Насадка гидромонитора Советский патент 1980 года по МПК E21C45/00 

1

Изобретение относится к гидромониторам, применяемым, например, для разрушения горных пород, добычи угля и т.п.

Известен гидромонитор с воздушным пульсатором,включающий ствол с насадкой и полой трубой для подачи воздуха Щ.

Такой гидромонитор не обеспечивает высокой частоты пульсации.

Известна также насадка гидромонитора, в которой пульсация напора обеспечивается гидроклапаном, в частности, в виде вращающейся турбинки 2 . Такое исполнение не обеспечивает вьсокой частоты пульсации, так как турбина-клапан, на груженная осевой силой и расположенная в части насадки с относительно низкой скоростью жидкости, не может иметь большого числа оборотов. Кроме того, работая в режиме золотникового клапана, JQ турбина не обеспечиваел- мгновенного перекрытия канала.

Цепь изобретения - повышение эффективности увеличения частоты пульсации.

Это достигается тем, что устройство для создания пульсации вьшолнено в виде зубчатого колеса, установленного касательно к струе жидкости. С целью устранения струи на торцах зубчатого венца колеса установлены боковые диски.

При этом зубчатый венец колеса расположен в канале, ограниченноь- с трех сторон, а зубчатое колесо имеет автономный привод врашения.

На фиг. 1 изображена насадка гидромонитора с зубчатым колесом, установленным за срезом сопла; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - насадка с колесом, установленнык в срезе сопла; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

К соплу 1 жестко крепится (или выполняется за одно целое) кронштейн 2, в котором посредством подшипников вращения и вали1са 3 установлено зубчатое колесо 4. Зубчатый конец колеса расположен тангенциально (касательно) относительно струи жидкости и закрыт с обеих торцов дисками 5 Зубчатый венец может ис11олагать ::я непосредственно в сроае сопла (см. фиг. 3), при этом в срезе сопла вьтол- няется канал 6, закрытый с трех сторон {см, фиг. 4). При использовании насадки на мониторах с непрерьшной струей жидкости зубчатое колесо вьпюлняется свободно вращающимся на подшипниках на мониторах с импульсной подачей жидкос ти зубчатое колесо может быть (при необходимости) кинематически соед1ше1ю с вращательным приводом, например, от электродвигателя, пневмо (или гидро) турбинки. Насадка работает следующим образом. Струя жидкости 7 из сопла 1 воэдействует на зубья колеса 4 и приводит его во вращение, при этом окружная скорость зубчатогх) венца близка к скорости струи. Зубья колеса рассекают непрерывную струю на отдельные порции с длиной примерно равной диаметру. Благодаря синхронному вращению и малой (относительно диаметра колеса) высоте зуба относительные скорости вза имодействия зубьев и жидкости малы, и конструкция работоспособна даже при самых вьсоких напорах, характеризующих современные гидромониторы. Например, при давлении жидкости 2ООО атм скорость струу и зубчатого вениа близка к 600 м/с, но скоростной напор, Еюздейст вующий на элементы зубьев, не П5)евьшщ 50. атм. При этом частота пульс:ации струи может достигаеть 2()ОООО импуль сов в 1 с , т.е. во много раз выне, чем у известньк устройств. Исполнение зубчатого венца с боковыми дисками 5 или расположение его в канале 6 позволяет уменьщить расширение струи noc;je взаимодейстоия с пубчптьг.1 колетом, уп(;лнчить дальнобойность и кониеитр.тпию энергии струи в эопе воздействия. Монитор, детпвующий в импульсном режиме, при вьюоких напорах может (в начал1--ный момент, когда колесо неподвижно) разрушить зубья венца. В этих случс ях колесо предв арительно приводится в синхронно ; вращение автономным приводом, описанным выге. Формула изобретеияя 1. Насадка гидромонитора, включающая сопло и устройство для создания пульсации напора, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повьшлепия э4 фективности увеличения частоты пульсации, устройство для создания пул ;ацип вьшолнено в виде зубчатого колеса, установленного касательно к струе жвдкос.ти. 2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью устранения струи, на торцах зубчатого венца колеса установлены боковые диски, 3.Насадка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что зубчатый венец колеса расположен в канале, ограниченном с трех сторон. 4.Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что зубчатое коле-со имеет автономный привод вращения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СХСР № 155784, кл. Е 21 С 45/00, 1962. 2.Авторское свидетельство СССР № 152433, кл. Е 21 С 45/00, 1960 (прототип).