Генератор ударных импульсов Советский патент 1986 года по МПК E21F5/02 E21B1/00 F15B21/12 

Распределитель выполнен в виде двухступенчатого двухпозиционного четырехходового золотника Ю. Полость Р 19 гидравлически связана каналом 20 с камерой 21 рабочего хода гидроцилиндра 6. Периодически она сообщается со сливной Р 17 и через Р 22 с гидроаккумулятором 11. Золотник 10 подпружинен и установлен с возможностью сообщения торцовой полости 16 управления со стороны пер126 вой ступени золотника 10 с Р 17. Приводной гидронасос 13 связан гидролинией 25 со взводящей камерой 26 гидроцилиндра 6. Еапорная водная магистраль 1 сообщается через канал с напорной камерой 5 гидроцилиндра 6. Этим обеспечивается дистани 5онное автоматическое управление и плавное изменение рабочего режима золотника 10 и генератора в целом. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и обеспечивает возможность использования генератора ударных импульсов для повышения эффективности устройств для нагнетания воды в горньй массив за счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и упрощения конструкции генератора. Для этого в корпусе 15 распределителя узла 7 автоматическо-го управления генератора выполнены кольцевые расточки (Р) 17,19 и 22. W ю со 05 о 05

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в устройствах импульсного наг нетания воды в горный массив для пылеподавления, дегазации, предотвращения внезапных выбросов и горных ударов, с целью регулирования частоты и силы гидроударных импульсов. Цель изобретения - обеспечение возможности использования генератора уда ных импульсов для повышения эффектив ности устройств для нагнетания воды в горньш массив за счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и для упрощения конструкции ,генератора. На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства для импульсного нагнетания воды в горньй массив, нижнее положение золотника; на фиг. 2 - то же, верхнее положение зо лотника. Устройство содержит напорную водную магистраль 1, обратный клапан 2 реле 3 давления, герметизатор шпура 4, генератор ударных импульсов, содержащий напорную камеру 5, корпус 6 гидроцилиндра двустороннего действия и узел 7 дистанционного автоматического управления. Гидроцилиндр двустороннего действия содержит поршень 8, которьй имеет возможность взаимодействовать посредством штока 9 с напорной камерой 5. Узел 7 дистанционного автоматического управления включает импульсное гидрораспределительное устройство в виде двухступенчатого двухпозиционного четырехходового золотника 10. Кроме того, генератор гидроударных импульсов для импульсного нагнетания воды в горньй массив содержит гидроаккумулятор 11, обратный клапан 12 и приводной гидронасос 13. Двухступенчатый двухпозиционный четырехходовой золотник 10 содержит первую ступень и герметично прижат регулируемой пружиной 14 к установочному седлу в корпусе 15 с образованием торцовой полости 16 управления. Вторая ступень золотника 10 с большей площадью поперечного сечения выполнена с возможностью перекрытия сливной кольцевой расточки 17 в корпусе 15 от связи с торцовой полостью 18 управления со стороны большей ступени. Кроме того, на наружной поверхности тела золотника 10 выполнена кольцевая проточка 19, постоянно связанная каналом 20 с камерой 21 рабочего хода гидроцилиндра двустороннего действия и периодически сообщаемая со сливной кольцевой расточкой 17 и кольцевой расточкой 22, которая постоянно связана с гидроаккумулятором 11. Кольцевая проточка 19 в теле золотника 10 в исходном положении своими кромками перекрьшает на величину h связь ее с дополнительной кольцевой расточкой 22 и осуществляет взаимосвязь со сливной кольцевой расточкой 17 через открытый кольцевой зазор протяженностью h,,. Конструктив ltl.J f afv о Avvjri -1 h, и h (фиг. 1), ные величины (фиг. 2.) характери1 2 зуют величины открытия и перекрытия соответствующих расточек корпуса 3 15 золотником 10 соответственно в его нижнем и верхнем положениях. Та как сливная кольцевая расточка 17 соединена со сливом, то и кольцевая проточка 19 в теле золотника 10 и поршневая полость 21 в исходном положении соединены со сливом. Гидроаккумулятор 11 через обратньй клапан 12 и гидролинию 23 соединен с нагнетательной магистралью 24, кото рая связана с приводным гидронасосом 13. Приводной гидронасос 13 пос тоянно связан гидролинией 25 со взводящей камерой 26 гидроцилиндра двустороннего действия и с торцовой полостью 16 управления. Настройка золотника 10 на давление срабатывания осуществляется регулируемой пружиной 14 при помощи винта 27. Генератор ударных импульсов и устройство для импульсного нагнетания воды в горный массив работают следуклцим образом. При включении приводного гидрона соса 13 (фиг. 1) рабочая жидкость под давлением поступает из нагнетательной магистрали 24 по гидролинии 23 через обратный клапан 12 в гидро аккумулятор 11, производя его зарядку, и в торцовую полость 16 управления со стороны первой ступени двухступенчатого двухпозиционногочетьфехходового золотника 10. Кроме того, рабочая жидкость поступает по гидролинии 25 в камеру 21 рабоче го хода, осуществляя перемещение пор ня 8 со штоком 9 в крайнее верхнее положение. Одновременно при перемещ нии поршня 8 со штоком 9 в верхнее положение из напорной водной магист рали 1 через обратный клапан 2 прои ходит подача порции воды в напорную камеру 5 через канал, выполненный в ней. По достижении поршнем 8 со штоком 9 крайнего верхнего положения и окончании зарядки гидроаккумулятора 11, давление рабочей жидкости возрастает до величины, на которую настроен усилием регулируемой пружи ны 14 золотник 10. Усилие регулируе мой пружины 14 выбирается, исходя и величины требуемого рабочего давления в гидросистеме и площади попере ного сечения первой ступени золотни ка 10. После преодоления давлением рабоч жидкости усилия регулируемой пружи06ны 14 происходит отрьш тела золотника 10 от седла и рабочая жидкость, поступающая в торцовую полость 18 со стороны второй ступени, начинает воздействовать на увеличившуюся площадь второй ступени. Так как усилие от давления рабочей жидкости намного превышает усилие регулируемой пружины 14, то золотник 10 резко перемещается вверх, проходит перекрытие h и осуществляет при этом открытие связи сливной кольцевой расточки 17 с торцовой полостью 18 управления со стороны большей ступени (фиг. 2). Давление рабочей жидкости во всех полостях и гидролиниях начинает падать до сливного. Одновременно золотник 10, перемещаясь и пройдя перекрытие h2, осуществляет закрытие связи посредством канала 20 камеры 21 рабочего хода со сливной кольцевой расточкой 17 и открывает связь их с кольцевой расточкой 22, которая постоянно связана с гидроаккумулятором 11. Рабочая жидкость из гидроаккумулятора 11 поступает по каналу 20 в камеру 21 рабочего хода и начинает перемещать поршень 8 со штоком 9 в нижнее положение. По мере перемещения поршня 8 рабочая жидкойть из взводящей камеры 26 по гидролини 25 удаляется на слив. Шток 9 перемещается в напорной гидрокамере 5 вниз, сжимая находящуюся там воду. Вода, находящаяся в напорной гидрокамере 5 и выжимаемая оттуда перемещающимся вниз штоком 8, на который в данньй момент воздействует давление рабочей жидкости, выбрасьшаемой из гидроаккумулятора 11, через реле 3 давления и герметизатор шпура 4 поступает в горный массив. Когда поршень 8 со штоком 9 опусдящей камеры 26 рабочей жидкости падает до минимума, при котором усилие регулируемой винтом 27 пружины 14 становится большим, чем сила воздействия на поперечное сечение золотника 10 давления рабочей жидкости, в торцовой полости 18 со стороны второй ступени. В результате этого золотник 10 возвращается в исходное нижнее положение (фиг. 1), т.е. перекрьшает связь торцовой полости 16 управления со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой 17. После того, как золотник 10 садится на установочное седло, цикл работы генератора ударных импульсов в устройстве для импульсного нагнетания воды в горный массив повторяется в автоматическом режиме. Период задержки золотника 10 в нижнем положении (фиг. 1) регулируется временем зарядки гидроаккумулятора 11 и временем реверса поршня 8 со штоком 9 гидроцилиндра 6 двустороннего действия. Задержка золотника 10 в верхнем положении (фиг. 2) определяется временем истечения из взводящей камеры 26, которое зависит от регулируемой величины потенциаль ой энергии, накопленной в гидроаккумуляторе 11. Изменяя регулируемой пружиной 1А при помощи винта 27 величину настройки давления срабатьтания золотника 10 и производительность приводного гидронасоса 13, мож но в широких пределах варьировать частотой следования импульсов, продолжительностью и объемом импульсного нагнетания воды в горньй массив. Повьпиение эффективности нагнетания воды в горный массив в пред,пагаемом устройстве по сравнению с из вестными достигается тем, что определяющие параметры: частота следова ния импульсов, объем нагнетания вод величина давления, сила удара и про должительность импульсного нагнетания могут быть выбраны оптимальными соответствующей настройкой двухступенчатого двухпозиционного четьфехходового золотника 10 и приводного гидронасоса 13. Формула изобретени Генератор ударных импульсов, вкл корпус гидрохщлиндра двусто06«роннего действия, поршень со штоком, образующими напорную, взводящую камеру и камеру рабочего хода, гидроаккумулятор, нагнетательную и сливную магистрали, гидронасос и узел управления, состоящий из корпуса распределителя с установочным седлом и сливной расточкой и двухступенчатого золотника с расточкой, у которого вторая ступень имеет большую плотадь поперечного сечения, чем первая ступень, образующая с корпусом распределителя торцовую полость управления, отличающийся тем. что, с целью обеспечения возможности использования генератора ударных импульсов для повышения эффективности устройств для нагнетания воды в горный массив за счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и для упрощения конструкции генератора, в корпусе распределителя выполнена дополнительная кольцевая расточка, сливная расточка корпуса выполнена кольцевой, причем расточка двухступенчатого золотника также выполнена кольцевой по его наружной поверхности и ее полость гидравлически связана с камерой рабочего хода и с возможностью периодического сообщения - со сливной кольцевой расточкой в корпусе распределителя, а также через дополнительную кольцевую расточку - с гидроаккумулятором, при этом двухступенчатый золотник подпружинен и установлен с возможностью сообщения торцовой полости управления со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой корпуса распределителя, причем гидронасос постоянно соединен с взводящей камерой, а в напорной камере вьшолнен канал для сообщения с напорной водной магистралью.

7

20

21 8

26

Фмг.1