Устройство для термического разрушения горных пород Советский патент 1987 года по МПК E21C37/16 E21B7/14 

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для термического разрушения и бурения крепких горных пород.

Цель изобретения - повышение безопасности работ и экономия бензина за счет обеспечения вторичного и последующих запусков устройства на солярке при прерывистом режиме его работы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - подпружиненная собачка.

Устройство состоит из перфорированной камеры 1 сгорания, наружного кожуха 2, кольцевой полости 3, образованной камерой 1 сгорания и наружным кожухом 2, сопловой крышки 4, топливораспределительной крышки в виде распределительной головки 5 с каналами 6 и 7 соответственно для подачи бензина и солярки, поршня в виде подвижной перегородки 8 со штоком 9, подпружиненным пружиной 10 с регулировочной гайкой 11. В перегородке 8 расположена форсунка 12 и отверстия 13, завих- ряющие воздух. В штоке 9 выполнены кэ- налы 14 и 15 соответственно для подачи бензина и солярки. В камере 1 сгорания расположены элементы 16 и 17 фиксации в виде ограничителей хода перегородки 8. Герметичность подвижных соединений обеспечивается сальниковыми уплотнениями 18 и 19. В распределительной головке 5 предусмотрен фиксирующий винт 20, а в штоке 9 - паз 21 под него. Входы каналов 14 и 15 для подачи бензина и солярки удлинены вдоль образующей поверхности цилиндра штока 9. В распределительной головке 5 расположена раздвижная подпружиненная собачка 22, состоящая из собственно собачки 23 на одной оси 24 с води- лом 25. Собачка 23 и водило 25 распираются пружиной 26 и удерживаются в определенном положении друг относительно друга стяжкой 27 с гайкой 28. Конец 29 собачки 23 расположен на одном уровне с каналом 7 для подачи солярки. В штоке 9 на уровне канала 7 для подачи солярки выполнено отверстие 30, в котором расположены толкатель 31 с пружиной 32. Собачка 23, водило 25 и толкатель 31 с пружиной 32 образуют механизм фиксации перемещения поршня в виде перегородки 8, причем второй конец 33 собачки 23 находится в соприкосновении с торцовой частью 34 корпуса 35 камеры 1 сгорания.

Устройство работает следующим образом.

Подача легковоспламеняющего вида, топлива Б виде бензина осуществляется по каналам 6 и 14 и через форсунку 12, а подача воздуха осуществляется через кольцевую полость 3 внутрь перфорированной камеры 1 сгорания. После поджигания

2

топливной смеси и втягивания факела через сопловую крышку 4 внутрь камеры I сгорания, в последней возникает давление газов, которые через крышку 4 выбрасы- г ваются в породу. При этом происходит подогрев камеры 1 сгорания и крышки 4. Одновременно импульс давления воздействует на подвижную перегородку 8 с форсункой 12 и завихрителем 13 воздуха, передвигая ее до ограничителя 17 хода в

10 заднее положение, при котором сходятся канал 15 в штоке 9 и канал 7 в распределительной головке 5, а каналы 6 и 14 распределяются, т. е. происходит переключение горючего. Ход перегородки 8 со што, ком 9 выполнен таким, чтобы обеспечить оптимальный режим работы горелки на солярке, так как для нее требуется камера 1 сгорания большего объема. Оптимальный объем камеры i сгорания для солярки регулируется положением ограничите20 ля 17 хода, в который упирается подвижная перегородка 8 в крайнем заднем положении.

Входы каналов 14 и 15 выполнены удлиненными вдоль боковой образующей щто- ка 9 с тем, чтобы при перемещении

- штока 9 в заднее положение, подача горючего в камеру 1 сгорания не пра- кращалась. Кроме того, такое выполнение каналов 14 и 15 позволяет регулировать объем камеры 1 сгорания в широких пределах. Совмещение каналов 15 и 7 сопровождается одновременным разделением каналов 6 и 14. В этот момент в форсунку 12 идет смесь солярки и бензина, что способствует лучшему поджиганию солярки в начальный момент, когда еще не

. нагреты камера 1 сгорания и сопловая крышка 4.

При кратковременных отключениях горелки переключения с солярки на бензин не происходит. Этому препятствует механизм: фиксации, так как при нагреве камеры 1

40 происходит (вследствие удлинения камеры 1 от нагрева) перемещение торцовой части 34 корпуса 35 камеры 1 сгорания, в результате чего торцовая часть 34, воздействуя на конец 33 собачки 23 (через водило 25 и пружину 26), концом 29 утап ливает толкатель 31 в отверстии 30 штока 9.

Отключение солярки сопровождается тем, что шток 9 с подвижной перегородкой 8 под действием пружины 10 двигаются в ,„ исходное положение и стопорятся в крайнем положении, при котором еще совмещены каналы 15 и 7 подачи солярки. Стопорение в этом положении позволяе фиксировать каналы 15 и 7 друг против друга при любых размерах передвижения

55 штока 9 в заднее положение, что бывает при нестабильной работе горелки.

Пружина 26 имеет гораздо большую жесткость, чем пружина 32, поэтому при

совмещении собачки 23 с толкателем 31 последний утапливается в отверстии, что позволяет концу 29 удерживать шток 9.

При последующих подачах солярки (после кратковременных остановок) происходит с ее зажигание от соприкосновения с нагретой камерой 1 сгорания или с крышкой 4, вследствие чего подвижная перегородка 8 со штоком 9 давлением газов смещается в крайнее заднее положение.

Пружина 26 позволяет это сделать и при Ю новых запусках горелки, конец 29 отжимается и пропускает шток 9 назад, обеспечивая оптимальный объем камеры 1 сгорания для работы на солярке.

Пока камера 1 сгорания нагрета и имеет увеличенную длину, конец 29 постоянно прижат пружиной 26 к штоку 9 в готовности застопорить шток 9 при отключении подачи горючих компонентов. Размер хода собачки 23 регулируется с помощью стяжки

сгорания выше 400-450°С, при этом происходит надежное зажигание паров солярки в камере 1 сгорания при ее соприкосновении с корпусом 25.

Для предотвращения вращения штока 9 в распределительной головке 5, в последнюю вворачивается фиксирующий винт 20, а в штоке 9 предусмотрен паз 21 для этого винта.

Камеры 1 сгорания является одновременно датчиком температуры и исполнительным органом.

Формула изобретения

г Устройство для термического разрушения горных пород по авт. св. № 1221346, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения безопасности работ и экономии бензина за счет обеспечения вторичного и последующего запусков устройства на соляр27 с гайкой 28. При остывании каме- 20 при прерывистом режиме его работы

ры 1 сгорания ее длина становится номинальной и конец 29 собачки 23 больше не прижимается к щтоку 9, а отжимается толкателем 31 из отверстия 30 в штоке 9. Подвижная перегородка 8 со штоком 9 под действием пружины 10 смещаются до упора 16 и горелка готова для запуска на бензине.

Размер стопорного механизма регулируется таким образом, чтобы стопорение происходило только при нагреве камеры 1

25

оно снабжено механизмом фиксации поршня, причем указанный механизм выполнен в виде подпружиненных собачки и толкателя, последний размещен в штоке, а собачка - в топливораспределительной крышке, при этом один конец собачки расположен с возможностью соприкосновения со штоком на уровне канала для тяжелого вида топлива, а другой конец собачки расположен с возможностью соприкосновения с торцовой частью корпуса камеры сгорания.

сгорания выше 400-450°С, при этом происходит надежное зажигание паров солярки в камере 1 сгорания при ее соприкосновении с корпусом 25.

Для предотвращения вращения штока 9 в распределительной головке 5, в последнюю вворачивается фиксирующий винт 20, а в штоке 9 предусмотрен паз 21 для этого винта.

Камеры 1 сгорания является одновременно датчиком температуры и исполнительным органом.

Формула изобретения

Устройство для термического разрушения горных пород по авт. св. № 1221346, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения безопасности работ и экономии бензина за счет обеспечения вторичного и последующего запусков устройства на соляр5

оно снабжено механизмом фиксации поршня, причем указанный механизм выполнен в виде подпружиненных собачки и толкателя, последний размещен в штоке, а собачка - в топливораспределительной крышке, при этом один конец собачки расположен с возможностью соприкосновения со штоком на уровне канала для тяжелого вида топлива, а другой конец собачки расположен с возможностью соприкосновения с торцовой частью корпуса камеры сгорания.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить безопасность работ и экономию бензина за счет обеспечения вторичного и последующего запусков устройства на солярке при прерывистом режиме его работы. Устройство включает перфорированную камеру сгорания (К) 1 с элементами фиксации 16, 17 внутри нее, наружный кожух 2, сопловую 4 и топливораспределительные крышки в виде головки 5 с кана.ла.ми 6 и 7 для подачи бензина и солярки. Поршень выполнен в виде подвижной перегородки (П) 8 с подпружиненным штоком 9, имеющим каналы 14 и 15 для подачи бензина и солярки. Механизм фиксации поршня выполнен в виде подпружиненных собачки 22, установленной в топливораспределительной крышке, и толкателя 31, размещенного в штоке 9. Один из концов собачки 22 соприкасается со штоком 9 на уровне канала для тяжелого вида топлива. Другой конец 33 соприкасается с торцовой частью корпуса 35 К 1 сгорания. В ходе работы устройства производится подогрев К 1 и крышки 4. Возникающий в К 1 импульс давления перемещает П 8. В итоге сходятся каналы 15 и 7, а смесь солярки и бензина идет в форсунку 12 П 8. При отключении солярки шток 9 с П 8 стопорятся, а каналы 15 и 7 совмещаются. Далее солярка зажигается о К 1 и П 8 с крышкой 4 сместятся в заднее положение. Пока К 1 нагрета, конец собачки 22 стопорит шток 9 при отключении горючего, а при ее остывании П 8 со штоком 9 смешаются и горелку запускают на бензине. 3 ил. В СО СП СД О 00 к

J.

/J

32

-51

фиг.2

фие.д