Устройство для разрушения горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21C37/14 

сл

креплена К 5 сгорания с отверстием 10 в виде сопла Лавапя для связи К 5 сгорания с К 3. В нижней части корпуса 1 размещен рабочий инструмент 11. Торец ПБ 25 обращенный к К 3, выполнен с тороидальным углублением и ко- ничв ским выступом в центре. Поверхности углубления и выступа плавно сопряжены. При воспламенении топливо- воздушной смеси в К 5 газы через отверстие 10 воздействуют на торец ПБ 2 и, отражаясь от тороидального углубления , сообщают ПБ 2 дополнительный импульс. При .этом повышается энергия удара ПБ 2 по рабочему ин- струменту 11. 1 ил.

Изобретение-относится к горным и геологоразведочным работам и м.б, использовано для разрушения горных пород и в качестве источника сейсмических колебаний. Цель изобретения - увеличение энергии единичного удара и КПД устройства за счет более полного использования знергии продуктов сгорания. Корпус 1 разделен поршнем- бойком (ПБ) 2 на к амеру (К) 3 расширения и К 4 взвода. На корпусе 1 за

1

Изобретение относится к горным и геологоразведочным работам и может быть использовано для разрушения горных пород, уплотнения рыхлых пород грунтов, а также в качестве источника сейсмических колебаний.

Цель изобретения. - увеличение энергии единичного удара и КПД устройства за счет более полного использования энергии продуктов сгорания.

На чертеже изображено устройство. для разрушения горньтх пород, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, разделенный поршнем-бойком 2 на камеру 3 расширения и камеру 4 взвода, за- вдепленную на корпусе камеру 5 сгорания с установленными в ней блокировочным клапаном 6, впускным клапаном 7, свечой 8 зажигания, выпускным клапаном 9, В дне камеры 5 сгорания выполнено отверстие 10 в виде сопла Лаваля для связи камеры 5 сгорания с камерой 3 расширения. В нижней части корпуса 1 .размещен рабочий инструмент 11, В цилиндре корпуса выполнены вьтускные окна 12 и штуцер 13 подвода воздуха под поршень-боек 2, Поршень-боек 2 ; на торце, обращенном к камере 3 расширения, по его периферии имеет тороидальные углубления и в центре конический выступ, при этом поверхности углубления и выступа выполнены плавно сопряженными.

Устройство работает следующим образом.

Через впускной клапаи 7 камера 5 сгорания заполняется топливовоздуш- ной смесью. Заполнение производится до заданного давления. Блокировочный клапан 6 и выпускной клапан 9 при

д

з 0 5 О

5

Q

этом закрыты. Поршень-боек 2 под действием давления в камере 4 взвода находится в крайне верхнем положении. При достижении заданного давления в камере 5 сгорания свечой 8 зажигания топливовоздушная смесь воспламеняется, одновременно с этим впускной клапан 7 закрывается и открывается блокировочный клапан 6 и выпускной 9. Открываясь, блокировочньй клапан 6 выпускает продукты сгорания из камеры 5 сгорания. Эти газы, проходя через сопло Лаваля 10, с возрастающей силой воздействуют на поршень-боек 2, на его тороидальную поверхность. За счет высокой скорости газов, вылетающих из камеры 5 сгорания, поршень- боек 2 получает дополнительньй импульс по сравнению с конструкцией выходного отверстия из камеры сгорания, например, известного устройства.

Кроме того, тороидальная поверхность поршня-бойка 2 способствует повороту потока газа на 180 после его взаимодействия с ним. Таким образом, реактивная составлякщ ая отраженного потока имеет максимальное значение, и ее направление совпадает с направлением действия силы основного потока. Наличие таких конструктивных изменений способствует наиболее -полному испохсьзованию энергии вылетающего потока .продуктов сгорания из камеры 5 сгорания. Тем самым повышается КПД устройства и при равных прочих усло ВИЯХ - энергия удара.

Под действием силы потока газов разгоняется поршень-боек 2 до соударения с рабочим инструментом 11. Последний взаимодействует непосредственно с горной породой, разрушая ее. При этом открываются выпускные окна

31

12, и отработавшие газы вьшетают в атмосферу. Под действием давления в камере 4 взвода поршень-боек 2 возвращается в исходное крайнее верхнее положение. Рабочий цикл при нербходи- мости можно повторить.

Формула изобретения Устройство цдя разрушения горных пород, включающее корпус, разделенный поршнем-бойком на камеры расширения и взвода, закрепленную на кор пусе камеру сгорания, соединенную с камерой расширения отверстием, рабо-

46300

чий инструмент и топливовоздушные магистрали, отличающееся тем, что, с целью увеличения энергии единичного удара и КПД устройства за

счет более полного использования

энергии продуктов сгорания, отверстие между камерой сгорания и каме1)ой расширения выполнено в виде сопла Лава- Q ля, а обращенный к камере расширения торец поршня-бойка выполнен с тороидальным углублением по его периферии и коническим выступом в центре, при поверхности углубления и вы- 15 ступа выполнены плавно сопряженными.