РЕВЕРСИВНОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Техническое решение относится к горному делу, а именно к реверсивным устройствам ударного действия для проходки скважин в грунте, применяемым, например, в строительстве при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.
Известно устройство ударного действия для образования скважин в грунте по авт. св. СССР №652279, кл. Е 02 F 5/18, Е 02 D 17/146, опубл. в Бюл. №10 за 1979 г., содержащее корпус и размещенный в нем ударник, выполненный с полостью в хвостовой части, в которой с возможностью осевого перемещения установлен воздухораспределительный патрубок, соединенный с корпусом посредством эластичного элемента и имеющий канал для сообщения с воздухоподводящим шлангом устройства. Эластичный элемент в зоне соединения с воздухораспределительным патрубком установлен с возможностью податливости в радиальном направлении под действием сжатого воздуха. Эластичный элемент может иметь различные варианты исполнения, в том числе в виде колец, установленных в расточках патрубка. Данный вариант исполнения эластичного элемента применяется в пневмопробойниках, выпускаемых серийно. Однако при эксплуатации выявлены недостатки конструкции фиксатора патрубка, выполненного в виде эластичного элемента из колец, установленных в расточках патрубка, связанные с тем, что в местах размещения колец
сложно обеспечить герметизацию устройства, а это приводит к тому, что воздухораспределительный патрубок ненадежно фиксируется в заданном переднем или заднем положении. Данный недостаток делает устройство ненадежным в работе.
Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности существенных признаков является реверсивное устройство ударного действия для проходки скважин в грунте по авт. св. СССР №1313972, кл. Е 02 F 5 / 18, опубл. в Бюл. №20 за 1987 г., содержащее корпус, ударник, воздухораспределительный патрубок с продольным каналом и радиальным окном в стенке, в котором установлен подпружиненный вкладыш, выполнении в виде стакана, дно которого обращено в сторону продольного канала, а пружина размещена в полости стакана.
Выполнение фиксатора воздухораспределительного патрубка в виде подпружиненного вкладыша обеспечивает более надежную его фиксацию по сравнению с предыдущим аналогом, но также ненадежно при эксплуатации, так как вкладыши имеют малую рабочую площадь поверхности, которая испытывает большие контактные нагрузки, а кроме того, сложно в изготовлении, так как детали требуют высокой точности изготовления.
Технической задачей, решаемой данной полезной моделью, является повышение надежности работы за счет повышения надежности фиксации воздухораспределительного патрубка при упрощении конструкции устройства.
Решение этой задачи обеспечивается тем, что в устройстве ударного действия для проходки скважин в грунте, содержещем корпус, размещенный в нем ударник и подвижный подпружиненный воздухораспределительный патрубок с продольным каналом и радиальным отверстием в его стенке, снабженный фиксатором, согласно техническому решению воздухораспределительный патрубок имеет дополнительно радиальное отверстие в его стенке, а фиксатор выполнен в виде поджатых эластичным кольцом вкладышей, установленных в проточке воздухораспределительного патрубка с возможностью перемещения под действием сжатого воздуха, поступающего через радиальные отверстия указанного патрубка, посредством контактирующей с ними эластичной оболочки, установленной
в пазу воздухораспределительного патрубка над его радиальными отверстиями с возможностью податливости в радиальном направлении.
Такое исполнение устройства упростит конструкцию и позволит сделать ее более надежной в работе, так как повышается надежность фиксации воздухораспределительного патрубка за счет увеличения площади рабочей поверхности вкладышей, которая испытывает большие контактные нагрузки, а расположение эластичной оболочки в пазу воздухораспределительного патрубка обеспечивает надежную герметизацию устройства.
Реверсивное устройство (далее - устройство) ударного действия для проходки скважин в грунте иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежами фиг.1, 2. На фиг.1 показано устройство в продольном разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (в увеличенном масштабе).
Устройство состоит из корпуса 1 (фиг.1) с отверстиями 2 в задней части и размещенного в нем ударника 3 с отверстиями 4. Внутри ударника 3 размещен воздухораспределительный патрубок 5 (далее - патрубок 5) с продольным каналом 6 и радиальными отверстиями 7 (фиг.2), через которые сжатый воздух воздействует на эластичную оболочку 8, установленную в пазу воздухораспределительного патрубка 5 над его радиальными отверстиями 7 с возможностью податливости в радиальном направлении. Сверху эластичной оболочки 8 размещены вкладыши 9, поджатые эластичным кольцом 10. При работе устройства в режиме прямого хода вкладыши 9 входят в проточку 11 корпуса 1. При работе устройства в режиме реверса уступ 12 патрубка 5 упирается в упор 13 корпуса 1.
Между патрубком 5 и корпусом 1 размещена пружина 14, а на конце патрубка 5 установлен воздуховод 15. Внутри ударника 3 находится задняя рабочая камера 16. Между передней частью ударника 3 и корпуса 1 находится передняя рабочая камера 17.
Устройство работает следующим образом.
Сжатый воздух поступает в устройство по продольному каналу
6 патрубка 5. Через радиальные отверстия 7 сжатый воздух воздействует на эластичную оболочку 8, которая от этого воздействия
передвигает вкладыши 9 в проточку 11 корпуса 1. В этом положении устройство работает в режиме прямого хода, Сжатый воздух поступает в заднюю рабочую камеру 16, далее - через отверстия 4 ударника 3 в переднюю рабочую камеру 17. Так как площадь ударника 3 со стороны передней рабочей камеры 17 больше, чем со стороны задней рабочей камеры 16, ударник 3 начинает двигаться вправо по чертежу. При выходе отверстий 4 ударника 3 за край патрубка 5 происходит выпуск отработанного воздуха из передней рабочей камеры 17 через отверстия 4 ударника 3 и отверстия 2 корпуса 1 в атмосферу. Противодавлением воздуха в задней рабочей камере 16 ударник 3 вначале останавливается, а затем перемещается влево по чертежу и наносит удар по корпусу 1. При подходе ударника 3 к крайнему левому положению сжатый воздух поступает из задней рабочей камеры 16 через отверстия 4 в переднюю рабочую камеру 17. В дальнейшем рабочий цикл повторяется.
Для переключения устройства в режим реверса необходимо отключить подачу сжатого воздуха. Под действием эластичного кольца 10 вкладыши 9 вернутся в исходное положение - внутрь патрубка 5. Натяжением воздуховода 15, соединенного с патрубком 5, последний перемещается назад (на фиг.1 вправо). Не снимая натяжения с воздуховода 15 подают сжатый воздух в устройство. Патрубок 5 уступом 12 упрется в упор 13 корпуса 1. При новом положении патрубка 5 впуск воздуха в переднюю рабочую камеру 17 происходит раньше, а выхлоп позже, поэтому ударник 3 наносит удары не по переднему торцу корпуса 1, а по заднему. Под действием этих ударов устройство перемещается назад.
Для переключения устройства с режима реверса на режим прямого хода необходимо прекратить подачу сжатого воздуха. Под действием пружины 14 патрубок 5 займет положение, показанное на фиг.1.