Силовой орган Советский патент 1989 года по МПК E21C37/06 

1

Изобретение относится к горному делу, а именно к силовым органам для определения деформа7даонных и проч- . ностных свойств массива горных пород и разрушения монолитных объектов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы за счет увеличения раздвижки щек.

На фиг. 1 изображен силовой орган с четырьмя равномерно расположенными -на несущем элементе пазами, общий вид, разрез; на фиг.2-видА на ф иг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - силовой орган с двумя пазами на несущем элементе, сечение; на фиг. 5 - силовой орган с четырьмя

пазами на несущем элементе, выпол- . ненными для трубчатых эластичных камер двух различных диаме гров, сечение; на фиг. 6 - то же,сдополНитель- но размещенными инденторами.

Силовой орган содержит составленный из раздвижных щек 1 цилиндрический корпус, внутри которого размещен продольньй несущий элемент в виде ю стержня 2 с выполненными на поверхности последнего по всей дпине пазами, образованными прямолинейными скосами в поперечном сечении, в которых размещены трубчатые ветви эластич- 15 ной камеры 3 расширения, снабженные на обоих своих концах штуцерами 4 и закрепленные в торцовых обоймах 5 при помощи вворачивающихся втулок 6, при этом обоймы 5 связаны со стержнем 2 20 посредством стягивающего сердечника 7. Между корпусом 1 и стержнем 2 размещены трапецеидальные в поперечном сечении продольные вставки 8, опирающиеся своими большими основаниями 25 на поверхность трубчатой камеры 3. Для ликвидации зазоров между торцом обой«ы 5 и подвижными частями конструкции (корпусом 1 и продольными вставками 8)- в к аждой из обойм 5 вы- ЗО полнены углубления под фигурную эластичную шайбу 9, С целью удобства эксплуатации раздвижные щеки 1 связаны между собой упругими кольцами 10,

к скосам щек и скосам стержня 2. Ве ви трубчатой камеры 3 расположены в пространствах .между щеками 1, стерж нем 2 и продольными вставками 8.

Силовой орган работает следующим образом.

При подаче во внутреннюю полость каждой из ветвей трубчатой камеры 3 рабочего тела (жидкости) под давлением через один из относящихся к да ной ветви камеры 3. штуцеров 4 (впус ной штуцер) происходит ее расширени и силовое воздействие передается на Части щек 1,соприкасающиеся с данно ветвью камеры 3-как непосредственно так и посредством вставок 8. При эт канал другого штуцера 4, относящего ся к той же ветви камеры 3, перекры вается заглушкой (не показана) или соединяется отрезком трубопровода с впускным штуцером 4, относящимся к расположенной напротив данной вет камеры 3. Таким образом, противопол ные друг другу ветви трубчатой каме ры 3 оказываются последовательно со единенными и образуют независимые компоненты, которые симметрично воз действуют на части щек 1 . При повьщ нии давления рабочего тела пр оисхо- дит самоуплотнение концов ветвей тр чатой камеры 3 между головкой штуце ра 4 и внутренней конусной поверхностью втулки 6 за счет возможности

размещенными в вьтолненных на внешних g продольных перемещений штуцера 4 в

поверхностях кольцевых проточках. При этом скосы, образукндие каждый из пазов вогнутостей как на стержне 2, так и на внутренних поверхностях щек 1, сопряжены между собой. Радиус сопряжения, равен радиусу размещенной в данном пазу трубчатой камеры 3. Каждая из вставок 8 выполнена составной с длиной каждой из частей, равной продольному размеру соответству- ющей части щек 1.

Штуцера 4 образуют систему поДво- да рабочего тела под давлением и сообщены с внутренней полостью трубчатой камеры 3. Щеки 1 установлены ди- аметрально противоположно относительно продольной оси несущего элемента. Скосы щек симметричны относительно их продольных осей. Скосы стержня симметричны соответствующим скосам раздв1таных щек относительно направ- у1ения раздвижки продольных вставок. Противолежащие наклонные стороны каждой вставки прилегают соответственно

к скосам щек и скосам стержня 2. Ветви трубчатой камеры 3 расположены в пространствах .между щеками 1, стержнем 2 и продольными вставками 8.

Силовой орган работает следующим образом.

При подаче во внутреннюю полость каждой из ветвей трубчатой камеры 3 рабочего тела (жидкости) под давле нием через один из относящихся к данной ветви камеры 3. штуцеров 4 (впускной штуцер) происходит ее расширение и силовое воздействие передается на Части щек 1,соприкасающиеся с данной ветвью камеры 3-как непосредственно, так и посредством вставок 8. При этом канал другого штуцера 4, относящегося к той же ветви камеры 3, перекрывается заглушкой (не показана) или соединяется отрезком трубопровода с впускным штуцером 4, относящимся к расположенной напротив данной ветви камеры 3. Таким образом, противоположные друг другу ветви трубчатой камеры 3 оказываются последовательно соединенными и образуют независимые компоненты, которые симметрично воздействуют на части щек 1 . При повьщ1е- нии давления рабочего тела пр оисхо- дит самоуплотнение концов ветвей трубчатой камеры 3 между головкой штуцера 4 и внутренней конусной поверхностью втулки 6 за счет возможности

пределах упругости материала камеры 3. Кроме того, каждая из фигурных эластичных шайб 9, испытывая распирающее воздействие трубчатой камеры 3 по поверхности их соприкосновения и деформируясь, перекрьшает зазоры между торцами обойм 5 и подвижными частями силового органа щеками 1 и вставками 8.

I Для направленного разрушения монолитных объектов типа гррных пород целесообразно использовать силовой орган с двумя пазами на стержне 2 (фиг. 4), причем в этом случае геометрия стержня 2 позволяет разместить на нем со стороны линий разъема корпуса 1 приспособления, регистри- рукхцие реакцию объекта воздействия на прилагаемую нагрузку, например различные электромеханические и маг- нитомеханические: датчики, акустические датчики или дополнительная измертельная компонента (Фиг. 5), Кроме того, на поверхности частей щек 1,

на которые воздействует дополннтель- ная компонента, с целью снижения энергоемкости процессов разрудения .могут быть размещены инденторы 11 ЧФиг. 6).

Силовой орган, имеющий две компоненты (четыре ветви трубчатой камеры) при наружном диаметре корпуса 100 мм и длине 5000 мм позволяет поднимать давление в гидросистеме до 100 МПа и развивает усилие на одной компоненте до 400 т при возможности радиальных перемещений каждой из частей корпуса до 13 мм.

Фиг.1

h

Вид А

Фи. г

Б-Б

Фиг.З

Фие.

г Фиг, 5