Устройство для пробивания вертикальных скважин в грунте

-Я, ю"ууЕН 49 Д,". САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИВАНИЯ ГРУНТЕ ительной равления му удар- возмож- переклю- прикреппатрубок закрепГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт горного делаСО АН СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОБВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН В(57) Изобретение относится к стротехнике. Цель - упрощение упустройством. К корпусу 1, имеющеник 7, через амортизатор 15 сностью осевого перемещения длячения режима работы ударника 7лен воздухораспределительный(ВРП) 12. На корпусе 1 жестко лена петля 2. На ВРП 12 жестко двумя концами, расположенными диаметрально противоположно, закреплена гибкая тяга 19. На корпусе 1 закреплен один конец троса 3, соединенный одновременно с петлей 2 и тягой 19 посередине. Другой конец троса 3 прикреплен к лебедке, Длина тяги 19 меньше расстояния от места крепления троса 3 к петле 2 до места крепления тяги 19 к ВРП 12 на величину его хода. При извлечении устройства из скважины трос 3 натягивают и он через тягу 19 тянет вверх ВРП 12. Петля 2 находится в свободном состоянии. При перемещении ВРП 12 вверх сжатый воздух, воздействуя на ВРП 12, перемещает его в крайнее заднее положение. Трос 3 натягивает только петлю 2. При натяжении троса 3 лебедкой он через петлю 2 передает усилие на корпус 1, способствуя извлечению его из скважины. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.5 10 15 20 25 30 40 45 Изобретение относится к строительной технике и может быть применено для пробивания в грунте скважин, предназначенных для изготовления набивных свай.Цель изобретения - упрощение управления устройством.На фиг. 1 представлено устройство для пробивания вертикальных скважин в грунте в режиме прямого хода, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в режиме обратного хода.Устройство содержит корпус 1, на хвостовой части которого закреплена петля 2, соединенная с тросом 3. Концы петли 2 закреплены на гайке 4, ввинченной в хвостовую часть корпуса 1. В гайке 4 на ее конической части выполнены отверстия, в которые установлены болты 5, закрепленные гайкой 6. В корпусе 1 размещен ударник 7 с окном 8 и полостью 9, в которой установлен узел, состоящий из ступенчатой втулки 10 с окном 11, внутри которой размещен подвижный в осевом направлении воздухораспределительный патрубок 12 с пружиной 13. В передней части втулки 10 в ее ступени большего диаметра размещен выступ 14. Втулка 10 прикреплена к хвостовой части корпуса 1 через амортизатор 15 с каналами 16. К хвостовой части патрубка 12 прикреплен воздухопроводный шланг 17 посредством гайки 18, на которой закреплена гибкая тяга 19. Концы последней закреплены на гайке 18 диаметрально противоположно. Один конец троса 3 соединен одновременно с петлей 2 и тягой 19, а другой его конец прикреплен к лебедке (не показана). Длина тяги 19 меньше расстояния от места крепления троса 3 к петле 2 до места крепления тяги 19 к патрубку 12 на величину хода последнего. Трос 3 закреплен посередине тяги 19 и петли 2, В корпусе 1 имеются камеры, в числе которых камера 20 обратного хода ударника 7, камера 21 прямого хода ударника 7 и выхлопная камера 22.Устройство работает следующим образом.При погружении в скважину (прямой ход устройства) воздухораспределительный патрубок 12 под действием пружины 13 размещается в своем переднем положении, контактируя с выступом 14 втулки 10. Окно 11 втулки 10 при этом перекрыто патрубком 12. Трос 3, тяга 19 и петля 2 находятся в свободном (не натянутом) состоянии. При подаче сжатого воздуха по шлангу 17 в камеру 21 прямого хода ударника 7 последний перемещается вперед до нанесения удара по передней части корпуса 1 (фиг. 1). При выходе окна 8 ударника 7 за переднюю торцовую кромку ступени большего диаметра втулки 10 сжатый воздух из камеры 21 через окно 8 поступает в камеру 20 обратного хода ударника 7, Давление сжатого воздуха в обеих камерах уравнивается. Однако благодаря разной площади поперечного сечения камер 20 и 21 возникает сила, движущая ударник 7 в обратном направлении до момента, когда окно 8 ударника 7 выйдет за задний торец ступени большего диаметра втулки 10,Отработанный воздух из камеры 20 удаляется в выхлопную камеру 22, а затем через канал 16 амортизатора 15 - в атмосферу. В момент заполнения камеры 20 сжатым воздухом происходит падение давления сжатого воздуха в камере 21, а при движении ударника 7 в сторону хвостовой части корпуса 1 давление сжатого воздуха в камере 21 повышается. В результате этих перепадов на втулку 10 действуют разные по величине силы, которые передаются на амортизатор 15. Под действием этих сил последний меняет свои осевые размеры (в реальных конструкциях до 10 мм) Трос 3, находящийся в свободном состоянии, не влияет на деформацию амортизатора 15 и опускается в скважину вслед за корпусом 1 под действием собственного веса и натяжения патрубка 12. При достижении требуемой глубины проходки устройство извлекают из скважины, для чего натягивают трос 3, который через тягу 19 и гайку 18 тянет вверх гатрубок 12. Петля. 2 при этом находится в свободном состоянии. При перемещении патрубка 12 вверх вдоль продольной оси между выступом 14 втулки 1 О и передним торцом патрубков 12 образуется зазор. Сжатый воздух, находящийся в камере 21, воздействует на большую плоцадь патрубка 12 и перемещают его в крайнее заднее положение, Так как длина хода патрубка в сумме с длиной тяги 19 болььндлины петли 2, то в крайнем задне . положении патрубка 12 трос 3 натягивает только петлю 2, а тяга 19 находится в свободном положении. Пги натяжении лебедкой троса 3, он через петлю 2 передает усилие на корпус 1, что способствует извлечению его из скважины. Одновременно с этим ударник 7 продолжает овершать возвратно-поступательное викение, За счет давления сжатого воздуха в камере 21 он двигается вперед, а после сообщения окна 8 с окном 11 втулки0 двигается в обратном направлении.Поскольку объем камеры 20 обратного хода увеличился в связи с увеличением расстояния от переднего торца втулки 10 до окна 11, происходит более интенсивный заброс ударника 7 назад и он в крайнем заднем положении ударяет по гайке 4. Под воздействием ударного импульса деформируется амортизатор 15. Вместе с амортизатором перемеш,ается втулка 1 О, которая смешает также тягу 19. Деформация амортизатора 15 мала по отношению к длине хода втулки 10 (в реальных машинах1423амортизатор деформируется на 7 - 1 О мм, а ход втулки - на (30 - 35 мм), поэтому и тяга 19 перемещается за втулкой 1 О. Трос 3 при этом не воздействует на тягу 19 и не ограничивает ее перемещение. Так как впуск сжатого воздуха в камеру 20 осуществляется при этом раньше, чем при прямом режиме работы устройства, ударник 7 в переднем своем положении уже не касается переднего торца корпуса 1, т. е. в этом случае удар наносится только по хвостовой его части, благодаря чему все устройство движется из скважины вверх. При выпуске сжатого воздуха из камеры 21 в камеру 20 и выхлопе его из камеры 20 происходит пульсация давления сжатого воздуха в камере 21, из-за чего создается пульсирующее усилие, действующее на амортизатор 15, который совершает колебания с амплитудой 7 - 10 мм. Тяга 19 при этом колеблется с такой же амплитудой, так как трос 3 взаимодействует с петлей 2 и не ограничивает колебание тяги 19. Закрепление концов тяги диаметрально противоположно на патрубке 12, а также конца троса 3 посередине тяги 19 и петли 2 повышает надежность 1844 работы устройства за счет равномерной деформации амортизатора 15.Формула изобретени.ч1. Устройство для пробивания вертикальных скважин в грунте, включаюн 1 ее корпус с ударником и воздухораспределительным патрубком, прикрепленным через амортизатор к корпусу с возможностью осевого перемещения для переключения режима работы ударника, и трос, закрепленный одним концом па корпусе, а другим концом прикрепленный к лебедке, отличаюи 4 ееся тем, что, с целью упрощения управления устройством, оно снабжено жестко закрепленной на корпусе петлей 15 и жестко закрепленной на воздухораспределительном патрубке гибкой тягой, при этом прикрепленный к корпусу конец троса соединен одновременно с петлей и тягой, а длина тяги меньше расстояния от места крепления троса к петле до места крепления тяги к воздухораспределительному патрубку на величину хода патрубка.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что тяга закреплена на воздухораспределительном патрубке двумя концами, расположенными диаметрально противоположно, а конец троса закреплен посередине тяги и петли.Составитель В. ЧуносовРедактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор Н. КорольЗаказ 4395,29 Тираж 531 Подво сносВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4 г 5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, л. Проектная, 4