Устройство для разрушения монолитных объектов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗР)ТПЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающее силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный, со штоком, раздвижные щеки, установ-г ленные на гидроцилиндре, напорную и сливную магистрали, систему управления , выполненную в виде впускного золотника, сообщающего через обратный клапан поршневую полость гидроцилиндра с напорной магистралью, распределителя, сообщающего поршневую полость гидроцилиндра со сливной магистралью, а штоковую полость со сливной и напорной магистралями, датчик перемещения поршйя с гидравлическим переключателем, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения монолитных объектов за счет приложения импульсной пульсирующей нагрузки , система управления снабжена гидравлическим регулятором пульсации. выходы которого подключены к входам управления впускного золотника, а вход через гидравлический переключатель - к напорной магистрали. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гидравлический регулятор пульсации выполнен в виде управляющего золотника, управляющие входы которого подключены параллельно управляющим входам впускного золотника, и двух гидравлических реле времени, выходы которых подключены к соответствующим управляющим входам золотников, а входы i через управляющий золотник - к гидi равлическому переключателю. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т (Л личающееся .тем, что, с целью повышения надежности работы С устройства за счет обеспечения низ (конапорного режима работы системы управления, система управления снабжена низконапорной магистралью с последовательно подключенной парой демпферов , сообщающей через обратный д клапан напорную магистраль с поршневой полостью гйдроцилиндра, и предохранительным клапаном низкого давлео ния, подключенньи к низконапорной СЛ1 магистрали между демпферами, при зтом датчик перемещения поршня выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра с поршнем со штоком, подключенного к низконапорной магистрали перед обратным клапаном параллельно второму демпферу, причем дополнительный гидроцилиндр установлен с возможностью взаимодействия его штока с гидравлическим переключателем, а последний подключен к низконапорной магистрали между демпферами.

СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК з511 Е 21 С 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCNOMV СВИДатИЛЬСтеи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 35! 0568/22-03 (22) 09. 11. 82 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) И.Ç.Степанский, С.И.Зингерман, А.Д.Коршенбойм, С.Е.Айзенберг и Л.Б.Адамян (71) Всесоюзный государственный проектно-конструкторский институт по машинам для промышленности строительных материалов "Гипростроммашина" (53) 622.233.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 783469, кл. Е 21 С 37/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 825942, кл. Е 21 С 37/02, 1978 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕ-

НИЯ ЮНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающее силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный. со штоком, раздвижные щеки, установ . ленные на гидроцилиндре, напорную и сливную магистрали, систему управления, выполненную в виде впускного золотника, сообщающего через обратный клапан поршневую полость гидроцилиндра с напорной магистралью, распределителя, сообщающего поршневую полость гидроцилиндра со сливной магистралью, а штоковую полость со сливной и напорной магистралями, датчик перемещения поршня с гидравлическим переключателем, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения монолитных объектов за счет приложения импульсной пульсирующей нагрузки, система управления снабжена гидравлическим регулятором пульсации, „„SU„„1104265 A выходы которого подключены к входам управления впускного золотника, а вход через гидравлический переключатель — к напорной магистрали.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что гидравлический регулятор пульсации выполнен в виде управляющего золотника, управляющие входы которого подключены параллельно управляющим входам впускного золотника, и двух -гидравлических реле времени, выходы которых подключены к соответствующим управляющим входаМ золотников, а входы через управляющий золотник — к гидравлическому переключателю. O

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т—

® личающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет обеспечения низ- С конапорного режима работы системы Ф управления, система управления снабжена низконапорной магистралью с пос- ш ледовательно подключенной парой демп- 19aL феров, сообщающей через обратный Ю клапан .напорную магистраль с поршне- ф вой полостью гидроцилиндра, и предохранительным клапаном низкого давле- ар ния, подключенным к низконапорной магистрали между демпферами, при этом датчик перемещения поршня выполнен в виде дополнительного гидроцнлиндра с поршнем со штоком, подключенного к ниэконапорной магистрали перед обратным клапаном параллельно второму демпферу, причем дополнительный гидроцилиндр установлен с возможностью взаимодействия его штока с гидравлйческим переключателем, а последний подключен к низконапорной магистрали между демпферами.

1 104

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для добычи блочного камня, разрушения негабарита, фундаментов и прочих монолитных объектов..

Известен гидроклин, в котором в надпоршневой полости гидроцилиндра установлен магнитострикционный вибратор и соединенный с ним концентратор (1 3.

К недостаткам данного гидроклина следует отнести усложнение конструкции и эксплуатации гидроцилиндра клина за счет встроенного в гильзу вибратора, а также отсутствие датчика перемещения клина. Из-за отсутствия последнего включение вибратора приходится осуществлять, исходя из опыта оператора и визуального наблюдения за показателями манометра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разрушения монолитньж объектов, включающее силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный со штоком, раздвижные щеки, установленные на гидроцилиндре, напорную и сливную магистрали, систему управления, выполненную в виде впускного золотника, сообщающего через обратный клапан поршневую полость гидроцилиндра с напорной магистралью, распределителя, сообщающего поршневую полость гидроцилиндра со сливной магистралью, а штоковую полость — со сливной и напорной магистралями, датчик перемещения поршня с гидравлическим переключателем(2).

К недостаткам известного устройства следует отнести низкую эффектив40 ность разрушения горных пород из-эа отсутствия при подаче в поршневую полость гидроцилиндра масла под давлением без осуществления пульсирующего цикла и ненадежность системы управле-4 ния, работающей под высоким давлением.

Процесс подачи клина в шпур разделяется на две части.

Сначала масло под низким давлени- 5О ем подается в гидроцилиндр до тех пор, пока щели клина не раздвинутся и не прижмутся к стенкам шпура. Затем давление повышается и происходит раскалывание каменного блока. Сигнал M о повышении давления создает переключение датчика перемещения клина, настройка которого осуществляется, 2б5 2 исходя из опыта оператора, что не всегда точно соответствует действительности. На срабатывание датчика влияют также случайные помехи и непостоянная картина сопротивлений, встречающихся на пути перемещения клина. В результате этого датчик может срабатывать, а предварительное движение камня еще продолжается.

Цель изобретения — повышение эффективности разрушения монолитных объектов за счет приложения импульсной пульсирующей нагрузки.

Для достижения указанной цели в устройстве для разрушения монолитных объектов, включающем силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный со штоком, раздвижные щеки, установленные на гидроцилиндре, напорную и сливную магистрали, систему управления, выполненную в виде впускного золотника, сообщающего через обратный клапан поршневую полость гидроцилиндра с напорной магистралью, распределителя, сообщающего поршневую полость гидроцилиндра со сливной магистралью, а штоковую полость — со сливной и напорной магистралями, датчик перемещения поршня с гидравлическим переключателем, система управления снабжена гидравлическим регулятором пульсации, выходы которого подключены к входам управления впускного золотника, а вход через гидравлический переключатель к напорной магистрали.

Кроме того, гидравлический регулятор пульсации выполнен в виде управляющего золотника, управляющие входы которого нодключены параллельно управляющим входам впускного золотника, и двух гидравлических реле времени, выходы которьж подключены к соответствующим управляющим входам золотников, а входы через управляющий золотник — к гидравлическому .переключателю.

С целью повышения надежности работы устройства за счет обеспечения низконапорного режима работы системы управления, система управления снабжена низконапорной магистралью с последовательно подключенной парой демпферов, сообщающей через обратный клапан напорную магистраль с поршневой полостью гидроцилиндра, и предохранительным клапаном низкого давлеФ ния, подключенным к низконапорной

1104265 магистрали между демпферами, при этом датчик перемещения поршня выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра с поршнем со штоком, подключенного к низконапорной магистрали перед обратным клапаном параллельно второму демпферу, причем дополните ьный гидроцилиндр установлен с возможностью взаимодействия его штока с гидравлическим переключателем, а fp последний подключен к низконапорной магистрали между демпферами.

На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — график, 15 иллюстрирующий изменение давления в поршневой полости гидроклина.

Насос 1 напорной магистрали связан с гидроклином, состоящим из гидроцилиндра 2, клина 3 и раздвижных 2р щек 4, через датчик 5 перемещения поршня и гидравлический регулятор

6 пульсации.

Дачтик,5 перемещения поршня выполнен в виде дополнительного гидроци- 25 линдра 7, параллельно к которому подключен демпфер 8 и шток которого контактирует с кулачком гидравлического переключателя 9. Поршневая полость гидроцилиндра 7 связана через gp обратный клапан 10 с гидроцилиндром

2 гидроклина.

Регулятор 6 пульсации выполнен в виде впускного 11 и управляющего 12 золотников со спаренными линиями управления. Золотник 11 снабжен связью с переключателем 9 датчика 5 перемещения поршня, а каждый из его отводов — с реле 13 и 14 времени. Каждое из реле времени в свою очередь свя- 4О зано с соответствующими управляющими входами золотников 12 и 11. Золотник 12 снабжен связью с насосом

1, а отвод его через обратный клапан

15 — с поршневой полостью гидроцилиндра 2.

Для возврата штока гидроцилиндра

2 в исходное положение в схему включен распределитель 16 с обратным клапаном 17, для предохранения системы от перегрузки — предохранительный клапан 18 высокого давления, для обеспечения работы аппаратуры датчика 5 перемещения поршня и регулятора ,6 пульсации на низком давлении— демпфер 19 и предохранительный клапан 20 низкого давления.

Устройство работает следующим образом.

Масло от насоса 1 через демпферы

19 и 8 и обратный клапан 10 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 2 — клин 3 перемещается, раздвигая щеки 4. Когда последние раздвинуты и прижаты к стенкам шпура, давления, ограниченного предохранительным клапаном 20, уже недостаточно для

I перемещения клина, и клин останавливается. Когда жидкость перестает протекать через демпфер 8, давление в поршневой и штоковой полостях дополнительного гидроцилындра 7 выравнивается. Так как площадь поршня в поршневой полости больше рабочей площади в штоковой полости, шток цилиндра 7 перемещается вниз, на;ки мая на кулачок гидравлического переключателя 9. Последний переключается и рабочая жидкость от насоса 1 начинает поступать к золотнику 11 регулятора 6 пульсации. Так как отводы золотника 11 подключены через реле 13 и 14 времени к его управляющим входам и к управляющим входам золотника 12, золотники 12 и 11 начинают в автоматическом режиме реверсировать. Благодаря этому масло от насоса 1 под высоким давлением, определяемым настройкой предохранительного клапана 18, подается импульсами через обратный клапан 15 в поршневую полость гидроцилиндра 2.

Возврат гидроклина в исходное положение осуществляется включением распределителя 16 — в штоковую полость гидроцилиндра 2 подается масло, а поршневая полость его при этом соединяется через обратный клапан

17 со сливной магистралью.

На фиг. 2 представлен график изменения давления в гидроцилиндре при ручном управлении впускным золотником 12. Участок А соответствует режиму заполнения поршневой полости гидроклина рабочей жидкостью из низконапорной магистрали с выборкой свободного зазора между клином, щеками и стенками шпура. Участок Б— окончание движения поршня с клином при низком давлении, участок В резкое нарастание давления от момента включения впускного клапана. При этом в момент включения давление в поршневой полости воэврастает в импульсном режиме и намного превышает давление в напорной магистрали (го- ризонтальная составляющая графика на участке Г). Подобное нарастали

1104265 давления сверх подаваемого значения объясняется гидравлическим ударом при мгновенном подключении тупиковой магистрали (участок магистрали от золотника 12 до клапана 15 и поршневой полости гидроцилиндра 2). Для возникновения гидроудара необходимо, чтобы время открывания золотника не, 2L превьш)ало величины =, где

V длина тупиковой магистрали, м; скорость распространения ударной волны в рабочей жидкости.

Применение золотников с гидроуправлением позволяет производить переклю- 5 чение через 0,01 с, что достаточно для возникновения гидроудара. После отключения золотника 12 давление в поршневой полости гидроцилиндра выравнивается до величины давления в напорной магистрали и затем снижается ° за счет подвижки клина и неустранимых утечек (участок Г). Затем цикл повторяется.

Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения монолитных объектов за счет их нагружения в импульсном пульсирующем режиме с использованием эффекта гидроудара. Кроме того, повышается надежность работы системы управления за счет перехода на низконапорный режим питания.

1104265 кг/си

0 г Ч 6 8 УО rZ ИЮг8М?гЛ2Б2ВИЮ2й

Фиг. 2

Составитель О.Попов

Редактор А.Козориз Техред С.Мигунова Корректор О.Тигор

Заказ 5176/23

УЮ

45О

390

ЯО

3Ю

ЛО

1Ю

l50

90 бО

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4