Силовой элемент Советский патент 1989 года по МПК E21C37/04 F16J10/00 

Фие

в форме клина, боковые поверхности которого наклонены в сторону наклона внутренних поверхностей К 3. Элементы 13 уплотняют зазоры в окне К 3 между П и К 3. К последнему примыкает щека 4, соединенная с подвижной тягой 5, При нагревании рабочего телй в К 3 с помощью элемента 12 оно расширяется и создает давление на внутренние стенки К 3 и П. Давление через П и щеку 4 передается на стенки скважины. В момент раскола монолита наружное давление падает до нуля. При этом П перемещается относительно К 3 на небольшую величину, образуя между стенками П и К 3 демпферную камеру и дроссельный канал. Наплыв П приближается к внутренней поверхности К 3, и рабочее тело вытекает через камеру и дроссельный канал. При дальнейшем подъеме П сечение дроссельного канала уменьшается, что приводит к затуханию движения П. 4 ил.

Изобретение относится к горному делу,, а именно к устанавливаемым в скважине распорным устр-вам для разрушения горных пород, и позволяет повысить надежность работы устр-ва путем гашения скорости выхода поршня (П) из корпуса (К). К 3, заполненный рабочим телом, выполнен в виде герметичной емкости с выходным окном и содержит электронагревательный элемент 12 и элементы 13 уплотнения. Элемент 12 образует систему создания давления рабочего тела в полости К 3. Внутренние поверхности К 3, прилегаюш,ие к окну, наклонены в сторону окна. В К 3 установлен П с возможностью выдвижения из выходного окна. У торца П имеет наплыв-ограничитать хода, выполненный

1

Изобретение относится к горному делу, а именно к устанавливаемым в скважине распорным устройствам для разрушения горных пород.

Цель изобретения - повышение надеж ности работы устройства путем гашения скорости выхода поршня из корпуса.

На фиг. 1 показан элемент при его размещении в скважине, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (повернутое на 90°); на фиг. 3 - то же, с выдвинутым поршнем (дано размещение лишь одной боковой стенки); на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1 (торцовая стенка корпуса).

Силовой элемент состоит из центральной оси 1 с рукоятью 2, наполненного рабочим телом полого корпуса 3, сплошной щеки 4, соединенной прочно с подвижной тягой 5, установочного механизма 6 и пускателя 7 с электромагистралью 8.

Центральная ось представляет собой наполненную электроизолятором, например фарфором, трубку, внутри которой размещены электропроводящие шины 9 от пускателя 7 к корпусу 3. Ось 1 с корпусом 3 соединена с помощью гайки 10.

Корпус 3 выполнен в виде герметичной емкости с выходным окном и содержит в полости 11 электронагревательный элемент 12 и элементы 13 уплотнения. Внутренние поверхности 14 корпуса, прилегающие к окну, выполнены наклонными в сторону окна. Поршень 15 установлен в окне корпуса и имеет вертикальные боковые стенки 16 с наружным наплывом 17 у торца, обращенного внутрь полости корпуса, причем боковая поверхность 18 этих наплывов наклонная, так как наплыв выполнен в форме клина. При подъеме порщня между его стенками и корпусом создаются своеобразная демпферная камера 19 и дроссельный канал 20. Наплыв 17 является и ограничителем хода порщня, элементы 13 уплотняют зазоры в выходном окне между корпусом и порщнем. Элемент 12 образует систему создания давления рабочего тела (жидкости) в полости корпуса. Боковые поверхности клина наплыва наклонены в сторону наклона внутренних поверхностей корпуса.

Для удобства монтажа элемента возможно одну из торцовых крыщек корпуса 3 (например, верхнюю крышку 21) выполнить съемной и соединить ее с боковыми стенками корпуса посредством винтов 22. При этом для лучшей герметизации в крышке размещают дополнительный герметизирующий уплотнитель 23. Автоматический возврат поршня в первоначальное положение при остывании жидкости обеспечивается кольцевыми пружинами 24.

Установочный механизм 6 выполнен в ви5 де упорной плиты 25 и смонтированной на ней в кожухе самотормозящей червячной передачи, включающей колесо 26 и червяк 27 с рукоятью 28. Колесо 26 взаимодействует с подвижной тягой 5, выполненной в виде зубчатой рейки, свободно размещенной в направляющих 29 и люнете 30. Упорная плита при работе оперта на поверхность разрушаемого монолита 31 и перекрывает пробуренную в монолите скважину 32.

Устройство работает следующим образом.

5На место производства работ устройство доставляется с расположением сплощной щеки 4 с тягой 5 в крайнем верхнем положении и в таком виде его опускают в скважину 32 до упора упорной плиты 25 в монолит 31. Далее с помощью само0 тормозящей червячной передачи, вращая ее, например, вручную рукоятью 28, опускают тягу 5 со сплощной щекой 4 и расклинивают в скважине корпуса 3. После этого электромагистраль 8 подсоединяют к общей сети и включают пускатель 7.

35 При нагреве в корпусе 3 жидкости, например трансформаторного масла, электронагревательным элементом 12 объем этой жидкости увеличивается и она создает давление на внутренние стенки корпуса и поршень. Если бы отсутствовало наружное со0

противление, то под действием указанного давления жидкости произошло бы их взаимное поперечное перемещение. Но в скважине горная порода оказывает сопротивление данному перемещению и поэтому давление жидкости через поршень 15 и сплошную щеку 4 передается на стенки скважины. С повышением температуры жидкости возрастает и величина давления и при определенных его значениях происходит раскол монолита на куски под влиянием растягивающих напряжений. После этого пускатель 7 выключают.

В момент раскола монолита наружное давление на поршень мгновенно падает до нуля. Однако в предлагаемой конструкции порщень 15 свободно перемещается относительно корпуса 3 только на небольшую величину (3-7 мм), а далее наплыв 17 приближается к внутренней поверхности корпуса 3 и жидкость из камеры 19 начинает вытекать через дроссельный канал 20. Дальнейший подъем поршня 15 уменьшает сечение канала 20, что ведет к увеличению сопротивления жидкости при вытекании и к затуханию движения поршня.

А-А

Фиг.

При остывании жидкости ее объем уменьшается и под действием кольцевых пружин 25 поршень 15 устанавливается в первоначальное положение. После этого вращением рукояти 28 в обратную сторону тяга 5 со сплошной щекой 4 подымаются в крайнее верхнее положение и устройство переносится на новое место работы.

Формула изобретения

0 Силовой элемент, включающий полый корпус с выходным окном и наклонными и прилегающими к нему внутренними поверхностями, порщень, установленный в корпусе с возможностью выдвижения из выходного окна и имеющий наплыв-ограничитель хода у торца, обращенного внутрь полости корпуса, элементы уплотнения зазоров в выходном окне между корпусом и поршнем, систему создания давления рабочего тела в полости корпуса, отличающийся тем, что, с 0 целью повышения надежности в работе путем гашения скорости выхода поршня из корпуса, наплыв-ограничитель выполнен в форме клина, боковые поверхности которого наклонены Б сторону наклона внутренних поверхностей корпуса.

5

. J