Импульсный водомет Советский патент 1989 года по МПК E21C45/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород импульсными струями.

Целью изобретения является повышение эффективности работы импульсного водомета за счет увеличения iiacTOTbi импульсов.

На чертеже изображен импульсный водомет, общий вид.

Водомет содержит ствол 1 с насадкой 2, снабженной отверстием 3, через которое заливается вода, тяжелый поршень 4, ресивер 5 для рабочего агента, соединенный с запоршневой полостью 6, и легкий поршень 7, передний торец 8 которого размещен в насадке 2, а задний торец 9 - в полости 10, выполненной внутри тяжелого поршня 4, которая снабжена упругим элементом 11. Тяжелый поршень 4 имеет приводной механизм, представ ляющий собой расположенньй соосно со стволом 1 приводной цилиндр 12, с обеих сторон закрытьй передней 13 и задней 14 крышками, внутри которого расположен приводной поршень 15, соединенньй тягой 16 с тяжелым поршнем 4.

Передняя крьшжа 13 приводного ци- .линдра 12 снабжена отверстием 17., а его цилиндрическая часть - радиальным отверстием 18.

Приводной поршень 15, диаметр которого превьш1ает диаметр тяжелого поршня 4, имеет устройство перепуска газа из передней полости 19 ци- линдра в заднюю полость 20, которое представляет собой канал 21 и клапан 22, выполненный в виде плунжера, который размещен в гнезде 23, причем клапан 22 с обоих торцев снаб- жен упорами 24 и 25, длина которых равна длине его цилиндрической части.

На приводной цилиндр 12 насажена с радиальным отверстием 26 обойма 27, имеющая внутренние выступы 28 и 29, Отверстие 26 снабжено дросселем 30 для регулирования расхода газа, а приводной поршень 15 имеет осевую тягу 31, задний конец которой выходит наружу из цилиндра 12.

Водомет работает следующим образом.

С помощью тяги 31 приводной поршень 15 и жестко соединенный с ним тягой 16 тяжелый поршень 4 с легким поршнем 7 перемещают в крайнее левое положение. При этом поршень 15, вза- имо71,ействуя с выступом 28, перемещает обойму-27, которая совмещает от- верстия 18 и 26, а цпор 24 клапана 22 ударяется о переднюю крышку 13, и клапан 22 перемещается в крайнее правое положение и своей цилиндрической

частью перекрывает задний торец канала 21. В ресивер 5 и запоршневую полость 6 нагнетают газ. Под действием давления газа и разности диаметров приводного 15 и тяжелого 4 поршней они перемещаются в крайнее правое положение. При этом легкий поршень 7 освобождает отверстие 3, через которое нагнетается вода, а через совмещенные отверстия 18 и 26 истекает воздух из полости 20. При достижении крайнего правого положения упор 25 клапана 22 ударяется о заднюю - крышку 14, клапан 22 перемещается в крайнее левое положение и освобождае канал 21, через который газ мгновенно из полости 19 перетекает в полость 20 за счет того, что площади отверстия 17 и канала 21 достаточно велики. При этом поршень 15, взаимодействуя с выступом 29, перемещает обойму 27, которая перекрывает отверстие 18.

Б полостях 19 и 20 выравнивается давление, приводной поршень 15 разгружается и вместе с тяжелым поршнем 4 устремляется в крайнее левое положение за.счет действия давления газа на торец тяжелого поршня 4. При этом клапан 22 удерживается в крайне левом положении за счет разности площадей переднего и заднего торцов клапана 22, а легкий поршень 7 перекрывает отверстие 3, вода в насадке сжимается и выбрасывается наружу.

После достижения крайнего левого положения цикл повторяется, т.е. клапан 22 перекрывает канал 21 и приводной поршень 15 начинает перемещать тяжелый поршень 4 в крайнее правое положение за счет того, что давление газа в полостях 6 и 19 увеличивается, а в полости 20 уменьшается, так как газ из нее истекает наружу через совмещенные отверстия 18 и 26. Площадь отверстия 26, а следовательно, и расход газа регулируются дросселем 30.

Ф о рмула изобретения

1. Импульсный водомет, включающий ствол с насадкой, установленньй в стволе тяжелый поршень, запоршневая полость которого сообщена с ресивером для рабочего агента, легкий поршень, размещенньм в насадке и кинематически связанный с тяжелым порш

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нем, и приводной механизм для тяжелого поршня в виде цилиндра с отверстием для выхода рабочего агента из его поршневой полости, закрытого с обеих сторон передней и задней крышками и в котором расположен пр-и- водной поршень, шток которого соединен с тяжелым поршнем, отличающийся тем, что, с целью по- эффективности его работы за счет увеличения частоты импульсов, он снабжен клапаном и установленной коаксиально на цилиндре приводного механизма с возможностью продольного перемещения по нему обоймой с радиальным каналом и внутренними выступами, которые расположены внутри цилиндра приводного механизма с возможностью взаимодействия с торцами . приводного поршня, а в передней крышке выполнено отверстие, посредством которого запоршневая полость тяжелого поршня сообщена со штоковой полостью цилиндра приводного механизма, при этом в приводном поршне вы полней канал для соединения штоковой и поршневой полостей цилиндра приводного механизма, а клапан размещен внутри приводного поршня и установлен с возможностью перекрытия его канала при взаимодействии приводного поршня с передней крышкой цилиндра приводного механизма, причем радиальный канал в обойме расположен с возможностью его совмещения с от- верстием в цилиндре приводного механизма при взаимодействии приводного поршня с передней крьшшой цилиндра приводного механизма,

2.Водомет по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что площадь радиального отверстия в обойме равна площади отверстия в цилиндре приводного механизма.

3.Водомет по п. 1, отличающийся тем, что клапан выполнен в виде плунжера с упорами, расположенными по его продольной оси симметрии на его торцах, а в теле приводного поршня выполнено гнездо для размещения в нем плунжера, при этом плунжер установлен с возможностью ограниченного продольного перемещения в гнезде, а продольная ось симметрии плунжера параллельна продольной оси симметрии приводного поршля, причем упоры установлены с

51456583

возможностью взаимодействия с перед-5. Водомет поп. 1,отличаней и задней крьшжами цилиндра при-ю щ и и с я тем, что он имеет тягу,

водного механизма.один конец которой соединен с приводным поршнем, а другой через о нерстие, выполненное в задней крышке привод4. Водомет по п. 1, отлича-него механизма, выведен наружу, при

ю щ и и с я тем, что он имеет регули- этом продольная ось симметрии тяги руемый дроссель, установленный в ра- расположена по продольной оси симмет- диальнсм канале Ьбоймы.г РИИ цилиндра приводного поршня.

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при разрушении горных пород импульсными струями жидкости. Цель - повышение работы импульсного водомета за счет увеличения частоты импульсов. Водомет включает ствол 1 с насадкой 2, снабженной отверстием 3. В стволе 1 расположен тяжелый поршень 4, запоршневая полость которого сообщена с ресивером для рабочего агента 5. Легкий поршень 7 имеет передний торец 8, размещенный в насадке 2, и задний торец 9, расположен- ньш в полости 10. Последняя выполнена внутри тяжелого поршня 4. Приводной механизм представляет собой поршень 15 и цилиндр 12 с передней 13 и задней 14 крышками. Поршень 15 соединен с тяжелым поршнем 4 тягой 16. В передней крьшке 13 вьшолнено отверстие 17, а в цилиндрической части приводного цилиндра 12 - радиальное отверстие 18. На приводном поршне 15 выполнен канал 21, в котором установлен клапан 22 с упорами 24 и 25. Упоры 24 и 25 установлены с возможностью взаимодействия с передней 13 и задней 14 крышками цилиндра. На приводном цилиндре 12 установлена обойма 27 с возможностью продольного сл