ИМПУЛЬСНЫЙ ВОДОМЕТ Советский патент 1967 года по МПК E21C45/02 E21C25/60 

Импульсные водометы, включающие гидроцилиндр, ресивер, приводной механизм, известны.

Отличительной особенностью предлагаемого водомета является то, что шток приводного механизма снабжен захватным устройством, выполненным в виде цилиндрического стакана и кольцевого подпружиненного клапана, перекрывающего канал штока, соединяющий полость стакана с гидроцилиндром, а поршень ресивера размещен на штоке с возможностью перемещения в осевом направлении, что позволяет повысить эксплуатационную надежность.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого импульсного водомета.

В стволе / имеются зарядная камера 2 для воды, в которой создается высокое давление, коническая насадка 3, через которую происходит истечение жидкости с большой скоростью, легкий поршень 4, отделяющий зарядную камеру ствола от гидроцилиндра 5, на конце легкого поршня имеется цанговое сцепляющее устройство, служащее для захвата легкого поршня при его взводе тяжелым поршнем 6. Тяжелый поршень движется в гидроцилиндре 5, разделяя его на две полости, одна из полостей соединена с атмосферой, вторая - заполнена маслом.

Ресивер 7 отделен от гидроцилиндра 5 перегородкой 8, имеющей отверстия для прохода масла. В ресивере, служащем для зарядки водомета сжатым газом, расположен поршень

9, сквозь который проходит шток 10 приводного механизма. На конце штока расположено захватное устройство, служащее для сцепления и расцепления тяжелого поршня 6 со штоком приводного механизма.

Захватное устройство состоит из стакана 1J, кольцевого клапана 12, замыкающей пружины 13 и седла 14 клапана.

Перед началом стрельбы в водомет необходимо подать воду, зарядить его газом и мае-лом (или другой жидкостью) до необходимого давления.

Запитка воды в зарядную камеру 2 осуществляется насосом 15 через пневматический гидроаккумулятор./б. Вода в насос поступает из резервуара /7.

Для предохранения насоса от возможных гидравлических ударов при стрельбе из водомета в сети водоснабжения установлен обратный клапан 18.

Зарядка воздушной полости гидроаккумулятора и ресивера водомета производится от баллона со сжатым газом 19 или компрессора. Для замера давления газа в этих полостях служат манометры 20 и 21.

Перекрытие подачи газа .от баллона при до:тижении определенногочдавления в заполняемых nojjocTflx осуществляется вентилям-и 22 и 23.

Заполнение цилиндра 5 маслом до определенного давления (в зависимости от давления газа в ресивере 7) осуществляется с помощью гидросистемы, состоящей из маслобака 24, маслонасоса 25, предохранительного клапана 26, манометра 27, обратного клапана 28 и запорного вентиля 29.

Сообщение возвратно-поступательного движения штоку 10 осуществляется приводным механизмом. В качестве последнего может быть применен кривошипно-шатунный механизм или гидропривод.

Принцип работы импульсного водомета заключается в следующем.

После зарядки водомета сжатым газом с помощью маслонасоса 25 производится заполнение гидроцилиндра 5 маслом до определенного давления, превышающего давление газа в ресивере 7 и обеспечивающего отодвигание поршня 9 от перегородки 8 на некоторую величину. По достижении этого давления маслонасос 25 отключается, а масло в маслоцилиндре запирается вентилем 29 и обратным клапаном 28, тяжелый поршень 6 при этом занимает переднее крайнее положение, а шток 10 с захватным устройством -: крайнее заднее положение.

После зарядки сжатым газом и маслом водомет подготовлен для автоматической стрельбы.

Для запуска водомета в работу необходиМО включить водяной насос 15 и приводной механизм, сообщающий штоку 10 возвратнопоступательное движение. Вода, подаваемая водяным насосом, поступает только в гидроаккумулятор, так как каналы, соединяющие зарядную камеру ствола с насосом 15, перекрыты легким поршнем 4, сдвинутым тяжелым поршнем в переднее крайнее положение.

По достижении определенного давления в водяной полости гидроаккумулятора, начинается сброс воды через предохранительный клапан, установленный на насосе 15.

Одновременно шток 10 приводного механизма начинает движение в сторону тяжелого поршня 6, который находится в переднем крайнем положении. Достигнув тяжелого поршня, стакан // надвигается на него и замыкает масло в полости А (внутренняя поверхность стакана и соответствующая наружная поверхность тяжелого поршня уплотнены), выдавливая его при дальнейшем движении из полости Л в маслоцилиндр через отверстие в штоке 10 и открывшийся клапан 12. Когда весь объем масла выдавлен из полости А, пружина 13 разжимается и замыкает клапан, прижав его к притертой поверхности седла М, доступ масла в полость А из маслоцичиндра закрыт.

объем полости А, при этом давление жидкости Я|1 в этой полости резко падает и становится значительно меньше давления Р, одновременно с этим величина усилий, отрывающих тяжелый поршень от захватного устройства, становится меньше усилий, толкающих тяжелый поршень вслед за ловителем. Сползание ловителя прекращается и под действием разности усилий тяжелый поршень начинает двигаться вслед за штоком приводного механизма.

Вместе с тяжелым поршнем 6 движется и сцепленный с ним легкий поршень 4. Дойдя до упора, легкий поршень останавливается, открывая доступ воде из полости гидроаккумулятора в зарядную камеру ствола - происходит впрыск воды, а тяжелый, поршень, разомкнув цанговое устройство, имеющееся на конце легкого поршня, продолжает движение вслед за штоком приводного механизма, вытесняя при этом объем масла, что заставляет отодвигаться поршень 9, сжимая при этом газ в ресивере.

При подходе штока приводного механизма в крайнее заднее положение клапан 12 упирается в перегородку 8 и останавливается, а шток еще продолжает движение; замыкающая пружина 13 при этом сжимается, а между седлом 14 клапана и клапаном 12 появляется зазор, через который в полость А из маслоцилиндра устремляется масло; давление Р. в ПОЛОСТИ А становится равным давлению масла PZ в маслоцилиндре.

Под действием накопленной в сжатом газе энергии поршень 9 разгоняется и, перемещая масло в маслоцилиндре с большой скоростью, заставляет двигаться тяжелый поршень 6.

Приобретая при разгоне кинетическую энергию, тяжелый поршень, пройдя сквозь цанговое устройство легкого поршня 4, ударяет своим бойком по торцу последнего. Легкий поршень передает энергию воде, которая в конической насадке формируется в струю и вылетает из нее в атмосферу с большой скоростью,

После производства выстрела механизмы водомета возвращаются в исходное положение, и цикл повторяется.

Работа водомета происходит автоматически и прекращается после отключения приводного механизма.

Предлагаемый водомет способен развивать скорострельность до 120-150 выстрелов в минуту, что обеспечивает высокую производительность и эффективность его применения для разрушения углей и пород.

Предмет изобретения

Импульсный водомет, включающий гидроцилиндр, ресивер приводной механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, шток приводного механизма снабжен захватным устройством,

выполненным в виде цилиндрического стакана и кольцевого цодпружиненного клацана, перекрывающего канал штока, соединяющий полость стакана с гидроцилиндром, а поршень ресивера размещен на штоке с возможностью перемещения в осевом направлении.

П 13 12 /// 8 Ю 9 7 AA: