УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к строительной технике, а именно к устройствам ударного действия для проходки скважин в грунте, применяемым, например, при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.
Известно устройство ударного действия для проходки скважин в грунте по патенту США (аналог а.с. СССР №1340259,Е 02 F, 5/18 с грифом ДСП) в котором для предотвращения самоотвинчи-вания задней резьбовой втулки на ее внешней боковой поверхности выполнены канавки, направленные наклонно к оси устройства, при этом направление наклона канавок выбрано одинаковым с направлением резьбы резьбовой втулки. При перемещении устройства в грунте грунт воздействует на заднюю стенку канавок и создает окружное усилие, приложенное к резьбовой втулке и направленное в сторону нарезки ее резьбы. Под действием этого окружного усилия резьбовая втулка призвана постоянно вкручиваться в корпус. Недостатком конструкции является то, что возникающее окружное усилие стремится повернуть все устройство, что приводит к перекручиванию подводящего шланга, для избежания чего необходимо вводить стабилизаторы, усложняющие конструкцию устройства. Кроме того, данный принцип предотвращения самоотвинчивания может быть реализован только при плотном контакте канавок с грунтом и не может быть применен в ряде других случаев, например, для механизмов, работающих вне скважины или в скважине без плотного контакта их боковых стенок
с грунтом (в случае использования расширителя на головной части устройства), что ограничивает область его применения.
Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство ударного действия по св. на полезную модель РФ №7431, кл. Е 02 F 5 / 18, опубл. в Бюл. №8 за 1998 г., включающее корпус, размещенный в нем ударник, втулку, присоединенную при помощи резьбы к задней части корпуса, распределительную трубку, соединенную с втулкой. Данное устройство снабжено эластичным кольцом, установленным в радиальном зазоре между задней частью корпуса и втулкой. В данном устройстве также у одной из деталей поверхность, обращенная к эластичному кольцу может быть выполнена конической. Эластичное кольцо, установленное в радиальном зазоре между корпусом и резьбовой втулкой создает дополнительную силу трения, препятствующую самоотвинчиванию втулки из корпуса.
Недостатком этого устройства является низкая надежность резьбового соединения втулки с корпусом. Так как присоединяемые размеры втулки и корпуса, а также размеры эластичного кольца не постоянны в пределах допусков, то объем полости зазора между втулкой и корпусом может оказаться как большим объема эластичного кольца, так меньшим этого объема. В результате после сборки устройства кольцо либо с избытком заполняет объем полости в зазоре между корпусом и втулкой и тем самым исключает завинчивание втулки до упора в корпус, либо не создает достаточную для фиксации резьбового соединения от самоотвинчивания втулки силу трения, когда объем кольца минимален.
Технической задачей, решаемой данной полезной моделью, является повышение надежности резьбового соединения втулки с корпусом.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве ударного действия, включащем корпус, размещенный в нем ударник, втулку, присоединенную при помощи резьбы к задней части корпуса, распределительную трубку, соединенную с втулкой, эластичное кольцо, установленное в радиальном зазоре между задней
частью корпуса и втулкой, коническую поверхность, выполненную внутри зазора на одной из свинчиваемых деталей в зоне размещения эластичного кольца, объем эластичного кольца, выполненного с размерами в пределах допусков, меньше, или по крайней мере равен минимальному в пределах допусков объему полости зазора между втулкой и корпусом, а в зоне контакта эластичного кольца с поверхностями втулки и корпуса минимальная в пределах допусков толщина эластичного кольца больше величины радиального зазора между втулкой и корпусом.
Целесообразно в зоне размещения эластичного кольца на одной из свинчиваемых деталей выполнить канавку.
Это создает дополнительный объем для заполнения его материалом эластичного кольца, что уменьшает требования к точности выполнения размеров как самого эластичного кольца, так и размеров втулки и корпуса без ущерба для надежности резьбового соединения этих деталей.
Устройство ударного действия (далее - устройство) иллюстрируется чертежами фиг.1-3. На фиг.1 показано устройство в продольном разрезе; на фиг.2 - эластичное кольцо на конической поверхности в увеличенном масштабе; на фиг.3 - эластичное кольцо на конической поверхности в увеличенном масштабе, когда на одной из свинчиваемых деталей выполнена канавка.
Устройство состоит из корпуса 1 (фиг.1), внутри которого размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударник 2. В заднюю часть корпуса 1 завернута втулка 3, соединенная резьбой 4 с задней частью корпуса 1. Распределительная трубка 5, соединенная с втулкой 3 входит в полость ударника 2. Между задней частью корпуса 1 и втулкой 3 образован радиальный зазор 6, полость которого ограничена поверхностью проточки 7 на втулке 3 и конической поверхностью 8, образованной в задней части корпуса 1. В радиальном зазоре 6 установлено эластичное кольцо 9 которое при деформации заполняет объем 10 (фиг.2). С целью получения дополнительного объема радиального зазора 6 на одной из свинчиваемых деталей выполнена канавка 11(фиг.3).
Устройство работает следующим образом.
Энергоноситель, например, сжатый воздух, через подводящий шланг поступает в распределительную трубку 5, из которой распределяется по рабочим камерам устройства, приводя в движение ударник 2, наносящий удары по корпусу 1. От возникающей ударной нагрузки появляется вибрация, по стенкам корпуса проходят волны растяжения и сжатия, передающиеся через торец и резьбу 4 на втулку 3. Возникают напряжения в деталях и некоторая их подвижка друг относительно друга. В этом случае втулка 3 стремится вывернуться из корпуса 1, но этому препятствуют силы трения, созданные эластичным кольцом 9, зажатым в радиальном зазоре 6 между конической поверхностью 8 и поверхностью проточки 7. За счет своих эластичных свойств и того, что минимальная в пределах допусков толщина эластичного кольца больше величины радиального зазора между втулкой и корпусом эластичное кольцо деформируется на конической поверхности 8, заполняя объем 10 кольцевого пространства и плотно облегает поверхности проточки 7 и конической проточки 8, а за счет упругости создает значительное давление на данные поверхности и обеспечивает значительную величину силы трения, предотвращающую отвинчивание втулки 3.
Выполнение канавки в зоне размещения эластичного кольца на одной из свинчиваемых деталей позволит получить дополнительный объем, который может заполнять эластичное кольцо при деформации. В этом случае уменьшаются требования к точности выполнения размеров как самого эластичного кольца, так и размеров втулки и корпуса без ущерба для надежности резьбового соединения этих деталей.