Устройство для ударного воздействия на горную породу Советский патент 1984 года по МПК E21C31/10 

|

00

О5 1C Изобретение относится к горным и геолоразвелочным работам н может быть использовано для разрушения негабаритов, в качестве источника сейсмических волн и для уплотнения рыхлых грунтов. Известен ударный механизм для разрушения горных нород; включающий источник сжатого воздуха, корпус, камеру сгорания, свечу зажигания, поршень -- боек и ударник с рабочим инструментом fl|. Недостатком данного устройства является то, что его конструкция не позволяет использовать в качестве энергоносителя газообразные смеси, обеспечиваюшие лучшие условия техники безопасности и более высокую эффективность работы устройства. Известно также устройство для разруП1ения горных пород, включаюш.ее механизм возбуждения ударных импульсов, выполненный в виде камеры сгорания, соединенной с корпусом бойка, разделяющего полость этого корпуса на камеру расширения и подбойковую полость, ударный механизм в виде корпуса, ударника и поршня ударника, образующих демпферную полость, а также буферную емкость, сообщенную с источником сжатого воздуха и с подбойковой полостью 2. Недостатком известного устройства является низкая производительность, объясняемая небольшой частотой его срабатывания. Цель изобретения - повышение производительности устройства путем увеличения частоты ударов. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее рабочий инструмент и поршневой ударный механизм с демпферной полостью в корпусе, механизм возбуждения ударных импульсов, содержащий корпус и расположенные в нем камеру сгорания, боек, камеру расширения и подбойковую по,1ость, сообщающуюся с источником сжатого воздуха через буферную емкость, снабжено дополнительными механизмами возбуждения ударных импульсов, подбойкрвые полости которых соединены с буферной емкостью, и сообщающиеся между собой и с порн1невой полостью ударного механизма и содержащими поршни-наковальни цилиндрами, которые одними концами прикреплень к образующей поршневую полость части корпуса ударного механизма, а другими - соосно присоединены к корпусам соответствующих механизмов возбуждения ударных импульсов, причем цилиндры выполнены с внутренними диаметрами, большими диаметров бойков соответствующих механизмов возбуждения ударных импульсов, а полости цилиндров и поршневая полость ударного механизма заполнены рабочей жидкостью. Кроме того, устройство снабжено дополнительной бу({)ернг)й емкг)стьк), соединенной соответственно с демпферной полостью ударного механизма и посредством обратного клапана с источником сжатого воздуха. На фиг. I изображено устройство, обП1ИЙ вид; на фиг. 2 - соединение механизмов (1 )возбуждения ударных импульсов с корпусом ударного механизма (II). Устройство содержит механизм возбуждения ударных импульсов, состоящий из камеры 1 сгорания, оборудованной выпускным 2, продувочным 3 и блокировочным 4 клапанами и свечой 5 зажигания, пластины б с осевым каналом 7, цилиндрического корпуса 8, в котором размещен боек 9, разделяющий полость корпуса 8 на камеру 10 расширения и подбойковую полость 11, ударный механизм, включающий корпус 12, в котором размешены поршень ударника 13 со штоком 14, который через осевое отверстие 15 в корпусе 12 выведен наружу и наружным концом соединен с рабочим инструментом 16. Корпус 12 и поршень ударника 13 образуют демпферную полость 17. Верхняя часть корпуса 12 оборудована присоединительными фланцами 18, к которым крепятся соединенные с механизмами возбуждения ударных импульсов цилиндры 19 с размещенными в исходном положении в их верхних частях поршнями-наковальнями 20. Причем, внутренние диаметры цилиндров 19 больше диаметров бойков 9 соответствующих механизмов возбуждения ударных импульсов. Пространство 21 между 1юрн нями-наковальнями 20 и поршнем ударника 13 заполнено рабочей жидкостью. Буферная емкость 22 соединена каналом 23 через регулятор 24 давления с ресивером компрессора 25 и каналом 26 с подбойковой полостью 11, а дополнительная буферная емкость 27 соединена посредством обратного клапана и каналом 28 с ресивером компрессора 25 и каналом 29 с демпферной полостью 17. Устройство работает следующим образом. В исходном положении под действием избыточного давления в буферной емкости 22 бойки 9 находятся в крайнем верхнем положении. Поршень ударника 13 также находится в крайнем верхнем положении под действием усилия прижатия устройства к объекту воздействия, передаваемого через рабочий инструмент 16 штоку 14 и поршню ударника 13, и избыточного давления в дополнительной буферной емкости 27, которое превышает давление в буферной емкости 22. После установки ра{ рчего инструмента 16 на объект в первом из механизмов возбуждения ударных импульсов, при перекрытом с помощью блокировочного клапана 4 канале 7, осуществляют через клапаны 2 и 3 продувку камеры 1 сгорания н .заполнение ее горючей смесью. Floc.ie заполнения смесь поджигают с помощью свечи 5 и открывают блокировочный клапан 4. Продукты сгорания истекают по каналу 7 и ЕЮЗдействуя на боек 9 разгоняют его до удара по поршню-наковальне 20. Энергия удара :передается по столбу жидкости поршню ударника 13 и далее по штоку 14 и рабочему инструменту 16 объекту воздействия. После удара боек 9 под действием упругих сил и давления воздуха в подбойковой полости перемещается в исходное положение, вытесняя при этом продукты сгорания через клапаны 4 и 2. В дальнейшем рабочий цикл первого нз механизмов возбуждения ударных импульсов повторяется. Начала рабочих циклов второго и остальных механизмов возбуждения ударных импульсов смещены

относительно момента начала рабочего цикла первого механизма возбуждения ударных импульсов и относительно моментов начала работы каждого из них на период, кратный продолжительности рабочего цикла ударного механизма. Таким образом, частота, с которой устройство воздействует на горную породу пропорциональна числу содержащихся в нем механизмов возбуждения ударных импульсов и обратно пропорциональна продолжительности рабочего цикла ударного механизма.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность труда при выполнении различных технологических операций в горном и геологоразведочном деле.

3

(риг. 1

fPuz.Z

Ц

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГОРНУЮ ПОРОДУ, содержащее рабочий инструмент и поршневой ударный механизм с демпферной полостью в корпусе, механизм возбуждения ударных импульсов, содержащий корпус и расположенные в нем камеру сгорания, боек, камеру расширения и подбойковую полость, сообщающуюся с источником сжатого воздуха через буферную емкость, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства путем увеличения ; iuJ ;7 i:;iA частоты ударов, оно снабжено дополнитель ными механизмами возбуждения ударных импульсов, подбойковые полости которых соединены с буферной емкостью, и сообщающимися между собой и с поршневой полостью ударного механизма и сод |ржащими порщни-наковальни цилиндрами, которые одними концами прикреплены к образующей поршневую полость части корпуса ударного механизма, а другими - соосно присоединены к корпусам соответствующих механизмов возбуждения ударных импульсов, причем цилиндры выполнены с внутренними диаметрами, большими диаметров бойков соответствующих механизмов возбуждения ударных импульсов, а полости цилиндров и поршневая полость ударного механизма заполнены рабочей жидкостью. 2. Устройство по п. I, отличающееся (Л тем; что оно снабжено дополнительной буферной емкостью, соединенной соответственно с демпферной полостью ударного механизма и посредством обратного клапана с источником сжатого воздуха.