SU1313973A1

SU1313973A1 - Пневматическое реверсивное устройство ударного действи дл проходки скважин в грунте

Info

Publication number: SU1313973A1
Application number: SU843790258A
Authority: SU
Inventors: Хаим Беркович Ткач; Александр Дмитриевич Костылев; Константин Константинович Тупицын; Михаил Юдкович Бондарь; Владимир Иванович Тарасенко; Игорь Иосифович Резников
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср; Одесский Завод Строительно-Отделочных Машин
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1987-05-30
Also published as: DE3590297T; DK160159B; NO160534C; SE8600745D0; DK77486D0; SE8600745L; NO160534B; GB8603477D0; NO860576L; SE448179B; JPS61502479A; GB2175331A; DK77486A; US4733731A; DE3590297C2; DK160159C; WO1986000357A1; JPH0319353B2; GB2175331B

Description

2.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что выступ патрубка и втулки размещены на |ередних торцах больших ступеней патрубка 1 втулки.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличаю- {цеес тем, что больша ступень патрубка выполнена по крайней мере с двум кольцеобразными продольными выступами.

4.Устройство по п. 3, отличающеес тем, что боковые поверхности выступов расположены под углом друг к другу, при этом вершина угла направлена в сторону хвостовой части устройства.

5.Устройство по п. 4, отличающеес тем, что крайние боковые поверхности выступов патрубка расположены соосно продольной оси устройства.

6.Устройство по п. 3, отличающеес те.м, что длина одного из продольных выступов патрубка больше другого и меньше длины хода втулки в осевом направлении.

Изобретение относитс к строительной технике и предназначено .дл устройств ударного действи , примен емых, например, дл проходки скважин в грунте.

Цель устройства - повышение надежности работы устройства при упрощении его конструкции.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез (режим пр мого хода); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение втулки и патрубка при обратном ходе; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг. 3; на фиг. 6 - вариант исполнени патрубка с двум выступами; на фиг. 7 - развертка по диаметру; на фиг. 8 - сечение В-В на фиг. 6; на фиг. 9 - вариант исполнени воздухораспределительного узла с пружиной; на фиг. 10 - развертка диаметра по выступам патрубка и втулки.

Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого размещен движущийс возвратно- поступательно ударник 2 с окном 3 и полостью 4 в хвостовой части, в которой размещен ступенчатый патрубок 5, закрепленный посредством эластичного амортизатора 6 к корпусу 1. В амортизаторе 6 имеетс канал 7 дл выхлопа отработанного воздуха. Ударник 2 раздел ет внутреннюю полость корпуса 1 на две камеры 8 и 9, одна из которых 8 служит дл обеспечени обратного хода ударника 2, друга - дл выхлопа сжатого воздуха из камеры 8. Ударник 2 совместно с патрубком 5 образует камеру 10 пр мого хода ударника 2.

7.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес тем, что на втулке выполнены продольные пазы, которые сообш,ены с пневмо- магистралью посредством окон, при этом в пазах установлены эластичные элементы.

8.Устройство по п. 7, отличающеес тем, что продольные пазы выполнены в виде ласточкиного хвоста.

9.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес тем, что в поле втулки выполнена по крайней мере одна цилиндрическа полость , расположенна перпендикул рно к продольной оси втулки, в которой смонтирован поршень, при этом полость сообш,ена с пневмомагистралью посредством окна, выполненного в боковой стенке втулки.

10.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес тем, что в хвостовой части втулки на ступени ее меньшего диаметра между патрубком и гайкой смонтирована пружина.

5

Патрубок 5 на ступени большего диаметра имеет кольцевую проточку 11 с окном 12. а со стороны переднего торца - кольцеобразный продольный выступ 13 (фиг. 2 и 3). Внутри патрубка 5 размещена ступенчата втулка 14 с окном 15 на большей ступени и кольцеобразным радиальным выступом 16 со стороны переднего торца ступени большего диаметра. Радиальный выступ 16 втулки 14 размешен между боковыми торцами 17 и 18 кольцеобразного продольного выступа 13 патрубка 5 (фиг. 2).

Продольных кольцеобразных выступов 13 на ступени большего диаметра патрубка 5 может быть несколько, например два (фиг. 6, 7, 9, 10), при этом их торцовые поверхности целесообразно выполн ть наклонными друг к другу так, чтобы образованный ими угол своей вершиной был бы обращен в сторону хвостовой части устройства. В этом случае между патрубком 5 и втулкой 14

0 может быть размещена пружина 19 (фиг. 3), сдвигающа втулку 14 в сторону рабочей камеры 10. На втулке 14 выполнены два продольных паза 20 (фиг. 3, 4), которые через окно 21 соединены с магистралью. В этих пазах размещены эластичные элемен5 ты 22.

Внешн часть продольного паза 20 может быть выполнена в виде ласточкиного хвоста 23 (фиг. 5). На ступени меньшего диаметра втулки 14 может быть выполнена цилиндрическа полость 24, соединен на окном 21 с пневмомагистралью. В полости 24 установлен поршень 25 (фиг. 6 и 8).

При размещении пружины 26 в хвостовой части между патрубком 5 и гайкой 27, которой крепитс шланг 28 к втулке 14 (фиг. 9), выступы 16 втулки 14 посто нно контактируют с патрубком 5. При этом боковые торцы большего выступа 13 выполн ютс параллельными продольной оси устройства .

Работа устройства в режимах «Пр мой ход и «Обратный ход осуществл етс следующим образом.

При подаче сжатого воздуха по шлангу в камеру 10 и через окно 3 ударника 2 в камеру обратного хода 8 ударника 2 последний движетс назад за счет разности рабочих площадей ударника 2 со стороны камер 10 и 8. Когда окно 3 ударника 2 выйдет за заднюю торцовую кромку ступени большего диаметра патрубка 5, произойдет выхлоп сжатого воздуха из камеры 8 через окно 3 ударника 2 в полость 9 и через канал 7 амортизатора 6 в атмосферу. Давление воздуха в камере 8 станет равным атмосферному и за счет воздействи сжатого воздуха, наход щегос в камере 10, ударник 2 будет двигатьс вперед, нанос удары по передней части корпуса 1. Цикл повтор етс .

Дл реверсировани хода необходимо повернуть втулку 14 на 1/2 оборота. В этом случае радиальный выступ 16 втулки 14 контактирует с торцом 18 продольного кольцеобразного выступа 13 патрубка 5. Окно 15 втулки 14 совмещаетс с окном 12 патрубка 5. Сжатый воздух поступает в камеру 8 через окна 15 и 12 соответственно втулки 14 и патрубка 5, кольцевую проточку 11 патрубка 5 и окно 3 ударника 2. Впуск сжатого воздуха в камеру 8 происходит раньше , что исключает удар по передней части корпуса 1. В св зи с тем, что объем камеры 8 больше, заброс ударника 2 происходит более интенсивно, что приводит к его удару по хвостовой части корпуса 1. Выхлоп сжатого воздуха из камеры 8 также осуществл етс после того, как окно 3 ударника 2 выйдет за заднюю торцовую кромку патрубка 5. После выхлопа воздуха из камеры 8 ударник 2 за счет давлени воздуха в камере 10 пойдет вперед. Цикл в режиме «Обратный ход повтор етс . Дл смены режима на «Пр мой ход необходимо повернуть в обратную сторону втулку 14 до упора ее радиального выступа 16 в торец 17 продольного кольцеобразного выступа 13 патрубка 5. При этом окно 12 патрубка 5 перекрываетс ступенью большего диаметра втулки 14 и воздухораспределением управл ет передн и задн кромки ступени большего диаметра патрубка 5. Осуществл етс описанный выще режим «Пр мой ход.

Дл удержани втулки 14 в положении, определ ющем пр мой или обратный ход устройства , осуществл ют заневоливание шланга (фиг. 1) в сторону, чтобы радиальный выступ 16 втулки упиралс в один из торцов 17, 18 продольного, кольцеобразной формы выступа 13 патрубка 5. Кольцева

проточка 11 необходима дл того, чтобы при повороте ударника 2 обеспечить впуск сжатого воздуха из окна 12 патрубка 5 в окно 3 ударника 2.

Варианты исполнени устройства, показанные на фиг. 3-10, исключают возмож0 ность самореверсировани при работе устройства .

В первом случае, показанном на фиг. 3, после поворота втулки 14 подаетс сжатый воздух внутрь устройства. Через окно 21

5 втулки 14 он поступает под эластичный элемент 22 в продольный паз 20. Эластичный элемент 22 упираетс в стенку патрубка 5, обеспечива фиксацию втулки от разворота. Дл герметизации продольного паза 20 его внешн поверхность (фиг. 5) выполнена в

0 виде ласточкиного хвоста 23. В этом случае эластичный элемент 22, поднима сь своей периферийной поверхностью, прижимаетс к выступам ласточкиного хвоста 23. Центральна часть эластичного элемента 22 изгибаетс , упира сь во внутреннюю поверхность патрубка 5. При этом создаетс сила, удерживающа от разворота втулку 14 относительно патрубка 5.

5

Второй вариант исполнени , показанный

0 на фиг. 5 и 7, сложнее в изготовлении, однако более надежен в эксплуатации. Особенность исполнени - наличие двух продольных кольцеобразных выступов 13 на ступени большего диаметра патрубка 5. Торцовые поверхности этих выступов целесооб5 разно выполн ть наклонными друг к другу так, чтобы образованный ими угол своей вершиной был бы обращен в сторону хвостовой части устройства.

В этом случае под действием сжатого воздуха втулка 14 своим радиальным высту0 пом 16 фиксируетс в одном из положений между выступами 13 патрубка 5, причем наклонные торцовые поверхности выступов патрубка 5 и втулки 14 обеспечивают строгую центрацию по продольной их оси. Это исключает при работе взаимоповорот втулки 14 относительно патрубка 5 (т. е. подстукивание деталей ) и обеспечивает четкое взаимоположение окон 15 и 12 втулки 14 и патрубка 5. Боковые поверхности 17 и 18 выступа

Q патрубка 5 могут быть выполнены параллельно продольной оси устройства (фиг. 10). В этом случае также образуетс угол, своей верщиной обращенный к хвостовой части корпуса 1. Такое исполнение проще и опора по контактным поверхност м втулки 14

5 и патрубка 5 больше, что в конечном итоге,

повышает надежность работы устройства.

Дл реверсировани необходимо сдвинуть

втулку 14 вперед на длину продольного

выступа 13. При наличии жестких шлангов и небольшой длине скважины эту операцию можно осуш,ествить, подава шланг вперед. Возмож110 также использовать пружину 19 (фиг. 3), котора сдвинет втулку 14 при отключенном давлении сжатого воздуха. При подаче сжатого воздуха шланги укорачиваютс на 10-15% в зависимости от их жесткости, поэтому при сн тии давлени воздуха шланг сам сдвигает втулку 14 на длину продольного выступа 13 патрубка 5 (7-iO мм). Затем поворачивают шлангом втулку 14 до контакта ее радиального выступа 16 с торцом продольного выступа 13. При подаче сжатого воздуха втулка 14 смещаетс назад, ее радиальный выступ 16 устанавливаетс между продольными выступами 13 патрубка 5, упира сь в торцовую поверхность 17 выступа 3. Режим работы «Прт- мой ход.

Дл реверсировани необходимо отключить подачу сжатого воздуха, выступ 16 втулки 14 выйдет за продольный выступ 13 патрубка 5. Затем, развернув втулку 14 в обратную сторону, подают сжатый воздух, под действием которого радиальный выступ 16 втулки 14 установитс между продольными выступами 13 патрубка 5, упира сь в торцовую поверхность 18 выступа 13 патрубка 5. Режим работы - «Обратный ход.

Один из выступов 13 патрубка 5 целесообразно выполн ть длиннее другого. Это исключает проворот втулки 14 относительно патрубка 5 на величину, больше требуемой.

На фиг. 6 и 8 показан еще один вариант фиксировани втулки 4 относительно патрубка 5 посредством поршн 24. Под поршень 24 через отверстие 21 поступает сжатый воздух, который поднимает поршень 24, прижима его к внутренней поверхнос- ти патрубка 5. Цилиндрическа полость 25 соответствует диаметру поршн 24. В зимних услови х, когда эластичные элементы станов тс жесткими, така конструкци обеспечивает надежную фиксацию.

Дл смены режима работы необходимо отключить подачу сжатого воздуха и вращать шланг 28. Поршень 24 утонет в цилиндрической полости 25, втулку 14 подают вперед шлангом 28 (или можно использовать дл этой цели пружину 19, размещенную между патрубком 5 и втулкой 14 как показано на фиг. 3) и поворачивают до упора в боковую поверхность 18 выступа 13 патрубка 5. Повторную смену режима работы осуществл ют в обратном пор дке.

Вариант исполнени (фиг. 6) проще в изготовлении , однако другой вариант (фиг. 3- 5) обеспечивает большие усили за счет повышенного коэффициента трени . Оптимальный вариант зависит от условий работы.

Па фиг. 9-10 показан еще один вариант выполнени устройства. Патрубок 5 выполнен с двум продольными, кольцеобразной формы выступами 13, втулка 14 - с радиальным, кольцеобразной формы выступом 16, пружина 26 размещена в хвостовой части между патрубком 5 и гайкой 27, посредством котЪрой крепитс шланг 28 к втулке 14. Пружина 26 обеспечивает посто нный прижим выступа 16 втулки 14 к патрубку 5. При подаче сжатого воздуха прижим усиливаетс , что исключает самопроизвольное переключение на другой режим .

Дл смены режима необходимо отключить подачу сжатого воздуха, затем вращать щлангом 28 втулку 14. Благодар наклонным боковым поверхност м выступов 13 патрубка 5 выступ 16 втулки 14 взбираетс на выступ 13 патрубка 5, сжима пружину 26, и при дальнейшем врашении шланга 28 он зафиксируетс в положении, соответствующем режиму «Обратный ход. Повторна смена режима осуществл етс в обратном пор дке. Здесь пружина 26 используетс дл фиксации втулки 14 относительно патрубка 5.

,5

Фиг.2

Фи2Л

Фиг. 5

16

дЭиа.Э

Редактор В, Ковтун Заказ 2003/31

Составитель О. Работень

Техред И. ВересКорректор Н. Король

Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретенни и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска паб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, у,т. Проект;, 4

сриг. Ю

Claims

1. ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ РЕВЕРСИВНОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, содержащее корпус, ударник с окном и полостью, ступенчатый патрубок с окном на ступени большего диаметра, закрепленный в хвостовой части корпуса и установленный в полости ударника, поворотную ступенчатую втулку с окном и гайку с воздухоподводящим шлангом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, патрубок выполнен с выступом в виде кольцевого сектора, а втулка — с радиальным выступом, размещенным между боковыми торцами кольцеобразного выступа патрубка.

Фиг.1 i313973

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что выступ патрубка и втулки размещены на передних торцах больших ступеней патрубка и втулки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что большая ступень патрубка выполнена по крайней мере с двумя кольцеобразными продольными выступами.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что боковые поверхности выступов расположены под углом друг к другу, при этом вершина угла направлена в сторону хвостовой части устройства.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что крайние боковые поверхности выступов патрубка расположены соосно продольной оси устройства.

6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что длина одного из продольных выступов патрубка больше другого и меньше длины хода втулки в осевом направлении.

7. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что на втулке выполнены продольные пазы, которые сообщены с пневмомагистралью посредством окон, при этом в пазах установлены эластичные элементы.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем. что продольные пазы выполнены в виде ласточкиного хвоста.

9. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в поле втулки выполнена по крайней мере одна цилиндрическая полость, расположенная перпендикулярно к продольной оси втулки, в которой смонтирован поршень, при этом полость сообщена с пневмомагистралью посредством окна, выполненного в боковой стенке втулки.

10. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в хвостовой части втулки на ступени ее меньшего диаметра между патрубком и гайкой смонтирована пружина.