SU1735507A1

SU1735507A1 - Pneumatic reversible impact tool

Info

Publication number: SU1735507A1
Application number: SU904824794A
Authority: SU
Inventors: Хаим Беркович Ткач
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Использование: в строительной технике и горном деле дл пробивани скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Сущность изобретени : устройство ударного действи содержит цилиндрический корпус, в котором размещен ударник, ступенчатый патрубок, установленный с возможностью смещени в осевом направлении и св занный с корпусом посредством фланца, который выполнен с чередующимис выступами и лысками, а св занна с корпусом гайка выполнена с чередующимис выступами и уступами дл взаимодействи с лысками и выступами фланца, что исключает возможность самореверсировани при работе в режиме пр мого и обратного ходов и повышает удобство в обслуживании. 2 з.п.ф- лы, 5 ил.Use: in construction equipment and mining for punching wells in the ground with trenchless laying of underground utilities. SUMMARY OF THE INVENTION: The percussion device comprises a cylindrical body in which a drummer is placed, a stepped nipple mounted axially and connected to the body by means of a flange which is made with alternating protrusions and flies, and the nut associated with the body is made with alternating flanges and flanges to interact with the flats and flange flanges, which eliminates the possibility of self-reversal when working in forward and reverse strokes and increases convenience uzhivanii. 2 hpfla, 5 ill.

Description

Изобретение относитс к строительной технике и предназначено дл пробивани скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.The invention relates to construction equipment and is intended for punching wells in the ground during trenchless installation of underground utilities.

Известно реверсивное пневматическое устройство ударного действи дл образовани скважин в грунте, содержащее цилиндрический корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, воздухораспределительный патрубок с торцевым выступом и резьбой, винтова втулка с выступами. В режиме пр мого хода задний выступ винтовой втулки взаимодействует с упором гайки, жестко закрепленной в хвостовой части патрубка. В режиме обратного хода передний выступ винтовой втулки взаимодействует с упором патрубка, расположенным в передней части патрубка.A reversible pneumatic percussion device for the formation of wells in the ground is known, comprising a cylindrical body, a hammer with a window and a cavity in the tail section, an air distribution pipe with an end lug and thread, and a screw hub with lugs. In the forward stroke mode, the rear protrusion of the helical sleeve interacts with the nut stop fixed in the tail section of the nozzle. In reverse mode, the front protrusion of the helical sleeve interacts with the stop of the nozzle located in front of the nozzle.

Недостатком устройства вл етс возможность поворота патрубка в сторону от того упора втулки, к которому в данный момент прижат упор патрубка, что определ етс режимом работы устройства (пр мой илиThe drawback of the device is the possibility of turning the nozzle in the direction away from the stop of the sleeve, to which the stop of the nozzle is currently pressed, which is determined by the mode of operation of the device (direct or

обратный ход). Этот поворот может осуществитьс за счет случайного вращени шланга или за счет воздействи на патрубок сжатого воздуха, наход щегос в камере пр мого хода. Поворот приводит к смещению патрубка в осевом направлении, а следовательно , уменьшаетс энерги удара.reverse stroke). This rotation can be accomplished by accidentally rotating the hose or by acting on the compressed air pipe located in the forward stroke chamber. The rotation causes the nozzle to move in the axial direction, and therefore, the impact energy decreases.

Известно пневматическое реверсивное устройство ударного действи дл проходки скважин в грунте, содержащее цилиндрический корпус, ударник с окном и полостью в хвостовой части, воздухораспределительный патрубок, внутри которого размещена поворотна втулка. На патрубке имеетс кольцеобразный выступ с двум боковыми торцами, а поворотна втулка имеет радиальный выступ, размещенный между боковыми торцами патрубка, которые ограничивают поворот втулки. Положени , в которых-радиальный выступ поворотной втулки контактирует с боковыми торцами патрубка, характеризуют два режима работы - пр мой и обратный ход устройства.A pneumatic reversing percussion device for drilling wells in the ground is known, comprising a cylindrical body, a hammer with a window and a cavity in the tail section, an air distribution pipe, inside of which a rotatable sleeve is placed. The nozzle has an annular protrusion with two side ends, and the rotary sleeve has a radial protrusion located between the side ends of the nozzle, which restrict the rotation of the sleeve. The positions in which the radial protrusion of the rotating sleeve contacts the side ends of the nozzle, are characterized by two modes of operation — forward and reverse motion of the device.

(Л(L

СWITH

VIVI

со ел ел о VIate about vi

Недостаток рассматриваемого устройства - при повороте шланга происходит поворот втулки и перекрытие (или совмещение) окон поворотной втулки и патрубка , что вли ет на рабочий цикл, снижа энергию удара.The disadvantage of the device under consideration is that when the hose turns, the sleeve turns and overlaps (or overlaps) the windows of the turn sleeve and the nozzle, which affects the working cycle, reducing the impact energy.

Извести о также реверсивное пневматическое устройство, содержащее корпус, ударник, патрубок с выступами, фиксируемый в двух положени х, фланец и фиксатор с тросом, Дл реверсировани необходимо нат нуть трос, освободить фиксатор, затем повернуть патрубок так, чтобы его выступы совместить с пазами фланца и чтобы под действием сжатого воздуха патрубок входит в пазы, смеща сь в осевом направлении.There is also a reversing pneumatic device containing a body, a drummer, a nozzle with protrusions fixed in two positions, a flange and a retainer with a cable. To reverse, pull the cable, release the retainer, then rotate the nozzle so that its protrusions align with the flange slots and so that the nozzle enters the grooves under the action of compressed air, displacing axially.

Недостатками описываемого устройства вл ютс сложность механизма фиксации положени патрубка и неудобство в работе, св занное с использованием троса, как до- полнительного привода управлени фиксатором . При пробивке длинной скважины возможно перекручивание воздухоподвод - щего шланга с тросом, что затруднит его нат жение и поворот шланга. При этом не- обходимо перед пробивкой скважины осуществл ть укладку троса. Основной же недостаток в том, что при реверсировании хода устройства возможно зат гивание троса под него, и в итоге возникает аварийна ситуаци , котора может привести к поломке устройства. Нужно отметить и неудобство обслуживани , так как необходимо при смене режима работы одновременно нат нуть трос дл освобождени фиксатора и вращать шланг.The drawbacks of the described device are the complexity of the mechanism for fixing the position of the nozzle and the inconvenience in operation associated with the use of a cable as an additional drive for controlling the lock. When punching a long well, it is possible to twist the air supply hose with a cable, which complicates its tension and rotation of the hose. In this case, it is necessary to lay the cable before punching the well. The main disadvantage is that when reversing the course of the device, it is possible to tighten the cable under it, and as a result, an emergency situation occurs, which can lead to device breakage. It is necessary to note the inconvenience of maintenance, as it is necessary when changing the mode of operation to simultaneously pull the cable to release the retainer and rotate the hose.

Цель изобретени - упрдщение обслуживани при повышении надежности работы .The purpose of the invention is to improve service with increased reliability.

Цель достигаетс за счет того, что в уст- ройстве, содержащем цилиндрический заостренный в передней части корпуса ударник с полостью и окном в хвостовой части, ступенчатый патрубок, смещающийс в осевом направлении, закрепленный че- рез фланец к корпусу, гайку, штуцер со шлангом, гайка выполн етс с чередующимис выступами и уступами, а фланец выполнен с чередующимис лысками и выступами, при этом патрубок выполнен со- ставным, причем составные элементы соединены между собой в хвостовой части резьбой.The goal is achieved due to the fact that, in a device containing a cylindrical, pointed drummer in the front part of the body with a cavity and a window in the tail part, a stepped nozzle displaced axially, fixed through the flange to the body, a nut, a fitting with a hose, the nut is made with alternating protrusions and ledges, and the flange is made with alternating flips and protrusions, while the nozzle is made of composite, with the constituent elements interconnected in the tail part with threads.

Это обеспечивает фиксацию положени патрубка в режиме пр мого и обратного хо- дов.This ensures that the nozzle position is fixed in the forward and reverse modes.

Целесообразно один из элементов составного патрубка выполн ть на конце резьбы с буртом дл исключени рассоединени составных элементов патрубка, а другойIt is advisable to perform one of the elements of the composite nozzle at the end of the thread with the collar to prevent disconnection of the constituent elements of the nozzle, and the other

элемент выполн ть с кольцевой расточкой, диаметр которой превышает диаметр бурта.the element is made with an annular bore, the diameter of which exceeds the diameter of the collar.

Такое выполнение конструкции позвол ет повысить надежность работы, так как исключает саморассоединение элементов конструкции составного патрубка на составные части.This embodiment of the design allows to increase the reliability of work, since it eliminates the self-unification of the structural elements of the composite pipe into its component parts.

Целесообразно на фланце выполн ть кольцевой формы пазы, размещенные на выступе по периферии с заднего торца, причем каждый из пазов ограничен продольным выступом, а ширина пазов соответствует толщине выступов гайки.It is advisable to make annular grooves on the flange placed on the protrusion on the periphery from the rear end, each of the grooves being limited by a longitudinal protrusion, and the width of the grooves corresponds to the thickness of the protrusions of the nut.

При этом повышаетс надежность работы устройства,-так как исключаетс прокручивание фланца относительно гайки,This increases the reliability of the device, as it prevents the flange from spinning relative to the nut,

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - воздухораспределительный механизм; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - гайка, разрез.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 - air distribution mechanism; in fig. 3 is a section A-A in FIG. 2; in fig. 4 is a view B in FIG. 2; in fig. 5 - nut, cut.

Устройство состоит из корпуса 1, ударника 2, патрубка 3, фланца 5, резиновых втулок 4, 6, шайбы 7, пружинного кольца 8 и гайки 9. Патрубок 3 посредством деталей 4-9 закреплен к хвостовой части корпуса 1. Шланг 10 прикреплен к штуцеру 11, который через втулку 12 и резьбу 13 присоединен к патрубку 3. На конце патрубка 3 имеетс бурт 14, исключающий рассоединение втулки 12 с патрубком 3. Втулка 12 монтируетс на штуцере 11с нат гом дл исключени проворота одной детали относительно другой . Гайка 9 выполнена с чередующимис выступами 15 и углублени ми 16, причем рассто ние между торцами выступов 15 и углублений 16 соответствует необходимому смещению патрубка 3 дл смены режима работы с пр мого хода на обратный. Фланец 5 выполнен со сквозными лысками 17, имеющими любую форму, которые совместно со стенкой корпуса 1 образуют каналы 18 дл удалени отработанного сжатого воздуха в атмосферу. Ширина лысок 17 фланца 5 превышает ширину выступов 15 гайки 9. С торца фланца 5 имеютс пазы 19, выполненные по окружности, причем их количество соответствует количеству выступов 15 гайки 9, а их ширина больше ширины выступов 15. Пазы 19 с одной стороны ограничены уступом 20. Ударник 2 выполнен с окном 21 и полостью 22, служащей камерой пр мого хода. Камера 21 обратного хода образована стенками корпуса 1 и ударника 2.The device consists of a housing 1, a drummer 2, a nozzle 3, a flange 5, rubber bushings 4, 6, washers 7, a spring ring 8 and a nut 9. The nozzle 3 is fixed to the tail part 1 by means of parts 4-9. The hose 10 is attached to the fitting 11, which is connected through the sleeve 12 and the thread 13 to the nozzle 3. At the end of the nozzle 3, there is a shoulder 14, which prevents the sleeve 12 from disconnecting with the nozzle 3. The sleeve 12 is mounted on the nozzle 11c tightly to prevent rotation of one part relative to the other. The nut 9 is made with alternating protrusions 15 and recesses 16, and the distance between the ends of the projections 15 and the recesses 16 corresponds to the required displacement of the pipe 3 to change the mode of operation from forward to reverse. The flange 5 is made with through-flats 17, having any shape, which, together with the wall of the housing 1, form channels 18 for removing the exhausted compressed air to the atmosphere. The faces 17 of the flange 5 are wider than the width of the protrusions 15 of the nut 9. There are grooves 19 circumferentially on the end of the flange 5, their number corresponding to the number of projections 15 of the nut 9 and their width greater than the width of the projections 15. The grooves 19 are on one side limited by a ledge 20 Drummer 2 is made with a window 21 and a cavity 22 serving as a forward stroke chamber. Camera 21 reverse formed by the walls of the housing 1 and the drummer 2.

Принцип работы устройства заключаетс в следующем.The principle of operation of the device is as follows.

В режиме пр мого хода патрубок 3 с фланцем 5 установлены в переднем положении , когда выступы 15 гайки 9 размещены в пазах 19 кольцевой формы фланца 15. Вращением шланга 10 через штуцер 11, втулку 12 и резьбовую пару 13 патрубок 3 сдвигаетс вправо, и тем самым выбираетс зазор между фланцем 5 и гайкой 9. Кроме того, создаваема при этом сила трени между фланцем 5 и гайкой 9 исключает самопроизвольный поворот этих деталей.In the forward stroke mode, the nozzle 3 with the flange 5 is installed in the forward position when the protrusions 15 of the nuts 9 are placed in the grooves 19 of the annular shape of the flange 15. Rotation of the hose 10 through the nozzle 11, the sleeve 12 and the threaded pair 13 the nozzle 3 is shifted to the right, and thus a gap between the flange 5 and the nut 9 is selected. In addition, the frictional force between the flange 5 and the nut 9 is created thereby preventing spontaneous rotation of these parts.

При подаче сжатого воздуха по шлангу 10 в камеру 22 пр мого хода ударник 2 движетс вперед, нанос в переднем положе- нии удар по корпусу 1, В этот же момент открываетс окно 21 ударника 2, и сжатый воздух из камеры 22 пр мого хода поступает в камеру 23 обратного хода. Давление сжатого воздуха в обеих камерах выравни- ваетс , и благодар разности площадей ударника 2, выход щих в рабочие камеры пр мого и обратного ходов, ударник 2 движетс назад. Когда окно 21 ударника 2 выйдет за торцевую кромку патрубка 3, произойдет выхлоп сжатого воздуха из камеры 23 через каналы 18 в атмосферу. Затем давлением наход щегос в камере 22 сжатого воздуха ударник 2 начнет двигатьс вперед, и цикл повторитс .When compressed air is supplied through hose 10 to chamber 22 of forward travel, impactor 2 moves forward, strikes body 1 in the forward position. At the same moment, window 21 of impactor 2 opens, and compressed air from chamber 22 of forward travel enters camera 23 reverse. The pressure of the compressed air in both chambers is equalized, and due to the difference in the areas of the firing pin 2, going out into the working chambers of the forward and backward strokes, the firing pin 2 moves backwards. When the window 21 of the firing pin 2 leaves the end edge of the nozzle 3, the compressed air will escape from the chamber 23 through the channels 18 to the atmosphere. Then, the pressure of the impactor 2, which is located in the compressed air chamber 22, will begin to move forward and the cycle will be repeated.

Наличие кольцевых пазов 19 во фланце 5 повышает удобство в работе, так как поворот фланца 5 ограничен с двух сторон упорами . Однако с точки зрени работоспособности конструкции можно фланец 5 выполн ть и без пазов. В этом случае необходимо было бы экспериментально определить угол поворота шланга 10, чтобы выступ 15 гайки 9 разместилс под выступом 15 фланца 5, или, возможно, до- полнительно снабдить фланец 5 какими-то ограничител ми.The presence of the annular grooves 19 in the flange 5 increases the ease of operation, since the rotation of the flange 5 is limited on both sides by the stops. However, from the point of view of the performance of the structure, flange 5 can also be made without grooves. In this case, it would be necessary to experimentally determine the angle of rotation of the hose 10, so that the protrusion 15 of the nut 9 is placed under the protrusion 15 of the flange 5, or, possibly, to provide the flange 5 with some kind of restraints.

Дл реверсировани хода необходимо вращением шланга 10 (например, влево) развинтить резьбовое соединение 13, Когда втулка 12 упретс в бурт 14, начнет вращатьс патрубок 3 с фланцем 5, и выступы 15 гайки 9, продвига сь по кольцевому пазу 19, установ тс над лысками 17 фланца 6. Затем нат жением шланга 10 сдвигают патру- бок 3 в углублени 16 гайки 9 и, враща шланг 10 в другую сторону, ввинчивают втулку 12 в патрубок 3 и тем самым выбирают зазор между торцами фланца 5 и углублени 16, что исключает самопроизвольное переключение режима работы с обратного хода на пр мой. В, случае переключени режима работы с пр мого хода на обратный при наличии в камере 22 сжатого воздуха при вращении фланца 5 с патрубком 3 сме- щение последних в заднее положение, соответствующее обратному ходу, произойдет автоматически под действием давлени сжатого воздуха в камере 22 при совмещении выступов 15 гайки 9 с лысками 17 фланца 5. Крайние положени , которые может занимать фланец 5 при вращении относительно гайки 9, вл ютс : когда выступ 15 упираетс в выступ 20 кольцевого паза 19, что соответствует режиму работы на пр мом ходу, и когда выступ 15 гайки 9 упираетс в боковую стенку лыски 17, размещенную с другой стороны выступа 20, что определ ет совмещение лыски 17 с выступом 15 гайки 9. Воздухораспределение аналогично режиму работы на пр мом ходу. Однако благодар смещению патрубка 3 удар будет происходить по гайке 9.To reverse the course, it is necessary to unscrew the threaded connection 13 by rotating the hose 10 (for example, to the left). When the sleeve 12 rests on the collar 14, the nozzle 3 with the flange 5 will rotate and the projections 15 of the nut 9 will move over the annular groove 19 and set over the flips 17 of the flange 6. Then, by tensioning the hose 10, the nozzle 3 is pushed into the grooves 16 of the nut 9 and, rotating the hose 10 to the other side, the sleeve 12 is screwed into the nozzle 3 and thereby selects the gap between the ends of the flange 5 and the groove 16, which excludes spontaneous switching mode with reverse n straight. In the case of switching the operating mode from direct to reverse, when compressed air is present in chamber 22, when the flange 5 rotates with nipple 3, the latter are displaced to the rear position corresponding to reverse travel, will automatically occur under pressure of compressed air in chamber 22. the protrusions 15 of the nut 9 with the flaps 17 of the flange 5. The extreme positions that the flange 5 can occupy when rotating relative to the nut 9 are: when the protrusion 15 abuts against the protrusion 20 of the annular groove 19, which corresponds to the mode of operation on the forward stroke, and and the protrusion 15 of the nut 9 rests on the side wall of the flat 17, located on the other side of the protrusion 20, which determines the combination of the flat face 17 with the protrusion 15 of the nut 9. The air distribution is similar to the mode of operation on a straight course. However, due to the displacement of the pipe 3, the blow will occur on the nut 9.

Дл перевода с обратного хода на пр мой необходимо операции повтор ть в обратной последовательности при отключении подачи сжатого воздуха в устройство . Эта операции осуществл етс при выходе устройства из скважины, т.е. на поверхности.To switch from reverse to direct, operations must be repeated in reverse order when the compressed air supply to the device is turned off. This operation is performed when the device leaves the well, i.e. on a surface.

В обеих положени х патрубок 3 фиксируетс нат жением резьбовой парой 13, что исключает самореверсирование устройства . При попадании частиц грунта между контактирующими поверхност ми патрубок 3 не будет смещен в осевом направлении (дл этого необходим поворот, что при работающем устройстве не может быть осуществлено , так как не имеетс соответствующих сил).In both positions, the pipe 3 is fixed by the tension of the threaded pair 13, which eliminates the self-reversal of the device. When soil particles hit between the contacting surfaces, the nozzle 3 will not be displaced in the axial direction (this requires a turn, which cannot be carried out when the device is operating, since there are no corresponding forces).

Применение предлагаемого устройства повышает надежность работы за счет иск- л.ючени возможности самореверсировани при работе в режиме пр мого и обратного ходов, что повышает удобство в обслуживании .The application of the proposed device improves the reliability of operation due to the elimination of the possibility of self-reversal during the operation in the forward and reverse stroke modes, which increases the ease of maintenance.

Claims

1. A pneumatic reversing percussion device containing a cylindrical body pointed in the front part, a drummer placed in the case with a cavity and a window in the tail section, a stepped nipple mounted axially displaced, which is attached through the flange to the case, a nut, fitting hose, characterized in that, in order to increase reliability while simplifying maintenance, the nut is made with alternating protrusions and ledges, and the flange is made with alternating flats and protrusions, and this nozzle is made composite, and its elements are interconnected in the tail section by means of a threaded connection.

2. A device according to claim 1, characterized in that one of the elements of the composite pipe has a shoulder and the other is provided with an annular bore for placement in the last shoulder.

3. The device according to claim 1, which differs from the form, wherein each of the grooves is limited so that from the back end of the flange on its longitudinal protrusion, and the width of the grooves on the projection, the grooves of the ring-shaped correspond to the thickness of the protrusions of the nut.

zfc /. /

J

3

Z 8 х l xx #

rig 2

ЈЈ

tpt / g four

XЈ

.Ј