ИМПУЛЬСНЫЙ ВОДОМЕТ!« *''^^"*~"--''^-'с>&НАЯ /MJtim^---I•'''•^ ,:,,.,-^.,..^ ;• ;-;.;f)i^У'^оГи-1(": Советский патент 1973 года по МПК E21C25/60 E21C45/04 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отбойки горных пород с помощью водяной импульсной струи.

Известны импульсные водометы, включающие силовой цилиндр с поршневой группой, свободный конец которой является ударным щтоком, ствол с насадкой и затвором со шторой, ресивер и нереключатель.

Целью изобретения является облегчение взвода поршневой группы одновременно с повышением давления в импульсной струе. Для этого цоршневую группу выполняют в виде тандемного привода, а силовой цилиндр снабжают ресивером, выполненным в виде пневмогидравлического цилиндра с плавающим поршнем и гидравлически взаимосвязанным через гидрореле времени с цилиндром затвора. В торцовой стенке силового цилиндра со стороны насадки выполнены каналы, в которых вмонтированы плунжеры-скалки, при этом один из них, кроме того, выполняет роль гидрозамка цилиндра затвора.

На чертеже изображена конструктивная схема импульсного водомета с разрезом узла сочленения затвора со стволом.

Водомет состоит из тандемного силового привода включающего задний / и передний 2 пневмоцилиндры и поршневую группу из двух последовательно расположенных поршней 3 и

4 со штоками 5 и 5, ствола 7 с насадкой 8 и затвором 5, ресивера 10 с плавающим поршнем 11 и сливным клапаном 12, гидрореле 13 времени и переключателя 14 золотникового типа с золотником 15, шариковым замком 16 и п.

Поршни 3 vi4 после прохода ими выхлопных окон 18 и 19 пневмощилиндров / и 2 образуют компенсационные камеры Б и fi, служащие

как пневматический буфер для поршней 3 тл. 4 при выстреле, кроме того, камера Б является силовым приводом для переключателя 14 и компрессором для пополнения утечек сжатого воздуха из ресивера 10. В передней стенке цилиндра 2 выполнены каналы 20, в которых расположены плунжеры-скалки 21, служащие для выталкивания штока 6 за затвор 9, один из каналов 20 служит, кроме того, как гидрозамок для затвора 9.

Затвор состоит из цилиндра, поршня со штоком 22 и массивной шторы 23.

Ствол 7 разделен шторой 23 на две камеры: взводную Г и гидроударную Л. Плавающий поршень 11 разделяет ресивер

10 на гидрокамеру Е и пневмокамеру Ж. Сливной клапан 12 встроен в торец гидрокамеры Е ,и служит для быстрого сброса жидкости из гидрокамеры. Переключатель 14 имеет приводную камеру

3 для переброса золотника 15 вправо (по чертежу). Для этого необходимо нажать на его шток поршнем 3, при этом пружина 17 служит для мгновенного прохода золотником мертвых зон. Чтобы дружина 17 « сам золотник не срабатывали преждевременно, предусмотрен шараковый замок 16, фикс:ируюш,ий два положения золотника 15 при помош,и выточек на его штоке.

Питание водомета водой осуш,естБЛяется высокопапорным насосом 24 из резервуара 25.

Поршневые полости нневмоцилиндров 1 и 2 соединены с нневмокамерой Ж ресивера 10, компенсационная камера Б соединена через дроссель 26 с приводной камерой 3 переключателя 14 и через обратный клапан 27 с пневмокамерой Ж ресивера 10. Объем компенсационной камеры В больше, чем камеры Б за счет более высокого расположения окон 19.

Насос 24 через переключатель 14 соединен с одной стороны с гидрокамерой Е ресивера 10 и через гидрореле 13 и обратный клапан 28 со штоковой полостью затвора 9, а с другой стороны - через обратный клапан 29 со взводной камерой Г и двумя нитками с поршневой полостью затвора 9 через канал 20 и обратный клапан 30 и через гидрореле 13. Поршневая полость затвора 9 соедипена, кроме того, через дроссель 31 я обратный кланан 32 с линией, идущей к торцовой части гидрореле 13 для подпора шторы 23 при отключенной нагметательной линии « поршню затвора 9.

Гидрокамера Е ресивера 10 через сливной клапан 12 соединена с резервуаром 25, а пневмокамера Ж снабжена предохранительным клапаном 33.

Затвор 9 расположен в стволе 7 таким образом, что объем взводной камеры Г равен объему порции воды, необходимому для выстрела. Щтора 23 затвора 9 в нижней части имеет полукруглую форму, диаметр в сечении равен диаметру канала ствола 7 так, чтобы при посадке штора 23 плотно контактировала с нижней поверхностью канала ствола, причем длина шторы 23 по длине ствола должна быть не менее двух диаметров канала ствола для надежности замыкания и прочности конструкции затвора.

Дроссель 1И пружина гидрореле 13 настраивают так, чтобы сначала в ресивере 10 воздух в камере Ж сжимался до давления, развиваемого высоконапорным пасосом 24, а потом срабатывал затвор 9.

Подготовка к пуску импульсного водомета заключается в закачке в пневмокамеру Ж ресивера 10 сжатого воздуха от какого-либо источника.

Пуск в работу водомета производится включением насоса 24.

В положении, изображенном на чертеже, вода поступает от насоса 24 через переключатель 14 в гидрокамеру Е ресивера 10, плунжер 11 которого, перемещаясь, сжимает воздух в пневмокамере Ж до давления, развиваемого высоконапорным насосом 24, при этом

сливное отверстие из гидрокамерь Е перекрыто плунжером сливного клапана 12 благодаря разности его активных площадей с двух сторон. Параллельно вода поступает к закрытому обратному клапану 28 и гидрореле 13, причем через обратный клапан 32 и дроссель 31 небольшое количество воды поступает в штоковую полость затвора 9 для более плотного замьщания канала ствола шторой 23, которое будет усиливаться с увеличением давления сжатого воздуха в ресивере 10 и воды перед гидрореле 13.

При срабатывании гидрореле 13 через его золотниковые выточки происходит одновременное соединение штоковой полости затвора 9 с напОрной линией и поршневой полости со СЛ.ИВОМ через переключатель 14, т. е. происходит быстрое срабатывание затвора 5. Штора

23открывает канал ствола 7, и поршневая группа под действием сжатого -воздуха из ресивера 10 разгоняется в стволе, перемещая перед собой порцию воды. В ударной камере Д происходит гидроудар, и струя воды под больщим давлением и со сверхзвуковой скоростью выбрасывается из насадки 8 на разрушаемый объект - происходит выстрел водомета.

Во время выстрела плунжеры-скалки 21 под действием сжатого воздуха в камере В полностью утоплены, а золотник 15 удерживается шариковым замком 16 и давлением сжатого воздуха из поршневой полости цилиндра 1.

В конце выстрела сжатый воздух из камеры Б поступает в камеру Ж ресивера 10 и в камеру 3 переключателя 14. Золотник 15 перебрасывается, и напорная вода начинает ностунать к перекрытой телом штока 6 взводной камере Г и в каналы 20. Поршневая группа сжатым воздухом из камер Б т В, а затем плунжерами-скалками 21 перемещается за штору 23, вода по открытым отверстиям в канале 20 поступает в поршневую полость затвора 9, который срабатывает и шторой 2 перекрывает канал ствола. 7. Одновременно с этим под действием пружины срабатывает гидрореле 13, а сливной клапан 12 соединяет со сливом гидрокамеру Е, которая полностью освобождается от воды под действием сжатого воздуха из камеры Ж. Давление в камере Ж снижается, чем обеспечивается перемещение (взвод) поршневой группы давлением воды от насоса 24 на торец штока 6 во взводной камере Г.

В крайнем левом положении поршень 3 сжимает пружину 17, а затем страгивает с места золотник 15, который под действием пружины 17 .мгновенно пе р-еключается в левое (по чертежу) положение, соединяя с насосом

24ресивер 10 и гидрореле 13. Сливной клапан 12 закрывается, давлением воды в камере Е воздух в камере Ж снижается, далее срабатывают гидрореле 13, затвор 9, производится выстрел и весь цикл повторяется - водомет входит в автоматический режим.

Предмет изобретения

Импульсный водомет, включающий силовой цилиндр с поршневой группой, свободный конец которой является ударным штоком, ствол с насадкой и затвором со шторой, ресивер и переключатель, отличающийся тем, что, с целью облегчения взвода ,и повышения давления в импульсной струе, ресивер силового

6

цилиндра выполнен в виде пневмогидравлического цилиндра с плавающим поршнем и гидравлически связан через гидрореле времени с цилиндром затвора, а поршневая группа силового цилиндра выполнена в виде тандемного привода, причем в торцовой стенке силового цилиндра со стороны насадки размещены каналы, в которых смонтированы плунжерыскалки.