Устройство ударного действия для разрушения горных пород Советский патент 1978 года по МПК E21C37/00 E21B1/26 E21C27/00 

1

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в качестве рабочего органа проходческих и добычных комбайнов.

Известен гидромолот для рыхления мерзлого грунта, включающий ударный поршень, рабочий инструмент с заполняемой жидкостью полостью, золотник-плунжер, передающий удары от поршня рабочему инструменту через жидкость 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство ударного действия для разрушения горных пород, содержащее иодвижно установленный в цилиндре ударный поршень для воздействия на рабочий инструмент, в котором выполнены радиальные каналы для подвода рабочей жидкости и заполняемый жидкостью посредством распределительного элемента сквозной Канал с входящим в него плунжером, служащим для передачи ударов от поршня жидкости 2.

В известном устройстве радиальные отверстия в рабочем инструменте выполнены на расстоянии от торца рабочего инструмента, определяемом по формуле

L /-/1 + 0,5 Д

где / - глубина погружения плунжера в рабочий инструмент при ударе;

h - ход плунжера;

D - диаметр радиального отверстия. В силу этого на первой же фазе удара радиальные отверстия отсекаются от гидромагистрали золотником-плунжером и остаются перекрытыми около 90% времени одного рабочего цикла.

В результате сквозной канал в рабочем инструменте заполняется жидкостью в течение

0,1 времени одного рабочего цикла. Заполнение сквозного канала жидкостью за такой короткий промежуток времени возможно только при большом числе и значительном диа.метре радиальных отверстий в рабочем инструменте.

Однако с увеличением числа радиальных отверстий снижается ирочность рабочего инструмента, а с увеличением их диаметра растет часть ударного имиульса, распространяющегося через неполностью нерекрытые в

начальной фазе удара отверстия в гидромагистраль, что снижает разрушающее действие струи жидкости и может привести к разрыву низконапорной магистрали. Целью изобретения является повышение

эксплуатационной надежности устройства ударного действия.

Это достигается тем, что в известном устройстве ударного действия раснределительный элемент выполнен в виде обратного клапана,

который установлен в сквозном канале рабочего инструмента с возможностью перекрытия его радиальных каналов, при этом обратный клапан имеет цилиндрическую форму и выполнен из упругого материала, а радиальные каналы расположены на расстоянии от торца рабочего инструмента, превышающем глубину погружения плунжера в сквозной канал при ударе.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство ударного действия содержит цилиндр 1, в котором подвижно установлен ударный поршень 2, воздействующий на рабочий инструмент 3, в сквозном осевом канале 4 которого со стороны ударного порщня 2 установлен плунжер 5, взаимодействующий при ударе с ударным поршнем 2. Сквозной осевой канал 4 в рабочем инструменте 3 сообщается с гидромагистралью через радиальные каналы 6 и обратный клапан 7. Рабочий инструмент из технологически.х соображений выполнен разъемным.

Работает устройство следующим образом.

При включении устройства з дарный поршень 2 разгоняется и наносит удар по торцу плупжера 5, который, перемещаясь в осевом канале 4 рабочего инструмента 3, сжимает жидкость и направляет ее вдоль суживающегося осевого канала, увеличивая динамическое воздействие струи жидкости на породу за счет концентрации энергии. При этом обратный клапан 7 плотно прижимается к стенкам осевого канала и изолирует его от гидромагистрали.

Высоконапорная струя жидкости в месте контакта рабочего инструмента 3 с забоем ирорезает щель в горной породе и образует завесу из мелкодисперсной воды, смачивающей образующуюся при разрушении пород-. ную пыль. Продолжая двигаться, ударный поршень 2 наносит удар по рабочему инструменту 3, который внедряется в прорезанную струей щель и вызывает разрушение горной породы.

Зател обратный клапан 7 под давлением

жидкости в гидромагистрали открывается, вода поступает в сквозной канал, а плунжер 5, ударный поршень 2 и рабочий инструмент 3 возвращаются в исходное положение, при этом плунжер 5 перемещается в осевом канале 4 под действием заполняющей его жидкости.

Выиолнепие радиальных каналов 6 в рабочем инструменте 3 на расстоянии от его торца, превышающем глубину погружения плунжера 5 в сквозной канал 4 при ударе, и снабжение ударного устройства обратным клапаном 7 позволяют исключить потери динамического напора жидкости (т. е. увеличить

эффективность разрушения горной породы струей жидкости) п повысить эксплуатационную надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство ударного действия для разрушения горных пород, содержащее подвижно установленный в цилиндре ударный поршень для воздействия на рабочий инструмент, в котором выполнены радиальные каналы для

иодвода рабочей жидкости и заполняемый жидкостью посредством распределительного элемента сквозной канал с входящим в него плунжером, служащим для передачи ударов от поршня жидкости, отличающееся тем,

что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства, распределительный элемент выполнен в виде обратного клапана цилиндрической формы из упругого материала, установленного в сквозном канале рабочего инструмента с возможностью перекрытия его радиальных каналов, а последние расположены на расстоянии от торца рабочего инструмента, превышающем глубину погружения илунжера в сквозной канал при ударе.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №393402, кл. Е 21С 3/20, 1970.

2.Заявка № 2301537/03, кл. Е 21С 3/20, 1975, по которой принято решение о выдаче

авторского свидетельства СССР.

uz.i,

фиг.2