Гидроклиновое устройство Советский патент 1991 года по МПК E21C37/02 

жидкости через обратный клапан и поршневую полость ГЦ 1,выполненная в виде привода 8 вращения с валом 13 с эксцентриком и плунжерного насоса (ПН) 7, взаимодействующего с эксцентриком, Концентрично на корпусе ГЦ 1 установлен аккумулирующий резервуар (АР) 9, имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость ПН 7. С магистралью подвода жидкости из АР 9 сообщена промежуточная емкость. Наружные стенки аккумулирующего резервуара выполнены гибкими и упругими. С возможностью сообщена в одном положении рабочей полости ПН 7 с поршневой полостью ГЦ 1 и штоковой полости ГЦ 1 с промежуточной

емкостью Н, а в другом положении - рабо- чей-полости ПН 7 со штоковой полостью ГЦ и поршневой полости ГЦ 1 с промежуточной емкостью расположен распределительный кран 10 Для раздвижки щек 5 кран 10 переводят в положение, сообщающее рабочие полости ПН 7 поршневой полостью ГЦ 1, а штоковую полость ГЦ 1 с емкостью Н. При этом АР 9 всегда сообщенс промежуточной емкостью, а поршень 2 со штоком 3 выдвигается. Для обратного хода кран 10 переводят в положение, при котором поршневая полость ГЦ 1 сообщена с промежуточной емкостью, а штоковая полость с рабочими полостями ПН 7. 4 з п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отделении блоков камня и при разрушении бетонных сооружений. Цель - повышение надежности в работе и улучшение эксплуатационных качеств устройства. Со штоком 3 силового гидроцилиндра (ГЦ) 1 устройства связан распорный клин 4, к рабочим граням которого прилегают раздвижные щеки 5, связанные с торцом корпуса ГЦ 1. На корпусе ГЦ 1 установлена система нагнетания жидкости через обратный клапан в поршневую полость ГЦ 1, выполненная в виде привода 8 вращения с валом 13 с эксцентриком и плунжерного насоса (ПН) 7, взаимодействующего с эксцентриком. Концентрично на корпусе ГЦ 1 установлен аккумулирующий резервуар (АР) 9, имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость ПН 7. С магистралью подвода жидкости из АР 9 сообщена промежуточная емкость. Наружные стенки аккумулирующего резервуара выполнены гибкими и упругими. С возможностью сообщения в одном положении рабочей полости ПН 7 с поршневой полостью ГЦ 1 и штоковой полости ГЦ 1 с промежуточной емкостью, а в другом положении рабочей полости ПН 7 со штоковой полостью ГЦ 1 и поршневой полости ГЦ 1 с промежуточной емкостью расположен распределительный кран 10. Для раздвижки щек 5 кран 10 переводят в положение, сообщающее рабочие полости ПН 7 поршневой полостью ГЦ 1, а штоковую полость ГЦ 1 с емкостью Н. При этом АР 9 всегда сообщен с промежуточной емкостью, а поршень 2 со штоком 3 выдвигается. Для обратного хода кран 10 переводят в положение, при котором поршневая полость ГЦ 1 сообщена с промежуточной емкостью, а штоковая полость с рабочими полостями ПН 7. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к гидроклиновым устройствам для направленного разрушения монолитов камня и бетона при добыче блоков природного камня и реконструкции сооружений.

Целью изобретения является повышение надежности в работе и улучшение эксплуатационных качеств устройства.

На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 - сечение А-А и Б-Б на фиг. 1 и 2 соответственно, конструкция плунжерного насоса распределительного крана; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2,конструкция распределительного крана (продольный разрез); на фиг. 5 и 6 - разрез Г-Г на фиг. 4 при двух положениях распределительного крана; на фиг. 7 и 8 - разрез Д-Д на фиг. 4 при двух положениях распределительного крана.

Гидроклиновое устройство состоит из силового гидроцилиндра 1 (фиг. 1) с поршнем 2 и штоком 3, клина 4. соединенного со штоком, и двух распорных щек 5, связанных с торцом корпуса 6 системы нагнетания рабочей жидкости в виде плунжерных насосов 7 высокого давления с приводом 8 вращения, аккумулирующего резервуара 9 и распределительного крана 10. Плунжерные насосы скомпонованы со своим приводом на верхней крышке 11 цилиндра 1, в промежуточной емкости соосно с продольной осью устройства. Три плунжера 12 (фиг. 1-3) связаны с эксцентриковым валом 13 и находятся внутри цилиндров, выполненных в съемных сегментах 14, расположенных ра- диально и симметрично ,под углом 120° между ними. Плунжеры 12 соединены с валом 13 привода 8 с помощью пальцев 15, вставляемых в отверстия между вилкой плунжеров 12 и сухарей 16 и стягиваются

5

несущими кольцами 17 вокруг подшипника 0 18, Сегменты 14 закрепляются на диск 19 шпильками 20 и имеют каналы 21, 22 всасывания и каналы 23 нагнетания рабочей жидкости. На диск 19 установлены вал 13 в сборе с плунжерами на подшипнике 24, а также конические обратные клапаны 25, находящиеся внутри корпусов, ввинчиваемых в посадочные гнезда под соответствующими каналами 23 нагнетания плунжеров. Насос герметически закрывается корпусной 0 крышкой, внутри которой образована промежуточная емкость Н и являющейся несущей для закрепления привода, соединенного с валом 13. Камера насоса имеет внутри магнитный и сетчатый, в за- 5 ливном отверстии (не показаны), фильтры, а также связь с камерой аккумулирующего резервуара А (фиг. 1) через магистраль подвода жидкости - трубопровод 26.

В крышке 11 гидроцилиндра выполнены каналы 27, 28, 29 нагнетания, полость давления Д и каналы 30, 31 слива, взаимно сопряженные соответствующими каналами диска 19 и распределителя 10, Места соединений деталей герметизированы уплотнениями 32 в виде прокладок и резиновых колец. На крышку 11 крепятся также диск 19 шпильками 33 и распределитель 10 болтами

34(фиг. 4).

Цилиндр 1 уплотнен нижней крышкой

35(фиг. 1), гайкой 36. Ступенчатые кольце- 0 вые проточки гайки 36 и кольца 37 служат

для надевания эластичного рукава, образующего гибкую пружинящую наружную стенку резервуара А концентрично к цилиндру, для установки крышки 38. Рукав имеет воз- г можность сокращаться, плотно прилегая к стенкам цилиндрам 1. и создавать постоянный предварительный напор в камере Н яа- соса, Объем резервуара выбирается из расчета разности объемов поршневой П и

0

штоковой Ш полостей цилиндра и половины полезного объема емкости Н, включая объем жидкости, помещаемой в трубопроводах 26 и 39 и в полости Д.

Щеки расположены на перегородках 40 корпуса 6 и стянуты к рабочим граням клина кольцом 41 из полиуретана. Для удобства работы предусмотрены рукоятки 42 и 43, одна из них имеет подвод источника 44 энергии (в данном случае кабель) и кнопку 45 включения, имеется также ручка 46 управления распределительных кранов.

Распределительный кран 10 состоит из корпуса (фиг. 4), внутри которого установлен цилиндрический стержень 47 с возможностью поворота через ручку 46,соединенную пальцем 48. В стержне 47 выполнен центральный канал 49, в котором предусмотрен предохранительный клапан - запорный шарик 50 с пружиной, поршень-уплотнитель 51, винт 52 с пробкой. Запорный шарик 50 постоянно закрывает канал 49 высокого давления от канала 53 сброса давления. Кран герметизируется в корпусе с двух сторон кольцами 54, его рабочие позиции фиксируются фиксатором 55, поворот ограничивается винтом 56. Корпус крана 10, стержень 47 имеют в соответствующих местах отверстия 57-62, лыски 63-65 и выточки 66. 67, осуществляющие связь с напорными 28, 29 и сливными 30 31 магистоалями гидросистемы (фиг 2-8).

Устройство работает следующим обра зом.

В пробуренный в породе шпур вставляется гидроклиновое устройство, подключается источник 44 энергии, ручка 46 управления поворачивается в положение Вывод (фиг. 6) и включается кнопка 45 (фиг. 1) Вал 13 вращается, плунжеры 12 вытесняют рабочую жидкость через канал 23 и клапан 25 в полость Д (фиг. 2, 3). Оттуда жидкость нагнетается через канал 28 и, проходя выточку 66, канал 57, попадает в канал 49 высокого давления (ВД). Далее через отверстие 58, лыску 64, канал 60 которые соединяют канал 29 поршневой полости П, давит на поршень, клин 4 распирает щеки 5 и разрушает породу. При этом нагнетание жидкости в поршневую полость сопровождается сливом (С) жидкости из штоковй полости Ш. Это осуществляется следующим образом. Из штоковой полости через трубопровод 39 (фиг, 1) жидкость поступает в кран 10 и, проходя канал 61, выточку 67, лыску 63 (фиг. 6), канал 59, попадает в канал 30 и сливается в камеру насоса Н (фиг.З). Таким образом емкость Н постоянно напол5

0

5

5

0

5

0

5

няется жидкостью, поступающей из одной из полостей цилиндра (в данном случае из штоковой) и резервуара А (фиг. 1).

Для возвращения клина в исходное положение ручка 46 поворачивается на позицию Возврат(фиг.5) .Потоки жидкости меняют направление, это указано направлением стрелок ВД и С. При этом жидкость из поршневой полости П вытесняется через канал 30 (фиг. 3) в емкость Н и заполняет полость резервуара А (фиг. 1), растягивая эластичный рукав к стенкам крышки 38.

В случае повышения рабочего давления жидкости срабатывает предохранительный клапан и следующим образом осуществляется сброс давления. Избыточное давление в канале 49 нагнетания (фиг. 4) преодолевает усилие пружины, настроенной на заданное расчетное давление, и смещает запорный шарик 50 из седла, жидкость поступает в канал 53 сброса. Оттуда через лыску 65 (фиг. 7, 8), канал 62 попадает в канал 31 (аналогичный каналу 30) и сливается в емкость Н (фиг. 2, 3). При этом канал 31 имеет постоянную связь с напорной магистралью 49 и закрыт лишь запорным шариком 50 предохранительного клапана. Положения каналов сброса давления при выдвижении и возврате клина представлены на фиг, 7 и 8.

Гидроклиновое устройство повышает надежность действия и эксплуатационные кач( ства по сравнению с известными гидрг- клиньями.

Замкнутая гидросистема устрсйсгва создает возможность применять о качестве привода как электро- так и пневмодзига- тель. уменьшить габариты и вес а.умулнру- ющего резервуара.

Кроме того, соосмая компоновка блоков устройства облегчает его манипуляцию при работе и транспортировку на месте работы, создает благоприятные условия для комплектации ими Буровой техники.

Формула изобретения 1. Гидроклиновое устройство, включающее силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный со штоком, раздвижные щеки, прилегающие к рабочим граням клина и связанные с торцом корпуса гидроцилиьдра, установленную на корпусе систему нагнетания жидкости через обратный клапан в поршневую полость гидроцилиндра в виде привода вращения с валом с эксцентриком, плунжерного насоса, взаимодействующего плунжером с эксцентриком, аккумулирующий резервуар, концен- трично установленный на корпусе

гидроцилиндра и имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость плунжерного насоса, распределительный кран, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе и улучшения эксплуатационных качеств устройства, оно снабжено промежуточной емкостью, сообщенной с магистралью подвода жидкости из аккумулирующего резервуара, при этом распреде- лительный кран установлен с возможностью сообщения в одном положении рабочей плоскости плунжерного насоса с поршневой полостью гидроцилиндра и штоковой полости гидроцилиндра - с промежуточной емкостью, а в другом положении - рабочей полости плунжерного насоса со штоковой полостью гидроцилиндра и поршневой полости гидроцилиндра - с промежуточной емкостью, при этом наружные стенки аккумулирующего резервуара выполнены гибкими.

2, Устройство поп, 1,отличающее- с я тем, что промежуточная емкость и прй2 19

5

0

вод вращения установлены последовательно и соосно на торце корпуса, оппозитном .раздвижным щекам, при этом плунжерный насос установлен в промежуточной емкости,

.дополнительными плунжерными насосами, имеющими конструкцию и связи, аналогичные основному, при этом все плунжерные насосы установлены радиально в промежуточной емкости.

Г

Т

, , , . 21 30 -Н 46 Ю 20в

3 fc

о

tN

О Г«o

6 ВЛ Фиг 5

-53

Фиг. 7

r-r

Фиг. 8