Гидравлическая импульсная установка

 

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано в качестве исполнительного органа горной машины для разрушения горных пород. Цель - повьшение безопасности и надежности работы при одновременном повышении эффективности разрушения. Устройство включает трубопровод 1 с конусной насадкой 2, которая соединена со стволом 3. Ствол 3 представляет собой цилиндр со што

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Е 21 С 25/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4201685/23-03 (22) 02.03.87 (46) 30.03.89. Вюл. М 12 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.П.Плотников (53) 622,234.5:62?.?7?(088 8) (56) Патент Франции Ф 2261501, кл. Е 21 С 37/12, опублик. 1975.

Петраков А.И. Импульсные водометы для разрушения горных пород ° — Уголь

Украины, 1975, 1(- 3, с. 39-41. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ИМПУЛЬСНАЯ УСТА. НОВКА (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в качестве исполнительного органа горной машины для разрушения горных пород. Цель — повышение безопасности и надежности работы при одновременном повышении эффективности разрушения. Устройство включает трубопровод 1 с конусной насадкой 2, которая соединена со стволом 3. Ствол

3 представляет собой цилиндр со што1469125 ковой и поршневой полостями. В корпусе выполнены сливные отверстия 13 и расположены поршень 18 со штоком

4, запорная втулка 14 и аккумулятор с эластичными стенками 2?. Предохранительно-разгрузочный клапан 8 установлен на цилиндре. Подвижная запорная втулка 14 установлена напротив сливных отверстий 13 соосна штоку 4 и

° имеет с одной стороны буртик,а с друИзобретение относится к горной промышленности, в частности к элементам конструкции рабочего органа горного комбайна и к устройствам для отбойки полезных ископаемых,.основанным на шпуровом отрыве угля и горных пород от массива импульсами давления воды или другой жидкости, и может найти применение в конструкциях гидроимпульсных угольных стругов, бутобоев для дробления негабаритав, гидроимпульсных сваебойных машин, гидроимпульсных молотов для ковки и штамповки и т .п. 15

11ель изобретения — повышение безопасности и надежности работы при одновременном повышении эффективности разрушения.

На чертеже изображена гидравлическая импульсная установка.

Трубопровод 1 соединен с возможностью вращения поворотным соединением с конусной насадкой 2, которая соединена со стволом 3. Последний представляет собой цилиндр, внутри которого возвратно-поступательно двигается шток 4. Этот шток 4 установлен подвижно во втулке 5, которая одним концом соединена са ство-Зп лам 3, а другим — с верхней крышкой цилиндра 6. С нижней стороны к верхней крышке цилиндра 6 присоединена направляющая втулка 7.

В крайней верхней части штаковой полости цилинцра 6 установлен специальна рассчитанный и изготовленный бальшерасхадный предохранительный разгрузочный клапан 8, закрепленный гой гайку 16, (; подвижной запорной втулкой 14 взаимодействует фланец направляющей втулки 7, выполненный с отверстиями 17. Путем взаимодействия аккумулятора и гидродинамических сил подвижная втулка 14 периодически открывает и закрывает сливные отверстия 13. При этом смещается поршень

18 со штоком 4 и выбрасывает иэ ствола 3 импульс жидкости. 1 ил. на отверстии 9. Клапан 8 может быть установлен отдельно от цилиндра 6, но ан обязательно должен быть соединен с ким гидравлически трубопроводам достаточно большого сечения через отверстие 9.

В качестве клапана 8 можно использовать специальный большерасход ный автомат разгрузки. Этот клапан предназначен для быстрого сброса рабочей жидкости из верхней части штокавой полости. цилиндра 6 в начальный момент образования импульса давления воды. Из клапана 8 жидкость поступает в сливную магистраль через трубоп провод 10.

На наружной поверхности 11 цилиндра 6 закреплен цилиндр 12, предназначенный для сбора жидкости после выброса ее из цилиндра 6 в момент импульса. Для быстрого сброса жидкости цилиндр 6 имеет большие сливные отверстия 13, расположенные па окружности цилиндра 6 и соединяющие его с внутренней полостью цилиндра 12. Отверстия 1В периодически закрываются по внутренней поверхности цилиндра

6 подвижной запорной втулкой 14, выполненной с внутренним буртиком и установленной подвижно на фланце 15 с помощью круглой гайки 16. Для замены при износе или во время исследования фланец 15 мажет быть иэготовлен отдельна ат втулки 7 и соединен с ней с помощью резьбы.

Фланец 15 имеет отверстия 17, рассчитанные и предназначенные для свободного прохода жидкости из верх74691?5 ней полости в нижнюю до импульса и ограниченного пропуска жидкости из нижней полости в верхнюю в момент им— пульса. Во фланце 15 с этой целью можно установить обратные клапаны, но это усложняет конструкцию и понижает надежность ее работы.

Поршень 18 соединен со штоком 4.

На верхней части поршня 18 установ- 70 лен демпфирующий поршень 19, который предотвращает разрушение установки тем, что входит внутрь буртика втулки

14 и запирает в ней жидкость, кото-! рая начинает дросселировать через от- 15 верстия 17 вверх, что приводит к полной остановке .поршня после образования импульса. Поршневая полость цилиндра 6 предназначена для заполнения ее вначале газом, а затем жидкос-20 тью от насоса. Для этого установлены трубопровод ?0 для подачи рабочей жидкости и трубопровод ?1 для подачи газа.

Нижняя полость рабочего цилиндра 25

6 соединена с одной или несколькими емкостями (аккумуляторами), имеющими эластичные стенки 2?. Эти емкости, в качестве которых могут служить серийно выпускаемые высоконапорные шпан. ги, должны быть соединены каждая в отдельности непосредственно с нижней частью поршневой почисти цилиндра б, чтобы обеспечить наибольший эффект работы и уменьши ь гидравлическое со35 противление этих шлангов в момент импульса. Емкости-шланги предназначены для аккумулирования энергии растяжением стенок 22 при движении поршня

18 вниз и быстрой отдачи ее в момент 40 импульса.

Емкости со стенками 2? могут иметь металлические за гл ушки 23, Для подачи жидкости под давлением в штоковую полость цилиндра установки имеется трубопровод 24, а для истечения жидкости из цилиндра 12 в сливную магистраль к нему присоединен трубопровод 25.

Гидравлическая импульсная установка работает следующим образом.

После подключения установки к маслостанции и соединения трубопровода подвижными соединениями с трубча55 той буровой штангой буровой установки комбайна (не показаны) начинается бурение шпуров с промывкой их водой, .При этом вода под небольшим давлени ем (порядка 0,5-1,0 МПа) наполняет шпуры, а также трубопровод 7 через обратный клапан (не показан) и ствол

3 установки. При бурении шпуров вода выносит из них буровую мелочь и выбрасывается на почву выработки.

Одновременно с бурением в автоматическом режиме начинает работать гидравлическая импульсная. установка.

Предварительно через трубопровод 21 поршневая полость ее цилиндра наполняется воздухом из атмосферы, баллона или компрессора. При этом трубопровод 20 соединен со сливной магистралью гидросистемы. Затем через трубопровод ?О в поршневую полость установки подается рабочая жидкость от гидросистемы под давлением и образуется газожидкостная пружина. После этого жидкость год давлением подается через трубопровод 24 в штоковую полость установки, проходит через обратный клапан и отверстия 17, перемещает поршень со штоком вниз и сжимает газожидкостную пружину rto предельного состояния, при достижении которого открывается предохранительный разгрузочный клапан 8.

При проходе жидкости через отверстия 17 для сжатия поршнем газожидкостной пружины, эти отверстия не оказывают большого гидравлического сопротивления. Вместо этих отверстий или параллельно им во фланце 15 могут быть установлены обратные клапаны для свободного пропуска жидкости сверху вниз, закрывающиеся в момент импульса для ограничения прохода жидкости снизу вверх.

После открывания клапана 8 жидкость иэ верхней части штоковой полости цилиндра сбрасывается через трубопровод 10 в сливную магистраль, обратные клапаны закрываются„ Отверстия 17 достаточно малы и создают большое гидравлическое сопротивление перетоку жидкости снизу вверх. Поэтому над фланцем 15 давление жидкости меньше, чем под ним, что приводит к перемещению подвижной запорной втулки 14 в крайнее верхнее положение.

При этом втулка 14 открывает сливные отверстия 13. Происходит выброс жидкости из нижней части штоковой полости цилиндра 6 в цилиндр 12, а поршень 18 со штоком 4 под действием газожидкостной пружины смещается ступает в сливную магистраль гидросистемы через трубопровод 25.

Формула из обре те ния

Гидравлическая импульсная установка, включающая корпус цилиндра со штоковой и поршневой полостями и выполненными в корпусе сливными отверстиями, расположенный в цилиндре поршень со штоком, подвижную запорную втулку, установленную с возможностью контактирования с поверхнрстью циСоставитель А.Толстов !

Редактор И. Касарда Техред M. Ходанич Корректор M. Âàñèëüåâà

Заказ 1333/35 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

5 146 вверх и создает в стволе 3, трубопроводе 1 и шпуре импульс давления воды.

Давление воды в момент импульса зависит от усилия сжатия гаэожидкостной пружины, соотношения площадей поршня 18 и штока 4, качества уплотнения трубопровода 1 в шпуре и давления маслостанции. Величина.давления импульса регулируется клапаном

8, а частота импульса — расходом жидФ кости, подаваемой по трубопроводу

24 в уст .,овку.

После окончания импульса клапан 8 закрывается, втулка 14 смещается вниз и закрывает сливные отверстия 13.

Жидкость от насоса через обратные клапаны и отверстия 17 поступает к поршню, смещает его вниз, и цикл повторяется. Из цилиндра 12 жидкость по9125

6 линдра, ствол с насадкой, аккумулятор, соединенный с трубопроводом для подвода газа, маслостанцию и трубопро5 вод для подвода жидкости. о т л и

У чающая с я тем, что, с целью повышения безопасности и надежности работы при одновременном повышении эффективности разрушения, она снабжена предохранительно-разгрузочным клапаном, направляющей втулкой с фланцем, на котором размещена подвижная запорная втулка, установленная внутри цилиндра соосно со штоком напротив сливных отверстий, дополнительным трубопроводом, который соединен с насадкой с воэможностью вращения относительно продольной оси, а предохранительно-разгрузочный клапан

2п гидравлически сообщен со штоковой полостью цилиндра, при этом подвижная запорная втулка выполнена с внутренним буртиком с одной стороны и внутренней гайкой с другой, а фланец

25 направляющей втулки выполнен с отверстиями и расположен между буртиком запорной втулки и ее гайкой, причем аккумулятор выполнен в виде емкости с эластичными станками и до30 полнительно сообщен с трубопроводом для подачи жидкости.