Устройство ударного действия для забивания инструментов в грунт (варианты)

Полезная модель относится горной и строительной технике - к пневмоударным устройствам, используется для забивания в грунт и т.д. клиновых инструментов различного профиля. Устройство включает корпус с впускным каналом и выхлопным отверстием, ударник, установленный в корпусе с возможностью перемещения, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, запорный клапан. На наружной поверхности в передней части ударника выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника. Запорный клапан в виде упругого кольца установлен в кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса. Ограничитель выполнен в виде углублений, поверхность кольцевого выступа - сферической/конической, а упругое кольцо запорного клапана в сечении - прямоугольным/круглым. Наковальня связана с хвостовиком инструмента через упругий амортизатор. Корпус имеет в передней части дополнительный впускной канал, соединенный с магистралью дроссельным каналом. Впускной и дроссельный каналы снабжены кранами для впуска сжатого воздуха в камеры прямого и обратного хода соответственно. В первом варианте направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса / на наружной поверхности ударника, а во втором варианте - в виде кольцевого выступа на внутренней поверхности корпуса / на наружной поверхности ударника, при этом выхлопное отверстие расположено в передней боковой части корпуса.

2 н.п. ф-лы, по 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Техническое решение относится к горной и строительной технике, а именно к пневмоударным устройствам, и может быть использовано для забивания в грунт, в шпуры горных пород и искусственных каменных материалов клиновых инструментов различного профиля.

Известна пневмоударная машина для забивания стержней в грунт по патенту РФ 2276229, кл. Е02D 7/08, B25D 9/00, опубл. в БИ 13 за 2006 г., содержащая ударную массу, направляющий узел для движения-ударной массы, узел подъема ударной массы, имеющий корпус с полостью, в которой размещено распределительное устройство, и рабочую камеру для сжатого воздуха, образованную корпусом узла подъема ударной массы и мембраной, имеющей отверстие для выхлопа сжатого воздуха. Корпус узла подъема ударной массы имеет канал для подачи сжатого воздуха из магистрали и отверстие для подачи сжатого воздуха в рабочую камеру из полости, в которой размещено распределительное устройство. Ударная масса установлена с возможностью взаимодействия с мембраной и через упомянутые отверстия - для выхлопа сжатого воздуха в мембране и для подачи сжатого воздуха в корпусе узла подъема ударной массы - с распределительным устройством, выполненным в виде подпружиненного клапана отсечки. Направляющий узел для движения размещенной в нем ударной массы имеет выхлопные окна и выполнен в виде установленной вертикально трубы с крышкой, которые соединены с корпусом узла подъема ударной массы. Корпус узла подъема ударной массы имеет ступенчатую полость, в которой размещен подпружиненный трехступенчатый стержень, по меньшей мере, два отверстия для подачи сжатого воздуха в рабочую камеру из полости, в которой размещено распределительное устройство, и крышку, выполненную заодно с трубой, в полости которой размещен нижний торец трехступенчатого стержня и верхний торец забиваемого стержня. Трехступенчатый стержень установлен с возможностью осевого смещения относительно корпуса узла подъема ударной массы и взаимодействия верхним торцом с ударной массой, а нижним - с забиваемым стержнем. Распределительное устройство установлено с возможностью взаимодействия с ударной массой через мембрану, кольцевую пластину и жесткие связи, свободно пропущенные через указанные отверстия корпуса узла подъема ударной массы, при этом центральная ступень трехступенчатого стержня имеет поперечный размер больше поперечного размера меньшей части ступенчатой полости корпуса узла подъема ударной массы.

Недостатком этой пневмоударной машины является ее относительно большая масса при сравнительно небольшой энергии удара, т.к. прямой ход ударника осуществляется за счет сил гравитации. Это повышает металлоемкость машины и требует применения грузоподъемного устройства для установки и перемещения машины по рабочей площадке. При этом она неспособна забивать стержни в грунт в горизонтальном направлении, что ограничивает возможности ее использования. Кроме того, машина имеет сравнительно сложную конструкцию распределительного устройства, что предопределяет расшатывание его элементов и износ мембраны при взаимодействии с ударной массой и, как следствие, снижает надежность работы машины.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство ударного действия по патенту РФ 2105881, кл. Е21С 3/24, E02F 5/18, опубл. в БИ 6 за 1998 г., содержащее корпус с впускным и выхлопным отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника выполнена кольцевая канавка, на внутренней поверхности корпуса выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода, а запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса. Ограничитель обратного хода ударника выполнен в виде углублений или сквозных отверстий на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, а поверхность переднего кольцевого выступа выполнена сферической или конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным или круглым. Устройство снабжено направляющим элементом для ударника, выполненным в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника, при этом корпус снабжен наковальней, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевой выступ и ограничитель обратного хода.

Недостатком этого устройства является невозможность забивания инструментов в грунт на начальной стадии их погружения без применения силового подающего устройства, которое поджимает устройство к забиваемому инструменту, компенсируя реактивные силы отдачи корпуса. Это связано со значительным усложнением и удорожанием технологического комплекса оборудования при использовании данного устройства.

Также недостатком устройства является невозможность забивания в грунт инструментов без применения приспособления для передачи ударного импульса от него к забиваемому инструменту, которое может быть выполнено, например, в виде цилиндрической или конической насадки по а.с.

СССР 607902, неподвижно соединяющей нижнюю часть устройства с концом забиваемого инструмента, обеспечивающего точность передачи ударных импульсов хвостовику инструмента. Однако указанное приспособление увеличивает потери энергии удара в системе ударник - наковальня - приспособление для передачи ударного импульса - забиваемый инструмент. Все это снижает эффективность работы устройства.

При выполнении канала для сообщения камер прямого и обратного хода в ударнике и направляющего элемента для ударника в виде кольцеобразного ряда выступов на его наружной поверхности или на внутренней поверхности корпуса увеличивается число концентраторов напряжений в ударнике или в корпусе, при этом усложняется технология изготовления устройства за счет операций по фрезерованию кольцеобразного ряда выступов и сверлению канала в ударнике. Все это понижает надежность работы устройства и повышает затраты на его изготовление.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности работы устройства за счет уменьшения потерь энергии удара в корпусе и снижения затрат на забивание инструмента данным устройством путем упрощения технологического комплекса оборудования, что может быть позволено за счет устранения реактивных сил отдачи корпуса машины на начальном этапе забивания инструмента в грунт, при повышении надежности работы устройства и понижении затрат на его изготовление за счет упрощения конструкции.

Поставленная задача решается следующим образом. Предлагается устройство ударного действия для забивания инструментов в грунт, включающее корпус с впускным каналом для соединения с магистралью и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевой выступ и ограничитель обратного хода, а запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в указанной кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса. Ограничитель обратного хода ударника выполнен в виде углублений, поверхность указанного кольцевого выступа корпуса выполнена сферической или конической, а упругое кольцо запорного клапана в сечении выполнено прямоугольным или круглым, при этом направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника. Согласно техническому решению корпус имеет в передней части дополнительный впускной канал, соединенный с магистралью дроссельным каналом, при этом впускной и дроссельный каналы снабжены кранами для впуска сжатого воздуха в камеры прямого и обратного хода соответственно. Наковальня связана с хвостовиком инструмента через упругий амортизатор.

Указанная совокупность признаков позволяет устранить реактивные силы отдачи корпуса на начальном этапе погружения инструмента в грунт за счет возможности подачи сжатого воздуха только в камеру обратного хода через соответствующий кран, тем самым заставляя ударник совершать прямой ход под действием гравитации. Это повышает эффективность работы устройства, т.к. не требует в технологии забивания инструмента применения силового подающего устройства и тем самым снижает затраты на забивание инструмента данным устройством. Кроме того, отсутствие канала в ударнике упрощает конструкцию устройства и тем самым повышает надежность его работы и уменьшает затраты на изготовление.

Целесообразно наковальню выполнить в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который поджат к втулке накидной гайкой или запорным кольцом и внутренней поверхностью запрессован между буртами хвостовика инструмента, что позволяет обеспечить непосредственное взаимодействие ударника и торца хвостовика инструмента и уменьшить потери ударного импульса в корпусе устройства. Дополнительно такое выполнение наковальни компенсирует реактивные силы отдачи корпуса при работе устройства в режиме двухстороннего действия, тем самым удерживает корпус устройства на забиваемом инструменте, а силы отдачи корпуса уравновешиваются силами трения инструмента о грунт, стенки шпура и т.п.Все это повышает эффективность работы устройства при забивании инструментов.

Целесообразно также наковальню выполнить в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который внутренней поверхностью запрессован между буртами промежуточной втулки, посаженной на конический хвостовик инструмента, который поджат к промежуточной втулке дополнительной накидной гайкой. Это, в дополнение к изложенному выше, позволяет при необходимости легко снимать корпус устройства с хвостовика инструмента и устанавливать его на другой инструмент, подлежащий забиванию, что увеличивает производительность работ по забиванию инструментов данным устройством и тем самым повышает эффективность работы устройства.

1. Во втором варианте исполнения предлагается устройство ударного действия для забивания инструментов в грунт, включающее корпус с впускным каналом для соединения с магистралью и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевой выступ и ограничитель обратного хода, а запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в указанной кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса. Ограничитель обратного хода ударника выполнен в виде углублений, поверхность указанного кольцевого выступа корпуса выполнена сферической или конической, а упругое кольцо запорного клапана в сечении выполнено прямоугольным или круглым. Согласно техническому решению корпус имеет в передней части дополнительный впускной канал, соединенный с магистралью дроссельным каналом, при этом впускной и дроссельный каналы снабжены кранами для впуска сжатого воздуха в камеры прямого и обратного хода соответственно. Направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцевого выступа на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника, выхлопное/выхлопные отверстия расположены в передней боковой части корпуса. Наковальня связана с хвостовиком инструмента через упругий амортизатор.

Указанная совокупность признаков позволяет устранить реактивные силы отдачи корпуса на начальном этапе погружения инструмента в грунт за счет возможности подачи сжатого воздуха только в камеру обратного хода через соответствующий кран, тем самым заставляя ударник совершать прямой ход под действием гравитации. Это повышает эффективность работы устройства, т.к. не требует в технологии забивания инструмента применения силового подающего устройства и тем самым снижает затраты на забивание инструмента данным устройством. Кроме того, выполнение направляющего элемента для ударника в виде кольцевого выступа на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника при расположении выхлопных отверстий в передней боковой части корпуса, а также отсутствие канала в ударнике уменьшает число концентраторов напряжений на ударнике и упрощает технологию изготовления устройства за счет исключения операций по фрезерованию кольцеобразного ряда выступов на ударнике, как в прототипе, и сверления канала в ударнике. Это упрощает конструкцию устройства и тем самым повышает надежность его работы и уменьшает затраты на изготовление.

Целесообразно наковальню выполнить в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который поджат к втулке накидной гайкой или запорным кольцом и внутренней поверхностью запрессован между буртами хвостовика инструмента, что позволяет обеспечить непосредственное взаимодействие ударника и торца хвостовика инструмента и уменьшить потери ударного импульса в корпусе устройства. Дополнительно такое выполнение наковальни компенсирует реактивные силы отдачи корпуса при работе устройства в режиме двухстороннего действия, тем самым удерживает корпус устройства на забиваемом инструменте, а силы отдачи корпуса уравновешиваются силами трения инструмента о грунт, стенки шпура и т.п. Все это повышает эффективность работы устройства при забивании инструментов.

Целесообразно также наковальню выполнить в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который внутренней поверхностью запрессован между буртами промежуточной втулки, посаженной на конический хвостовик инструмента, который поджат к промежуточной втулке дополнительной накидной гайкой. Это, в дополнение к изложенному выше, позволяет при необходимости легко снимать корпус устройства с хвостовика инструмента и устанавливать его на другой инструмент, подлежащий забиванию, что увеличивает производительность работ по забиванию инструментов данным устройством и тем самым повышает эффективность работы устройства.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами фиг.1-3, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства по первому варианту исполнения (справа от оси - направляющий элемент для ударника выполнен на наружной поверхности ударника, слева - на внутренней поверхности корпуса); на фиг.2 - продольный разрез устройства по второму варианту исполнения (справа от оси - направляющий элемент для ударника выполнен на наружной поверхности ударника, слева - на внутренней поверхности корпуса); на фиг.3 - продольный разрез передней части устройства с упругим амортизатором, запрессованным между буртами промежуточной втулки.

Устройство ударного действия для забивания инструментов в грунт (далее - устройство) по первому варианту исполнения содержит корпус 1 (фиг.1), ударник 2, установленный с возможностью перемещения в корпусе 1, патрубок 3, камеру 4 прямого хода, камеру 5 обратного хода, ограничитель обратного хода в виде углублений 6, запорный клапан 7 (далее - клапан 7), направляющий элемент для ударника 2 в виде кольцеобразного ряда выступов 8 на внутренней поверхности корпуса 1 (фиг.1, слева от оси) или на наружной поверхности ударника 2 (фиг.1, справа от оси), хвостовик 9 инструмента 10 и упругий амортизатор 11 (далее - амортизатор 11). Корпус 1 включает наковальню 12, выполненную в виде втулки, посаженной на амортизатор 11, поджатый к втулке накидной гайкой 13 (справа от оси) или запорным кольцом 13 (слева от оси), и гайку 14 в задней его части. Устройство имеет впускной канал 15 для соединения с магистралью и дополнительный впускной канал 16, проходящие через патрубок 3 и наковальню 12 корпуса 1 соответственно. Выхлопные отверстия 17 выполнены в гайке 14. На внутренней поверхности наковальни 12 выполнен кольцевой выступ 18, который расположен между ее цилиндрическими поверхностями 19 и 20. Поверхность кольцевого выступа 18 корпуса 1 выполнена сферической или конической. На наружной поверхности ударника 2 выполнена кольцевая канавка 21, в которой установлен клапан 7 в виде упругого кольца, имеющего наружную 22 и внутреннюю 23 поверхности. Клапан 7 установлен с возможностью взаимодействия наружной поверхностью 22 с цилиндрической поверхностью 19 наковальни 12. Патрубок 3 установлен с возможностью взаимодействия наружной поверхностью (поз. не обозначена) с внутренней поверхностью (поз. не обозначена) ударника 2.

Клапан 7 может быть выполнен в виде упругого кольца круглого или прямоугольного сечения.

Амортизатор 11 внутренней поверхностью может быть запрессован между буртами хвостовика инструмента 10 (фиг.1) или между буртами промежуточной втулки 24 (фиг.3), посаженной на конический хвостовик инструмента 10. Конический хвостовик инструмента 10 при этом поджат к втулке 24 дополнительной накидной гайкой 25.

Ограничитель обратного хода в виде углублений 6 выполнен на цилиндрической внутренней поверхности 20 наковальни 12.

Впускной канал 15 снабжен краном 26 для впуска сжатого воздуха в камеру 4 прямого хода из магистрали (поз. не обозначена), а дополнительный впускной канал 16 соединен с магистралью дроссельным каналом 27, который снабжен краном 28 для впуска из нее сжатого воздуха в камеру 5 обратного хода

Устройство ударного действия для забивания инструментов в грунт (далее - устройство) по второму варианту исполнения содержит корпус 1 (фиг.2), ударник 2, установленный с возможностью перемещения в корпусе 1, патрубок 3, камеру 4 прямого хода, камеру 5 обратного хода, ограничитель обратного хода в виде углублений 6, запорный клапан 7 (далее - клапан 7), направляющий элемент для ударника 2 в виде кольцевого выступа 8 на внутренней поверхности корпуса 1 (фиг.2, слева от оси) или на наружной поверхности ударника 2 (фиг.2, справа от оси), хвостовик 9 инструмента 10 и упругий амортизатор 11 (далее - амортизатор 11). Корпус 1 включает наковальню 12, выполненную в виде втулки, посаженной на амортизатор 11, поджатый к втулке накидной гайкой 13 (справа от оси) или запорным кольцом 13 (слева от оси), и гайку 14 в задней его части. Устройство имеет впускной канал 15 для соединения с магистралью и дополнительный впускной канал 16, проходящие через патрубок 3 и наковальню 12 корпуса 1 соответственно. Выхлопные отверстия 17 выполнены в передней боковой части корпуса 1. На внутренней поверхности наковальни 12 выполнен кольцевой выступ 18, который расположен между цилиндрическими поверхностями 19 и 20 наковальни 12. Поверхность кольцевого выступа 18 выполнена сферической или конической. На наружной поверхности ударника 2 выполнена кольцевая канавка 21, в которой установлен клапан 7 в виде упругого кольца, имеющего наружную 22 и внутреннюю 23 поверхности. Клапан 7 установлен с возможностью взаимодействия наружной поверхностью 22 с цилиндрической поверхностью 19 наковальни 12. Патрубок 3 установлен с возможностью взаимодействия наружной поверхностью (поз. не обозначена) с внутренней поверхностью (поз. не обозначена) ударника 2.

Клапан 7 может быть выполнен в виде упругого кольца круглого или прямоугольного сечения.

Амортизатор 11 внутренней поверхностью может быть запрессован между буртами хвостовика инструмента 10 (фиг.1) или между буртами промежуточной втулки 24 (фиг.3), посаженной на конический хвостовик инструмента 10. Конический хвостовик инструмента 10 при этом поджат к втулке 24 дополнительной накидной гайкой 25.

Ограничитель обратного хода в виде углублений 6 выполнен на цилиндрической внутренней поверхности 20 наковальни 12.

Впускной канал 15 снабжен краном 26 для впуска сжатого воздуха в камеру 4 прямого хода из магистрали (поз. не обозначена), а дополнительный впускной канал 16 соединен с магистралью дроссельным каналом 27, который снабжен краном 28 для впуска из нее сжатого воздуха в камеру 5 обратного хода.

В гайке 14 имеются отверстие/отверстия (поз. не обозначены) для постоянного сообщения полости между гайкой 14 и ударником 2 с целью исключения воздушной подушки в этой полости при обратном ходе ударника 2.

Устройство по первому варианту исполнения работает следующим образом. Перед включением устройства его устанавливают клиновой частью инструмента 10 (фиг.1) в грунт в положение перед забиванием. При этом ударник 2 уперт в торец хвостовика 9 инструмента 10, а клапан 7 находится в соприкосновении с цилиндрической поверхностью 19. На начальной стадии погружения, когда инструмент 10 только начинают погружать в грунт, открывают кран 28 и сжатый воздух по дроссельному каналу 27 и дополнительному впускному каналу 16 поступает в камеру 5 обратного хода, и в ней повышается давление. Под действием давления упругое кольцо клапана 7 растягивается и прижимается своей наружной поверхностью 22 к цилиндрической поверхности 19. Одновременно с этим упругое кольцо клапана 7 давлением прижимается к верхней (по чертежу) поверхности кольцевой канавки 21 ударника 2. Под действием давления в камере 5 обратного хода ударник 2 перемещается в верхнее (по чертежу) положение, при этом упругое кольцо клапана 7 скользит по сферической или конической поверхности кольцевого выступа 18.

При прохождении упругим кольцом клапана 7 углублений 6 на цилиндрической поверхности 20 наковальни 12 происходит выхлоп сжатого воздуха из камеры 5 обратного хода через углубления 6 и выхлопные отверстия 17. В этот момент давление на внутреннюю поверхность 23 упругого кольца клапана 7 уменьшается и под действием упругих сил упругое кольцо клапана 7 сжимается. После этого под действием гравитации ударник 2, не встречая сопротивления со стороны камеры 5 обратного хода, ускоренно движется вниз и наносит удар по торцу хвостовика 9 инструмента 10. При этом происходит кратковременная упругая деформация амортизатора 11 и некоторое смещение инструмента 10 относительно корпуса 1 и погружение его в грунт на некоторую глубину. После чего корпус 1 и амортизатор 11 приходят в исходное положение.

В крайнем нижнем положении ударника 2 упругое кольцо клапана 7 соприкасается с цилиндрической поверхностью 19, при этом происходит запирание камеры 5 обратного хода. Далее цикл повторяется.

После серии ударов, когда инструмент 10 сцепился с грунтом силами трения, открывают кран 26, устройство начинает работать в режиме двухстороннего действия, т.е. прямой ход ударника 2 осуществляется под действием сжатого воздуха в камере 4 прямого хода, поступающего через кран 26 и впускной канал 15, а обратный ход - под действием сжатого воздуха в камере 5 обратного хода, поступающего через кран 28, дроссельный канал 27 и дополнительный впускной канал 16.

При прямом ходе ударника 2 сжатый воздух в камере 4 прямого хода действует на ударник 2 и на патрубок 3. При этом ударник 2 стремится вниз (по чертежу) и совершает прямой ход, а патрубок 3 вместе с корпусом 1, включая гайку 14, наковальню 12, накидную гайку 13 (справа от оси) или запорное кольцо 13 (слева от оси), стремится вверх (по чертежу), т.е. возникает реактивная сила отдачи корпуса 1, которая уравновешивается силой трения инструмента 10 о грунт через хвостовик 9 и амортизатор 11 или хвостовик 9 (фиг.3), промежуточную втулку 24 и амортизатор 11. После каждого удара цикл повторяется.

При необходимости перестановки устройства с одного инструмента 10 на другой, воткнутый в грунт инструмент 10, откручивается дополнительная накидная гайка 25, после чего устройство снимается с хвостовика 9 инструмента 10 и устанавливается на хвостовик 9 другого инструмента 10, затем снизу (по чертежу) закручивается дополнительная накидная гайка 25, одетая на инструмент 10 перед тем, как его воткнули в грунт.

Устройство по второму варианту исполнения работает следующим образом. Перед включением устройства его устанавливают инструментом 10 (фиг.2) в грунт в положение перед забиванием. При этом ударник 2 уперт в торец хвостовика 9 инструмента 10, а клапан 7 находится в соприкосновении с цилиндрической поверхностью 19. На начальной стадии погружения, когда инструмент только начинают погружать в грунт, открывают кран 28 и сжатый воздух по дроссельному каналу 27 и дополнительному впускному каналу 16 поступает в камеру 5 обратного хода, и в ней повышается давление. Под действием давления упругое кольцо клапана 7 растягивается и прижимается своей наружной поверхностью 22 к цилиндрической поверхности 19. Одновременно с этим упругое кольцо клапана 7 давлением прижимается к верхней (по чертежу) поверхности кольцевой канавки 21 ударника 2. Под действием давления в камере 5 обратного хода ударник 2 перемещается в верхнее (по чертежу) положение, при этом упругое кольцо клапана 7 скользит по сферической или конической поверхности кольцевого выступа 18.

При прохождении упругим кольцом клапана 7 углублений 6 на цилиндрической поверхности 20 наковальни 12 происходит выхлоп сжатого воздуха из камеры 5 обратного хода через углубления 6 и выхлопные отверстия 17. В этот момент давление на внутреннюю поверхность 23 упругого кольца клапана 7 уменьшается и под действием упругих сил упругое кольцо клапана 7 сжимается. После этого под действием гравитации ударник 2, не встречая сопротивления со стороны камеры 5 обратного хода, ускоренно движется вниз и наносит удар по торцу хвостовика 9 инструмента 10. При этом происходит кратковременная упругая деформация амортизатора 11 и некоторое смещение инструмента 10 относительно корпуса 1 и погружение его в грунт на некоторую глубину. После чего корпус 1 и амортизатор 11 приходят в исходное положение.

В крайнем нижнем положении ударника 2 упругое кольцо клапана 7 соприкасается с цилиндрической поверхностью 19, при этом происходит запирание камеры 5 обратного хода. Далее цикл повторяется.

После серии ударов, когда инструмент 10 сцепился с грунтом силами трения, открывают кран 26, устройство начинает работать в режиме двухстороннего действия, т.е. прямой ход ударника 2 осуществляется под действием сжатого воздуха в камере 4 прямого хода, поступающего через кран 26 и впускной канал 15, а обратный ход - под действием сжатого воздуха в камере 5 обратного хода, поступающего через кран 28, дроссельный канал 27 и дополнительный впускной канал 16.

При прямом ходе ударника 2 сжатый воздух в камере 4 прямого хода действует на ударник 2 и на патрубок 3. При этом ударник 2 стремится вниз (по чертежу) и совершает прямой ход, а патрубок 3 вместе с корпусом 1, включая гайку 14, наковальню 12, накидную гайку 13 (фиг.2, справа от оси) или запорное кольцо 13 (фиг.2, слева от оси), стремится вверх (по чертежу), т.е. возникает реактивная сила отдачи корпуса 1, которая уравновешивается силой трения инструмента 10 о грунт через хвостовик 9 и амортизатор 11 или хвостовик 9 (фиг.3), промежуточную втулку 24 и амортизатор 11. После каждого удара цикл повторяется.

При необходимости перестановки устройства с одного инструмента 10 на другой инструмент 10, воткнутый в грунт, откручивается дополнительная накидная гайка 25, после чего устройство снимается с хвостовика 9 инструмента 10 и устанавливается на хвостовик 9 другого инструмента 10, затем снизу (по чертежу) закручивается дополнительная накидная гайка 25, одетая на инструмент 10 перед тем, как его воткнули в грунт.

1. Устройство ударного действия для забивания инструментов в грунт, включающее корпус с впускным каналом для соединения с магистралью и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, запорный клапан, при этом на наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевой выступ и ограничитель обратного хода, а запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в указанной кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса, причем ограничитель обратного хода ударника выполнен в виде углублений, поверхность указанного кольцевого выступа корпуса выполнена сферической или конической, а упругое кольцо запорного клапана в сечении выполнено прямоугольным или круглым, при этом направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника, отличающееся тем, что корпус имеет в передней части дополнительный впускной канал, соединенный с магистралью дроссельным каналом, при этом впускной и дроссельный каналы снабжены кранами для впуска сжатого воздуха в камеры прямого и обратного хода соответственно, а наковальня связана с хвостовиком инструмента через упругий амортизатор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наковальня выполнена в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который поджат к втулке накидной гайкой или запорным кольцом и внутренней поверхностью запрессован между буртами хвостовика инструмента.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наковальня выполнена в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который внутренней поверхностью запрессован между буртами промежуточной втулки, посаженной на конический хвостовик инструмента, который поджат к промежуточной втулке дополнительной накидной гайкой.

4. Устройство ударного действия для забивания инструментов в грунт, включающее корпус с впускным каналом для соединения с магистралью и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, запорный клапан, при этом на наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевой выступ и ограничитель обратного хода, а запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в указанной кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса, причем ограничитель обратного хода ударника выполнен в виде углублений, поверхность указанного кольцевого выступа корпуса выполнена сферической или конической, а упругое кольцо запорного клапана в сечении выполнено прямоугольным или круглым, отличающееся тем, что корпус имеет в передней части дополнительный впускной канал, соединенный с магистралью дроссельным каналом, при этом впускной и дроссельный каналы снабжены кранами для впуска сжатого воздуха в камеры прямого и обратного хода соответственно, а направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцевого выступа на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника, выхлопное/выхлопные отверстия расположены в передней боковой части корпуса, наковальня связана с хвостовиком инструмента через упругий амортизатор.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что наковальня выполнена в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который поджат к втулке накидной гайкой или запорным кольцом и внутренней поверхностью запрессован между буртами хвостовика инструмента.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что наковальня выполнена в виде втулки, посаженной на упругий амортизатор, который внутренней поверхностью запрессован между буртами промежуточной втулки, посаженной на конический хвостовик инструмента, который поджат к промежуточной втулке дополнительной накидной гайкой.