SU564392A1

SU564392A1 - Hydropneumatic impact gear for forming wells in soil

Info

Publication number: SU564392A1
Application number: SU7602320684A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Никитович Ешуткин; Геннадий Георгиевич Пивень; Владимир Васильевич Харченко; Юрий Михайлович Смирнов; Валерий Иванович Цой
Original assignee: Карагандинский политехнический институт
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1976-02-02
Publication date: 1977-07-05

Description

(54) ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ(54) HYDROPNEUMATIC SHOCK MECHANISM FOR FORMATION OF WELLS IN GROUND

Изобретение относитс к гидропневматическому ударному механизму дл образовани скважин в грунте путем его уплотнени , который может быть использован дл бестраншейной прокладки труб и кабелей.The invention relates to a hydropneumatic impact mechanism for the formation of wells in the ground by sealing it, which can be used for trenchless laying of pipes and cables.

Известен гидропневматический ударный механизм , имеющий заостренный с одного конца цилиндр, где поступательно перемещаетс боек, сообщающий ему удары. Боек совместно с цилиндром образует напорную и сливную гидравлические камеры и заполн емую сжатым газом камеру рабочего хода, при этом он взаимодействует с подпружиненным золотником, который служит дл поочередного подсоединени гидравлических камер к сливной и напорной магистрал м при взводе и рабочем ходе бойка 1.A hydropneumatic percussion mechanism is known, having a cylinder pointed at one end, where the striker moves progressively, giving it blows. The firing pin together with the cylinder forms a pressure and drain hydraulic chambers and a working stroke chamber filled with compressed gas, while it interacts with a spring-loaded slide valve, which serves to alternately connect the hydraulic chambers to the drain and pressure piping during arming and working stroke of the striker 1.

Однако этот ударный механизм не обладает достаточной ударной мощностью и надежностью действи .However, this impact mechanism does not have sufficient impact power and reliability of operation.

Более близким техническим решением к предлагаемому вл етс гидропневматический ударный механизм дл образовани скважин в грунте, содержащий цилиндр, в котором размещен аксиально подвижный боек, образующий с ним напорную и сливную гидравлические камеры и заполн емую сжатым газом камеру рабочего хода и взаимодействующий с расположенным коаксиально ему подпружиненным золотником , служащим дл поочередного подсоединени гидравлических камер к сливной и напорной магистрал м при взводе и рабочем ходе бойка 2.A closer technical solution to the present invention is a hydropneumatic percussion mechanism for the formation of wells in the ground, comprising a cylinder in which an axially movable head is placed, forming with it a pressure and drain hydraulic chambers and a working stroke chamber filled with compressed gas and interacting with a spring loaded coaxial to it a spool serving for alternately connecting the hydraulic chambers to the drain and pressure lines of m during the charging and working stroke of the striker 2.

В этом механизме в период рабочего хода бойка жидкость под давлением продолжает поступать от насоса в напорную камеру, что создает дополнительные гидравлические сопротивлени движению бойка и снижает ударную мощность механизма.In this mechanism, during the working stroke of the striker, pressurized fluid continues to flow from the pump into the pressure chamber, which creates additional hydraulic resistance to the movement of the striker and reduces the impact power of the mechanism.

Золотник и взаимодействующие с ним детали механизма подвержены быстрому износу , так как имеют сопр гаемые поверхности, что вли ет на надежность действи механизма. Кроме того в конце рабочего хода бойка при перекрытии втулкой пазов золотника и при дальнейшем движении золотника под действием бойка в напорной камере возникает гидравлический удар, отрицательно сказывающийс на ударной монтности и надежности действи механизма.The spool and the parts of the mechanism interacting with it are subject to rapid wear, since they have mating surfaces, which affects the reliability of the mechanism. In addition, at the end of the working stroke of the striker, when the sleeve overlaps the spool slots and as the slide moves further under the action of the striker, a hydraulic shock occurs in the pressure chamber, which adversely affects the impact strength and reliability of the mechanism.

Цель изобретени - повышение ударной мощности и надежности действи механизма.The purpose of the invention is to increase the impact power and reliability of the mechanism.

Эта цель достигаетс благодар тому, что сливна камера отделена от напорной подвижной перемычкой, взаимодействующей с золотником , который расположен между ней и поршнем бойка и сопр жен с внутренней поверхностью цилиндра, образу с ней сливную полость , где размещена пружина, и напорную полость, периодически сообщаемые через отверсти в золотнике со сливной и напорной магистрал ми .This goal is achieved due to the fact that the drain chamber is separated from a pressure movable jumper that interacts with the spool, which is located between it and the striker piston and mates with the inner surface of the cylinder, forming a drain cavity with the spring, and the pressure cavity, periodically reported through the holes in the slide with drain and pressure lines.

На чертеже изображен предложенный гидропневматический ударный механизм.The drawing shows the proposed hydropneumatic shock mechanism.

Гидропневматический ударный механизм включает цилиндр 1, боек 2 с выступом 3 на штоке 4, поршень 5 с выступом 6, подвижную перемычку 7 с упорами, трубчатый золотник 8, расположенный коаксиально бойку 2 между перемычкой 7 и поршнем 5, и пружину 9 сжати . Цилиндр 1 и боек 2 в совокупности образуют камеру 10 рабочего хода, заполненную сжатым до определенного давлени газом, напорную 11 и сливную 12 гидравлические камеры, соединенные соответетвенно с напорной 13 и сливной 14 магистрал ми.Hydropneumatic percussion mechanism includes a cylinder 1, a striker 2 with a protrusion 3 on the rod 4, a piston 5 with a protrusion 6, a movable jumper 7 with stops, a tubular spool 8 located coaxially to the striker 2 between the jumper 7 and the piston 5, and a compression spring 9. Cylinder 1 and nipple 2 together form a working stroke chamber 10 filled with compressed gas at a certain pressure, pressure head 11 and drain 12 hydraulic chambers connected respectively to pressure head 13 and drain line 14.

Трубчатый золотник 8 совместно с цилиндром I образует кольцевую напорную полость 15, котора соединена через отверстие 16 с напорной камерой II, и кольцевую сливную полость 17, котора через отверстие 18 соединена со сливной магистралью 14. Напорна полость 15 имеет возможность посредством сливного отверсти 19 соедин тьс со сливной полостью 12.The tubular valve 8, together with cylinder I, forms an annular pressure cavity 15, which is connected through an opening 16 with a pressure chamber II, and an annular drain cavity 17, which through an opening 18 is connected to a drain line 14. The pressure cavity 15 has the ability to connect through a drain hole 19 with drain cavity 12.

Гидропневматический ударный механизм дл образовани скважин в грунте работает следующим образом.Hydropneumatic percussion mechanism for the formation of wells in the ground works as follows.

Под действием давлени сжатого газа, наход щегос в камере 10 рабочего хода, боек 2 находитс в крайнем левом положении. При этом под действием выступа на поршне 5 трубчатый золотник 8 и подвижна перемьгчка 7 также наход тс в крайнем левом положении. Отверстие 19 перекрыто трубчатым золотником 8, вследствие чего напорна камера 11 отсечена от сливной камеры 12.Under the action of pressure of compressed gas, which is located in the working stroke chamber 10, the head 2 is in the extreme left position. In this case, under the action of the protrusion on the piston 5, the tubular valve 8 and the movable crosspiece 7 are also in the extreme left position. The hole 19 is blocked by a tubular valve 8, whereby the pressure chamber 11 is cut off from the drain chamber 12.

Рабоча жидкость по напорной магистрали 13 поступает в напорную камеру П. Усилие, действующее на боек 2 со стороны напорной камеры 11, превосходит усилие, действующее на него со стороны камеры 10 рабочего хода , вследствие чего происходит взвод бойка 2, т. е. перемещение в правое положение. При этом золотник 8 удерживаетс в крайнем левом положении под действием давлени жидкости в кольцевой напорной полости 15.The working fluid through the pressure line 13 enters the pressure chamber P. The force acting on the striker 2 from the pressure chamber 11 exceeds the force acting on it from the camera 10 of the working stroke, as a result of which the striker 2 is charged, i.e. right position. At the same time, the spool 8 is held in the extreme left position under the action of fluid pressure in the annular pressure cavity 15.

В конце взвода подвижна перемычка 7 и трубчатый золотник 8 посредством выступа 3 на н1токе 4 перемещаютс вправо, происходит перекрытие золбтником 8 напорной магистрали 13 и одновременное открытие отверсти 19, аAt the end of the platoon, the movable jumper 7 and the tubular spool 8 are moved to the right by the protrusion 3 on the bridge 4, the zoltbnik 8 overlaps the pressure line 13 and simultaneously opens the hole 19, and

также вытеснение жидкости из кольцевой напорной полости 15 золотника 8 в напорную камеру 11. Обладающий инерцией боек 2 продолжает двигатьс вправо, перемеща подвижную перемычку 7 и трубчатый золотник 8 в крайнее правое положение, при котором напорна камера 11 отсоедин етс от напорной магистрали 13 и кольцевой полости 15 золотника и соедин етс через отверстие 19 со сливной камерой 12.the liquid is also expelled from the annular pressure cavity 15 of the spool 8 into the pressure chamber 11. The inertial head 2 continues to move to the right, moving the movable bridge 7 and the tubular valve 8 to the extreme right position at which the pressure chamber 11 is disconnected from the pressure line 13 and the annular cavity 15 of the spool and is connected through the opening 19 to the discharge chamber 12.

Под действием результирующего усили , действующего на боек 2 со стороны камеры 10 рабочего хода, он движетс влево. Происходит рабочий ход бойка 2. Трубчатый золотник 8 в этот период удерживаетс в крайнем правом положении усилием пружины 9. В конце рабочего хода бойка 2 выступ 6 на поршне 5 воздействует на трубчатый золотник 8 и перемещает его и подвижную перемычку 7 в крайнее левое положение, разобща при этом посредством золотника 8 напорную камеру 11 от сливнойUnder the action of the resultant force acting on the hammer head 2 from the side of the working stroke chamber 10, it moves to the left. The working stroke of the striker 2 takes place. During this period, the tubular spool 8 is held in the extreme right position by the force of the spring 9. At the end of the striker's stroke 2, the protrusion 6 on the piston 5 acts on the tubular spool 8 and moves it and the movable jumper 7 to the extreme left position at the same time through the spool 8 pressure chamber 11 from the drain

12 и соедин ее с напорной магистралью 13. Далее цикл повтор етс .12 and connect it to the pressure line 13. Then the cycle repeats.

Claims

1. USSR author's certificate number 391239, cl. E 21 C 3/20, 1970.

2. USSR author's certificate number 407013, cl. Е 21 С 3/00, 1971. i2 7В 9 17 15 IS tl 6 I I I / / / / / / / / 5 /