RU208035U1

RU208035U1 - PNEUMATIC IMPACT DRIVER FOR PIPE MAKING (OPTIONS)

Info

Publication number: RU208035U1
Application number: RU2020111311U
Authority: RU
Inventors: Павел Николаевич Тамбовцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Пневмоударная техника"
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-11-30

Abstract

Полезная модель относятся к строительной технике, а именно к пневмоударным устройствам, и может быть использована для забивания в грунт труб, стержневых элементов, трамбования грунта и т.п. Предлагается пневмоударное устройство для забивания труб (далее - устройство), включающее корпус с впускным и выхлопными отверстиями, патрубок, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, сквозной канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника, 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 на внутренней поверхности корпуса. Поверхность переднего кольцевого выступа выполнена конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным, направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на наружной поверхности ударника, устройство имеет дополнительную камеру прямого хода, дополнительный запорный клапан, дополнительную кольцевую канавку, задний кольцевой выступ, выполненный на внутренней поверхности задней части корпуса. Дополнительная камера прямого хода образована корпусом, наружной поверхностью патрубка и дополнительным запорным клапаном, выполненным в виде упругого кольца, установленного в дополнительной кольцевой канавке в задней части ударника с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, а выхлопные отверстия расположены в боковой части корпуса.The utility model relates to construction equipment, namely pneumatic impact devices, and can be used for driving pipes, rod elements into the ground, compaction of the soil, etc. A pneumatic percussion device for driving pipes (hereinafter referred to as the device) is proposed, which includes a body with inlet and exhaust openings, a pipe installed in the body with the ability to move the striker, forward and reverse stroke chambers, a guiding element for the striker, a through channel in the striker for communicating the chambers of the forward and reverse stroke, shut-off valve. An annular groove is made on the outer surface of the striker in its front part, the body contains an anvil, on the inner surface of which the front annular protrusion and the backstop of the striker are made, and the check valve is made in the form of an elastic ring installed in the said annular groove of the striker with the possibility of interaction with the inner surface of the case. The striker backstop is made in the form of recesses on the inner surface of the body. The surface of the front annular protrusion is made conical, the elastic ring is rectangular in section, the guiding element for the striker is made in the form of an annular row of protrusions on the outer surface of the striker, the device has an additional forward stroke chamber, an additional check valve, an additional annular groove, a rear annular protrusion made on the inner surface of the rear part of the body. The additional forward stroke chamber is formed by the body, the outer surface of the pipe and an additional check valve made in the form of an elastic ring installed in an additional annular groove in the rear part of the striker with the possibility of interacting with the inner cylindrical surface of the body, and the exhaust holes are located in the side of the body.

Согласно техническому решению устройство имеет в задней части корпуса распределительную втулку, упругую втулку, поперечную перегородку корпуса, накопительную камеру, клапан отсечки, отверстия в стенке распределительной втулки для подачи сжатого воздуха в накопительную камеру, при этом в поперечной перегородке есть отверстие для сообщения накопительной камеры с дополнительной камерой прямого хода, причем верхняя часть патрубка соединена с нижней частью распределительной втулки, посаженой в отверстие упругой втулки, которая установлена во внутренней задней части корпуса. Накопительная камера образована внутренней боковой поверхностью корпуса, поверхностью поперечной перегородки, наружной поверхностью патрубка, нижней поверхностью распределительной втулки, торцевой частью упругой втулки, верхней поверхностью клапана отсечки, установленного на наружной поверхности патрубка с возможностью осевого смещения по нему и взаимодействия нижним торцом с ударником через отверстие в поперечной перегородке, а верхним торцом – с распределительной втулкой.According to the technical solution, the device has a distribution sleeve, an elastic sleeve, a transverse baffle of the body, a storage chamber, a shut-off valve, holes in the wall of the distribution sleeve for supplying compressed air to the storage chamber in the rear part of the housing, while there is an opening in the transverse partition for communicating the storage chamber with an additional forward stroke chamber, where the upper part of the branch pipe is connected to the lower part of the distribution sleeve, fitted in the hole of the elastic sleeve, which is installed in the inner rear part of the housing. The storage chamber is formed by the inner side surface of the body, the surface of the transverse baffle, the outer surface of the branch pipe, the lower surface of the distributor sleeve, the end part of the elastic sleeve, the upper surface of the cut-off valve installed on the outer surface of the branch pipe with the possibility of axial displacement along it and interaction with the lower end with the striker through the hole in the transverse partition, and with the upper end - with a distribution sleeve.

Технический результат – повышение частоты ударов и, как следствие, ударной мощности устройства за счет снижения сопротивления, действующего на ударник от давления сжатого воздуха, повышение надежности работы устройства за счет исключения возможного заклинивания ударника на патрубке и вредного влияния ударной нагрузки от ударника и корпуса устройства на детали трубопроводной арматуры (патрубка, распределительной втулки). 2 ил.

The technical result is an increase in the frequency of strikes and, as a consequence, the shock power of the device by reducing the resistance acting on the striker from the pressure of compressed air, increasing the reliability of the device by eliminating the possible jamming of the striker on the nozzle and the harmful effect of the shock load from the striker and the body of the device on details of pipeline fittings (branch pipe, distribution sleeve). 2 ill.

Description

Полезная модель относятся к строительной технике, а именно к пневмоударным устройствам, и может быть использован для забивания в грунт труб, стержневых элементов, трамбования грунта и т.п. The utility model relates to construction equipment, namely to pneumatic impact devices, and can be used for driving pipes, rod elements into the ground, compaction of the soil, etc.

Известно устройство ударного действия по патенту РФ № 2105881, кл. Е21С 3/24, E02F 5/18, опубл. в БИ № 6 27.02.1998 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.Known impact device according to RF patent No. 2105881, class. E21C 3/24, E02F 5/18, publ. in BI No. 6 02/27/1998, containing a housing with inlet and outlet openings, a drummer mounted in the housing with the ability to move, forward and reverse stroke chambers, a channel in the striker for communicating the forward and reverse stroke chambers, a shut-off valve. An annular groove is made on the outer surface of the striker, a front annular protrusion and a backstop are made on the inner surface of the body, and the check valve is made in the form of an elastic ring installed in the annular groove of the striker with the possibility of interacting with the inner surface of the case.

Все перечисленные признаки известного устройства ударного действия, выбранного в качестве аналога, являются общими с признаками предлагаемых технических решений.All the listed features of the known percussion device, selected as an analogue, are common with the features of the proposed technical solutions.

Недостатком этого устройства является небольшая по сравнению с поперечным габаритом машины эффективная площадь ударника со стороны камеры прямого хода, что снижает энергию единичного удара. Вывод: устройство работает неэффективно.The disadvantage of this device is the small, in comparison with the transverse dimension of the machine, the effective area of the striker on the side of the forward stroke chamber, which reduces the energy of a single blow. Conclusion: the device works ineffectively.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство ударного действия по первому варианту исполнения по патенту РФ № 2640602, кл. Е02D7/08, Е 21 В1/38, Е 21 В4/14, опубл. в БИ № 1, 10.01.2018 г., содержащее корпус с патрубком и впускным и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, сквозной канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника, 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 на внутренней поверхности корпуса, а поверхность переднего кольцевого выступа выполнена сферической или конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным или круглым, направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника. При этом устройство имеет дополнительную камеру прямого хода, дополнительный запорный клапан, дополнительную кольцевую канавку, задний кольцевой выступ, выполненный на внутренней поверхности задней части корпуса. Дополнительная камера прямого хода образована корпусом, наружной поверхностью патрубка и дополнительным запорным клапаном, выполненным в виде упругого кольца, установленного в дополнительной кольцевой канавке в задней части ударника с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверхностью корпуса, а выхлопное/выхлопные отверстия расположены в задней боковой части корпуса. На наружной поверхности патрубка выполнен кольцеобразный ряд впадин, а на внутренней поверхности ударника – кольцевая впадина, при этом патрубок установлен с возможностью взаимодействия своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью ударника. Устройство имеет клапан отсечки, выполненный в виде упругого кольца, кольцевую ступенчатую канавку в патрубке, отверстие/отверстия в патрубке, при этом клапан отсечки установлен в кольцевой ступенчатой канавке в задней части камеры прямого хода с возможностью взаимодействия наружной поверхностью упругого кольца с внутренней поверхностью патрубка, а отверстие/отверстия в патрубке расположены в его торцевом выступе для сообщения камеры прямого хода с дополнительной камерой прямого хода.The closest analogue in terms of technical essence and a set of essential features is a percussion device according to the first embodiment under RF patent No. 2640602, class. E02D7 / 08, E 21 B1 / 38, E 21 B4 / 14, publ. in BI No. 1, 10.01. 2018, containing a body with a branch pipe and inlet and exhaust / exhaust openings, a striker mounted in the case with the ability to move, forward and reverse stroke chambers, a guiding element for the striker, a through channel in the striker for communicating the forward and reverse stroke chambers, a check valve. An annular groove is made on the outer surface of the striker in its front part, the body contains an anvil, on the inner surface of which the front annular protrusion and the backstop of the striker are made, and the shut-off valve is made in the form of an elastic ring installed in the said annular groove of the striker with the possibility of interaction with the inner surface of the case. The backstop of the striker is made in the form of recesses on the inner surface of the body, and the surface of the front annular protrusion is made spherical or conical, the elastic ring in section is rectangular or circular, the guiding element for the striker is made in the form of an annular row of protrusions on the inner surface of the body or on the outer surface drummer. In this case, the device has an additional forward stroke chamber, an additional shut-off valve, an additional annular groove, a rear annular protrusion made on the inner surface of the rear part of the housing. The additional forward stroke chamber is formed by the body, the outer surface of the branch pipe and an additional check valve made in the form of an elastic ring installed in an additional annular groove in the rear part of the striker with the possibility of interacting with the cylindrical surface of the body, and the exhaust / exhaust openings are located in the rear side part of the body. An annular row of depressions is made on the outer surface of the branch pipe, and an annular cavity is made on the inner surface of the striker, while the branch pipe is installed with the possibility of interacting with its outer surface with the inner surface of the striker. The device has a cut-off valve made in the form of an elastic ring, an annular stepped groove in the nozzle, a hole / holes in the nozzle, while the shut-off valve is installed in an annular stepped groove in the rear part of the forward stroke chamber with the possibility of interacting with the outer surface of the elastic ring with the inner surface of the nozzle, and the hole (s) in the branch pipe are located in its end ledge to communicate the forward travel chamber with the additional forward travel chamber.

Общими признаками известного устройства ударного действия по первому варианту исполнения, выбранного в качестве прототипа, и заявленного технического решения являются: корпус с патрубком и впускным и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, сквозной канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника, 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 на внутренней поверхности корпуса. Поверхность переднего кольцевого выступа выполнена сферической или конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным или круглым, направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника. При этом устройство имеет дополнительную камеру прямого хода, дополнительный запорный клапан, дополнительную кольцевую канавку, задний кольцевой выступ, выполненный на внутренней поверхности задней части корпуса. Дополнительная камера прямого хода образована корпусом, наружной поверхностью патрубка и дополнительным запорным клапаном, выполненным в виде упругого кольца, установленного в дополнительной кольцевой канавке в задней части ударника с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверхностью корпуса, а выхлопное/выхлопные отверстия расположены в задней боковой части корпуса.The general features of the known percussion device according to the first embodiment, selected as a prototype, and the claimed technical solution are: a housing with a branch pipe and inlet and exhaust / exhaust openings installed in the housing with the ability to move a striker, forward and reverse motion chambers, a guide element for striker, a through channel in the striker for communicating the forward and reverse chambers, a shut-off valve. An annular groove is made on the outer surface of the striker in its front part, the body contains an anvil, on the inner surface of which the front annular protrusion and the backstop of the striker are made, and the shut-off valve is made in the form of an elastic ring installed in the said annular groove of the striker with the possibility of interaction with the inner surface of the case. The striker backstop is made in the form of recesses on the inner surface of the body. The surface of the front annular protrusion is spherical or conical, the elastic ring in section is rectangular or circular, the guiding element for the striker is made in the form of an annular row of protrusions on the inner surface of the body or on the outer surface of the striker. In this case, the device has an additional forward stroke chamber, an additional shut-off valve, an additional annular groove, a rear annular protrusion made on the inner surface of the rear part of the body. The additional forward stroke chamber is formed by the body, the outer surface of the branch pipe and an additional check valve made in the form of an elastic ring installed in an additional annular groove in the rear part of the striker with the possibility of interacting with the cylindrical surface of the body, and the exhaust / exhaust openings are located in the rear side part of the body.

Недостатком этого устройства по первому варианту исполнения является относительно большая величина эффективной площади ударника со стороны камеры прямого хода по сравнению с эффективной площадью ударника со стороны камеры обратного хода, что значительно влияет на сопротивление ударника при обратном ходе, т.к. при этом камера прямого хода находится под давлением сжатого воздуха. Сопротивление перемещению ударника снижает частоту ударов и, соответственно, ударную мощность устройства. Конструкция данного устройства не позволяет существенно уменьшить эффективную площадь ударника со стороны камеры прямого хода и увеличить площадь дополнительной камеры прямого хода при неизменной площади поперечного сечения устройства, т.к. в задней части камеры прямого хода установлен клапан отсечки в виде упругого кольца, обеспечивающего дозированную подачу сжатого воздуха в дополнительную камеру прямого хода. Таким образом, устройство работает неэффективно.The disadvantage of this device according to the first embodiment is the relatively large value of the effective area of the striker on the side of the forward stroke chamber compared to the effective area of the striker on the side of the back stroke chamber, which significantly affects the resistance of the striker during the reverse stroke, since while the forward stroke chamber is under compressed air pressure. Resistance to movement of the striker reduces the frequency of impacts and, accordingly, the impact power of the device. The design of this device does not significantly reduce the effective area of the striker on the side of the forward stroke chamber and increase the area of the additional forward stroke chamber with a constant cross-sectional area of the device, since in the rear part of the forward stroke chamber, a cutoff valve is installed in the form of an elastic ring, which provides a metered supply of compressed air to the additional forward stroke chamber. Thus, the device does not work efficiently.

Проблема заключается в повышении эффективности работы пневмоударного устройства для забивания труб за счет повышения частоты ударов и, как следствие, ударной мощности устройства путем уменьшения времени обратного хода ударника при повышении надежности работы за счет исключения возможного заклинивания ударника на патрубке и вредного влияния ударной нагрузки от ударника и корпуса устройства на детали трубопроводной арматуры (патрубка, распределительной втулки).The problem lies in increasing the efficiency of the pneumo-hammer device for driving pipes by increasing the frequency of impacts and, as a consequence, the impact power of the device by reducing the return time of the striker while increasing the reliability of operation by eliminating the possible jamming of the striker on the pipe and the harmful effect of the shock load from the striker and the body of the device on the parts of pipeline fittings (branch pipe, distribution sleeve).

Поставленная проблема решается следующим образом. Предлагается пневмоударное устройство для забивания труб (далее - устройство), включающее корпус с впускным и выхлопными отверстиями, патрубок, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, сквозной канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника, 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 на внутренней поверхности корпуса. Поверхность переднего кольцевого выступа выполнена конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным, направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на наружной поверхности ударника, устройство имеет дополнительную камеру прямого хода, дополнительный запорный клапан, дополнительную кольцевую канавку, задний кольцевой выступ, выполненный на внутренней поверхности задней части корпуса. Дополнительная камера прямого хода образована корпусом, наружной поверхностью патрубка и дополнительным запорным клапаном, выполненным в виде упругого кольца, установленного в дополнительной кольцевой канавке в задней части ударника с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, а выхлопные отверстия расположены в боковой части корпуса. Согласно техническому решению устройство имеет в задней части корпуса распределительную втулку, упругую втулку, поперечную перегородку корпуса, накопительную камеру, клапан отсечки, отверстия в стенке распределительной втулки для подачи сжатого воздуха в накопительную камеру, при этом в поперечной перегородке есть отверстие для сообщения накопительной камеры с дополнительной камерой прямого хода, причем верхняя часть патрубка соединена с нижней частью распределительной втулки, посаженой в отверстие упругой втулки, которая установлена во внутренней задней части корпуса. Накопительная камера образована внутренней боковой поверхностью корпуса, поверхностью поперечной перегородки, наружной поверхностью патрубка, нижней поверхностью распределительной втулки, торцевой частью упругой втулки, верхней поверхностью клапана отсечки, установленного на наружной поверхности патрубка с возможностью осевого смещения по нему и взаимодействия нижним торцом с ударником через отверстие в поперечной перегородке, а верхним торцом – с распределительной втулкой.The problem posed is solved as follows. A pneumatic percussion device for driving pipes (hereinafter referred to as the device) is proposed, which includes a body with inlet and exhaust openings, a pipe installed in the body with the ability to move the striker, forward and reverse stroke chambers, a guiding element for the striker, a through channel in the striker for communicating the chambers of the forward and reverse stroke, shut-off valve. An annular groove is made on the outer surface of the striker in its front part, the body contains an anvil, on the inner surface of which the front annular protrusion and the backstop of the striker are made, and the check valve is made in the form of an elastic ring installed in the said annular groove of the striker with the possibility of interaction with the inner surface of the case. The striker backstop is made in the form of recesses on the inner surface of the body. The surface of the front annular protrusion is made conical, the elastic ring is rectangular in section, the guiding element for the striker is made in the form of an annular row of protrusions on the outer surface of the striker, the device has an additional forward stroke chamber, an additional check valve, an additional annular groove, a rear annular protrusion made on the inner surface of the rear part of the body. The additional forward stroke chamber is formed by the body, the outer surface of the pipe and an additional check valve made in the form of an elastic ring installed in an additional annular groove in the rear part of the striker with the possibility of interacting with the inner cylindrical surface of the body, and the exhaust holes are located in the side of the body. According to the technical solution, the device has a distribution sleeve, an elastic sleeve, a transverse baffle of the body, a storage chamber, a shut-off valve, holes in the wall of the distribution sleeve for supplying compressed air to the storage chamber in the rear part of the housing, while there is an opening in the transverse partition for communicating the storage chamber with an additional forward stroke chamber, where the upper part of the branch pipe is connected to the lower part of the distribution sleeve, fitted in the hole of the elastic sleeve, which is installed in the inner rear part of the housing. The storage chamber is formed by the inner side surface of the body, the surface of the transverse baffle, the outer surface of the branch pipe, the lower surface of the distributor sleeve, the end part of the elastic sleeve, the upper surface of the cut-off valve installed on the outer surface of the branch pipe with the possibility of axial displacement along it and interaction with the lower end with the striker through the hole in the transverse partition, and the upper end with a distribution sleeve.

Наличие в задней части корпуса распределительной втулки, упругой втулки, поперечной перегородки с отверстием в задней части корпуса, накопительной камеры, клапана отсечки, отверстий в стенке распределительной втулки для подачи сжатого воздуха в накопительную камеру, позволяет уменьшить эффективную площадь ударника со стороны камеры прямого хода и соответственно снизить сопротивление, действующее на ударник при его обратном ходе от давления сжатого воздуха в этой камере, и тем самым уменьшить время обратного хода ударника и соответственно повысить частоту ударов и, как следствие, ударную мощность устройства.The presence in the rear of the housing of a distribution sleeve, an elastic sleeve, a transverse baffle with an opening in the rear of the housing, a storage chamber, a cut-off valve, holes in the wall of the distribution sleeve for supplying compressed air to the storage chamber, makes it possible to reduce the effective area of the striker on the side of the forward stroke chamber and accordingly, reduce the resistance acting on the striker during its return stroke from the pressure of compressed air in this chamber, and thereby reduce the time of the striker's return stroke and, accordingly, increase the frequency of strikes and, as a consequence, the impact power of the device.

Наличие упругой втулки позволяет исключить возможное заклинивание ударника на патрубке и снизить требования к точности изготовления деталей патрубка, распределительной втулки, корпуса и ударника, в частности, это позволяет увеличить допуски по обеспечению соосности этих деталей. Также наличие упругой втулки исключает вредное воздействие ударной нагрузки от ударника и корпуса устройства на патрубок и распределительную втулку. Это повышает надежность работы устройства и технологичность его изготовления.The presence of an elastic sleeve allows you to exclude possible jamming of the striker on the nozzle and to reduce the requirements for the accuracy of manufacturing the parts of the nozzle, distribution sleeve, body and striker, in particular, this allows you to increase the tolerances for ensuring the alignment of these parts. Also, the presence of an elastic sleeve eliminates the harmful effect of the shock load from the striker and the body of the device on the branch pipe and the distributor sleeve. This increases the reliability of the device and the manufacturability of its manufacture.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения пневмоударного устройства для забивания труб и чертежами фиг.1-2, где на фиг.1 изображен продольный разрез машины, когда ударник находится в передней части корпуса; на фиг.2 изображен продольный разрез машины в момент хода ударника в задней части корпуса, при впуске сжатого воздуха в дополнительную камеру прямого хода.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific implementation of a pneumatic impact device for driving pipes and drawings of Figs. 1-2, where Fig. 1 shows a longitudinal section of the machine when the striker is in the front part of the body; figure 2 shows a longitudinal section of the machine at the time of the striker stroke in the rear part of the body, when compressed air is injected into the additional forward stroke chamber.

Пневмоударное устройство для забивания труб содержит корпус 1 (фиг.1) с патрубком 2, ударник 3, установленный в корпусе 1 с возможностью перемещения, камеру 4 прямого хода, образованную патрубком 2 и ударником 3, камеру 5 обратного хода, запорный клапан 6, наковальню 7, передний кольцевой выступ 8, ограничитель обратного хода в виде углублений 9, направляющий элемент 10 для ударника 3. Корпус 1 содержит наковальню 7, на внутренней поверхности которой выполнены передний кольцевой выступ 8 поверхность 11 и ограничитель обратного хода. Запорный клапан 6 выполнен в виде упругого кольца, установленного в кольцевой канавке 12 ударника 3 на наружной поверхности его передней части с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью 11 корпуса 1. Впускной канал 13 сообщен с камерой 5 обратного хода через канал 14 в патрубке 2, камеру 4 прямого хода, сквозной канал 15 в ударнике 3 для сообщения камер прямого и обратного хода. Поверхность переднего кольцевого выступа 8 выполнена конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным, направляющий элемент 10 для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов 30 на наружной поверхности ударника 3.Pneumatic impact device for driving pipes contains a body 1 (figure 1) with a nozzle 2, a striker 3 installed in the case 1 with the possibility of movement, a forward stroke chamber 4 formed by a nozzle 2 and a striker 3, a reverse stroke chamber 5, a shut-off valve 6, an anvil 7, a front annular protrusion 8, a backstop in the form of recesses 9, a guiding element 10 for a striker 3. The body 1 contains an anvil 7, on the inner surface of which a front annular protrusion 8 surface 11 and a backstop are made. The shut-off valve 6 is made in the form of an elastic ring installed in the annular groove 12 of the striker 3 on the outer surface of its front part with the possibility of interacting with the inner surface 11 of the body 1. The inlet channel 13 communicates with the return chamber 5 through the channel 14 in the nozzle 2, the chamber 4 forward stroke, through channel 15 in the striker 3 for communication of the forward and reverse stroke chambers. The surface of the front annular protrusion 8 is conical, the elastic ring is rectangular in section, the guiding element 10 for the striker is made in the form of an annular row of protrusions 30 on the outer surface of the striker 3.

Устройство имеет в задней части корпуса 1 накопительную камеру 16, распределительную втулку 17, упругую втулку 18, дополнительную камеру 19 прямого хода, поперечную перегородку 20 корпуса 1, впускные отверстия 21 для подачи сжатого воздуха в накопительную камеру 16, дополнительный запорный клапан 22, клапан 23 отсечки, отверстие 24 поперечной перегородке 20 для сообщения накопительной камеры 16 с дополнительной камерой 19 прямого хода, дополнительную кольцевую канавку 25, задний кольцевой выступ 26, выхлопные отверстия 27, выполненные на боковой поверхности корпуса 1. Дополнительная камера 19 прямого хода образована корпусом 1, наружной поверхностью патрубка 2, поперечной перегородкой 20, клапаном 23 отсечки и дополнительным запорным клапаном 22, выполненным в виде упругого кольца, установленного в дополнительной кольцевой канавке 25 в задней части ударника 3 с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью 28 корпуса 1. Задний кольцевой выступ 26 выполнен на внутренней поверхности задней части корпуса 1.The device has in the rear part of the housing 1 a storage chamber 16, a distribution sleeve 17, an elastic sleeve 18, an additional chamber 19 of the forward stroke, a transverse partition 20 of the housing 1, inlets 21 for supplying compressed air to the storage chamber 16, an additional shut-off valve 22, a valve 23 cut-off, opening 24 of the transverse partition 20 for communication of the storage chamber 16 with the additional chamber 19 of the forward stroke, an additional annular groove 25, the rear annular protrusion 26, exhaust holes 27 made on the side surface of the housing 1. The additional chamber 19 of the forward stroke is formed by the housing 1, outer the surface of the pipe 2, the transverse baffle 20, the cut-off valve 23 and the additional shut-off valve 22 made in the form of an elastic ring installed in the additional annular groove 25 in the rear part of the striker 3 with the possibility of interacting with the inner cylindrical surface 28 of the body 1. The rear annular protrusion 26 is made on the inside On the lower surface of the rear part of the case 1.

Накопительная камера 16 образована внутренней боковой поверхностью корпуса 1, поверхностью поперечной перегородки 20, наружной поверхностью патрубка 2, нижней поверхностью распределительной втулки 17, торцевой частью упругой втулки 18, верхней поверхностью клапана 23 отсечки, установленного на наружной поверхности патрубка 2 с возможностью осевого смещения по нему и взаимодействия нижним торцом с ударником 3 через отверстие 24 в поперечной перегородке 20, а верхним торцом – с распределительной втулкой 17. Клапан 23 отсечки установлен на наружной поверхности патрубка 2 с возможностью осевого смещения по нему и взаимодействия нижним торцом с ударником 3 через отверстие 24 в поперечной перегородке 20, а верхним торцом – с торцом 29 распределительной втулки 17. Ударник 3 установлен с возможностью взаимодействия с наковальней 7 и имеет кольцеобразный ряд выступов 30 на наружной поверхности для выхлопа сжатого воздуха через выхлопные отверстия 27 из камеры 5 обратного хода.The storage chamber 16 is formed by the inner side surface of the housing 1, the surface of the transverse partition 20, the outer surface of the branch pipe 2, the lower surface of the distributor sleeve 17, the end part of the elastic sleeve 18, the upper surface of the cutoff valve 23 mounted on the outer surface of the branch pipe 2 with the possibility of axial displacement along it and interaction with the lower end with the striker 3 through the hole 24 in the transverse partition 20, and the upper end with the distribution sleeve 17. The cut-off valve 23 is installed on the outer surface of the branch pipe 2 with the possibility of axial displacement along it and interaction with the lower end with the striker 3 through the hole 24 in the transverse partition 20, and the upper end - with the end 29 of the distribution sleeve 17. The striker 3 is installed with the possibility of interaction with the anvil 7 and has an annular row of protrusions 30 on the outer surface for the exhaust of compressed air through the exhaust holes 27 from the return chamber 5.

Пневмоударное устройство для забивания труб работает следующим образом. Перед включением устройства ударник 3 уперт в наковальню 7 (фиг.1), запорный клапан 6 находится в соприкосновении с внутренней поверхностью 11 корпуса 1, клапан 23 отсечки находится в нижнем положении, как показано на фиг. 1. При подаче сжатого воздуха через впускной канал 13, канал 14 в патрубке 2, камеру 4 прямого хода, сквозной канал 15 в ударнике 3, он поступает в камеру 5 обратного хода, и в ней повышается давление. Одновременно с этим сжатый воздух через впускные отверстия 21, поступает в накопительную камеру 16, и в ней повышается давление. Под действием давления в камере 5 обратного хода упругое кольцо запорного клапана 6 прижимается к верхней поверхности кольцевой канавки 12 ударника 3. Под действием давления в камере 5 обратного хода за счет разности эффективных площадей ударника 3 со стороны камер 5 и 4 ударник 3 перемещается в верхнее по чертежу положение (фиг. 2). При прохождении запорным клапаном 6 (фиг.1) углублений 9 происходит сброс давления сжатого воздуха из камеры 5 обратного хода через эти углубления 9, кольцеобразный ряд выступов 30 на наружной поверхности ударника 3, выхлопные отверстия 27. В этот момент давление на внутреннюю поверхность (позиция не обозначена) запорного клапана 6 уменьшается и под действием упругих сил запорный клапан 6 сжимается. Далее ударник 3 движется вверх и упругое кольцо дополнительного запорного клапана 22 приходит в соприкосновение с внутренней цилиндрической поверхностью 28 корпуса 1 - происходит запирание дополнительной камеры 19 прямого хода. Одновременно с этим ударник 3 воздействует на клапан 23 отсечки, смещая его вверх и открывая доступ сжатому воздуху из накопительной камеры 16 в дополнительную камеру 19 прямого хода через отверстие 24 в поперечной перегородке 20. С момента запирания дополнительным запорным клапаном 22 дополнительной камеры 19 прямого хода в ней повышается давление. Под действием давления упругое кольцо дополнительного запорного клапана 22 прижимается к нижней (по чертежу) поверхности кольцевой канавки 25 ударника 3. При этом давление сжатого воздуха действует на внутреннюю поверхность (позиция не показана) упругого кольца дополнительного запорного клапана 22 и происходит его растяжение и прижатие наружной поверхностью (позиция не показана) к внутренней цилиндрической поверхности 28 корпуса 1. Под действием давления в камере 4 прямого хода и дополнительной камере 19 прямого хода ударник 3 перемещается в нижнее по чертежу положение. При прохождении дополнительным запорным клапаном 22 выхлопных отверстий 27 происходит сброс давления сжатого воздуха из дополнительной камеры 19 прямого хода. В этот момент давление на внутреннюю поверхность (поз. не обозначена) дополнительного запорного клапана 22 уменьшается и под действием упругих сил он сжимается. Одновременно под действием перепада давления в дополнительной камере 19 прямого хода и накопительной камере 16 клапан 23 отсечки перемещается вниз и перекрывает доступ сжатому воздуху в дополнительную камеру 19 прямого хода из накопительной камеры 16. Далее ударник 3 движется вниз и наносит удар по наковальне 7, при этом упругое кольцо запорного клапана 6 приходит в соприкосновение с внутренней поверхностью 11 корпуса 1 - происходит запирание камеры 5 обратного хода и наполнение камеры 5 обратного хода сжатым воздухом из магистрали через впускной канал 13, канал 14, камеру 4 прямого хода, сквозной канал 15. Затем цикл повторяется. Pneumatic impact device for driving pipes works as follows. Before turning on the device, the striker 3 is abutted against the anvil 7 (Fig. 1), the shut-off valve 6 is in contact with the inner surface 11 of the housing 1, the cut-off valve 23 is in the lower position, as shown in Fig. 1. When compressed air is supplied through the inlet channel 13, channel 14 in the branch pipe 2, the forward stroke chamber 4, the through channel 15 in the striker 3, it enters the reverse stroke chamber 5, and the pressure rises in it. At the same time, the compressed air enters the storage chamber 16 through the inlet openings 21, and the pressure rises in it. Under the action of pressure in the return chamber 5, the elastic ring of the check valve 6 is pressed against the upper surface of the annular groove 12 of the striker 3. Under the action of the pressure in the return chamber 5, due to the difference in the effective areas of the striker 3 from the side of chambers 5 and 4, the striker 3 moves to the upper drawing position (Fig. 2). When the shut-off valve 6 (Fig. 1) passes the recesses 9, the pressure of the compressed air from the return chamber 5 is released through these recesses 9, the annular row of projections 30 on the outer surface of the striker 3, the exhaust holes 27. At this moment, the pressure on the inner surface (position not indicated) of the check valve 6 decreases and, under the action of elastic forces, the check valve 6 is compressed. Further, the striker 3 moves upward and the elastic ring of the additional check valve 22 comes into contact with the inner cylindrical surface 28 of the housing 1 - the additional chamber 19 of the forward stroke is locked. At the same time, the striker 3 acts on the cut-off valve 23, displacing it upward and opening access to compressed air from the storage chamber 16 to the additional chamber 19 of the forward stroke through the hole 24 in the transverse partition 20. From the moment of closing the additional shut-off valve 22 of the additional chamber 19 of the forward stroke to her pressure rises. Under the action of pressure, the elastic ring of the additional check valve 22 is pressed against the lower (according to the drawing) surface of the annular groove 25 of the striker 3. In this case, the compressed air pressure acts on the inner surface (position not shown) of the elastic ring of the additional check valve 22 and is stretched and pressed by the outer surface (position not shown) to the inner cylindrical surface 28 of the body 1. Under the action of pressure in the forward stroke chamber 4 and the additional forward stroke chamber 19, the striker 3 moves to the lower position in the drawing. When the additional check valve 22 passes through the exhaust openings 27, the compressed air pressure is released from the additional chamber 19 of the forward stroke. At this moment, the pressure on the inner surface (no. Not indicated) of the additional check valve 22 decreases and under the action of elastic forces it is compressed. At the same time, under the influence of the differential pressure in the additional forward chamber 19 and the storage chamber 16, the cut-off valve 23 moves downward and blocks the access of compressed air to the additional forward chamber 19 from the storage chamber 16. Further, the striker 3 moves down and strikes the anvil 7, while the elastic ring of the shut-off valve 6 comes into contact with the inner surface 11 of the housing 1 - the reverse chamber 5 is locked and the return chamber 5 is filled with compressed air from the line through the inlet channel 13, channel 14, forward stroke chamber 4, through channel 15. Then the cycle repeats.

Claims

Pneumatic impact device for driving pipes, including a body with inlet and exhaust openings, a branch pipe installed in the body with the ability to move the striker, forward and reverse stroke chambers, a guiding element for the striker, a through channel in the striker for communicating the forward and reverse chambers, a shut-off valve, at the same time, an annular groove is made on the outer surface of the striker in its front part, the body contains an anvil, on the inner surface of which the front annular protrusion and the backstop of the striker are made, and the shut-off valve is made in the form of an elastic ring installed in the said annular groove of the striker with the possibility of interaction with the inner surface of the body, and the backstop of the striker is made in the form of recesses on the inner surface of the body, and the surface of the front annular protrusion is made conical, the elastic ring is rectangular in section, the guiding element for the striker is made in the form of a flat row of protrusions on the outer surface of the striker, the device has an additional forward stroke chamber, an additional check valve, an additional annular groove, a rear annular protrusion made on the inner surface of the rear part of the body, while the additional forward stroke chamber is formed by the body, the outer surface of the branch pipe and an additional check valve made in the form of an elastic ring installed in an additional annular groove in the rear of the striker with the ability to interact with the inner cylindrical surface of the body, and the exhaust holes are located in the side of the body, which differs the fact that the device has a distributor sleeve, an elastic sleeve, a transverse baffle of the body, a storage chamber, a cut-off valve in the rear of the housing, holes in the wall of the distribution sleeve for supplying compressed air to the storage chamber, while there is an opening in the transverse partition for communicating the storage chamber with an additional forward stroke chamber, where the upper part of the branch pipe is connected to the lower part of the distribution sleeve, fitted in the hole of the elastic sleeve, which is installed in the inner rear part of the housing, the storage chamber is formed by the inner side surface of the housing, the surface of the transverse partition, the outer surface of the branch pipe, the lower surface of the distribution sleeve , the end part of the elastic sleeve, the upper surface of the cut-off valve installed on the outer surface of the branch pipe with the possibility of axial displacement along it and interaction with the lower end with the striker through the hole in the transverse partition, and the upper end ohm - with a distribution sleeve.