Гидромеханический импульсный агрегат Советский патент 1991 года по МПК E21C25/60 E21C27/22 E21C45/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород, преимущественно негабаритов.

Цель изобретения - повышение маневренности и безопасности работы агрега- ( та.

На фиг.1 изображен описываемый гидромеханический импульсный агрегат, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2,на фиг.6 - гидрокинематическая схема работы импульсного водомета.

Агрегат смонтирован на самоходном шасси 1 с поворотной платформой 2 и манипулятором 3, перемещение которого осуществляется с помощью гидроцилиндров 4 и 5. На поворотной платформе установлены насосная станция 6. кабина оператора 7, бак с водой 8, силовой гидроцилиндр 9 и поршневой гидронасос 10, На манипуляторе 3 жестко, с помощью болтов 11, крепится консольная опора 12 для импульсного водомета 13 и баллоны 14 со сжатым газом для заправки ресивера и пневмо-гидроцилинд- ров системы управления импульсного водомета. К консольной опоре 12 под водосборником 15 импульсного водомета 13 крепится перекачной насос 16, который откачивает воду из водосборника 15 в бак 8. Такое расположение перекачного насоса 16 повышает надежность и стабильность работы импульсного водомета, так как позволяет избежать воздушных пробок.

Консольная опора 12 имеет форму короба с двумя полостями, в одну из которых входит стрела манипулятора 3, а в другой крепится импульсный водомет 13. В импульсном водомете 13 выполнены направляющие, которые опираются на ролики 17, установленные в консольной опоре 12. Вторую опору для импульсного водомета образует водосборник 15, который.опирается на выступающую часть консольной опоры 12.

Для снижения динамических нагрузок во время выстрела предусмотрены пружинные амортизаторы 18, один конец которых шарнирно крепится к консольной опоре 12, а второй - к корпусу импульсного водомета 13. Такое двухопорное подпружиненное выполнение узла крепления импульсного водомета 13 к манипулятору 3 повышает надежность работы агрегата, снижая динамические нагрузки при его работе.

Силовой гидроцилиндр 9 служит для привода поршневого гидронасоса 10, предназначенного для подачи высоконапорной воды к импульсному водомету 13. При этом корпус силового гидроцилиндра 9 шарнирно, с помощью оси 19, соединен с корпусом поршневого гидронасоса 10, а шток 20 силового гидроцилиндра 9 шарнирно соединен с помощью оси 21, с поршнем 22 поршневого

гидронасоса 10. Привод силового гидроцилиндра 9 осуществляется от насосной станции агрегата, а запитка поршневого гидронасоса 10 - водой из бака 8.

В основу работы импульсного водомета,

0 который является рабочим органом агрегата, положен метод разрушения пород с помощью высоконапорных (свыше 200 МПа) импульсных струй воды.

В описываемом агрегате водомет с сис5 темой управления состоит из запирающего устройства 23, сопла 24, плавающего пор- шенька 25, ствола 26, поршня 27, цилиндра- ресивера 28, ползуна 29, механизма 30 закрывания и открывания окон цилиндра0 ресивера, водосборника 15, механизма захвата 31 со штоком 32 и кулачки 33, входного клапана 34, золотника управления 35, золотникового гидроблока 36, гидравлического привода 36, маслостанции 38, силового гид5 роцилиндра 9 с поршневым гидронасосом 10 и клапанами напора 39 и всаса 40.

Силовой гидроцилиндр 9, насос низкого давления 41, откачной насос 16 и золотниковый гидроблок 36 включаются в маслоси0 стему агрегата с помощью соответствующих золотников через гидромоторы или непосредственно.

Цилиндр-ресивер 28, а также поршневые полости гидропневмоцилиндров эапи5 рающего устройства 23. механизма закрывания и открывания окон 30 и силового цилиндра 9 подключаются к баллонам со сжатым азотом.

Цикл работы водомета осуществляется

0 следующим образом,

Газ нагнетается в цилиндр-ресивер 28 до определенного давления, вследствие чего поршень 27 прижимается к стволу 26. После включения в работу насосной

5 станции 6 агрегата масло высокого давления через каналы 42 и 43 .золотникового гидроблока 36, поступает в два домкрата механизма закрывания окон цилиндра 30 и домкрат запирающего устройства 23, в ре0 зультате чего внутренняя система цилиндра-ресивера 28 оказывается герметически закрытой. Одновременно масло высокого давления поступает в гидропневмоцилиндр 44, который включает силовой цилиндр 9 на

5 напор, при этом поршневой гидронасос 10 подает высоконапорную воду во внутреннюю полость цилиндра-ресивера 28 и ствола 26, поршень 27 перемещается в крайнее правое положение. Благодаря наличию входного клапана 34 создается некоторая

разность давления воды в полостях цилиндра-ресивера 28 и ствола 26, и плавающий поршенек 25 также перемещается в крайнее правое положение. В конце своего хода поршень 27 перемещает шток-захвата 32, который скосами выталкивает кулачки 33 из корпуса механизма захвата 31, чем осуществляется захват и в дальнейшем принудительное удержание поршня 27 при открытых окнах цилиндра-ресивера 28. Шток захвата 32 воздействует на золотник управления 35, который перепускает масло от насоса низкого давления 41 в гидравлический привод 37 под поршень первого толкателя 45. Толкатель 45 перемещает вверх золотник гидроблока 42, чем обеспечивает сброс высокого давления из домкратов механизма открывания окон цилиндра 3, и из гидропневмоцилиндра 44, который переключает цилиндр 9 и связанный с ним поршневой насос 10 на всас воды из бака 8, а также перемещение ползуна 29 вправо сжатым газом.

При открытых окнах цилиндра-ресивера 28 осуществляется самотечный сброс воды в водосборник 15, которая затем откачивается из него перекачным насосом 16 в бак 8.

Одновременно масло низкого давле- ноия, пройдя через каналы блокировочного устройства гидроблока 36, через соответствующие каналы поступает под поршень тол- кателя 46, который через заданный промежуток времени перемещает вверх золотник 43, чем обеспечивается сброс масла высокого давления из домкрата запорного устройства 23. вследствие чего происходит открывание отверстия сопла 24 сжатым газом.

После перемещения вверх золотника 43 масло низкого давления от насоса 41 через блокировочное устройство золотникового гидроблока 36 поступает под поршень толкателя 47, золотник гидроблока 48 движется вверх, что обеспечивает доступ масла высокого давления в цилиндр домкрата механизма захвата 31, поршень которого перемещает влево шток 32, и кулачки 33 утапливаются в корпусе механизма захвата. Поршень 27 освобождается от принудительного его удержания, разгоняется сжатым газом, приобретая кинетическую энергию, ударяет по плавающему поршеньку 25, происходит сжатие и выброс порции воды из ствола 26 через сипло 34.

Вместе со штоком захвата 32 одновременно влево перемещается золотник управления 35, который перепускает масло низкого давления в верхнюю полость ци- 5 линдров толкателей 45-47, которые возвращаются в исходное первоначальное положение, после чего цикл работы водомета повторяется.i Управление агрегатом осуществляется

10 машинистом из кабины оператора. При работающем дизеле насЪсной станции 6 оператор осуществляет маневры машиной с тем, чтобы сопло водомета установить в направлении негабарита на расстоянии от не15 го 1-1.2 м. Водомет включается в работу в следующей последовательности: маслона- сос реле времени 41, гидроцилиндр питания водомета водой 9, после первого выстрела - откачной насос 16. После разрушения мега0 барита оператор направляет водомет на следующий негабарит.

Остановка работы водомета осуществляется в следующей -последовательности: после очередного выстрела отключается

5 гидроцилиндр питания водомета водой 9, затем маслонасос реле времени 41 и через 4-5 с - перекачной насос 16.

Формула изобретения Гидромеханический импульсный агре0 гат, включающий самоходное шасси, поворотную платформу с манипулятором, импульсный водомет, систему управления с маслостанцией и насосную станцию, отличающийся тем, что, с целью повышения

5 маневренности и безопасности работ, агрегат снабжен консольной опорой, которая жестко установлена на манипуляторе, размещенными на поворотной платформе водосборником, баком с водой, баллонами со

0 сжатым газом, перекачным насосом, силовым гидроцилиндром с корпусом и штоком и поршневым гидронасосом с корпусом и поршнем, а корпус и шток силового гидроцилиндра соединены посредством шарни5 ров соответственно с корпусом и поршнем поршневого гидронасоса, который гидравлически соединен с импульсным водометом и баком с водой, при этом импульсный водомет и баллоны со сжатым газом пневматиче0 ски сообщены между собой и расположены в консольной опоре, а перекачной насос установлен под водосборником, который жестко закреплен на импульсном водомете и гидравлически сообщен с последним.

5

сг

f

u

to

S3

I

&

т

i

I

:ь,

cr

a a CD to

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород. Цель - повышение маневренности и безопасности работы агрегата. Агрегат содержит самоходное шасси 1, поворотную платформу 2 с манипулятором 3, импульсный водомет (ВМ) 13, систему управления с маслостанцией и насосную станцию 6. На манипуляторе 3 жестко установлена консольная опора 12, а на платформе 2 размещены водосборник 15, бак 8 с водой, баллоны 14 со сжатым газом, перекачным насосом 16, силовым гидроцилиндром (ГЦ) 9 и поршневым гидронасосом (ГН) 10. Корпус и шток ГЦ 9 соединены шарнирами соответственно с корпусом и поршнем ГН 10, который гидравлически соединен с ВМ 13 и баком 8 с водой. Баллоны 14 со сжатым газом и ВМ 13 пневматически сообщены между собой и расположены в опоре 12. Насос 16 установлен под водосборником 15, который жестко закреплен на ВМ 13 и гидравлически сообщен с ним. Импульсный ВМ 13 является рабочим органом агрегата, который разрушает породу с помощью высоконапорных импульсных струй воды. Силовой ГЦ 9 служит для привода ГН 10, предназначенного для подачи высоконапорной воды к ВМ 13. Запитка ГН 10 осуществляется водой из бака 8. В работу ВМ 13 включается в следующей последовательности: маслонасос, реле времени, ГЦ 9, после первого выстрела - насос 16. 6 ил.

I

ЯШ

УХ//7,

$ «-o