ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПАТРОН Российский патент 1996 года по МПК E21C37/06 

Изобретение относится к горному делу, к устройствам использующим энергию сжатых газов высокого давления для блочной отбойки массива и получения штучного камня или блоков.

Целью изобретения является повышение эффективности блочной отбойки массива.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции патрона включающей цилиндрический корпус с расположенными в нем гидравлическим цилиндром с плунжером, приемной и рабочей камерами с диафрагмой, в отличие от прототипа, в стенках гидравлического цилиндра выполнены в один и более рядов сквозные отверстия в которых установлены поршни с закрепленными на их наружных торцах режущими ножами. При этом объем рабочей камеры больше объема приемной а диафрагма между ними выполнена с отверстием, площадь поперечного сечения которого меньше площади поперечного сечения входного отверстия рабочей камеры. Причем корпус патрона может быть выполнен зигзагообразной формы и снабжен с одной стороны упором.

На фиг. 1 изображен гидропневматический патрон; на фиг.2 вид по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 гидропневматический патрон с упором; на фиг.4 патрон с корпусом зигзагообразной формы.

Гидропневматический патрон состоит из рабочей 1 и приемной 2 камер, разделенных диафрагмой 3 с калиброванным отверстием 4. Входное отверстие 5 камеры 1 предназначено для заполнения патрона сжатым воздухом через вентиль управления 6. С приемной камерой соединен гидравлический цилиндр 7, в стенках которого расточены в один или несколько рядов сквозные отверстия 8 вдоль образующей. В отверстиях 8 установлены поршни 9 с закрепленными на их торцах режущими ножами 10. Гидравлический цилиндр 7 заполнен жидкостью 11 и снабжен плунжером 12. Патрон размещается в шпуре 13 или под разрушаемым блоком массива 14. Корпус патрона 15 выполнен из металла и снабжен упором 16.

Гидропневматический патрон работает следующим образом. Патрон подключенный к вентилю управления 6 размещают в шпуре 13. Открыв вентиль приступают к заполнению патрона сжатым воздухом (13^oC70 МПа). Вначале воздухом заполняется рабочая камера 1, затем через калиброванное отверстие 4 заполняется приемная камера 2. При этом сжатый воздух оказывает статическое давление через плунжер 12 и жидкость 11 на поршни 9, которые принимают режущие ножи 10 вдоль образующей корпуса 15 к поверхности шпура 13. Поскольку площадь поперечного сечения (диаметр) входного отверстия 5 рабочей камеры 1 больше площади поперечного сечения калиброванного отверстия 4 в диафрагме 3, то газопоток в рабочую камеру больше газооттока из нее в приемную камеру. Давление в рабочей камере 1 повышается быстрее, чем в приемной камере 2 и происходит прорыв диафрагмы 3. При этом происходит динамическое воздействие сжатого воздуха из рабочей камеры 1 через приемную камеру 2 на плунжер 3, а далее через поршни 9 и ножи 10, на разрушаемый массив, который раскалывается вдоль образующей. Поскольку объем рабочей камеры 1 больше объема приемной камеры 2, то потери энергии в воздушной волне при прохождении камеры 2 будут незначительны. Для повторения процесса вентилем 6 стравливают воздух из патрона в атмосферу. После замены диафрагмы процесс повторяется.

За счет предварительного прижатия режущих ножей 10 к стенкам шпура 13 обеспечивается облегание неровностей на стенках шпура и одновременное динамическое воздействие ножей на массив, что способствует лучшему трещинообразованию при отколе блоков. Расположение отверстий 8 вдоль образующей, т.е. на одной линии способствует развитию магистральной трещины вдоль этой линии. При расположении отверстий 8 в несколько рядов происходит разделение массива на несколько блоков.

На фиг. 3 приведен вариант получения штучного камня из негабарита, не требующий бурения шпуров. Корпус патрона 15 снабжен при этом упором 16, установленным со стороны, противоположной отверстиям 8. Выполнение корпуса 15 патрона зигзагообразной формы позволяет раскалывать негабарит на блоки фигурных форм (фиг.4).

При использовании данной конструкции патрона происходит более полная передача энергии сжатого воздуха в разрушаемый массив, без потерь на рассеивание в шпуре. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3

Изобретение относится к горному делу и предназначено для разрушения горных пород с использованием энергии сжатого газа. Цель: повышение эффективности блочной отбойки горного массива. Сущность изобретения: в гидропневматическом патроне выполнены в один или более рядов отверстия 8. В отверстиях 8 установлены поршни 9 с закрепленными на них режущими ножами 10. Объем рабочей воздушной камеры 1 в патроне больше объема приемной камеры 2. Диафрагма 3 между камерами 1 и 2 выполнена с отверстием 4. Диаметр отверстия 4 меньше диаметра входного отверстия рабочей камеры 5. Патрон снабжен упором 16, а корпус 15 патрона может быть выполнен зигзагообразной формы. За счет предварительного прижатия режущих ножей 10 к стенкам шпура 13 обеспечивается облегание неровностей на стенках шпура и одновременное динамическое воздействие ножей на массиве при срабатывании патрона. 2 з.п. ф-лы 4 ил.

1. Гидропневматический патрон, включающий цилиндрический корпус, расположенные с одной стороны корпуса гидравлический цилиндр с жидкостью и плунжером и разделенные диафрагмой приемную камеру и рабочую камеру с входным отверстием, расположенные с другой стороны корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности блочной отбойки массива, он снабжен поршнями и закрепленными на их наружных торцах режущими ножами, а в стенках гидравлического цилиндра вдоль образующей выполнены ориентированные по нормали к ней и расположенные в один или более рядов сквозные отверстия, в которых установлены поршни с закрепленными на их наружных торцах режущими ножами, при этом объем рабочей воздушной камеры больше объема приемной камеры, а диафрагма между ними выполнена с калиброванным отверстием, площадь поперечного сечения которого меньше площади поперечного сечения входного отверстия рабочей камеры. 2. Патрон по п.1, отличающийся тем что он снабжен упором, жестко соединенным с корпусом и установленным на корпусе со стороны, диаметрально противоположной сквозным отверстиям. 3. Патрон по п.1, отличающийся тем, что, с целью получения фигурных форм блоков массива, корпус патрона выполнен зигзагообразной формы.