ГЕРМЕТИЗАТОР ШПУРА Российский патент 2001 года по МПК E21D21/00 E21D11/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно - к устройствам для подачи скрепляющего состава в шпур для упрочнения трещиноватых горных пород.

Известен герметизатор шпура, содержащий трубу с обратными клапанами, насаженный на нее шланговидный герметизирующий элемент, закрепленный на трубе с помощью обжимных обойм [1]. Такой герметизатор рассчитан на низкое давление нагнетания, не превышающее 10 МПа. Кроме того, после завершения процесса нагнетания скрепляющего состава и отсоединения напорного трубопровода остатки скрепляющего состава, находящиеся в герметизаторе, выливаются из шпура, попадая на одежду и кожу персонала, что ухудшает санитарно-гигиенические условия работы.

Известен также герметизатор шпура [2], рассчитанный на высокое давление нагнетания, содержащий трубу, снабженную боковым и торцовым обратными клапанами, эластичный шланговидный герметизирующий элемент, насаженный на трубу и закрепленный на ней с помощью обжимных обойм с язычками, и расположенную на входном конце трубы разрывную мембрану, закрепленную с помощью накидной гайки. Однако при таком герметизаторе также происходит выливание остатков скрепляющего состава при отсоединении напорного трубопровода. Кроме того, не исключены смещение или деформация мембраны при завинчивании накидной гайки, что не обеспечивает надежного распора герметизатора.

Задача изобретения - улучшение санитарно-гигиенических условий труда путем предотвращения выливания остатков скрепляющего состава, находящегося в герметизаторе, а также повышение надежности герметизации шпура, за счет исключения смещения и деформации мембраны.

Согласно изобретению эта задача решается тем, что в герметизаторе шпура, содержащем трубу с входным и выходным концами, насаженный на нее эластичный шланговидный герметизирующий элемент, боковой и торцовый обратные клапаны, разрывную мембрану, расположенную на входном конце трубы, и средство ее крепления, торцовый обратный клапан установлен на входном конце трубы, а средство крепления мембраны выполнено в виде завальцованной кромки трубы, при этом между мембраной и завальцованной кромкой расположена металлическая упорная шайба.

Торцовый обратный клапан можно разместить в закрепленной на входном конце трубы втулке, снабженной перегородкой с периферийными отверстиями, причем запорный орган клапана выполнен в виде эластичного диска с центральным отверстием, перекрывающего с внутренней стороны периферийные отверстия перегородки.

Торцовый клапан может быть выполнен также со сферическим запорным органом.

На чертеже изображен предлагаемый герметизатор в разрезе.

Герметизатор содержит трубу 1, на которую насажен эластичный шланговидный герметизирующий элемент 2, охваченный по обоим концам обжимными обоймами 3, удерживающими элемент 2 на трубе 1 и обеспечивающий герметизацию соединения между трубой 1 и элементом 2. На трубе 1 расположен боковой обратный клапан, выполненный в виде трубки 4 из упругого материала, перекрывающей отверстия 5 в стенке трубы 1. Торцовый обратный клапан 6 размещен во втулке 7, закрепленной на входном конце трубы 1. Втулка 7 имеет перегородку 8 с периферийными отверстиями 9. Запорный орган в виде эластичного диска 10 с центральным отверстием 11 закреплен между торцом трубы 1 и перегородкой 8, перекрывая периферийные отверстия 9 с внутренней стороны.

Выходной конец трубы 1 герметично перекрыт разрывной мембраной 12. Крепление мембраны производится путем завальцовки кромки 13 трубы 1, причем между мембраной 12 и завальцованной кромкой 13 предусмотрена металлическая упорная шайба 14, защищающая мембрану от повреждений при завальцовке кромки трубы. Кроме того, от диаметра отверстия шайбы 14 зависит величина усилия разрыва мембраны, которое, следовательно, можно регулировать в определенной степени путем подбора шайбы с соответствующим отверстием. Выходной конец трубы 1 перекрыт съемным защитным элементом 15, предохраняющим мембрану от повреждений при транспортировке герметизатора.

Герметизатор работает следующим образом.

Соединенный с напорным трубопроводом (не показан) герметизатор вводят в шпур и начинают подачу жидкого скрепляющего состава. Под давлением жидкости диск 10 отжимается от перегородки 8, открывая отверстия 9. Через эти отверстия и через центральное отверстие 11 жидкость поступает внутрь трубы 1. Колпачок 16 с отверстием 17 ограничивает прогиб эластичного диска 10, препятствуя тем самым выскальзыванию зажатых кромок диска. Поскольку выход из трубы 1 перекрыт мембраной 12, давление в трубе увеличивается, в результате чего открываются отверстия 5, через которые жидкость поступает в зазор между стенками трубы 1 и герметизирующим элементом 2, распирая последний до упора в стенки шпура. Давление в полости трубы 1 достигает такой величины, при которой происходит разрыв мембраны 12. Жидкость начинает поступать в шпур (защитный элемент 15 давлением жидкости выбрасывается в шпур). Давление в полости трубы резко падает, в результате чего трубка 4 перекрывает отверстия 5, изолируя зазор между трубой 1 и герметизирующим элементом 2, давление в котором сохраняется на прежнем уровне, обеспечивая надежную герметизацию шпура.

Завершив процесс нагнетания скрепляющего состава, прекращают подачу жидкости, что приводит к закрытию обратного клапана 6 под действием давления в шпуре и, следовательно, в полости трубы 1, которое снова прижимает диск 10 к перегородке 8, закрывая отверстия 9. После этого можно отсоединить нагнетательный трубопровод, не опасаясь вытекания жидкости, оставшейся в герметизаторе.

Торцовый обратный клапан можно выполнить в виде клапана со сферическим запорным органом. При этом принцип действия герметизатора остается прежним.

Предлагаемая конструкция герметизатора позволяет предотвратить выливание остатков скрепляющего состава при отсоединении напорного трубопровода и обеспечивает надежное позиционирование и закрепление разрывной мембраны, что улучшает санитарно-гигиенические условия труда персонала и повышает надежность работы герметизатора.

Источники информации
1. Патент ФРГ N 3716784, E 21 F 17/00, 1990 г.

2. Патент РФ N 2105153, E 21 D 11/00, Е 21 F 17/00, 1998, БИ N 5.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности - к герметизаторам шпура для подачи скрепляющего состава для упрочнения трещиноватых горных пород. Задача изобретения - улучшение санитарно-гигиенических условий труда персонала и повышение надежности герметизации шпура. Герметизатор содержит трубу c входным и выходным концами, насаженный на трубу эластичный шланговидный герметизирующий элемент, боковой и торцевой обратные клапаны, расположенную на выходном конце разрывную мембрану и средство ее крепления. Торцовый обратный клапан расположен на входном конце трубы, а средство крепления мембраны выполнено в виде завальцованной кромки трубы. Между мембраной и завальцованной кромкой установлена металлическая упорная шайба. Торцевый обратный клапан может быть размещен в закрепленной на входном конце трубы втулке, снабженной перегородкой с периферийными отверстиями, при этом запорный орган клапана выполнен в виде эластичного диска с центральным отверстием, перекрывающего с внутренней стороны периферийные отверстия перегородки. Торцовый обратный клапан может быть выполнен в виде клапана со сферическим запорным элементом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Герметизатор шпура, содержащий трубу, имеющую входной и выходной концы, насаженный на трубу эластичный шланговидный герметизирующий элемент, боковой и торцовый обратные клапаны, а также расположенную на выходном конце трубы разрывную мембрану и средство ее крепления, отличающийся тем, что торцовый обратный клапан расположен на входном конце трубы, а средство крепления мембраны выполнено в виде завальцованной кромки трубы, при этом между мембраной и завальцованной кромкой установлена металлическая упорная шайба. 2. Герметизатор по п.1, отличающийся тем, что торцовый обратный клапан размещен в закрепленной на входном конце трубы втулке, снабженной перегородкой с периферийными отверстиями, причем запорный орган клапана выполнен в виде эластичного диска с центральным отверстием, перекрывающего с внутренней стороны периферийные отверстия перегородки. 3. Герметизатор по п.1, отличающийся тем, что торцовый обратный клапан выполнен в виде клапана со сферическим запорным элементом.