Ствол гидромонитора Советский патент 1983 года по МПК E21C45/00 

hr

фиг

ю

СХ)

ч ЛтЛ ЛяЛя ЛяЛяЛяя

I -т) Изобретение относится к устройствам для разработки месторождений полезных ископаемых с использованием в виде основного исполнительного органа для разрушения гидрокгоииторной струи и мо жет быть применено для всех типов гидромониторов. Известны успококтели воды в стволе гидромонитора установленные в протрчно части его ствола перед насадкой С1 3 . звестем также ствол гидромонитора, включаюишй успокоитель потока, воды, выполненный в виде вэаимнопересекаюшйхся пластин t . Эти успокоители увеличивают компактность струи и улучшают течение потока в проточном канале гидpoмoнитqpa. Однако в связи с большой дробностью $1Чеек, разбивающих поток на множество самостоятельных вихревых потоков, ч в ядре которых образуются ядра кавитации, которые при выходе из успокоителя перемещаются на периферию к поверхности конфузора насадки и схлопываются 1ФИ соприкосновении с ней возникает эрозия насадки с дополнительным возмущением на выходе струи; кроме того, иа-за большой площади смачиваемости пластин часть энергии теряется на со1ь ротивление трению. Цель изобретения - улучшение эффектишюсти разрушения пород путем увёлич няя компактности струи. Поставленная цель достигается тем, HToBCTBcMie гицромонитора, включающем успокоитель потока воды, вьшолненный в виде взаимнстересекающихся пластин, последние установлены с образованием в поперечном сечении)(/ образной ячейки, а ствол гидромонитора вьшолнен двухсешционным, при этом W-образная ячейка одной секции развернута на 18О относительно VvVo6pa3HoM ячейки другой секции. На фиг. 1 показан ствол гидромон тора с успокоителем воды, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение на фиг. 1; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 1. В стволе гидромонитора 1 расположен ваправляющие пластины 2 и 3, пересекающиеся на внутренней поверхности 4 ствола 4 с углом.-о/, В центральной чаети пояшречног© etn. чения етвола гидромонитора пяаетины успококтвля опнраК1тоя на повирляость xiiKana ствола 1 в яерхмей части S и , с противополояшой стороны 6 в пересекаются между собой под углом oL . Действие успокоителя основано на разделении винтового движения высокоскоростного потока воды на несколько полностью изолированных потоков, в результате чего происходит уменьшение масштаба поперечных и продольных вращений (как составляющие винтовое движение) частиц воды в потоке, гидромониторная струя стшговится коктакт ной. Поток воды в стволе гидромониторе 1 разделяется на соосные витфевые потоки (трубки) направляющими, пересекающимися на внешней образующей канала ствола 4 под острым углом- d , пластинами 2 и далее (по движению потока) 3, 5шляющимися зеркальным отображением первых 6тносительно горизонтальной плоскости ствола. На выходе из успокоителя соосные вихревые трубки соединяются своими .противоположно вращающимися пoplepxнocтJИv и с последующим затуханием поперечного вращения. Эпюра скорости потока остроугольной ячейки предлагаемого успокоителя ассиметрична (вследствие неравномерной концентраиии сопротивлений по периметру ячейки), что вызывает наличие псперечSioro градиента скорости и, как следствие, смятие вихревой трубки с последующим гаиюнием вихреобразования либо перемещение его к периферии основного потока. Линейная скорость вращения жидкости в вихревой трубе при прибли}мении -к ее центру стремится к бесконечности, ограничиваясь возникновением там кавитации с последующим выходом ее из успокоителя и входом в насадку. Смоченный периметр предлагаемого успокоителя в 1, 5 раза меньше прототипа, что значительно снижает интенсивность и длину вихреобразования у задних кромок и, как следствие, уменьшение. длины пути рассеивания вихревого следа за успокоителем с соответствуюншм : уменьшением длины ствола,; Возможность поперечного перемещения при одновременном.вращении частиц жидкости в ячейках предлагаемого успокоителя значительно шннжает еероятность ячеек иноршнымн в напорной водз чаеч 1шамй, Иеполь омние предлагавмето етвола гидромонитора позволит улучшить s фсотивноеть ршц ушвния пород.

фие.г

6-6

СТВОЛ ГИДРОМОНИТОРА, включающий успокоитель потока воды, выполненный в виде взаимнсшересекак шихся пластин, отличающийс я тем, что, с целью улучшения эффективности разрушения пород путем увеличения компактности струи, .пластины успокоителя установлены с образованием в поперечном сечении W-образной ячейки, а ствол гидромонитора выполнен двухсекционным, при этом W-образная ячейка одной секции развернута на 180. относительно W-образной ячейки другой секции.