Устройство для разрушения горных пород кумулятивной струей Советский патент 1978 года по МПК E21C25/60 E21C37/16 E21C45/04 

1

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для гидродинамического разрушения горных пород импульсными струями воды.

Известно устройство для разрушения горных пород струей жидкости, пмеюш;ее корпус, поршень, сопло и систему взвода поршня {.

Однвко известное устройство имеет низкую эксплуатационную надежность.

Наиболее близким по технической суш,ности и достигаемому результату является устройство для разрушения горных пород кумулятивной струей, в1ключаЕОЩее цилиндрический корпус с камерой сгорания, боек, поршень и гидроударную камеру 2.

Недостаток указанного устройства заключается в низкой производительности.

Цель изобретения - иовышение производительности устройства путем надежного формирования кзмулятивной вороики.

Для этого устройство снабжено лентопротяжным механизмом с лентой, «выполненной в виде диафрагмы, фиксируемой подпружиненными заслонками и замком с электромагнитами, остановленными с возможностью закрепления и удаления диафрагмы.

На чертеже изображено устройство в разрезе.

Устройство для разрушенпя горных пород кумулятивной струей жидкости имеет цплиндрпческий корпус 1, в котором расположена камера 2 сгорания, свечу 3 зажигания, блок 4 питания с трубопроводом 5. В цилиндрическом корпусе 1 расположены продувочный

клапан 6 с окнами 7, клаиаи 8, выхлоиные отверстия 9, боек 10 с поршнем И и компрессионными кольцами 12 и поршень 13 с уплотнением 14. Для ограничения хода поршня 13 предусмотрено стопорное кольцо 15, а для

возврата его в исходное положение имеется пружина 16 и гидроударная ка-мера 17 с уплотнениямп 18, обратный клапан 19, предназначенный для подачи воды и удерл ания давления в гидроударной камере 17, а замок 20 и заслонка 21 с электромагнитами 22 и 23 и пружиной 24. К зам-ку крепится лента

25с диафрагмой. Для подачи ленты в сопло

26предусмотрены подаюп1,ая труба 27 и толкатель 28.

Работа устройства для разрушения горных пород кумулятивиой струей осуш,ествляется следующим образом.

Устройство устанавливается в заданное рабочее положение (горизонтальное или вертикальное). При этом через подающую трубу

27посредством толкателя 28 лента 25 с диафрагмой при включеином электромагните 23 иодается в гидроударную камеру 17. На завершающей стадии этого движения электромагнит 23 включается, в результате чего под

воздействием пружины 24 заслонка 20 запирает ленту с диафрагмой в камере 17. Фиксация ленты 25 с диафрагмой осуществляется также замком 21 ири включенном электромагните 22. Одновременно по каналу с обратным клапаном 19 вода под давлением подается в камеру 17. В это же самое время под воздействием сжатого воздуха боек 10 с поршнем И и компрессионными кольцами 12 выдвигается в камеру сгорания 2, вытесняя из нее Боздух или продукты сгорания от предыдущего ц.икла в атмосферу через продувочный клапан 6. После этого производится заполнение камеры сгорания 2 горючей смесью по трубопроводу 5 из блока питания 4. Горючая смесь, поступая в камеру сгорания 2, вытесняет из нее воздух в атмосферу через продувочный клапан 6.

После полного удаления воздуха из камеры сгорания 2 продувочный кланан 6 перекрывается. Давление горючей смеси в камере сгорания 2 поднимается до необходимого уровня, и подача горючей смеси прекращается. Затем производится воспламенение горючей смеси с помощью свечи зажигания 3. Боек 10 под давлением воздействия продуктов сгорания перемещается IK порщню 13. В это время полость между порщнями 11 и 13 через клапан 8 соединяется с атмосферой, и сжатый воздух, находящийся в этой полости, не препятствует разгону бойка 10. После нанесения удара бойком 10 по поршню 13 жидкость, находящаяся перед пим, начинает вытесняться со сверхвысоким давлением в центре струи (несколько тысяч атмосфер). Получение такого давления становится возможным вследствие наличия в воде кумулятивной воронки, образованной диафрагмой. Сформированная таким образом струя пробивает диафрагму и

устремляется к разрущаемому объекту. Под действием включенных электромагнитов 22 и 23 замок 20 и заслонка 21 втягиваются в пазы корпуса. Из подающей трубы 27 посредством толкателя 28 подается новая диафрагма.

Порщень 13 под действием пружины 16 возвращается в исходное положение, и устройство готово к следующему циклу.

Формула изобретения

Устройство для разрущения горных пород кумулятивной струей, включающее цилиндрический корпус с камерой сгорания, боек, порщень и гидроударную камеру, отличающ е е с я тем, что, с целью повыщения производительности устройства путем надежного формирования кумулятивной воронки, оно снабжено лентопротя кным механизмом с лентой, выполненной в виде диафрагмы, фиксируемой подпружиненными заслонками и замком с электромагнитами, установленными с возможностью закрепления и удаления диафрагмы.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3704966, кл. 417-490, опублик. 1973.

2.Заявка № 2010568/03, кл. Е 21С 25/60, 1974, по которой принято решение о выдаче

авторского свидетельства СССР.

25

2