RU78499U1

RU78499U1 - PNEUMATIC SHOCK DEVICE

Info

Publication number: RU78499U1
Application number: RU2008125943/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Юрьевич Фетисов
Original assignee: Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2008-11-27

Abstract

Полезная модель относится к горному делу и строительству - к устройствам ударного действия для проходки скважин в грунте, применяемым при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Устройство содержит корпус, размещенный в нем ударник, воздухораспределительную ступенчатую втулку, состоящую из большей и меньшей ступеней и закрепленную в корпусе посредством гайки. Между гайкой и корпусом размещен упругий герметизирующий элемент, состоящий из двух частей. Одна его часть имеет наружный и внутренний диаметры меньше соответственно диаметра посадочной поверхности корпуса и диаметра посадочной поверхности гайки, а другая его часть имеет наружный и внутренний диаметры больше соответственно диаметра посадочной поверхности корпуса и диаметра посадочной поверхности гайки. Расширяется область применения устройства при обеспечении надежности его эксплуатации за счет надежной герметизации наружной камеры устройства. 1 ил.The utility model relates to mining and construction - to percussion devices for driving wells in the ground, used in trenchless laying of underground utilities. The device comprises a housing, a drummer located therein, an air distribution step sleeve consisting of a higher and a lower stage and fixed in the housing by means of a nut. Between the nut and the housing there is an elastic sealing element consisting of two parts. One part of it has an outer and inner diameters smaller than the diameter of the housing’s seating surface and the diameter of the nut’s seating surface, and another part has the outer and inner diameters larger than the diameter of the housing’s landing surface and the diameter of the nut’s landing surface, respectively. The scope of the device is expanding while ensuring the reliability of its operation due to reliable sealing of the external chamber of the device. 1 ill.

Description

Техническое решение относится к горному делу и строительной технике, а именно к устройствам ударного действия для проходки скважин в грунте, применяемым при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.The technical solution relates to mining and construction equipment, namely, percussion devices for driving wells in the ground, used in trenchless laying of underground utilities.

Известно устройство ударного действия для образования скважин в грунте (патент РФ №2002906, кл. Е02F 5/18, опубл. в БИ №41-42 за 1993 г.), включающее полый корпус, установленный во внутренней полости корпуса с возможностью продольного перемещения ударник, воздухораспределительный механизм, закрепленный на заднем торце корпуса воздухоподводящий патрубок и установленный между корпусом и воздухоподводящим патрубком амортизатор в виде цилиндрической втулки из эластичного материала с выхлопными каналами. Данная втулка выполнена с проточкой, которая образует на наружной боковой поверхности одного из ее концов наружный кольцевой выступ, и с расточкой, которая образует на внутренней боковой поверхности другого конца втулки внутренний кольцевой выступ. Втулка установлена с возможностью взаимодействия боковыми поверхностями ее наружного и внутреннего кольцевых выступов соответственно с корпусом и с воздухоподводящим патрубком. Суммарная длина наружного и внутреннего кольцевых выступов по продольной оси устройства менее длины втулки по той же оси.A shock device for the formation of wells in the soil is known (RF patent No. 2002906, class E02F 5/18, published in BI No. 41-42 for 1993), including a hollow body installed in the inner cavity of the body with the possibility of longitudinal movement of the hammer , an air distribution mechanism mounted on the rear end of the housing, an air supply pipe and a shock absorber installed between the body and the air supply pipe in the form of a cylindrical sleeve of elastic material with exhaust channels. This sleeve is made with a groove, which forms an outer annular protrusion on the outer side surface of one of its ends, and with a bore that forms an inner annular protrusion on the inner side surface of the other end of the sleeve. The sleeve is installed with the possibility of interaction with the lateral surfaces of its outer and inner annular protrusions, respectively, with the housing and with the air supply pipe. The total length of the outer and inner annular protrusions along the longitudinal axis of the device is less than the length of the sleeve along the same axis.

Недостатком данного устройства является то, что амортизатор в виде цилиндрической втулки из эластичного материала с выхлопными каналами нельзя применять в тех устройствах, в которых требуется герметизация наружной камеры (в устройствах с передним выхлопом воздуха, применяемым при замене водопроводных сетей), The disadvantage of this device is that the shock absorber in the form of a cylindrical sleeve made of elastic material with exhaust channels cannot be used in those devices that require sealing of the outer chamber (in devices with front air exhaust used when replacing water networks),

так как через наружный зазор между корпусом и наружным кольцевым выступом амортизатора, внутренний зазор между воздухоподводящим патрубком и внутренним кольцевым выступом амортизатора, а также через выхлопные каналы будут происходить утечки сжатого воздуха, что не позволит применять данное устройство. Кроме того, амортизатор установлен без учета смены направления действующей на него силы, поэтому при использовании наружной камеры в качестве камеры прямого хода ударника, амортизатор может выходить из посадочной поверхности гайки. Таким образом, данное устройство нельзя применять, когда требуется герметизация наружной камеры.since through the outer gap between the housing and the outer annular protrusion of the shock absorber, the internal gap between the air supply pipe and the inner annular protrusion of the shock absorber, as well as through the exhaust channels will leak compressed air, which will not allow the use of this device. In addition, the shock absorber is installed without taking into account the change in direction of the force acting on it, therefore, when using the external camera as the direct camera of the striker, the shock absorber can come out of the seat surface of the nut. Thus, this device cannot be used when sealing the outer chamber is required.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство ударного действия (патент РФ №2097494, кл. Е02F 5/18, опубл. в БИ №33 за 1997 г.), включающее полый корпус, размещенный в нем ударник с центральным каналом, воздухораспределитель, размещенный в канале ударника и установленный в корпусе с помощью упругого элемента. Данный упругий элемент выполнен в виде втулки, установленной между воздухораспределителем и корпусом с зазором по всей своей наружной или внутренней поверхности. Втулка может быть выполнена из двух частей, одна из которых установлена с зазором по наружной, а другая по внутренней поверхностям.The closest in technical essence and the totality of essential features is a percussion device (RF patent No. 2097494, class E02F 5/18, published in BI No. 33 for 1997), including a hollow body, a drummer located in it with a central channel, an air distributor located in the drum channel and installed in the housing using an elastic element. This elastic element is made in the form of a sleeve mounted between the air distributor and the housing with a gap over its entire outer or inner surface. The sleeve can be made of two parts, one of which is installed with a gap on the outer, and the other on the inner surfaces.

При выполнении амортизатора в виде втулки, установленной между воздухораспределителем и корпусом с зазором по всей своей наружной или внутренней поверхности, а также в виде втулки, выполненной из двух частей, одна из которых установлена с зазором по наружной, а другая по внутренней поверхностям, также как и в предыдущем аналоге, не обеспечивается герметизация наружной камеры при ее использовании в качестве камеры прямого хода ударника, так как через зазоры между наружными и внутренними поверхностями амортизатора с одной стороны и корпуса с воздухораспределителем с другой стороны будут происходить утечки сжатого воздуха, а сила, сжимающая амортизатор или его части, действующая со стороны наружной камеры, не обеспечит ее герметизацию. Поэтому известное устройство нельзя использовать при замене водопроводных труб, когда попадание сжатого воздуха When performing a shock absorber in the form of a sleeve installed between the air distributor and the housing with a gap on its entire outer or inner surface, and also in the form of a sleeve made of two parts, one of which is installed with a gap on the outer and the other on the inner surfaces, as well and in the previous analogue, the outer chamber is not sealed when it is used as a direct stroke drum camera, since through the gaps between the outer and inner surfaces of the shock absorber on one side and the housing and on the other hand, compressed air leaks will occur from the air distributor, and the force compressing the shock absorber or its parts, acting from the side of the external chamber, will not ensure its sealing. Therefore, the known device cannot be used when replacing water pipes when compressed air

с примесями в заменяющий трубопровод недопустимо. Таким образом, данное устройство имеет ограниченную область применения, когда наружная камера не используется в качестве камеры прямого хода ударника.with impurities in the replacement pipe is unacceptable. Thus, this device has a limited scope when the outer camera is not used as a forward-facing camera of the striker.

Технической задачей предлагаемого решения является расширение области применения при обеспечении надежности эксплуатации пневматического ударного устройства за счет надежной герметизации его наружной камеры.The technical task of the proposed solution is to expand the scope while ensuring the reliability of the pneumatic impact device due to the reliable sealing of its outer chamber.

Решение этой задачи обеспечивается тем, что в пневматическом ударном устройстве, содержащем корпус, размещенный в нем ударник, воздухораспределительную ступенчатую втулку, состоящую из большей и меньшей ступеней и закрепленную в корпусе посредством гайки, при этом между гайкой и корпусом размещен упругий герметизирующий элемент, состоящий из двух частей, согласно техническому решению одна часть упругого герметизирующего элемента имеет наружный и внутренний диаметры меньше соответственно диаметра посадочной поверхности корпуса и диаметра посадочной поверхности гайки, а другая часть упругого герметизирующего элемента имеет наружный и внутренний диаметры больше соответственно диаметра посадочной поверхности корпуса и диаметра посадочной поверхности гайки.The solution to this problem is provided by the fact that in the pneumatic percussion device containing the housing, the drummer housed in it, an air distribution step sleeve consisting of a larger and lower stages and fixed in the housing by means of a nut, while an elastic sealing element consisting of a nut and the housing is located two parts, according to the technical solution, one part of the elastic sealing element has an outer and inner diameters smaller than the diameters of the landing surface of the housing and meter nut seat surface, and the other part of the elastic sealing member has outer and inner diameters respectively greater diameter of the landing surface of the housing and the diameter of the seat surface of the nut.

Указанное выполнение диаметров частей упругого герметизирующего элемента позволит получить зазор одной части упругого герметизирующего элемента с корпусом и натяг с гайкой, и натяг другой части упругого герметизирующего элемента с корпусом и зазор с гайкой. Это позволит обеспечить герметизацию наружной камеры пневматического ударного устройства при его работе в режиме переднего выхлопа сжатого воздуха, исключит его попадание в заменяющий трубопровод при производстве работ, что обеспечит надежность эксплуатации пневматического ударного устройства и расширит область его применения, так как сила, сжимающая упругий герметизирующий элемент и действующая со стороны наружной камеры, обеспечит герметизацию частей упругого герметизирующего элемента, в результате утечек сжатого воздуха не происходит. Кроме того, наличие зазоров между частями упругого герметизирующего элемента, корпусом и гайкой создаст наилучшие The specified implementation of the diameters of the parts of the elastic sealing element will allow you to get a gap of one part of the elastic sealing element with the body and interference with the nut, and the interference of the other part of the elastic sealing element with the body and the gap with the nut. This will ensure that the outer chamber of the pneumatic impact device is sealed during its operation in the front compressed air exhaust mode, eliminates its ingress into the replacement pipeline during work, which will ensure the reliability of operation of the pneumatic impact device and will expand its scope, since the force compressing the elastic sealing element and acting from the side of the outer chamber, will ensure the sealing of parts of the elastic sealing element, as a result of leaks of compressed air not comes out. In addition, the presence of gaps between the parts of the elastic sealing element, the housing and the nut will create the best

условия для монтажа-демонтажа упругого герметизирующего элемента и позволит предотвратить его разрушение при монтажно-демонтажных работах.conditions for mounting and dismounting the elastic sealing element and will prevent its destruction during installation and dismantling.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежом, на котором показано пневматическое ударное устройство (продольный разрез).The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific design and a drawing, which shows a pneumatic impact device (longitudinal section).

Пневматическое ударное устройство (далее - устройство) состоит из корпуса 1 (см. чертеж), внутри которого размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударник 2, имеющий радиальные отверстия 3. В задней части корпуса 1 размещена меньшая ступень 4 воздухораспределительной ступенчатой втулки (далее - втулка), в которой имеются радиальные отверстия 5, а также гайка 6. Меньшая ступень 4 втулки имеет уступ 7, на котором установлена конической поверхностью большая ступень 8 втулки с радиальным зазором, застопоренная упором 9. Большая ступень 8 втулки имеет канал 10. Между корпусом 1 и гайкой 6 размещен упругий герметизирующий элемент 11, состоящий из двух частей. Одна часть упругого герметизирующего элемента 11 имеет наружный и внутренний диаметры меньше соответственно диаметра посадочной поверхности корпуса 1 и диаметра посадочной поверхности гайки 6, что позволит обеспечить зазор 12 с корпусом 1 и натяг 13 с гайкой 6. Другая часть упругого герметизирующего элемента 11 имеет наружный и внутренний диаметры больше соответственно диаметра посадочной поверхности корпуса 1 и диаметра посадочной поверхности гайки 6, что позволит обеспечить натяг 13 с корпусом 1 и зазор 12 с гайкой 6. В задней части устройства расположена наружная камера 14. В передней части устройства находится камера 15 обратного хода ударника 2. Трубка 16 с радиальными отверстиями 17 входит в переднюю полость ударника 2. На трубке 16 размещен амортизатор 18.The pneumatic impact device (hereinafter referred to as the device) consists of a housing 1 (see drawing), inside of which a drummer 2 having radial holes 3 is arranged with the possibility of reciprocating movement. In the rear part of the housing 1 there is a smaller stage 4 of the air distribution step sleeve (hereinafter - bushing), in which there are radial holes 5, as well as a nut 6. The smaller step 4 of the bushing has a step 7, on which a large step 8 of the bushing with a radial clearance is installed with a conical surface, locked with a stop 9. Large tupen sleeve 8 has a channel 10. Between the housing 1 and the nut 6 is placed an elastic sealing element 11, consisting of two parts. One part of the elastic sealing element 11 has an outer and inner diameters smaller than the diameter of the seating surface of the housing 1 and the diameter of the landing surface of the nut 6, which will allow a gap 12 with the housing 1 and the interference 13 with the nut 6. The other part of the elastic sealing element 11 has an outer and inner the diameters are larger, respectively, of the diameter of the seating surface of the housing 1 and the diameter of the seating surface of the nut 6, which will allow for an interference fit 13 with the housing 1 and a clearance 12 with the nut 6. In the rear of the device the outer chamber is located 14. At the front of the device there is a reverse chamber 15 of the striker 2. A tube 16 with radial holes 17 enters the front cavity of the striker 2. A shock absorber 18 is placed on the tube 16.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сжатый воздух через подводящий шланг поступает в меньшую ступень 4 втулки, из которой через отверстия 5 поступает в наружную камеру 14, далее через канал 10 большей ступени 8 втулки, отверстия 3 ударника 2 - в камеру 15 обратного хода ударника 2, Compressed air through the inlet hose enters the lower stage 4 of the sleeve, from which through the holes 5 it enters the outer chamber 14, then through the channel 10 of the higher stage 8 of the sleeve, the holes 3 of the hammer 2 into the chamber 15 of the reverse stroke of the hammer 2,

загерметизированную амортизатором 18. Так как площадь поперечного сечения ударника 2 со стороны камеры 15 обратного хода ударника 2 больше, чем со стороны наружной камеры 14, ударник 2 начинает перемещаться в направлении задней части корпуса 1. При перемещении ударника 2 за край радиальных отверстий 17 трубки 16 происходит выхлоп сжатого воздуха из камеры 15 обратного хода ударника 2 через радиальные отверстия 17 трубки 16 в атмосферу. Давлением сжатого воздуха в наружной камере 14 ударник 2 вначале остановится, а затем начнет перемещаться к передней части корпуса 1. Движение ударника 2 к передней части корпуса 1 заканчивается ударом по корпусу 1.sealed with a shock absorber 18. Since the cross-sectional area of the striker 2 from the side of the reverse chamber 15 of the striker 2 is larger than that of the outer chamber 14, the striker 2 begins to move towards the rear of the housing 1. When the striker 2 moves beyond the edge of the radial holes 17 of the tube 16 there is an exhaust of compressed air from the return chamber 15 of the striker 2 through the radial holes 17 of the tube 16 into the atmosphere. The pressure of compressed air in the outer chamber 14, the firing pin 2 first stops, and then begins to move to the front of the housing 1. The movement of the firing pin 2 to the front of the housing 1 ends with a blow to the housing 1.

Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.

Так как упругий герметизирующий элемент 11 состоит из двух частей, при этом одна часть имеет зазор 12 с корпусом 1 и натяг 13 с гайкой 6, другая часть имеет натяг 13 с корпусом 1 и зазор 12 с гайкой 6, то в процессе работы пневматического ударного устройства сила, сжимающая упругий герметизирующий элемент 11 и действующая со стороны наружной камеры 14 обеспечивает герметизацию наружной камеры 14, поэтому не происходит утечек сжатого воздуха через упругий герметизирующий элемент 11.Since the elastic sealing element 11 consists of two parts, while one part has a clearance 12 with the housing 1 and an interference fit 13 with a nut 6, the other part has an interference fit 13 with the housing 1 and a clearance 12 with a nut 6, during operation of the pneumatic impact device the force compressing the elastic sealing element 11 and acting from the side of the outer chamber 14 provides sealing of the outer chamber 14, so there is no leakage of compressed air through the elastic sealing element 11.

Кроме того, сила, сжимающая упругий герметизирующий элемент 11 и действующая со стороны наружной камеры 14, зажимает гайку 6, тем самым уменьшает подвижность меньшей ступени 4 втулки. Однако это не влияет на работу устройства, так как большая ступень 8 втулки установлена с радиальным зазором конической поверхностью на уступе 7 и при работе устройства занимает положение, которое ей задает ударник 2, при этом упор 9 препятствует большей ступени 8 втулки смещаться по меньшей ступени 4 при работе устройства.In addition, the force compressing the elastic sealing element 11 and acting from the side of the outer chamber 14 clamps the nut 6, thereby reducing the mobility of the lower step 4 of the sleeve. However, this does not affect the operation of the device, since the large step 8 of the sleeve is installed with a radial clearance of the conical surface on the ledge 7 and when the device is in operation, it occupies the position defined by the hammer 2, while the stop 9 prevents the larger step 8 of the sleeve from shifting to a lower stage 4 when the device is running.

Claims

A pneumatic impact device comprising a housing, a striker located therein, an air distribution step sleeve consisting of larger and smaller steps and secured to the housing by means of a nut, wherein an elastic sealing element consisting of two parts is placed between the nut and the housing, characterized in that one part of the elastic sealing element has an outer and inner diameters smaller, respectively, of the diameter of the housing seating surface and the diameter of the nut seating surface, and the other part of the The angular sealing element has an outer and inner diameter greater than the diameter of the housing seating surface and the diameter of the nut seating surface, respectively.