Устройство для разрушения горных пород Советский патент 1991 года по МПК E21C37/14 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для разрушения горных пород, уплотнения рыхлых грунтов и в качестве источника сейсмических волн.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет интенсификации охлаждения при одновременном повышении КПД устройства и снижения металлоемкости.

На чертеже показано устройство для разрушения горных пород.

Устройство для разрушения горных пород содержит корпус 1, разделенный поршнем-бойком 2 на камеру 3 расширения и камеру 4 взвода. На верхнем торце корпуса 1 установлена камера 5 сгорания, где в верхней части размещен впускной клапан 6 и свеча 7 зажигания, а также блокировочный клапан 8 в нижней-части. На боковой стороне корпуса 1 устройства выполнены выпускные окна 9 и каналы 10 подвода сжатого воздуха. В нижнем торце корпуса 1 размещен рабочий инструмент 11. Вокруг камеры 5 сгорания расположена рубашка 12 охлаждения с клапаном 13 выброса и кольцевым поршнем 14 внутри, имеющим сквозные дросселирующие отверстия 15. Рубашка 12

ON 00 О Ю 00

охлаждения соединена шлангами 16 и 17с теплообменником 18. Вокруг камеры 3 расширения расположена выхлопная камера 19с кольцевым поршнем 20, жестко связанным с поршнем 14. Камера 19 выполнена с в ыхлопными отверстиями 21 в верхней части и сообщена в нижней части выпускными окнами 9 и камерой 4 взвода. Кольцевой поршень 20 жестко связан с кольцевым поршнем 14 штока 22. Кольцевой поршень 20 размещен между отверстиями 9 и 21. Клапан 13 выброса установлен в канале 23, связывающем поршневую полость 24 рубашки 12 охлаждения с теплообменником 18.

Устройство для разрушения горных пород работает следующим образом.

Устройство выставляется на горную породу В камеру 4 взвода через канал 10 подается сжатый воздух, при этом поршень- боек 2 поднимается в свое крайнее верхнее положение. В камеру 5 сгорания подается топливно-воздушная смесь, поступающая под давлением, которая открывает впускной клапан 6. Последний в свою очередь, воздействуя на блокировочный клапан 8, изолирует тем самым камеру 5 сгорания от камеры 3 расширения.

После заполнения камеры сгорания топливно-воздушной смесью она воспламеняется от свечи 7 зажигания. При этом в камере 5 сгорания давление резко возрастает. Блокировочный клапан 8 открывается и горящая топливно-воздушная смесь попадает в камеру 3 расширения, начиная двигать поршень-боек 2 вниз, который наносит удар по инструменту 11. При открытии поршнем-бойком 2 выпускных окон 9 выхлопные газы поступают в выхлопную камеру 19, воздействуют на кольцевой поршень 20 и на связанный с ним штоками 22 поршень 14, заставляя их двигаться вверх. При этом движение поршня 14 через клапан 13 выброса нагретая вода выбрасывается через шланг 16 в теплообменник 18, а охлажденная поступает из него по шлангу 17 в рубашку 12 охлаждения.

В верхнем положении поршень 20 открывает выхлопные отверстия 21 и отработанные газы покидают камеру 3 расширения.

После выхлопа отработанных газов поршни 14 и 20 под действием сил тяжести опускаются в исходное положение, при этом вода в камере водяного охлаждения проходит через дросселирующие отверстия

15, а клапан 13 выброса закрывается.

Таким образом, при каждом ударе происходит частичная замена уже нагретой воды в рубашке 12 охлаждения на охлажденную из теплообменника 18. При

этом для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости используется энергия отработанных газов, что повышает КПД устройства.

Формула изобретения

Устройство для разрушения горных пород, содержащее корпус, разделенный поршнем-бойком на камеры взвода и расширения, выхлопную камеру с выхлопными отверстиями, установленную на корпусе концентрично камеры расширения и сообщенную с ней отверстиями, камеру сгорания с рубашкой охлаждения, сообщенной с теплообменником, и рабочий инструмент, размещенный в нижнем торце корпуса, жестко связанные между собой поршни, один из которых расположен в выхлопной камере для циркуляции жидкости в рубашке охлаждения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет

интенсификации охлаждения при одновременном повышении КПД устройства и снижения металлоемкости, другой поршень выполнен с дросселирующими отверстиями и размещен в имеющей клапан выброса рубашке охлаждения, при этом оба поршня выполнены кольцевыми, причем кольцевой поршень в выхлопной камере размещен между выхлопными отверстиями и отверстиями, связывающими камеру расширения

с выхлопной камерой, а клапан выброса установлен в канале, связывающем поршневую полость рубашки охлаждения с теплообменником.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для уплотнения рыхлых грунтов. Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет интенсификации охлаждения при одновременном повышении КПД устройства и снижения металлоемкости. Корпус 1 разделен поршнем-бойком 2 на камеру (К) расширения 3 и К 4 взвода. Отверстиями в нижней части К 3 сообщена с выхлопной К 19. Вокруг К 5 сгорания расположена рубашка охлаждения 12 с клапаном выброса 13 и кольцевым поршнем (П) 14, Последний имеет дросселирующие отверстия 15 и связан посредством штоков с кольцевым П 20, размещенным в выхлопной К 19. Теплообменник 18 сообщен шлангами через клапан 13 выброса с поршнеёой полостью рубашкой 12 охлаждения. При воспламенении горючей смеси в К 5 газы перемещают поршень-боек 2, и он наносит удар по ударнику 11, разрушая горную породу. После открытия окон 9 выхлопные газы перемещают П 20 и вместе с ним П 14, Порция нагретой воды выбрасывается из рубашки 12 охлаждения через клапан 13 в теплообменник 18. Одновременно порция охлажденной воды засасывается в рубашку 12 охлаждения по шлангу 17. Затем П 14 и 20 под собственной тяжестью опускаются в нижнее положение и цикл повторяется. 1 ил. (Л С