Устройство для образования скважины в грунте методом раскатки

 

Сущность изобретения: устройство для образования скважины в грунте методом раскатки содержит приводной вал, эксцентриковые втулки, подшипники качения, конические катки, уплотнительные элементы и приспособление для облегчения извлечения устройства из образованной скважины. Каждое приспособление для облегчения извлечения устройства выполнено в виде цилиндрической втулки с пазом, двух распорных втулок с кольцевыми расточками и выступа на приводном валу. Эксцентриковая втулка каждого катка выполнена из двух частей. Каждый уплотнительный элемент выполнен в виде кольца. Кольцо подпружинено относительно соответствующего катка и установлено с возможностью взаимодействия с внутренней торцевой поверхностью фланца соответствующей части эксцентриковой втулки. Распорные втулки каждого катка расположены между частями соответствующей эксцентриковой втулки и жестко соединены с соответствующей цилиндрической втулкой. 5 з. п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к строительной технике, а более точно к устройствам для образования скважин в грунте. Эти устройства могут найти применение для бестраншейной прокладки коммуникаций, образования набивных свай, глубинного уплотнения грунтов, затягивания анкеров, формования траншей для "стены в грунте" и прочее.

Известно устройство для образования скважин в грунте методом раскатки, включающее приводной вал с эксцентриковыми втулками, на которых установлены с возможностью вращения конические катки, причем между торцами катков установлены уплотнительные элементы [1] Известное устройство не надежно в работе из-за попадания грунта во внутрь устройства через уплотнительные элементы, в результате чего происходит заклинивание катков.

Наиболее близким по техническому существу и достигаемому результату в решении той же задачи является устройство для образования скважин в грунте методом раскатки, включающее приводной вал с эксцентриковыми втулками, на который с помощью подшипников качения установлены с эксцент- риситетом и возможностью вращения конические катки и уплотнительные элементы. Оси катков смещены и развернуты относительно оси вала таким образом, что при вращении вала катки катятся по винтовой линии, формуя скважину [2] При работе известного устройства в переувлажненных грунтах из-за проникновения влаги через уплотнительные элементы во внутрь устройства снижается срок его службы. К недостаткам этого устройства можно отнести также низкую его производительность из-за малой скорости его извлечения из скважины.

Цель изобретения повышение срока службы и производительности работы устройства.

Цель достигается тем, что устройство имеет приспособления для облегчения извлечения его из образованной скважины, каждое из которых выполнено в виде установленной на приводном валу с возможностью ограниченного поворота цилиндрической втулки с расположенным на ее внутренней боковой поверхности пазом, расположенного на наружной боковой поверхности приводного вала выступа для размещения в пазу цилиндрической втулки и установленных на приводном валу двух распорных втулок с кольцевыми расточками, которые образуют полость для размещения цилиндрической втулки, а эксцентриковая втулка каждого катка выполнена из двух частей, которые расположены симметрично относительно полости, перпендикулярной к продольной оси приводного вала, жестко соединены с соответствующими распорными втулками и установлены с возможностью поворота вокруг продольной оси приводного вала, при этом каждый уплотнительный элемент выполнен в виде кольца, которое подпружинено относительно соответствующего катка и установлено с возможностью взаимодействия с внутренней торцовой поверхностью фланца соответствующей части эксцентриковой втулки, а распорные втулки каждого катка расположены между частями соответствующей эксцентриковой втулки и жестко соединены с соответствующей цилиндрической втулкой, причем цилиндрическая втулка каждого катка расположена симметрично относительно подшипников качения соответствующего катка, а части эксцентриковых втулок смежных катков установлены с возможностью взаимодействия друг с другом наружными торцовыми поверхностями их фланцев.

На фиг.1 показана конструкция устройства для образования скважин в грунте; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 положение катков устройства в момент его погружения в грунт; на фиг.4 положение катков устройства в момент его извлечения из скважины; на фиг.5 сечение В-В на фиг.3; на фиг.6 сечение Г-Г на фиг.3; на фиг.7 сечение Д-Д на фиг.3; на фиг. 8 сечение Е-Е на фиг.3; на фиг. 9 сечение Ж-Ж на фиг.3; на фиг.10 сечение З-З на фиг.3; на фиг.11 сечение В'-B' на фиг.4; на фиг.12 сечение Г'-Г' на фиг.4; на фиг.13 сечение Д'-Д' на фиг.4; на фиг.14 сечение E'-E'на фиг.4; на фиг.15 сечение Ж'-Ж' на фиг.4; на фиг.16 сечение З'-З' на фиг.4.

Устройство для образования скважин в грунте методом раскатки включает приводной вал 1, расположенные на приводном валу эксцентриковые втулки 2, размещенные на эксцентриковых втулках подшипники качения 3, установленные на подшипниках качения с возможностью вращения относительно приводного вала конические катки 4 и расположенные между торцом каждого катка и фланцем соответствующей эксцентриковой втулки уплотнительные элементы 5.

Устройство имеет приспособление для облегчения извлечения устройства из образованной скважины, каждое из которых выполнено в виде установленной на приводном валу с возможностью ограниченного поворота цилиндрической втулки 6 с расположенным на ее внутренней боковой поверхности пазом 7, расположенного на наружной боковой поверхности приводного вала выступа 8 для размещения в пазу цилиндрической втулки. На приводном валу 1 установлены две распорные втулки 9 с кольцевыми расточками, которые образуют полость для размещения цилиндрической втулки. Эксцентриковая втулка 2 каждого катка выполнена из двух частей, которые расположены симметрично относительно плоскости, перпендикулярной к продольной оси 10 приводного вала, жестко соединены с соответствующими распорными втулками 9 и установлены с возможностью поворота вокруг продольной оси приводного вала. Каждый уплотнительный элемент 5 выполнен в виде кольца 11, которое подпружинено с помощью резинового кольца 12 относительно соответствующего катка 4 и установлено с возможностью взаимодействия с внутренней торцовой поверхности фланца соответствующей части эксцентриковой втулки 2. Распорные втулки 9 каждого катка 4 расположены между частями соответствующей эксцентриковой втулки 2 и жестко соединены с соответствующей цилиндрической втулкой 6, причем цилиндрическая втулка каждого катка расположена симметрично относительно подшипников качения 3 соответствующего катка. Эксцентриковые втулки 2 смежных катков 4 установлены с возможностью взаимодействия друг с другом наружными торцовыми поверхностями их фланцев. Соединение каждой части эксцентриковой втулки 2 с соответствующей распорной втулкой 9 выполнено в виде расположенных на соответствующих торцах распорной втулки и соответствующей части эксцентриковой втулки шлицев 13. Торцовая поверхность фланца соответствующей части эксцентриковой втулки 2 имеет покрытие 14 из антифрикционного материала, при этом кольцо 11 и соответствующая часть эксцентриковой втулки установлены с возможностью поворота относительно друг друга при извлечении устройства из образованной скважины. Одна из наружных торцовых поверхностей, взаимодействующих друг с другом фланцев, частей эксцентриковых втулок 2 смежных катков 4 имеет покрытие 15 из антифрикционного материала, при этом взаимодействующие друг с другом части эксцентриковых втулок смежных катков установлены с возможностью поворота относительно друг друга при реверсе приводного вала 1. Наружная боковая поверхность каждого катка имеет выпуклую форму с радиусом R и выполнена с рифлением 16. Торцы катков выполнены с фасками 17, причем диаметр D₁ катка 4 со стороны меньшего соседнего катка 4 выполнен меньшим диаметром D₂, т.е. D₁<D<SUB>2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При правом вращении приводного вала 1 (фиг.3,5 10) выступы 8 упираются в правый торец паза 7 цилиндрических втулок 7, при этом все катки 4 устанавливаются в рабочее положение (фиг.3) и происходит самозавинчивание устройства в грунт, образуя скважину 19. При левом вращении (реверсе) приводного вала 1 (фиг.4,11 16) выступы 8 упираются в левый (противоположный) торец паза 7 цилиндрических втулок 6, при этом все катки 4 устанавливаются (складываются) в одной плоскости, образуя зазор δмежду стенками катков 4 и скважины 19 на всей длине забоя, и устройство таким образом легко извлекается из скважины.

Применение предлагаемого торцового уплотнения обеспечивает работу узла трения без смазки и исключает проникновение влаги в подшипниковые опоры, что позволит повысить срок службы устройства в 2-3 раза. Кроме того, применение складывающихся катков обеспечит повышение производительности работ в 1,5 2 раза за счет повышения скорости извлечения устройства из скважины.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИНЫ В ГРУНТЕ МЕТОДОМ РАСКАТКИ, включающее приводной вал, расположенные на приводном валу эксцентриковые втулки, размещенные на эксцентриковых втулках подшипники качения, установленные на подшипниках качения с возможностью вращения относительно приводного вала конические катки и расположенные между торцом каждого катка и фланцем соответствующей эксцентриковой втулки уплотнительные элементы, отличающееся тем, что оно имеет приспособления для облегчения извлечения устройства из образованной скважины, каждое из которых выполнено в виде установленной на приводном валу с возможностью ограниченного поворота цилиндрической втулки с расположенным на ее внутренней боковой поверхности пазом, расположенного на наружной боковой поверхности приводного вала выступа для размещения в пазу цилиндрической втулки и установленных на приводном валу двух распорных втулок с кольцевыми расточками, которые образуют полость для размещения цилиндрической втулки, а эксцентриковая втулка каждого катка выполнена из двух частей, которые расположены симметрично относительно плоскости, перпендикулярной к продольной оси приводного вала, жестко соединены с соответствующими распорными втулками и установлены с возможностью поворота вокруг продольной оси приводного вала, при этом каждый уплотнительный элемент выполнен в виде кольца, которое подпружинено относительно соответствующего катка и установлено с возможностью взаимодействия с внутренней торцевой поверхностью фланца соответствующей части эксцентриковой втулки, а распорные втулки каждого катка расположены между частями соответствующей эксценриковой втулки и жестко соединены с соответствующей цилиндрической втулкой, причем цилиндрическая втулка каждого катка расположена симметрично относительно подшипников качения соответствующего катка, а части эксцентриковых втулок смежных катков установлены с возможностью взаимодействия одна с другой наружными торцевыми поверхностями их фланцев.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение каждой части эксцентриковой втулки с соответствующей распорной втулкой выполнено в виде расположенных на соответствующих торцах распорной втулки и соответствующей части эксцентриковой втулки шлицев.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что торцевая поверхность кольца или внутренняя торцевая поверхность фланца соответствующей части эксцентриковой втулки имеет покрытие из антифрикционного материала, при этом кольцо и соответствующая часть эксцентриковой втулки установлены с возможностью поворота друг относительно друга при извлечении устройства из образованной скважины.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что одна из наружных торцевых поверхностей взаимодействующих друг с другом фланцев частей эксцентриковых втулок смежных катков имеет покрытие из антифрикционного материала, при этом взаимодействующие одна с другой части эксцентриковых втулок смежных катков установлены с возможностью поворота одна относительно другой при реверсе приводного вала.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная боковая поверхность каждого катка имеет выпуклую форму и выполнена с рифлением.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцы катков выполнены с фасками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16