Способ реверсирования пневматического устройства ударного действия для образования скважин в грунте и устройство для его осуществления

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2164048/03 с присоединением заявки Ме— (23) Приоритет— (51) М. Кл з

Е 02 F 5/18

Государственньw камнтет

Опубликовано 30.01 82. Бюллетень N04

Дата опубликования описания 05.02.82 (53) УДК 621 643 .2:624. 13 (088.8) па делам нзооретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Б. В. Суднишников, Х. Б. Ткач, A. Д. Кость

К. К. Тупицин и Q М

Институт горного дела Сибирского отделе (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕВЕРСИРОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО

УСТРОИСТВА УДАРНОГО ДЕИСТВИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение касается строительной техники и может быть использовано в устройствах ударного действия, применяемых, например для пробивания скважин в грунте.

Известен способ реверсирования пневматических устройств ударного действия, осуществляющийся натяжением шланга. Однако он не всегда осуществим, особенно при проходке длинных скважин с неустойчивыми стенками из-за возможного заклинивания шланга обрушивающимся грунтом. Кроме того необходимо прилагать большие усилия для натяжения шланга, особенно при достаточно длинных скзажинах (1).

Наиболее близким по технической сущности и создаваемому эффекту к предлагаемому является способ реверсирования пневматического устройства ударного действия для образования скважин в грунте путем отключения сжатого воздуха после прямого хода устройства и последующей его подачи для перемены направления движения.

Устройство для осуществления известного способа содержит размещенный в корпусе подвижный ударник, воздухораспредеA H И E (ii)901 лительный патрубок и реверсивный меxàнизм (2) .

Недостатком указанного способа реверсирования является малая надежность передачи соответствующей команды на реверс при проходке длинных скважин, особенно в неустойчивых грунтах.

Цель изобретения — повышение надежности управления реверсированием.

Поставленная цель достигается тем, что после отключения сжатого воздуха производят его отсасывание.

В устройстве для реализации предлагаемого способа реверсивный механизм имеет подпружиненный золотник, который выполнен с окнами в боковой и торцовой стенках и установлен в патрубке, при этом в золотнике размещен клапан для перекрытия окна его торцовой стенки.

На фиг. 1 показано устройство в режиме прямого хода; на фиг. 2 — устройство в режиме реверсирования; на фиг. 3 — 4 — механизм реверсирования устройства для реализации предлагаемого способа.

901409

Пневматическое устройство ударного действия 1 имеет ресивер 2 H пневмомагист раль 3.

Устройство содержит корпус 4, ударник 5 с полостью 6 и с окном 7, патрубок 8, прикрепленный гайкой 9 к хвостовой части корпуса 4. Ударник 5 совместно с корпусом 4 образует переднюк> рабочук> камеру 10, а совместно с полостью 6 ударника и патрубком 8 — заднюю рабочую камеру 6.

В гайке 9 выполнены каналы 11 для выхлопа отработанного устройством воздуха.

В пневмомагистрали 3 установлен кран

12 с заслонкой 13, к которому посредством пневмомагистралей 14 и 15 присоединен отсасываюший узел 16, который может быть выполнен в виде эжектора.

Реверсивный механизм пневматического устройства ударного действия oopdBQBdH двухступенчатым патрубком 8, монтированным в хвостовой полости ударника б и закрепленным в хвостовой части корпуса 4 Но средством гайки 9. В cTcHhc большей ступени патрубка 8 выполнено отверстие 17, впереди которого жестко закреплен штифт 18

B неред11Ей части большей ступени патрубка размещены золотник 19 и пр жина

20, установленная между торцовыми стенKrl M H золотн и ка и п а трубка.

Золотник !9 выполнен с окнами 2! и 22, выполненными соответственно в торцовой и боковой стенках, и с фигурной выемкой

23, размещенной на боковой стенке, в котору1о монтируется штифт 18 патрубка 8.

В золотнике 19 монтирован эластичный клапан 24, перекрыва1оший окно 21.

Д.!я исключения попадани51 груHTd Во внутреннюк> полость устройства oHo сНВожено клапаном 25, установленным на Bk>lxлопных каналах 11.

Пневматическое устройство работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуxB в заднюю камеру 6 ударник 5 движется вперед и на- 4„ носят удар по передней части корпуса 4, перемещая устройство вперед. В переднем положении ударника 5 его окна 7 выходят за переднюю торцовую кромку патрубка 8 и сообщают заднюю камеру 6 с передней

10. Давление сжатого воздуха в обеих ка- 45 мерах становится одинаковым. Площадь ударника 5 со стороны передней камеры 10 больше площади ударнка со стороны задней камеры 6, поэтому сила, действующая на ударник со стороны передней камеры, больше силы, действующей со стороны задней камеры. Ударник 5 движется в обратном направлении до момента открытия окон 7 задней кромкой патрубка 8. При открытии окон происходит выхлоп воздуха нз передней камеры в атмосферу. Затем ударник останавливается и вновь начинает двигаться вперед. Цикл повторяется.

При работе устройства в режиме прямого либо обратного хода заслонка 13 устанавливается в горизонта IhHQM положении, перекрывая пневмомагистра IH !4 и 15 н обеспечивая постоянную подачу сжатого воздуха в рабочие камеры устройства 3.

При реверсировании устройства (фиг. 2! заслонку 13 крана 12 устанавливают в вертикаль loc положение и тем самым отключают подачу сжатого воздуха в устройство 1.

При этом устройство 1 подключается к пневмомагистрали 14, а ресивер — к пневмомагистрали 15. Сжатый воздуx из ресивера 2

Но пневмомагистрали 3 и 15 поступает в эжектор, где динамический напор воздушного потока преобразуется в статическое давление, меньше атмосферного. Это создает подсос воздуха из пневмомагистра1H

14 и устройства 1. Эжектируемый воздух создает в задней камере 6 устройства 1 разрежение, образуется воздушный поток, направленный из камеры устройства. Под действием статического давления (разрежение) происходит переключение механизма реверсирования хода устройства. При последующей подаче сжатого воздуха в устройство 1 оно будет работать в режиме реверса.

Для переключения работы устройства с режима реверса на прямой ход необходимо операции повторить, т. е, отключить пневмомагистраль от ресивера и подключить устройство к эжектору.

Механизм реверсирования устройства для образования скважин в грунте работает следуюшим образом.

При работе устройства в режиме прямого хода окно 17 патрубка 8 перекрыто золотником 19. При подаче сжатого воздуxd в пневмомагистраль 3 золотник 19 под действием пружины 20 находится в левом (фиг. 3) положении. Воздух через отверстие 21 в торцовой стенке золотника 19 отжимает клапан 24 и поступает в заднюю камеру 6. Под действием воздуха, находящегося в камере

6, ударник движется вперед и в конце своего хода наносит удар по передней части кор пуса 4. Через окна 7 ударника 5 воздух поступает из задней камеры 6 в переднюю

10, в результате чего ударник движется в обратном направлении, так как плошадь ударника со стороны передней камеры 10 больше его площади со стороны задней камеры 6. Когда окно 7 ударника 5 выйдет за заднюю торцовую кромку большей ступени патрубка 8, произойдет выхлоп сжатого воздуха из передней камеры 10 через окна

11 в атмосферу. Ударник начнет двигаться вперед и цикл повторяется. Пружина 20 ограничивает ход золотника 19. который в рассматриваемом случае не превышает (фиг. 5) . При осевом перемешении золотник 19 проворачивается относительно патрубка 8. Это движение осушествляется за счет взаимодействия штифта 18 с наклон901409 ными стенками фигурной выемки 23. Положения штифта 18 в выемке показаны на фиг. 4.

Работа устройства при его реверсировании.

При отключении давления воздуха и последующем отсосе его клапан 24 перекрывает отверстие 21, отделяя заднюю камеру

6 от пневмомагистрали. В пневмомагистрали образуется разрежение (вакуум) . Под действием разности давлений золотник 19 сместится вправо на величину ЬГ и сожмет пружину 20. При прекращении отсасывания воздуха из пневмомагистрали пружина 20 сместит золотник вдоль продольной оси влево и золотник повернется на некоторый угол. В этом положении окно 22 золотника 19 установится против окна 17 патрубка 8.

При подаче сжатого воздуха в заднюю камеру 6 ударник 5 движется влево. При совмещении окна 7 ударника 5 с окнами

17 и 22 патрубка и золотника воздух из задней камеры 6 поступает в переднюю камеру

10 и затормаживает движение ударника до момента подхода его к передней части корпуса. Затем ударник движется вправо. Учитывая, что объем передней камеры увеличился по отношению к объему, работающему в режиме прямого хода, заброс ударника назад осуществляется более энергично, в силу чего он ударяет в конце хода по гайке 9. Происходит реверсирование устройства.

Переключение устройства на работу в режим прямого хода аналогично переключен и ю н а реве рс.

Формула изобретения

1. Способ реверсирования пневматического устройства ударного действия для образования скважин в грунте путем отключения сжатого воздуха после прямого хода устройства и последующей его подачи для перемены направления движения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности управления реверсированием, после отключения сжатого воздуха производят его отсасывание.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее размещенный в корпусе подвижный ударник, воздухораспределительный патрубок и реверсивный механизм, отличающееся тем, что послед2О ний имеет подпружиненный золотник, который выполнен с окнами в боковой и торцовой стенках и установлен в патрубке, при этом в золотнике размещен клапан для перекрытия окна его торцовой стенки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1871795/03, кл. Е 02 F 5/18, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР зо № 477235, кл. Е 21 С 3/24, 1973 (прототип) .

901409

7 5 18 3317 f5 иг.

) и L1

Диг. 9

Составитель В. Махаева

Техред А. Бойкас Корректор,г/. Бокшан

Тираж 710 Подписное

Редактор А. Власенко

Заказ 123! 5/29

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4