Гидроклиновое устройство для разрушения горных пород Советский патент 1992 года по МПК E21C37/02 

Изобретение относится к горному делу, а именно к гидравлическим устройствам клинового типа.

Известно гидроклиновое устройство для разрушения горных пород, включающее силовой гидроцилиндр с поршнем, шток с распорным клином, две раздвижные щеки, приспособление для нагнетания жидкости в рабочую полость гидроцилиндра с приводом, аккумулирующий резервуар с питающим патрубком и патрубком возврата с перекрывающим вентилем, установленными на гидроцилиндре, и управляющий вентиль, соединяющий устройство с пневмомагистралью, при этом аккумулирующий резервуар снабжен разделительным элементом, выполненным в виде поршня.

Недостатком известного устройства является ограниченность развиваемого усилия при приемлемых массах и габаритах устройства. Это объясняется тем, что для увеличения развиваемого усилия необходимо увеличить диаметр поршня, что в свою очередь приводит к увеличению массы и габаритов устройства. k

Наиболее близким к предлагаемому является гидроклин, включающий гидроцилиндр с поршнем и штоком, основной клин с двумя раздвижными щек ами, дополнительные клинья с приводом, расположенные между штоком гидроцилиндра и основным клинйм перпендикулярно оси штока, и эластичную камеру, при этом привод дополнительных клиньев выполнен в виде цилиндрического корпуса с рабочей полостью и радиальных выдвижных элементов, взаимодействующих с дополнительными клиньями, а эластичная камера размещена в рабочей полости.

Недостатками этого устройства является то, что наличие большого числа дополнительных клиньев усложняет конструкцию и . снижает его надежность, кроме того, несмотря на наличие дополнительных клиньев с приводом гидроклин имеет ограниченное распирающее усилие, так как опорой при работе дополнительных клиньев является шток с поршнем гидроцилиндра и ограничение может наступить по допустимому давлению в поршневой полости гидроцилиндра.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства за счет увеличения раскалывающего усилия.

Поставленная цель достигается тем, что гидроклиновое устройство для разрушения горных пород, включающее гидроцилиндр с поршнем и штоком, распорный клин с раздвижными щеками, установленный на конце штока, эластичную емкость, размещенную в полом корпусе, установленном соосно штоку, источник гидравлического питания, сообщенный через гидрораспределитель с поршневой полостью гидроцилиндра и эластичной емкостью.

фланец с зацепами, установленный с возможностью взаимодействия с клином, выполнен с спиральными пластинами, полый корпус одним концом соединен с корпусом гидроцилиндра, а другим - с фланцем с зацепами, а эластичная емкость выполнена в виде трубки, один конец которой заглушен, а другой сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра, при этом штоковая полость гидроцилиндра сообщена через гидрораспределитель с ис-

точником гидравлического питания и сливом, часть штока размещена в полом цилиндре, спиральные пластины закреплены на внутренней поверхности полого корпуса и на внешней поверхности штока,

размещенной в полом корпусе, причем трубка установлена по спирали между спиральными пластинами полого корпуса и штока, шаг которых равен диаметру трубки. На фиг. 1 изображено гидроклиновое

устройство для разрушения горных пород, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг 1

Гидроклиновое устройство для разрушения горных пород состоит из силового

гидроцилиндра 1 с поршнем 2 и штоком 3, дополнительного полого корпуса 4, установленного соосно штоку 3 и прикрепленного одним концом к корпусу гидроцилиндра 1, фланца 5 с зацепами 6, распорного клина 7,

закрепленного на конце штока 3 при помощи шарового механизма 8, раздвижных щек 9, эластичной трубки 10 и гидрораспределителя 11, соединяющего рабочие полости гидроцилиндра 1 с источником гидравлического питания 12 и сливом 13.

Внутренняя поверхность дополнительного корпуса 4 и на этом участке поверхность штока 3 соответственно выполнены со спиральными пластинами 14 и 15, между

которыми в виде спирали установлена эластичная трубка 10. При этом концы эластичной трубки 10 выведены наружу корпуса 4 и один конец заглушен пробкой 16 и затяжной гайкой 17, а другой конец при помощи переходника 18 и гайки 19 соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 1.

Кроме того, для исключения проворачивания штока 3 относительно корпуса 4 шток 3 может быть снабжен направляющим

штифтом, установленным на его боковой поверхности (не показан), а фланец 5 выполнен с ответной продольной направляющей .выточкой,

Устройство работает следующим образом.

Включением соответствующей позиции гидрораспределителя 11 рабочая жидкость подается в штоковую полость гидроцилиндра 1. При этом поршень 2 со штоком 3, перемещаясь вверх, сжимает эластичную трубку 10. Затем распорный клин 7 с раздвижными щеками 9 вводится в предварительно пробуренный шпур до упора зацепов

6в поверхность породы. Включением гидрораспределителя 11 рабочая жидкость одновременно подается в прошневую полость гидроцилиндра 1 и в полость эластичной трубки 10. В результате этого поршень 2 со штоком 3 движется вниз и распорный клин

7давит на раздвижные щеки 9, которые в свою очередь, оказывая распирающее действие на стенки породы, приводят к его разрушению. При этом, если работа производится несколькими устройствами одновременно, то раздвижные щекич9 в шпурах должны быть установлены с одинаковым направлением распирающего усилия.

Увеличение раскалывающего усилия в этой установке достигается за счет того, что к усилию, развиваемому гидроцилиндром 1 (произведение давления в системе на площадь поршня), суммируется усилие от распирающего действия эластичной трубки 10. Значение последней определяется как произведение давления в системе на площадь контакта эластичной трубки 10 со спиральными пластинами 14 или 15.

После разрушения породы устройство подачей рабочей жидкости в штоковую по- лоСть гидроцилиндра 1 приводится в исходное положение.

Таким образом, при соизмеримых габаритах и массе с известными устройствами в

предлагаемом устройстве достигается значительное увеличение раскалывающего усилия. В результате этого повышается эффективность использования предлагае- мого устройства.

Формула изобретения Гидроклиновое устройство для разрушения горных пород, включающее гидроцилиндр с поршнем и штоком, распорный клин с раздвижными щеками, установленные на конце штока, эластичную емкость, размещенную в полом корпусе, установленном соосно штоку, источник гидравлического

питания, сообщенный через гидрораспределитель с поршневой полостью гидроцилиндра и эластичной емкостью, фланец с зацепами, установленный с возможностью взаимодействия с клином, отличающее с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, оно снабжено спиральными пластинами, полый корпус одним концом соединен с корпусом гидроцилиндра, а другим - с фланцем с зацепами, а

эластичная емкость выполнена в виде трубки, один конец которой заглушен, а другой сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра, при этом штоковая полость гидроцилиндрасообщеначерез

гидрораспределитель с источником гидравлического питания и сливом, часть штока размещена в полом цилиндре, а спиральные пластины закреплены на внутренней поверхности полого корпуса и части внешней поверхности штока, размещенной в полом корпусе, причем трубка устанозлена по спирали между спиральными пластинами полого корпуса и штока, шаг которых равен диаметру трубки.

А

фуг.2

6-В

Использование: горное машиностроение. Устройство состоит из силового гидроцилиндра 1 с поршнем 2 и штоком 3, соосного со штоком полого корпуса 4, фланца 5 с зацепами 6, распорного клина 7 с раздвижными щеками 9, эластичной трубки 10 и гидрораспределителя 11, соединяющего рабочие полости гидроцилиндра 1 с источником гидравлического питания 12 и сливом 13. Внутренняя поверхность полого корпуса 4 и на этом участке поверхность штока 3 имеют спиральные пластины 14 и 15, между которыми в виде спирали установлена эластичная трубка 10. Концы эластичной трубки 10 выведены на поверхность корпуса 4 и один конец заглушен, а другой конец соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 1. При подаче рабочей жидкости в штоковую полость поршень 2 перемещается вверх и сжимает трубку 10. Распорный клин 7 вводится в шпур. Рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 1 и в полость трубки 10. Поршень 2 со штоком движутся вниз и распорный клин 7 раздвигает раздвижные щеки 9. 3 ил. Фиг.1

ц