корпус известного пневмопробойника одет удлинитель (труба). Здесь за счет более жесткой фиксации корпуса в скважине отклонения ее меньше, но все же имеют место. Кроме того, у этой машины снижается скорость проходки из-за увеличения ее поперечного сечения и сил трения корпуса о грунт. При ее применении требуются приямки больших размеров. A well-known percussion machine for drilling holes in the ground and similar works (see KS Gurkov and other Pneumatic punch. Novosibrisk, 1990, p. 153), in which to increase the accuracy of penetration on the body of a known pneumatic punch, an extension cord (pipe) is worn . Here, due to more rigid fixation of the body in the well, deviations are less, but they still occur. In addition, this machine has a reduced penetration rate due to an increase in its cross section and the friction forces of the body against the ground. At its application pits of the big sizes are required.

Известна машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ (см. выложенная заявка Германия N 2558685 A1 по кл. E 02 D 17/146 от 24.12.75), выполненная также в виде пневмопробойника, включающая корпус с расположенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения ударником для нанесения ударов по промежуточному элементу (оправке), установленному в передней части корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения, и передачи их наконечнику, жестко закрепленному на конце промежуточного элемента. Передняя часть наконечника имеет конусообразную форму с кольцевыми выступами (ножами). Точность проходки скважин здесь возрастает за счет срезания встречающихся по пути препятствий выступами наконечника и более жесткой фиксации корпуса в скважине, так как по нему наносится в несколько раз меньше ударов, чем по наконечнику, и поэтому скважина меньше "разрабатывается" в поперечном сечении и машина не теряет сцепления с грунтом. Однако при встрече со значительными препятствиями отклонения скважины от прямолинейности все же происходят. A known percussion machine for drilling holes in the ground and similar works (see German application laid out N 2558685 A1 in class E 02 D 17/146 of 12.24.75), also made in the form of a pneumatic punch, including a housing with the possibility of reciprocating movement by the striker for striking an intermediate element (mandrel) mounted in front of the housing with the possibility of limited axial movement, and transferring them to the tip, rigidly fixed to the end of the intermediate element. The front of the tip has a conical shape with annular protrusions (knives). The accuracy of drilling here increases due to cutting off the obstacles encountered along the path with the protrusions of the tip and more rigid fixation of the body in the well, since several times less blows are applied to it than to the tip, and therefore the well is less “developed” in cross section and the machine does not loses traction. However, when faced with significant obstacles, deviations of the well from straightness still occur.

Известна машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ (см. а.с. СССР N 1767101 A1 по кл. E 02 F 5/18, E 21 B 7/26 от 15.12.87), выполненная также в виде пневмопробойника, включающая корпус с расположенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения ударником для нанесения ударов по промежуточному элементу (отправке), установленному в передней части корпуса с возможностью ограниченного углового перемещения и передачи их наконечнику, жестко закрепленному на конце промежуточного элемента, причем между торцами корпуса и наконечника образован гарантированный зазор. При встрече этой машины с препятствием наконечник отклоняется и одновременно поворачивает промежуточный элемент (оправку). При этом соударения ударника с промежуточным элементом становится внецентренными, что создает момент импульсного характера, приложенный к наконечнику и способствующий разрушению препятствия или его отодвиганию в сторону, поддерживая тем самым прямолинейность скважины. Недостатком этой машины является "разрабатывание" скважины в поперечном сечении из-за значительной поперечной вибрации корпуса, вызванной внецентренными ударами при встрече ее с препятствием. Это ведет к потере сцепления машины с грунтом и тем самым к остановке процесса проходки скважины. A well-known percussion machine for driving holes in the ground and similar works (see AS USSR N 1767101 A1 according to class E 02 F 5/18, E 21 B 7/26 from 12.15.87), also made in the form pneumatic punch, including a housing with a drummer located therein with the possibility of reciprocating movement to strike at an intermediate element (sending) mounted in front of the housing with the possibility of limited angular movement and transfer to their tip, rigidly fixed to the end of the intermediate element, and between the ends enclosures and tip formed a guaranteed clearance. When this machine meets an obstacle, the tip deviates and at the same time rotates the intermediate element (mandrel). In this case, the impact of the striker with the intermediate element becomes eccentric, which creates a moment of a pulsed nature applied to the tip and contributes to the destruction of the obstacle or its movement to the side, thereby maintaining the straightness of the well. The disadvantage of this machine is the "development" of the well in cross section due to significant transverse vibration of the body caused by eccentric shock when it encounters an obstacle. This leads to loss of adhesion of the machine to the ground and thereby to a halt in the process of sinking the well.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ (см. международный патент WO 87/03924 по кл. E 21 B 7/06 от 20.12.85), выполненная в виде пневмопробойника, включающая корпус с расположенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения ударником для нанесения ударов по промежуточному элементу (корпусу) и передачи их наконечнику, закрепленному на его передней части с возможностью ограниченного углового перемещения, причем указанные промежуточный элемент и наконечник при взаимодействии между собой имеют две пары функционально различных контактирующих между собой поверхностей, первая из которых предназначена для центрирования наконечника относительно промежуточного элемента и образована их сферическими поверхностями равной кривизны, а вторая пара - для передачи и восприятия ударов от промежуточного элемента наконечнику и образована их обращенными друг к другу торцеобразными поверхностями в виде упомянутых сферических поверхностей равной кривизны. Между корпусом и наконечником у этой машины размещено корректирующее устройство в виде плунжеров, приводимых в действие гидроприводом. При проходке скважины этой машиной в однородном грунте корректирующее устройство выключено, а наконечник занимает положение, соосное с корпусом. Отклонения наконечника, вызванные незначительными препятствиями, автоматически компенсируются неравномерной реакцией грунта, приложенной к наконечнику. При встрече с существенными препятствиями необходимо включение корректирующего устройства для поддержания соосности наконечника и корпуса и поддержания тем самым прямолинейности скважины. Однако, наличие корректирующего устройства требует дополнительного привода, что значительно усложняет конструкцию машины и снижает надежность ее в работе. The closest in technical essence and the achieved result to this invention is a percussion machine for drilling holes in the ground and similar works (see international patent WO 87/03924 according to class E 21 B 7/06 of 12.20.85), made in in the form of a pneumatic punch, including a housing with a drummer located therein with the possibility of reciprocating movement to strike at an intermediate element (housing) and transfer them to a tip fixed to its front with the possibility of limited angular movement, etc. why the indicated intermediate element and the tip, when interacting with each other, have two pairs of functionally different contacting surfaces, the first of which is designed to center the tip relative to the intermediate element and is formed by their spherical surfaces of equal curvature, and the second pair is used to transmit and receive shock from the intermediate element the tip and is formed by their face-shaped surfaces facing each other in the form of the said spherical surfaces of equal curve us. Between the body and the tip of this machine is placed a corrective device in the form of plungers driven by a hydraulic actuator. When driving a well with this machine in homogeneous soil, the corrective device is turned off, and the tip occupies a position coaxial with the body. Tip deviations caused by minor obstructions are automatically compensated for by an uneven ground reaction applied to the tip. When encountering significant obstacles, it is necessary to include a corrective device to maintain the alignment of the tip and body and thereby maintain the straightness of the well. However, the presence of a corrective device requires an additional drive, which greatly complicates the design of the machine and reduces its reliability.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является упрощение конструкции при повышении надежности в работе машины ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ, способной автоматически поддерживать прямолинейность проходимой скважины без наличия дополнительных устройств и также быть эффективной при других видах подобных работ. The technical problem solved by the invention is to simplify the design while increasing the reliability of the percussion machine for driving wells in the ground and the like, which can automatically maintain the straightness of the well being passed without additional devices and also be effective in other types of such work.

Это достигается тем, что в машине ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ, включающей корпус с расположенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения ударником, промежуточный элемент с закрепленным на его передней части с возможностью ограниченного углового перемещения наконечником, первую пару поверхностей указанных промежуточного элемента и наконечника, охватываемая из которых выполнена сферической, и вторую пару поверхностей этих элементов, образованную при контакте их торцов, согласно изобретению, наконечник закреплен на промежуточном элементе с возможностью самоустановки, для чего охватывающая поверхность первой пары поверхностей выполнена цилиндрической, а, по меньшей мере, одна из поверхностей второй пары, выполнена с радиусом кривизны, центр которой смещен по оси машины относительно центра сферической поверхности первой пары поверхностей. This is achieved by the fact that in a percussion machine for drilling holes in the ground and the like, including a body with a drummer located in it with the possibility of reciprocating movement, an intermediate element with a tip fixed to its front part with the possibility of limited angular movement, the first pair the surfaces of these intermediate element and the tip, covered from which is made spherical, and a second pair of surfaces of these elements formed by the contact of their ends, according to and to the invention, the tip is mounted on the intermediate element with the possibility of self-installation, for which the covering surface of the first pair of surfaces is cylindrical, and at least one of the surfaces of the second pair is made with a radius of curvature, the center of which is offset along the axis of the machine relative to the center of the spherical surface of the first pair surfaces.

В заявляемой комбинации признаков две функционально разные по назначению пары поверхностей: для центрирования наконечника на промежуточном элементе и для передачи и восприятия ударов от промежуточного элемента наконечнику образованы и двумя конструктивно разными парами поверхностей с соответствующими видоизменениями поверхностей второй пары. Это ведет к тому, что при отклонении наконечника (встреча с препятствием) смещается в поперечном направлении относительно оси машины точка передачи ударов от промежуточного элемента наконечнику. При этом на наконечник действует момент импульсного характера, противоположный по направлению отклоняющемуся моменту, и наконечник ударным способом возвращается в исходное положение, т.е. всегда самоустанавливается по оси машины, что способствует надежному сохранению прямолинейности скважины. "Разработка" скважины в поперечном направлении практически не наблюдается, так как соударения ударника с корпусом всегда центральны и поперечная вибрация последнего отсутствует. Нецентральные соударения же промежуточного элемента с наконечником вызывают лишь незначительную поперечную вибрацию корпуса из-за существенной разницы значений их масс, что на "разработке" скважины не сказывается. In the claimed combination of features, two pairs of surfaces functionally different in purpose: for centering the tip on the intermediate element and for transmitting and perceiving impacts from the intermediate element to the tip, two structurally different pairs of surfaces with corresponding modifications of the surfaces of the second pair are formed. This leads to the fact that when the tip deviates (encountering an obstacle), the point of impact transmission shifts from the intermediate element to the tip in the transverse direction relative to the machine axis. In this case, the tip is affected by a moment of a pulsed nature, which is opposite in direction to the deviating moment, and the tip is shock-loaded to return to its original position, i.e. always self-aligning along the axis of the machine, which contributes to the reliable preservation of the straightness of the well. The "development" of the well in the transverse direction is practically not observed, since the collisions of the hammer with the body are always central and the transverse vibration of the latter is absent. Off-center collisions of the intermediate element with the tip cause only a slight transverse vibration of the body due to a significant difference in their mass values, which does not affect the "development" of the well.

Можно в машине ударного действия для проходки скважин в грунте промежуточный элемент выполнять в виде оправки, установленной в передней части корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения, при этом сферическую поверхность первой пары поверхностей выполнить на передней части оправки, скользяще входящей во внутреннюю полость наконечника, образованную цилиндрической поверхностью первой пары поверхностей, а вторую пару поверхностей образовать передним торцом оправки и дном полости наконечника, что позволяет создать конструкцию пневмопробойника с ударным лидером для более точной проходки скважин. In an impact machine for drilling holes in the soil, the intermediate element can be made in the form of a mandrel mounted in front of the housing with limited axial movement, while the spherical surface of the first pair of surfaces can be made on the front of the mandrel, which slides into the inner cavity of the tip formed by a cylindrical the surface of the first pair of surfaces, and the second pair of surfaces to form the front end of the mandrel and the bottom of the cavity of the tip, which allows you to create a design pnevmoproboynika tion with a shock leader for more accurate penetration wells.

Кроме того, в машине ударного действия для проходки скважин в грунте промежуточным элементом может служить корпус с выполненной в передней его части внутренней полостью, образованной цилиндрической поверхностью первой пары поверхностей, при этом сферическую поверхность этой пары поверхностей можно выполнить на задней части наконечника, скользяще входящей в указанную полость корпуса, а вторую пару поверхностей образовать дном полости корпуса и задним торцом наконечника. Это исполнение повышает герметичность конструкции машины и тем самым надежность в работе. In addition, in a percussion machine for drilling holes in the soil, an intermediate element can be a body with an internal cavity formed in its front part formed by a cylindrical surface of the first pair of surfaces, while the spherical surface of this pair of surfaces can be made on the back of the tip, which is slipping into the specified cavity of the body, and the second pair of surfaces to form the bottom of the cavity of the body and the rear end of the tip. This design increases the tightness of the design of the machine and thereby the reliability in operation.

А также в машине ударного действия для проходки скважин в грунте промежуточным элементом может служить корпус со ступенью меньшего диаметра на передней части, при этом сферическую поверхность первой пары поверхностей можно выполнить на указанной ступени корпуса, скользяще входящей во внутреннюю полость наконечника, образованную цилиндрической поверхностью первой пары поверхностей, а вторую пару поверхностей образовать передним торцом корпуса и дном полости наконечника, что при повышении герметичности и надежности пневмопробойника упрощает технологию изготовления за счет более простой формы корпуса. As well as in a percussion machine for drilling holes in the soil, an intermediate element can be a body with a step of a smaller diameter on the front part, while the spherical surface of the first pair of surfaces can be performed on the specified step of the body, sliding into the inner cavity of the tip formed by the cylindrical surface of the first pair surfaces, and the second pair of surfaces to form the front end of the body and the bottom of the cavity of the tip, which, while increasing the tightness and reliability of the pneumatic punch simplifies manufacturing technology due to a simpler body shape.

Поставленную техническую задачу можно решить и в варианте машины ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ, включающей корпус с расположенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения ударником, промежуточный элемент с закрепленным на его передней части с возможностью ограниченного углового перемещения наконечником, первую пару поверхностей указанных промежуточного элемента и наконечника, охватываемая из которых выполнена сферической, и вторую пару поверхностей этих элементов, образованную при контакте их торцов, в которой, согласно изобретению, наконечник закреплен на промежуточном элементе с возможностью самоустановки, для чего охватывающая поверхность первой пары поверхностей выполнена цилиндрической, а, по меньшей мере, одна из поверхностей второй пары - плоской. The stated technical problem can be solved also in the embodiment of a percussion machine for drilling holes in the ground and the like, including a body with a drummer located in it with the possibility of reciprocating movement, an intermediate element with a tip fixed to its front part with the possibility of limited angular movement, the first pair of surfaces of these intermediate element and the tip, covered from which is made spherical, and the second pair of surfaces of these elements formed by At the contact of their ends, in which, according to the invention, the tip is fixed on the intermediate element with the possibility of self-installation, for which the covering surface of the first pair of surfaces is cylindrical, and at least one of the surfaces of the second pair is flat.

Здесь также две функционально разные по назначению пары поверхностей (для центрирования наконечника на промежуточном элементе и для передачи и восприятия ударов от промежуточного элемента наконечнику) образованы двумя конструктивно разными парами поверхностей. Это также ведет к тому, что при отклонении наконечника (встреча с препятствием) смещается в поперечном направлении относительно оси машины точка передачи ударов от промежуточного элемента наконечнику, что вызывает появление момента импульсного характера, приложенного к наконечнику в направлении, противоположном отклоняющего момента. При этом наконечник также ударным способом возвращается в исходное положение, т. е. всегда самоустанавливается по оси машины, что способствует надежному поддержанию прямолинейности скважины. There are also two pairs of surfaces that are functionally different in purpose (for centering the tip on the intermediate element and for transmitting and perceiving impacts from the intermediate element to the tip) are formed by two structurally different pairs of surfaces. This also leads to the fact that when the tip is deviated (encountering an obstacle), the point of impact transmission from the intermediate element to the tip is shifted in the transverse direction relative to the axis of the machine, which causes the appearance of a moment of a pulsed nature applied to the tip in the opposite direction of the deflecting moment. At the same time, the tip also returns to its original position by the shock method, i.e., it always sets itself along the axis of the machine, which contributes to the reliable maintenance of the straightness of the well.

Можно при этом в машине ударного действия для проходки скважины в грунте промежуточный элемент выполнить в виде оправки, установленной в передней части корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения и снабженной в средней части буртиком, при этом сферическую поверхность первой пары поверхностей выполнить на передней части оправки, скользяще входящей во внутреннюю полость наконечника, образованную цилиндрической поверхностью первой пары поверхностей, а вторую пару поверхностей образовать передним торцом буртика оправки и задним торцом наконечника. Это наиболее рационально для конструкции пневмопробойников с ударным лидером, так как здесь стабилизирующий момент имеет максимальное значение из-за максимальной величины эксцентриситета смещения точки приложения ударов к наконечнику при его отклонении. In this case, in an impact machine for drilling a well in the ground, the intermediate element can be made in the form of a mandrel mounted in front of the housing with the possibility of limited axial movement and provided with a shoulder in the middle part, while the spherical surface of the first pair of surfaces can be made on the front of the mandrel, sliding entering the inner cavity of the tip, formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces, and form the second pair of surfaces with the front end of the mandrel flange and adnim end tip. This is most rational for the design of pneumatic perforators with a shock leader, since here the stabilizing moment has a maximum value due to the maximum eccentricity of the displacement of the point of impact application to the tip when it is deflected.

Кроме того, в машине ударного действия для проходки скважин в грунте промежуточным элементом может служить корпус, с выполненной в передней части внутренней полостью, образованной цилиндрической поверхностью первой пары поверхностей, при этом сферическую поверхность первой пары поверхностей можно выполнить на ступени меньшего диаметра наконечника со стороны его задней части, скользяще входящей в указанную полость корпуса, а вторую пару поверхностей образовать передним торцом корпуса и торцом ступени большего диаметра наконечника. Это наиболее рационально для конструкции пневмопробойника закрытого типа с максимальным стабилизирующим эффектом, аналогичным ранее описанному. In addition, in a percussion machine for drilling holes in the soil, an intermediate element can be a body with an internal cavity formed in front of it and formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces, while the spherical surface of the first pair of surfaces can be made on the steps of a smaller diameter of the tip from its side the back part, which is slipping into the indicated cavity of the body, and form the second pair of surfaces with the front end of the body and the end of the step of a larger diameter of the tip. This is most rational for the design of a closed type air piercer with a maximum stabilizing effect similar to that previously described.

Также в машине ударного действия для проходки скважин в грунте промежуточным элементом может служить корпус со ступенью меньшего диаметра на передней части, при этом сферическую поверхность первой пары поверхностей можно выполнить на указанной ступени корпуса, скользяще входящей во внутреннюю полость наконечника, образованную цилиндрической поверхностью этой пары поверхностей, а вторую пару поверхностей образовать торцом ступени большего диаметра корпуса и задним торцом наконечника, что наиболее целесообразно для создания максимального стабилизирующего момента ранее описанным способом. Also, in a percussion machine for drilling holes in the soil, a body with a step of a smaller diameter on the front part can serve as an intermediate element, while the spherical surface of the first pair of surfaces can be performed on the specified step of the body, which slides into the inner cavity of the tip formed by the cylindrical surface of this pair of surfaces and form the second pair of surfaces with the end face of the step of a larger diameter of the body and the rear end of the tip, which is most suitable for creating a maxim nogo stabilizing moment the manner previously described.

Можно в машине ударного действия для проходки скважин в грунте наконечник выполнить со сквозным осевым каналом. Это повышает скорость проходки скважины за счет того, что большая часть энергии удара передается от промежуточного элемента через указанный канал непосредственно на грунт и тем самым уменьшаются потери ее в контакте пары поверхностей для передачи и восприятия ударов. It is possible to perform a tip with a through axial channel in a percussion machine for drilling holes in the ground. This increases the rate of penetration of the well due to the fact that most of the impact energy is transmitted from the intermediate element through the specified channel directly to the ground and thereby its loss in the contact of a pair of surfaces for transmission and perception of impacts is reduced.

И наконец можно в машине ударного действия для проходки скважин в грунте в корпусе выполнить, по меньшей мере, один канал, сообщенный с пространством перед наконечником и выходящий на наружную поверхность корпуса. Это позволит увеличить скорость проходки за счет снижения трения корпуса о грунт подачей через указанный канал размягченного ударами грунта на наружную поверхность корпуса. And finally, it is possible to perform at least one channel in communication with the space in front of the tip and facing the outer surface of the housing in a percussion machine for drilling holes in the ground in the housing. This will increase the penetration rate by reducing the friction of the casing against the ground by feeding through the specified channel softened by impacts of soil to the outer surface of the casing.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется примерами конкретного исполнения и чертежами, из которых на:
- фиг. 1 - показана машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ, выполненная в виде превмопробойника, в продольном разрезе с частичным обрывом;
- фиг. 2 - вариант машины ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ в продольном разрезе с частичным обрывом;
- фиг. 3, 5 - исполнения машины по фиг. 1;
- фиг. 4, 6 - исполнения машины по фиг. 2;
- фиг. 7 - схема, поясняющая принцип работы прототипа;
- фиг. 8 - схема, поясняющая принцип работы машины по фиг. 1, 5;
- фиг. 9 - схема, поясняющая принцип работы машины по фиг. 2, 4, 6;
- фиг. 10 - схема, поясняющая принцип работы машины по фиг. 3 (нумерация идентичных элементов на фиг. 1 - 10 одинаковая).The essence of the invention is illustrated by examples of specific performance and drawings, of which:
- FIG. 1 - shows a percussion machine for drilling holes in the ground and the like, made in the form of a perforator, in a longitudinal section with a partial break;
- FIG. 2 is an embodiment of a percussion machine for driving holes in the ground and the like in a longitudinal section with a partial break;
- FIG. 3, 5 - execution of the machine of FIG. 1;
- FIG. 4, 6 - execution of the machine of FIG. 2;
- FIG. 7 is a diagram explaining the principle of operation of the prototype;
- FIG. 8 is a diagram explaining the principle of operation of the machine of FIG. fifteen;
- FIG. 9 is a diagram explaining the principle of operation of the machine of FIG. 2, 4, 6;
- FIG. 10 is a diagram explaining the principle of operation of the machine of FIG. 3 (the numbering of identical elements in Figs. 1-10 is the same).

Предлагаемая машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ (см. фиг. 1), выполненная в виде пневмопробойника (как и все последующие примеры исполнения), состоит из корпуса 1, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения расположен ударник 2. В передней части корпуса 1 скользяще установлена оправка 3 со сферической поверхностью 4 на передней части и гайкой 5 на задней, удерживающей ее от выпадания из корпуса 1. На поверхности 4 оправки 3 установлен наконечник 6, для чего в нем выполнена полость 7, образованная цилиндрической поверхностью 8 и дном 9. Цилиндрическая поверхность 8 наконечника 6 и сферическая поверхность 4 оправки 3 образуют пару скользящих между собой поверхностей для центрирования наконечника 6 на оправке 3, которые удерживаются между собой штифтами 10. Оправка 3 является промежуточным элементом для передачи ударов наконечнику 6 и они образуют вторую пару находящихся между собой в контакте поверхностей для передачи и восприятия ударов. Первой из них является также сферическая поверхность 4 оправки 3, а второй - сферическое дно 9 наконечника 6, радиус кривизны которого больше радиуса кривизны поверхности 4, т.е. его центр кривизны смещен по оси машины относительно центра кривизны указанной сферической поверхности 4. Размеры, форма и взаимное расположение деталей машины подобраны таким образом, чтобы обеспечить ограниченное угловое перемещение наконечника 6 на оправке 3 и ограниченное осевое перемещение последней в корпусе 1. The proposed percussion machine for drilling holes in the ground and similar works (see Fig. 1), made in the form of a pneumatic punch (like all subsequent examples of execution), consists of a housing 1, in which the hammer 2 is located with the possibility of reciprocating motion A mandrel 3 is mounted on the front of the housing 1 with a spherical surface 4 on the front and a nut 5 on the back, which keeps it from falling out of the housing 1. A tip 6 is installed on the surface 4 of the mandrel 3, for which a cavity 7 is formed in it, forming the cylindrical surface 8 and the bottom 9. The cylindrical surface 8 of the tip 6 and the spherical surface 4 of the mandrel 3 form a pair of sliding surfaces for centering the tip 6 on the mandrel 3, which are held together by pins 10. The mandrel 3 is an intermediate element for transmitting impacts to the tip 6 and they form a second pair of surfaces in contact with each other for the transmission and perception of shock. The first of them is also the spherical surface 4 of the mandrel 3, and the second is the spherical bottom 9 of the tip 6, the radius of curvature of which is greater than the radius of curvature of the surface 4, i.e. its center of curvature is shifted along the axis of the machine relative to the center of curvature of the indicated spherical surface 4. The dimensions, shape and relative position of the machine parts are selected so as to provide limited angular movement of the tip 6 on the mandrel 3 and limited axial movement of the latter in the housing 1.

Вариант машины ударного действия (см. фиг. 2) в общем идентичен описанной (см. фиг. 1) и отличается наличием буртика 11 на средней части оправки 3 между корпусом 1 и наконечником 6. Передний торец 12 буртика 11 и задний торец 13 наконечника 6 образует пару поверхностей для передачи и восприятия ударов и выполнены плоскими, т.е. радиусы их кривизны равны бесконечности и центры их смещены по оси машины относительно центра сферической поверхности 4. A variant of the impact machine (see Fig. 2) is generally identical to that described (see Fig. 1) and is distinguished by the presence of a collar 11 on the middle part of the mandrel 3 between the housing 1 and tip 6. The front end 12 of the collar 11 and the rear end 13 of the tip 6 forms a pair of surfaces for transmission and perception of impacts and are made flat, i.e. the radii of their curvature are infinity and their centers are displaced along the axis of the machine relative to the center of the spherical surface 4.

Вариант машины ударного действия (см. фиг. 3) в общем идентичен описанному (см. фиг. 1) и отличается тем, что промежуточным элементом для передачи ударов от ударника 2 наконечнику 6 является корпус 1 (как и в далее описываемых вариантах исполнения), что позволяет повысить герметичность машины. Первая пара поверхностей для центрирования наконечника 6 в корпусе 1 образована цилиндрической поверхностью 8 полости 7, выполненной в передней части корпуса 1, и сферической поверхностью 4 на задней части наконечника 6. Вторая пара поверхностей для передачи и восприятия ударов образована дном 9 полости 7 сферической формы и задним торцем 14 наконечника 6 тоже сферической формы, радиусы кривизны которых равны между собой и больше радиуса кривизны поверхности 4, т.е. их центры также смещены по оси машины относительно центра последней поверхности. Передняя часть наконечника 6 выполнена в виде инструмента для пробивания тел, более прочных чем грунт. A variant of a percussion machine (see Fig. 3) is generally identical to that described (see Fig. 1) and differs in that the intermediate element for transmitting strokes from the striker 2 to the tip 6 is the housing 1 (as in the further described embodiments), which improves the tightness of the machine. The first pair of surfaces for centering the tip 6 in the housing 1 is formed by a cylindrical surface 8 of the cavity 7, made in front of the housing 1, and a spherical surface 4 on the rear of the tip 6. The second pair of surfaces for transmitting and receiving impacts is formed by the bottom 9 of the cavity 7 of a spherical shape and the rear end 14 of the tip 6 is also spherical in shape, the radii of curvature of which are equal to each other and greater than the radius of curvature of surface 4, i.e. their centers are also offset along the axis of the machine relative to the center of the last surface. The front part of the tip 6 is made in the form of a tool for punching bodies more durable than soil.

Вариант машины ударного действия (см. фиг. 4) в общем идентичен описанным (см. фиг. 1, 3) и отличается тем, что сферическая поверхность 4 выполнена на ступени 15 меньшего диаметра наконечника 6. Поверхность для передачи ударов служит передний торец 16 корпуса 1, а поверхностью для восприятия ударов - торец 17 ступени большего диаметра наконечника 6. Торцы 16, 17 выполнены плоскими, радиусы их кривизны равны бесконечности, т.е. их центры смещены по оси машины относительно центра сферической поверхности 4. Наконечник 6 выполнен со сквозным осевым каналом 18, который отверстиями 19 в корпусе 1 сообщен с закорпусным пространством. Передняя часть наконечника 6 выполнена цилиндрической с ножеобразной передней кромкой. A variant of the impact machine (see Fig. 4) is generally identical to the described ones (see Fig. 1, 3) and differs in that the spherical surface 4 is made on the stage 15 of the smaller diameter of the tip 6. The front end face 16 of the housing serves as a surface for transmitting impacts 1, and the surface for perceiving impacts is the end face 17 of the step of a larger diameter of the tip 6. The ends 16, 17 are made flat, the radii of their curvature are equal to infinity, i.e. their centers are displaced along the axis of the machine relative to the center of the spherical surface 4. The tip 6 is made with a through axial channel 18, which through openings 19 in the housing 1 is in communication with the housing. The front of the tip 6 is made cylindrical with a knife-shaped leading edge.

Вариант машины ударного действия (см. фиг. 5) также в основном идентичен описанным (см. фиг. 1, 3, 4) и отличается тем, что сферическая поверхность 4 выполнена на ступени 20 меньшего диаметра корпуса 1 в его передней части. Поверхностью для передачи ударов служит передний торец 21 корпуса 1, а поверхностью для восприятия ударов - дно 22 полости 7 наконечника 6. Торцы 21, 22 выполнены сферическими, радиусы кривизны которых равны между собой и больше радиуса кривизны поверхности 4, т.е. их центры смещены по оси машины относительно центра сферической поверхности 4. В передней части корпус 1 снабжен серьгой 23 для крепления к тяговому органу (не показан). A variant of the impact machine (see Fig. 5) is also basically identical to those described (see Figs. 1, 3, 4) and differs in that the spherical surface 4 is made on the step 20 of the smaller diameter of the housing 1 in its front part. The front end face 21 of the housing 1 serves as a surface for transmitting impacts, and the bottom 22 of the cavity 7 of the tip 6 serves as a surface for perceiving impacts. Ends 21, 22 are made spherical, the radii of curvature of which are equal to each other and greater than the radius of curvature of surface 4, i.e. their centers are displaced along the axis of the machine relative to the center of the spherical surface 4. In the front part, the housing 1 is equipped with an earring 23 for attachment to a traction body (not shown).

Вариант машины (см. фиг. 6) в общем идентичен описанным (см. фиг. 1, 5) и отличается тем, что поверхностью для передачи ударов служит торец 24 ступени большего диаметра корпуса 1, а поверхностью для восприятия ударов - задний торец 25 наконечника 6. Торцы 24, 25 выполнены плоскими, радиусы их кривизны равны бесконечности, т.е. их центры смещены по оси машины относительно центра сферической поверхности 4. Наконечник 6 выполнен со сквозным осевым каналом 18, который через расточку 26 в ступени 20 корпуса 1 и отверстия 27 в нем сообщен с закорпусным пространством. Наконечник 6 имеет трубообразную форму с ножевидной передней кромкой. The machine variant (see Fig. 6) is generally identical to those described (see Figs. 1, 5) and differs in that the surface for transmitting the blows is the end face 24 of the larger diameter of the housing 1, and the surface for perceiving the blows is the rear end face 25 of the tip 6. The ends 24, 25 are made flat, the radii of their curvature equal infinity, ie their centers are displaced along the axis of the machine relative to the center of the spherical surface 4. The tip 6 is made with a through axial channel 18, which through the bore 26 in the stage 20 of the housing 1 and the holes 27 therein are in communication with the hull space. The tip 6 has a tubular shape with a knife-shaped leading edge.

В сочетании с заявляемой комбинацией ограничительных признаков могут быть и другие варианты исполнения данного изобретения, в частности другая форма поверхностей для передачи и восприятия ударов и другие их сочетания между собой, однако при соблюдении условия: кривизна, по меньшей мере, одной из указанных поверхностей имеет центр, смещенный по оси машины относительно центра кривизны сферической поверхности для центрирования наконечника относительно промежуточного элемента. In combination with the claimed combination of restrictive features, there may be other versions of the present invention, in particular, a different shape of the surfaces for transmitting and receiving impacts and other combinations thereof, however, subject to the condition: the curvature of at least one of these surfaces has a center offset along the axis of the machine relative to the center of curvature of the spherical surface to center the tip relative to the intermediate element.

Предлагаемая машина ударного действия для проходки скважин в грунте и им подобных работ (см. фиг. 1) работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха ударник 2 известным способом приводится в возвратно-поступательные движения и наносит удары по оправке 3 (промежуточному элементу) по ее оси. Оправка 3 поверхностью 4 через поверхность 9 наконечника 6 передает удары последнему также по его оси, который внедряется в грунт и образует скважину. При продвижении оправки 3 вперед ее гайка 5 входит в контакт с корпусом 1, который под действием ударов также продвигается вперед, далее опять внедряется в грунт наконечник 6 т.д. При проходке скважины в однородном грунте равнодействующая реакция грунта на наконечник 6 приложена к нему по оси машины и проходит через центр его поворота, сила от ударов действует также по его оси и проходит также через центр поворота. Таким образом, на наконечник 6 не действуют никакие силы, способствующие его отклонению, он занимает положение соосное корпусу 1, и скважина имеет прямолинейное направление. При встрече с препятствием (см. фиг. 8), например снизу, появляется отклоняющая сила P_отк, приложенная к наконечнику 6 и в направлении вверх и вызывающая отклоняющий момент M_отк. Наконечник 6 проскальзывает своей цилиндрической поверхностью 8 по сферической поверхности 4 оправки 3 и поворачивается вверх. При скольжении поверхности 8 по поверхности 4 точка контакта поверхности 4 оправки 3 для передачи ударов с поверхностью 9 наконечника 6 смещается вверх на эксцентриситет e₁. Это вызывает появление стабилизирующего импульсного момента M_ст от сил удара, приложенного к наконечнику 6, в направлении, противоположном M_отк и равному P_уд • e₁ (P_уд - сила удара). Этот момент ударным способом возвращается наконечник 6 в исходное положение, соосное оси машины, обеспечивая и поддерживая режим самоустановки наконечника 6 относительно корпуса 1, что способствует поддержанию прямолинейности проходимой скважины. При отклонении наконечника 6 в любую другую сторону аналогичным образом смещается точка удара и возникает от действия ударов стабилизирующий момент, также способствующий самоустановке наконечника 6 и поддержанию, тем самым прямолинейности проходимой скважины описанным способом. Для сравнения (см. фиг. 7) приведена схема, поясняющая принцип работы машины - прототипа. Здесь сила удара, действующая по оси промежуточного элемента (корпуса) 1, также по оси передается наконечнику 6, т.е. смещение точки приложения ударов к наконечнику 6 при отклонении его не происходит, не появляется стабилизирующий момент M_ст, нет самоустановки наконечника 6 и не поддерживается прямолинейность скважины ударным способом. При всех режимах работы машины соударения ударника 2 со скалкой 3 (промежуточным элементом) происходят по оси машины, т.е. в системе корпус - ударник практически не возникают поперечные силы, что препятствует "разрабатыванию" скважины в поперечном сечении, способствует надежному сцеплению корпуса с грунтом и повышает эффективность процесса в целом. Внецентренные соударения в системе промежуточный элемент-наконечник практически не оказывают негативного влияния из-за незначительной массы наконечника 6 по сравнению с массой корпуса 1.The proposed percussion machine for drilling holes in the ground and similar works (see Fig. 1) works as follows. When compressed air is supplied, the hammer 2 is driven in a reciprocating manner in a known manner and strikes the mandrel 3 (intermediate element) along its axis. The mandrel 3 surface 4 through the surface 9 of the tip 6 transfers the blows to the latter also along its axis, which is embedded in the soil and forms a well. When the mandrel 3 is advanced, its nut 5 comes into contact with the housing 1, which also moves forward under the action of impacts, then the tip 6 is again introduced into the ground, etc. When driving a well in homogeneous soil, the resultant reaction of the soil to the tip 6 is applied to it along the axis of the machine and passes through the center of its rotation, the impact force also acts along its axis and also passes through the center of rotation. Thus, no forces acting on the tip 6 contribute to its deflection, it occupies a position coaxial to the body 1, and the well has a straight direction. When encountering an obstacle (see Fig. 8), for example, from below, a deflecting force P _open appears, applied to the tip 6 and in the upward direction and causing a deflecting moment M _open . The tip 6 slides with its cylindrical surface 8 along the spherical surface 4 of the mandrel 3 and rotates upward. When the surface 8 slides over the surface 4, the contact point of the surface 4 of the mandrel 3 for transferring impacts with the surface 9 of the tip 6 is shifted upward by the eccentricity e ₁ . This causes the appearance of a stabilizing impulse moment M _st from the impact forces applied to the tip 6 in the direction opposite to M _open and equal to P _beats • e ₁ (P _beats is the force of impact). This moment by the shock method returns the tip 6 to its initial position, coaxial to the axis of the machine, providing and maintaining the self-setting mode of the tip 6 relative to the housing 1, which helps to maintain the straightness of the well passed. When the tip 6 is deflected to any other side, the point of impact is likewise shifted and a stabilizing moment arises from the action of the impacts, which also contributes to the self-installation of the tip 6 and the maintenance of the straightness of the well under passage in the described manner. For comparison (see Fig. 7) is a diagram explaining the principle of operation of the machine - the prototype. Here, the impact force acting on the axis of the intermediate element (housing) 1 is also transmitted along the axis to the tip 6, i.e. the displacement of the point of application of shock to the tip 6 when it is deflected does not occur, the stabilizing moment M _st does not appear, there is no self-installation of the tip 6 and the straightness of the well is not supported by the shock method. Under all operating conditions of the impactor, the impactor 2 with the rolling pin 3 (intermediate element) occur along the axis of the machine, i.e. transverse forces practically do not arise in the body – drummer system, which prevents the “development” of the well in cross section, contributes to reliable adhesion of the body to the ground, and increases the overall efficiency of the process. Eccentric collisions in the system of the intermediate element-tip practically do not have a negative effect due to the small mass of the tip 6 in comparison with the mass of the housing 1.

Машина ударного действия ( см. фиг. 2, 9) работает аналогично описанной (см. фиг. 1, 8). Здесь также при отклонении наконечника 6 смещается на эксцентриситет e₂ точка передачи ударов наконечнику 6 и на него начинает действовать стабилизирующий момент M_ст импульсного характера, величина которого максимальна. Под воздействием M_ст наконечник 6 ударным способом возвращается в исходное положение, т.е. самоустанавливается, что способствует поддержанию прямолинейности скважины.The percussion machine (see Fig. 2, 9) works similarly to that described (see Fig. 1, 8). Here, when the tip 6 is deflected, the point of impact transmission to the tip 6 is shifted to the eccentricity e ₂ and the stabilizing moment M _{st of a} pulsed nature begins to act on it, the value of which is maximum. Under the influence of M _st tip 6 shock method returns to its original position, i.e. self-installing, which helps maintain the straightness of the well.

Машина ударного действия (см.фиг. 3, 10) работает также аналогично описанной (см. фиг. 1, 8). Здесь также при отклонении наконечника 6 на него начинает действовать стабилизирующий момент M_ст импульсного характера из-за смещения точки передачи ударов наконечнику 6 на эксцентриситет e₃. M_ст ударным способом возвращает наконечник 6 в исходное положение, т.е. способствует его самоустановке и прямолинейному внедрению передней части наконечника 6 в препятствие.The percussion machine (see Fig. 3, 10) also works similarly to that described (see Fig. 1, 8). Here, also, when the tip 6 is deflected, the stabilizing moment M _{st of the} pulse nature begins to act on it due to the shift of the point of impact transmission to the tip 6 by the eccentricity e ₃ . M _st impact method returns tip 6 to its original position, i.e. contributes to its self-installation and straightforward introduction of the front of the tip 6 into the obstacle.

Машина ударного действия (см. фиг. 4, 9) в основном работает как и описанная (см. фиг. 2, 8). Наиболее целесообразно применение этой машины для исправления искривленных скважин. При подходе машины к искривленному участку скважины, например отклонившемуся вверх, наконечник 6 нижней частью передней кромки врезается в грунт и по этой причине отклоняется вверх, точка передачи ударов ему также смещается вверх на эксцентриситет e₂. Возникает стабилизирующий момент M_ст импульсного характера, приложенный к наконечнику 6 в обратном направлении по отношению к отклоняющему моменту M_отк Наконечник 6 ударным способом возвращается в исходное положение, соосное с корпусом машины, т.е. автоматически самоустанавливается по отношению к нему, что способствует продолжению прямолинейного участка скважины и искривлению ее искривления. Часть грунта при проходке скважины через канал 18 в наконечнике 6 и отверстия 19 в корпусе 1 проходит в зазор между корпусом 1 и стенками скважины, что снижает трение корпуса 1 о грунт из-за снижения коэффициента трения грунта в силу его размягчения. При проходке скважины данной машиной большая часть энергии удара передается грунту непосредственно корпусом 1, так как площадь поперечного сечения канала 18 существенно больше площади поперечного сечения наконечника 6, что сводит потери энергии при передаче ее через поверхности 16, 17 к минимуму. Это способствует при применении стабилизирующего наконечника 6 сохранению скорости проходки скважины.The percussion machine (see. Fig. 4, 9) basically works as described (see. Fig. 2, 8). The most appropriate use of this machine for correcting deviated wells. When the machine approaches a curved section of the well, for example, deviated upward, the tip 6 cuts into the ground with the lower part of the leading edge and for this reason deviates upward, the point of transmission of impacts to it also moves upwards by eccentricity e ₂ . There is a stabilizing moment M _{st of a} pulsed nature, applied to the tip 6 in the opposite direction with respect to the deflecting moment M _{open. The} tip 6 is shock-loaded to return to its original position, coaxial with the machine body, i.e. it automatically sets itself in relation to it, which contributes to the continuation of the straight section of the well and the curvature of its curvature. Part of the soil during the passage of the well through the channel 18 in the tip 6 and the holes 19 in the housing 1 passes into the gap between the housing 1 and the walls of the well, which reduces the friction of the housing 1 against the soil due to a decrease in the coefficient of friction of the soil due to its softening. When a well is drilled by this machine, most of the impact energy is transmitted directly to the ground by the body 1, since the cross-sectional area of the channel 18 is significantly larger than the cross-sectional area of the tip 6, which minimizes energy loss when transmitting it through surfaces 16, 17 to a minimum. This contributes to the use of a stabilizing tip 6 to maintain the speed of penetration of the well.

Машина ударного действия (см. фиг. 5, 8) работает в основном аналогично описанной (см. фиг. 1, 8). Наиболее эффективной областью применения этой машины является разрушение труб из хрупких материалов (керамических, чугунных) при замене их на новые. В этом случае машину за серьгу 23 через канат подсоединяют к лебедке (не показаны) и протягивают ее через разрушаемую трубу. Поскольку труба разрушается неравномерно, то наконечник 6 после каждого удара будет перекошен. Следующим ударом наконечник 6 будет выпрямляться и удар наконечника 6 по трубе будет носить более "радиальный" характер. При этом напряжения в материале трубы будут в основном напряжениями изгиба, а не напряжениями сжатия, как в существующих технологиях, что для разрушения хрупких материалов наиболее эффективно. Также эффективно применение этой машины для исправления деформированных участков труб из пластичных материалов, например стальных). При встрече с вдавленным участком наконечник 6 отклоняется в противоположную сторону и удары по этому участку наносят более "радиальный" характер, что для процесса выпрямления более эффективно. The percussion machine (see. Fig. 5, 8) works basically similar to that described (see. Fig. 1, 8). The most effective area of application of this machine is the destruction of pipes made of brittle materials (ceramic, cast iron) when replacing them with new ones. In this case, the machine is hooked over an earring 23 through a rope to a winch (not shown) and pulled through a collapsible pipe. Since the pipe breaks unevenly, the tip 6 after each impact will be skewed. With the next blow, the tip 6 will straighten and the blow of the tip 6 in the pipe will have a more "radial" character. In this case, the stresses in the pipe material will be mainly bending stresses, and not compression stresses, as in existing technologies, which is most effective for breaking brittle materials. It is also effective to use this machine to correct deformed sections of pipes made of plastic materials, such as steel). When meeting with the depressed section, the tip 6 deviates in the opposite direction and impacts on this section cause a more "radial" character, which is more effective for the straightening process.

Машина ударного действия (см. фиг. 6, 9) также в основном работает аналогично описанной (см. фиг. 2, 9). Здесь также при проходке прямолинейной скважины при отклонении наконечника 6 препятствием точка передачи ударов ему сдвигается на эксцентриситет e₂ и возникает стабилизирующий момент M_ст импульсного характера, который ударным способом возвращает наконечник 6 в исходное положение, т.е. наконечник 6 автоматически самоустанавливается относительно корпуса 1 машины, что способствует поддержанию прямолинейности скважины наиболее эффективным способом, так как M_ст имеет максимальное значение из-за максимального значения эксцентриситета e₂. Часть грунта также через осевой канал 18 в наконечнике 6, расточку 26 и отверстия 27 корпуса 1 вытесняется в зазор между корпусом 1 и стенками скважины, что описанным способом увеличивает скорость проходки. Эффективно применение данной машины и для исправления искривленных скважин и аналогичного ему процесса очистки труб от внутренних отложений так же как у описанных машин. При проходке скважины этой машиной большая часть энергии удара передается грунту непосредственно через торец ступени 26 корпуса 1, что снижает ее потери на поверхностях 25, 26 и способствует поддержанию производительности.The percussion machine (see Fig. 6, 9) also basically works similarly to that described (see Fig. 2, 9). Here, also, when a straight hole is drilled when the tip 6 is deflected by an obstacle, the shock transmission point shifts to the eccentricity e ₂ and a stabilizing moment M _{st of a} pulsed nature arises, which shockly returns the tip 6 to its original position, i.e. the tip 6 automatically self-aligns relative to the body 1 of the machine, which helps to maintain the straightness of the well in the most efficient way, since M _st has a maximum value due to the maximum eccentricity e ₂ . Part of the soil also through the axial channel 18 in the tip 6, the bore 26 and the holes 27 of the housing 1 is forced into the gap between the housing 1 and the walls of the well, which increases the penetration rate in the described manner. Effective use of this machine and for the correction of curved wells and a similar process of cleaning pipes from internal deposits as well as in the described machines. When a well is drilled by this machine, most of the impact energy is transferred to the soil directly through the end face of the stage 26 of the housing 1, which reduces its losses on surfaces 25, 26 and helps maintain productivity.

Claims

1. The percussion machine for drilling holes in the ground and the like, comprising a housing with a drummer located therein with a reciprocating movement, an intermediate element with a tip fixed to its front part with the possibility of limited angular movement, the first pair of surfaces of these intermediate elements and a tip, covered from which is made spherical, and a second pair of surfaces of these elements formed by contact of their ends, characterized in that the tip Mounting by the intermediate element with the possibility of self-adjustment, which covers the surface of the first pair of surfaces is cylindrical, and at least one of the surfaces of the second pair is formed with a radius of curvature whose center is offset relative to the center axis of the machine the spherical surface of the first pair of surfaces.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the intermediate element is made in the form of a mandrel mounted in the front of the housing with the possibility of limited axial movement, while the spherical surface of the first pair of surfaces is made on the front of the mandrel, which slides into the internal cavity of the tip, formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces, and the second pair of surfaces is formed by the front end of the mandrel and the bottom of the tip cavity.

3. The machine according to claim 1, characterized in that the intermediate element is a housing with an internal cavity formed in its front part, formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces, while the spherical surface of this pair of surfaces is made on the back of the tip, sliding into the specified cavity housing, and the second pair of surfaces is formed by the bottom of the cavity of the housing and the rear end of the tip.

4. The machine according to claim 1, characterized in that the intermediate element is a casing with a step of a smaller diameter on the front part, while the spherical surface of the first pair of surfaces is made on the specified step of the casing, slipping into the inner cavity of the tip formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces and the second pair of surfaces is formed by the front end of the body and the bottom of the tip cavity.

5. A percussion machine for driving holes in the ground and the like, comprising a body with a drummer located therein with a reciprocating movement, an intermediate element with a tip fixed to its front with limited angular movement, the first pair of surfaces of these intermediate elements and a tip, covered from which is made spherical, and a second pair of surfaces of these elements formed by contact of their ends, characterized in that the tip Mounting by the intermediate element with the possibility of self-adjustment, which covers the surface of the first pair of surfaces is cylindrical, and at least one of the surfaces of the second pair - flat.

6. The machine according to claim 5, characterized in that the intermediate element is made in the form of a mandrel mounted in front of the housing with limited axial movement and provided with a shoulder in the middle part, while the spherical surface of the first pair of surfaces is made on the front of the mandrel, sliding entering the inner cavity of the tip formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces, and the second pair of surfaces is formed by the front end of the mandrel flange and the rear end of the tip.

7. The machine according to claim 5, characterized in that the intermediate element is a body with an internal cavity formed in front of it, formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces, while the spherical surface of this pair of surfaces is made on the step of a smaller diameter of the tip from the side of its rear part, sliding into the indicated cavity of the body, and the second pair of surfaces is formed by the front end of the body and the end of the step of a larger diameter of the tip.

8. The machine according to claim 5, characterized in that the intermediate element is a casing with a step of a smaller diameter on the front part, while the spherical surface of the first pair of surfaces is made on the specified step of the casing, slipping into the inner cavity of the tip formed by the cylindrical surface of the first pair of surfaces and the second pair of surfaces is formed by the end face of the step of a larger diameter of the body and the rear end of the tip.

9. Machine according to any one of paragraphs.5, 7 and 8, characterized in that the tip is made with a through axial channel.

10. Machine according to any one of paragraphs.5 and 7 to 9, characterized in that at least one channel is made in the housing, communicated with the space in front of the tip and facing the outer surface of the housing.