ОБЛЕГЧЕННЫЙ ГИДРОМОНИТОР Российский патент 2007 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидравлического разрушения полезных ископаемых.

Известны переносные гидромониторы [1], включающие подводящий канал с опорными санями, шарнирные и поворотные каналы, горизонтальный и вертикальный гидроцилиндры, прямолинейный ствол с переходником и насадком.

Недостатком гидромониторов является их большая масса.

Известны гидромониторы [2], включающие подводящий канал с опорными санями, шарнирные и поворотные каналы, горизонтальный и вертикальный гидроцилиндры, прямолинейный ствол с переходником и насадком.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является гидромонитор [3], включающий подводящий канал с опорными санями, шарнирные и поворотные каналы, горизонтальный и вертикальный гидроцилиндры, прямолинейный ствол с переходником и насадком.

Недостатком большерасходных гидромониторов, разрабатываемых на высокое давление воды 12-16 МПа и переносимых вручную, является большая масса, достигающая 0,30-0,45 т.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение массы гидромонитора за счет снижения диаметра и толщины стенок каналов, без ухудшения гидродинамических параметров струи.

Решение поставленной задачи достигается тем, что между поворотным каналом и прямолинейным стволом установлен расширяющийся диффузор, в канале которого установлен отбойник, причем отбойник расположен в зоне максимальной скорости распределения по сечению канала потока, входящего в диффузор. Внешняя поверхность отбойника выполнена обтекаемой формой, например в виде шара. Внутренняя поверхность диффузора также выполнена обтекаемой формой.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - облегченный гидромонитор на виде сбоку; на фиг.2 - облегченный гидромонитор на виде сверху; на фиг.3 - сопряжения диффузора с каналами гидромонитора на виде сверху (узел А); на фиг.4 - сечение I-I на фиг.3; на фиг.5 - сечение III-III на фиг.3.

Облегченный гидромонитор включает опору 1 в виде саней, подводящий 2, шарнирные 3, поворотные 4, облегченные проточные каналы малым сечением, вертикальный и горизонтальный гидроцилиндры 5, диффузор 6, отбойник 7, закрепленый на стержне в виде пластины 8, прямолинейный ствол 9 большим сечением с переходником и насадком 10.

Облегченный гидромонитор работает следующим образом. Высоконапорная вода подается в подводящий канал 2 и далее движется по шарнирным каналам 3, поворотному каналу 4 в диффузоре 6, обтекает отбойник 7 в виде шара.

При выходе потока воды из поворотного канала 4 малым сечением (сечение I-I) неустановившийся поток имеет не равномерную эпюру распределения скорости (сечение II-II) с максимальным значением по оси О_с-О_с, отстоящей от оси канала О_к-О_к на расстояние χ. При входе в расширяющийся диффузор 6 поток воды встречает отбойник 7, ось которого отстоит от оси канала на расстояние χ. При обтекании водой отбойника 7 поток расширяется по всему сечению диффузора 6 (сечение III-III). В прямолинейном канале 9 снижается и устанавливается скорость движения потока (сечения IV-IV и V-V).

В переходнике с насадком 10 поток воды сжимается и преобразуется в струю 11 с повышенным динамическим давлением, замеряемым гидродатчиком 12.

Проточные каналы малого сечения с более тонкой стенкой, а так же преобразования потока в диффузоре 6 и на отбойнике 7 позволяют снизить массу гидромонитора в 1,4-1,5 раза. Частичное увеличение потерь напора воды в узких проточных каналах в размере 3-5% полностью покрывается повышением динамического давления струи в 1,30-1,35 раза по сравнению с обычным гидромонитором.

Литература

1. Охрименко В.А., Куприн А.И. Ищук И.Г. Подземная гидродобыча угля. - М.: Недра, 1974.

2. Шавловский С.С.Основы динамики струй при разрушении горного массива. - М.: Недра, 1974.

3. Цяпко Н.Ф., Чапка А.М. Гидроотбойка угля на подземных работах. - М.: Госгортехиздат, 1960.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидравлического разрушения полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение массы гидромонитора. Достигается тем, что в облегченном гидромониторе, включающем подводящий водовод с опорными элементами, шарнирные и поворотные каналы, прямолинейный ствол с переходником и насадком, вертикальный и горизонтальный гидроцилиндры с системой управления, между поворотным каналом и прямолинейным стволом установлен расширяющийся диффузор, в канале которого установлен отбойник, причем отбойник расположен в зоне максимальной скорости распределения по сечению канала потока, входящего в диффузор, внешняя поверхность отбойника и внутренняя поверхность диффузора выполнены обтекаемой формы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Облегченный гидромонитор, включающий подводящий водовод с опорными элементами, шарнирные и поворотные каналы, прямолинейный ствол с переходником и насадком, вертикальный и горизонтальный гидроцилиндры с системой управления, отличающийся тем, что между поворотным каналом и прямолинейным стволом установлен расширяющийся диффузор, в канале которого установлен отбойник, причем отбойник расположен в зоне максимальной скорости распределения по сечению канала потока, входящего в диффузор.2. Облегченный гидромонитор по п.1, отличающийся тем, что внешняя поверхность отбойника выполнена обтекаемой формы, например, в виде шара.3. Облегченный гидромонитор по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность диффузора выполнена обтекаемой формы.