本发明属于建筑工业的范围,更准确说,属于在土壤中打孔的装置,该装置广泛用来在道路、机场起飞着陆跑道的下面不挖明沟敷设地下管道,在工厂、矿山和其它企业的区域内,在不破坏路面的情况下用来敷设暗排水沟,以及在国民经济的各种不同的领域内用来进行其它的类似工程。 当今,广泛地使用着各种各样的在土壤中打孔的装置(例如,苏联专利SU,A,239132),这些装置的每一种都含有壳体、移动该装置的驱动机构,借助螺纹与壳体联接的壳体零件。作为移动该装置的驱动机构,采用着各种各样的机构,其中也包括冲击型气动机构,在工作介质压力的作用下,这种机构的撞击头在壳体腔内进行移动,工作介质是通过分配机构和软管输入的,该分配机构和软管用壳体零件,例如螺母保持在壳体内的给定位置。
但是,这些打孔装置的主要缺点是,在其工作时,在从冲击机构传来的冲击振动载荷的作用下,以及由于壳体零件侧表面靠着土壤的摩擦,壳体零件会产生自动松脱。因此,可能发生壳体零件失落,或者破坏气动冲击机构工作的气密性。
还知道结构上类似地在土壤中打孔的装置(例如,可逆动的气动穿孔器N-4603A,1986年,基辅,“广告(Pekaa)”,第6页,图2,3),在该装置中,为了消除其工作过程中壳体零件的自动松脱,规定设置壳体零件相对壳体的止动器,该止动器制作成安置在壳体零件和壳体上的两个锥形部分。但是,在结构上这样制成的止动器不可靠。这主要是由下列原因引起的,在冲击机构对壳体零件进行冲击振动作用的情况下,以及由于壳体零件侧表面靠着土壤的摩擦,壳体零件在壳体内既可能发生自动松脱,也可能发生自动拧紧。在后一种情况下,壳体在与壳体零件进行锥形联接的地方可能发生断裂,或者它们相互卡死,这种情况相应地将破坏整个装置的工作,或者给打孔装置带来技术保养的困难。
本项发明提出的基本任务是研制一种在土壤中打孔的装置,并且该装置含有结构上这样制作的壳体零件相对壳体的止动器,这种止动器消除了壳体零件在壳体内自动松脱或自动拧紧的可能性,从而可以提高打孔装置工作的可靠性和延长其使用寿命。
所提出的任务是这样解决的,在土壤中打孔的装置包括壳体,驱动机构,用螺纹与壳体联接的壳体零件和壳体零件相对壳体的止动器,根据本发明,壳体零件的止动器设置在其外侧面上,超出壳体的界限范围,并且制作成凸块,凸块的一个侧面在联接螺纹内产生拧紧力矩的方向上与壳体零件侧面的母线相倾斜。
由于在结构上这样制作止动器,当打孔装置工作时,凸块凸出在壳体上面部分将切入土壤,而土壤的阻力将在壳体零件的螺纹内产生拧紧力矩,这样可以保证壳体零件经常与壳体相联接,并且因此也保证了该装置工作的可靠性。此外,凸块的侧面对壳体零件侧表面上母线的倾斜将造成在凸块上产生土壤的定向反力,这种定向反力是产生拧紧力矩所必须的,而该拧紧力矩则与安装壳体零件于壳体内时所产生的力相重合,这样将消除螺纹联接的自动松脱。
根据本发明的实施方案,壳体零件的止动器包含辅助凸块,该辅助凸块按打孔装置的运动方向设置在主凸块后面的壳体零件的外侧面上,并且制作成跟主凸块相类似,另外,距主凸块最远的一个辅助凸块的侧边与壳体零件侧表面的母线相倾斜,其倾斜方向与主凸块侧边的倾斜方向相反,并且是打孔装置反向时在联接螺纹内产生拧紧力矩的方向。这样相互配置和制作主凸块和辅助凸块,在打孔装置反向时,可以消除土壤落在主凸块的非工作侧边上,并且可以避免壳体零件的自动松脱。
主凸块和辅助凸块可以制作成如同一个整体,也就是如同一个凸块,这样可以简化止动器的制作,并且当打孔装置进行正向和反向运动时,可以消除来自土壤方面的作用力对相互对着的主凸块和辅助凸块的两个非工作侧边的不良影响。
将壳体零件的横断面制作得比壳体的横断面较小是适当的。这样,当将壳体零件按照壳体的运动方向设置在壳体的后面时,可以减小壳体零件靠着土壤的摩擦力。
下面用本发明实施例的详细说明和对附图的引证解释本项发明,在这些附图中:
图1,根据本发明,概略地表示在土壤中打孔的装置的概貌图和局部剖示图;
图2表示该装置的壳体零件止动器的实施方案;
图3概略表示具有两个止动器的打孔装置的实施方案;
图4表示沿图1上箭头A方向上的视图;
图5表示如同图3上的情况,并且具有在同一方向上定位的两个止动器;
图6表示沿图5上箭头B方向上的视图。
所提供的在土壤中打孔的装置包括壳体1(图1),在土壤中移动该装置的驱动机构2,壳体零件3,该壳体零件安装在,例如壳体1的尾部,与壳体同轴,并且借助于联接螺纹4与壳体相联接。
在该装置中,利用已知的任意驱动机构作为驱动机构2,其中也包括冲击型气动机构,其配气机构(图上未示出)用壳体零件3固定在壳体1的尾部。
当存在冲击振动载荷时,为了消除壳体零件3的自动松脱,在打孔装置中规定设置壳体零件3相对壳体1的止动器5。
壳体零件3的止动器5安置在壳体零件3的外侧面6上,并且制作成凸块7的形状,凸块在结构上的实施方案示于图2,3。在所有实施方案里,凸块7要做得使其上边8(图4)总是高出壳体1的侧表面9,即在径向超出壳体1的界限范围。凸块7(图1)的水平投影可能是平行四边形,该平行四边形的一个侧边10的长度大大超过另一侧边11的长度,因此,在打孔装置移动过程中,这个侧边11当其与土壤相互作用时,实际上对产生拧紧力矩不会带来不利的影响。同时,凸块7上对着壳体1的侧边10,在联接螺纹4内产生拧紧力矩的方向上与壳体零件3的侧表面6的母线相倾斜。在本实施例里,侧边10的倾斜方向与壳体零件3上螺纹4的上升方向相一致。
按照图2上所示的方案,除去凸块7以外,止动器5还包括辅助凸块12,该辅助凸块沿打孔装置运动的方向设置在主凸块7的后边,并且做得与主凸块相类似。同时,距主凸块7最远的辅助凸块12的侧边13与壳体零件3侧表面6的母线相倾斜,并且其倾斜方向与主凸块7的侧边10的倾斜方向相反,即与壳体零件3上的螺纹4的上升方向相反。
因此,侧边13这样倾斜,当打孔装置反向时,将在联接螺纹4内产生拧紧力矩
主凸块7和辅助凸块12可以做成一个整体,即一个凸块,该凸块呈V形形状,如图2所示,或者呈三面棱柱体14的形状,如图3,5所示。而且在将凸块7,12制作成三面棱柱体14的情况下,三面棱柱体的一个侧面15布置得平行于壳体零件3侧表面6的母线,对着壳体1的第二侧面是主凸块7的侧边10,第三面是辅助凸块12的侧边13。
为了减少壳体零件3的侧表面6靠着土壤的摩擦(图上未示出),壳体零件3制作得比壳体1的横断面具有较小的横断面,如图6所示。
图3,5上示出了这样的打孔装置,除去壳体尾部的壳体零件3以外,该装置的壳体1在壳体的头部还设有壳体零件16,该壳体零件借助于联接螺纹17与壳体1相联接。
为了消除该壳体零件16自动松脱,在打孔装置内,规定设有壳体零件16相对壳体1的辅助止动器18,并且将该止动器制作成类似于壳体零件3的止动器5。这样的辅助止动器18,可以做成类似于凸块7的凸块,可以具有类似于辅助凸块12的辅助凸块,而且还可能制成如同一个V形形状的零件,或者制作成三面棱柱体19,类似于止动器5的三面棱柱体14。此外,辅助止动器18相对于主止动器5的安置取决于头部壳体零件16的联接螺纹17的方向。这样,当分别在壳体零件3和16上制作同旋向(都是右旋,或者都是左旋)的联接螺纹4和7时(图3),辅助止动器18相对主止动器5翻转了180°,如图3所示。
当壳体零件3和16上的螺纹做成不同旋向时(例如,一个为左旋螺纹,另一个为右旋螺纹),辅助止动器18安置得与主止动器5相类似,如图5所示。
当沿着给定方向推动打孔装置前进时,在止动器5的凸块7上作用着土壤的阻力(图上未示出),推动装置前进是在驱动机构2所产生的冲击载荷的作用下按一定的方式实现的。因为壳体零件3上凸块7的侧边10的倾斜方向是按以上所述的理由选取的,并且表示在图1,3,5上,所以在土壤阻力的作用下,发生在该凸块上的扭转力矩指向拧紧壳体零件螺纹4的方向。当制作在头部带有壳体零件16的壳体时,类似的土壤反力将发生在辅助止动器18的凸块上。
当打孔装置反向时,土壤的反力(图上未示出)作用在辅助凸块12上(图2),同样有助于拧紧壳体零件3的螺纹4(或者壳体零件16的螺纹17),而且当打孔装置进行正行程和反行程时,按照三面棱柱体14,19的形状制成的凸块(图3),可以排除土壤落入两侧边10和13之间,从而消除了在螺纹上产生松脱力矩。
这样一来,当打孔装置工作时,由于壳体尾部和头部的壳体零件的联接螺纹内存在着拧紧力矩,从而可以排除壳体零件的自动松脱,所以也就提高了打孔装置的可靠性。此外,所提供的止动器不会因泥土堵塞而停止工作,这样也有助于提高打孔装置的可靠性。
具有所提供的结构的在土壤中打孔的装置,可以在各种不同的建筑工程中,广泛用来不挖明沟敷设地下管道。