Устройство ударного действия преимущественно для импульсного нагнетания воды в горный массив

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в устройствах для импульсного нагнетания воды в горный массив. Цель - расширение функциональных возможностей устройства за счет оперативного регулирования энергии цикличного удара. Устройство содержит гидроцилиндр, гидроаккумулятор (ГА) 20, гидрораспределитель и импульсный клапан. Корпус 1, поршень 2 и шток 3 гидроцилиндра образуют напорную камеру (К) 4, взводящую К 5 и К 6 рабочего хода. Водная магистраль 10 связана К 4, напорная магистраль гидронасоса 22 - с ГА 20, корпус 11 гидрораспределителя - с нижней 18, центральной 26 и сливной 27 расточками. В корпусе 11 размещен подпружиненный золотник 13 с первым 24 и вторым 29 каналами управления. Испульсный клапан выполнен в виде плунжера 14 с проточкой 15 и глухим осевым каналом 16, в котором установлен подпружиненный шток 17. Проточка 15 сообщена каналом 25 с каналом 16. Плунжер 14 установлен в расточке золотника 13, образуя с ним и корпусом 11 соответственно верхнюю 30 и нижнюю 31 подторцовые полости. Расточка 18 постоянно связана с напорной магистралью насоса 22 ГА 20 и с К 5 и проточкопуй 15. Расточка 26 выполнена с возможностью периодического сообщения с расточками 18 и 27 и постоянно связана с К 6 и полостью 30. Полость 31 соединена со сливом. При взводе поршня 2 К 4 заполняется водой из магистрали 10. При зарядке ГА 20 до заданного давления золотник 13 переключается и поршень 2 совершает рабочий ход, вытесняя воду из К 4 в горныпуй массив. Давление зарядки ГА 20, а следовательно, и энергия единичного удара регулируются изменением степени предварпуительного поджатия пружины 12. 1 ил. пу

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 E 21 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4227015/22-03 (22) 10.03.87 (46) 23.08.89. Бки. Р - 31 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.Ф. Пономарчук, Г.С. Ратуш— няк, И.В. Коц и P.P. Обертюх (53) 622.233.5(088.8) (56) Авторское свидетель тво СССР

N - 337531, кл. E 21 F 5/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 983335, кл. F 15 В 21/12, 1982.

„„SU„„1502820 A 1

2 (54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО НАГНЕТАНИЯ ВОДЫ В ГОРНЫЙ MACCHB (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано в устр-вах для импульсного нагнетания воды в горный массив. Цель расширение функциональных возможностей устр-ва за счет оперативного регулирования энергии цикличного удара.

Устройство содержит гидроцилиндр, гидроаккумулятор (ГА) 20, гидрорас1502820

20 пределитель и импульсный клапан.

Корпус 1, поршень 2 и шток 3 гидроцилиндра образуют напорную камеру (К) 4, взводящую К 5 и К 6 рабочего хода. Водная магистраль 1О связана

К 4, напорная магистраль гидронасоса 22 — с ГА 20,корпус 11 гидрораспределителя — с нижней 18, центральной 26 и сливной 27 расточками. В корпусе 11 размещен подпружиненный золотник 13 с первым 24 и вторым 29 каналами управления. Импульсный клапан выполнен в виде плунжера 14 с проточкой 15 и глухим осевым каналом 16, в котором установлен подпружиненный шток 17. Проточка 15 сообщена каналом 25 с каналом 16. Плунжер 14 установлен в расточке золотника 13, образуя с ним и корпусом 11

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в конструкциях устройств для импульсного нагнетания воды в горный массив. 30

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства эа счет обеспечения оперативности регулирования энергии единичного удара, повышения надежности работы. 35

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство включает корпус 1 гидроцилиндра двухстороннего действия, поршень 2 со штоком 3 которого обра-. 40 эуют напорную 4, вэводящую 5 камеры и камеру 6 рабочего хода, герметизатор шпура 7. Напорная камера 4 гидролинией 8 связана через обратный клапан 9 с водной магистралью 10. Гид- 45 рораспределитель содержит корпус 11 с размещенным в нем подпружиненным регулируемой пружиной 12 золотником

13, внутри которого в расточке расположен подвижный импульсный клапан в виде плунжера 14 с проточкой 15 и глухим осевым каналом 16, выполненным в теле плунжера. В канал 16 входит шток 17, поджимаемый пружиной к телу основного золотника 13. Нижняя расточка 18 в корпусе 11 гидрораспределителя постоянно соединена с напорной гидромагистралью 19, гидроаккумулятором 20, связанным посредсоответственно верхнюю 30 и нижнюю

31 подторцоъые полости. Расточка 18 постоянно связана с напорной магистралью насоса 22 ГА 20 и с К 5 и проточкой 15. Расточка 26 выполнена с воэможностью периодического сообщения с расточками 18 и 27 и постоянно связана с К 6 и полостью 30. Полость

31 соединена со сливом. При взводе поршня 2 К 4 заполняется водой из магистрали 10. При зарядке ГА 20 до заданного давления золотник 13 переключается и поршень 2 совершает рабочий ход, вытесняя воду иэ К 4 в горный массив. Давление зарядки ГА 20, а следовательно, и энергия единичного удара регулируются изменением степени предварительного поджатия пружины

12. 1 ил. ством обратного клапана 21 с гидронасосом 22, и взводящей камерой 5.

Кроме того, нижняя расточка 18 постоянно связана с проточкой 23 на наружной поверхности основного золотника 13 и первым каналом 24 управления, выполненным в теле золотника, с проточкой 15 на наружной поверхности плунжера 14 и радиальными каналами 25 с полостью глухого осевого канала 16.

Центральная расточка 26 в корпусе

11 гидрораспределителя выполнена с возможностью периодического сообщения с нижней 18 и сливной 27 расточками в корпусе 11 и постоянно соединена каналом 28 с камерой 6 рабочего хода. Центральная расточка 26 также посредством второго канала 29 управления, выполненного в теле золотника 13, соединена с верхней подторцовой полостью 30 плунжера 14. Нижняя подторцовая полость 3 1 плунжера 14 соединена со сливом. Взводящая камера 5 гидролинией связана с напорной гидромагистралью 19. Настройка золотника 13 на давление срабатывания осуществляется регулируемой пружиной 12 при помощи винта 32. Контроль за величиной давления нагнетания воды в горный массив осуществляется с помощью реле 33 давления.

Устройство работает следующим образом.

1502820

111)и включении Гидронасоса 22 раб >чая жидкость под давлением поступает из напорной гидромагистрали 19 через Обратный клапан 21 н гидроаккумулятор 20, произ н Одл е го зарядку, и н нэнодящую камеру 5. Под воздействием давления рабочей жидкости на поршень 2 он вместе со штоком 3 поднимается вверх, а напорная камера 4 через обратный клапан 9 по гидролинии 8 наполняется водой иэ нодной магистрали 10. Одновременно рабочая жидкость из напорной гидромагистрали

19 поступает в нижнюю расточку 18 н корпусе 11 гидрораспределителя, откуда через первый канал 24 управления в реле золотника 13, проточку 15 и радиальный канал 25 в теле плунжера 14 в осевой канал 16.. По окончании зарядки гидроаккумулятора 20 и достижении поршнем 2 со штоком 3 крайнего верхнего положения, давление рабочей жидкости в гидросистеме возрастает до величины, на которую настроен регулируемой пружиной 12 золотник 13 исходя из величины расчетного рабочего давления в гидросистеме и площади поперечного сечения штока 17.

Под воздействием увеличивающегося давления рабочей жидкости н полости глухого осевого канала 16 шток 17 начинает перемещаться вверх, передавая при этом усилие на корпус золотника 13. Последний, сжимая регулируемую пружину 12, также начинает перемещаться вверх до сообщения центральной расточки 26 в корпусе 11 гидрораспределителя с проточкой 23 на наружной поверхности золотника 13, сообщающейся посредством нижней расточки 18 с напорной гидромагистралью.

В результате этого сообщения рабочая жидкость под давлением иэ напорной гидромагистрали 19 через центральную расточку 26, соединенную с нижней расточкой 18, по второму каналу 29 управления в теле основного золотника 13, поступает в подторцовую полость 30 плунжера 14. Эффективная площадь ноздействия рабочей жидкости на корпус золотника 13 увеличивается и он резко поднимается вверх, перекрывая при этом связь центральной расточки 26 со сливной расточкой 27 в корпусе 11 гидрораспределителя.

Одновременно происходит сообщение камеры 6 рабочего хода через канал

28, центральную расточку 2b и проточку 23 с нижней расточк >й 18 и давление рабочей жидкости начинает н< здействовать на поверхность поршня 2 со стороны камеры 6 рабочего хода.

Так как эффективная площадь поршня

2 со стороны камеры 6 рабочего хода больше,чем со стороны нэнодящей каме10 ры 5, то он под действием данления рабочей жидкости, поступающей нэ гидроаккумулятора 20, начинает перемешаться вниз вместе со штоком 3. По

1 окончании разрядки гидроаккумулятора

15 20 поршень 2 со штоком 3 достигает крайнего нижнего положения и происходит вытеснение воды из напорной камеры 4 через реле 33 давления и герметиэатор шпура 7 н горный массив.

При достижении поршнем 2 крайнего нижнего положения дан:IE íèå в камере

6 рабочего хода и связанной с ней каналом 28 центральной расточкой 26 и каналом 29 верхней подторцовой полости 30 снижается до величины сливного давления в гидросистеме, в результате этого золотник 13 под действием усилия пружины 12 возвращается в исходное положение. При этом он от30 секает гидроаккумулятор 20 от рабочей камеры 6 и соединяет камеру посредством центральной 16 и сливной 27 расточек со сливом. Давление н гидросистеме начинает возрастать и рабочий цикл повторяется. Осуществляя настройку пружины 12 при помощи винта 32, можно изменять в требуемом диапазоне расчетную величину давления начала переключения основного

40 золотника 13.

Фор мула изобретения

Устройство ударного действия пре45 имущественно для импульсного нагнетания воды в r ор ный мас сив, включающее корпус гидроцилиндра, поршень и шток которого образуют нэводящую камеру, камеру рабочего хода и связанную с

50 водяной магистралью напорную камеру, гидроаккумулятор, связанный с напорной магистралью гидронасоса, и корпус гидрораспределителя с нижней, цент,альной и сливной расточками, раэЮ

55 щенный в корпусе гидрораспредели г еля подпружиненныЙ золотник с кольцевыми проточками, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей уст1502820

Составитель О. Константинов

Техред М.Цидык Корректор В.Гирняк

Редактор В. Бугренкова

Заказ 5064/45 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-3 5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 ройства за счет обеспечения оперативности регулирования энергии единичного удара, повышения надежности работы, устройство снабжено импульсным клапаном, выполненным в виде плунжера с проточкой, которая посредством радиального канала сообщена с выполненным в теле плунжера глухим осевым каналом, в котором установлен подпру-жиненный относительно плунжера шток, причем золотник распределителя вып. л-. нен с расточкой, в которой установлен плунжер, образуя соответственно с золотником и корпусом гидрораспре— делителя верхнюю и нижнюю подторцовые полости, при этом нижняя расточка в корпусе гидрораспредслителя пс с.— тоянно связана с напорной магистралью, гидроаккумулятором, нзводящей камерой и посредством первого канала управления, выполненного в теле золотника, — с проточкой плунжера, а центральная расточка в корпусе гидрораспределителя выполнена с воэможностью периодического сообщения с его нижней и сливной расточками, постоянно связана с камерой рабочего хода и посредством второго канала управления, выполненного в теле золотника, с верхней подторцовой полостью плунжера, нижняя подторцовая полость которого соединена со сливом.