Устройство для электротермического раз-РушЕНия гОРНыХ пОРОд Советский патент 1981 года по МПК E21C37/18 E21C21/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для электротермического разрушения горных пород инфракрасным излучением при проведении горных выработок и добыче полезных ископаемых. Устройство устанавливается на исполнительных органах машин и агрегатов, раоотаюш,их в комбинированном режиме (механическом и электротермическом;, а также может быть использовано самостоятельно, например, для разрушения отдельных блоков горных пород.

Известно устройство для электротермического разрушения горных пород, включаюш,ее корпус, нагревательные элементы и узел для предотвраш,ения продольного изгиба 1.

Ири работе этого устройства электронагревательные элементы испытывают продольные деформации, и при многократном воздействии тепловых полей пластина в узле для предотвраш,ения продольного изгиба под действием усталостных напряжений ломается, кроме того, сами нагревательные элементы испытывают поперечные сдвиги, что приводит к шунтированию нагревательных элементов. Все перечисленные выше недостатки приводят к быстрому выходу устройства из строя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изооретению является устройство для электротермического разрушения горных пород,

содержаш,ее корпус, нагревательные элементы с электроизоляторами, один из которых закреплен в направляюш,их пазах корпуса с возможностью продольного перемен;ения, а второй зафиксирован, и теплоизоляцию 2.

Недостатком известного устройства является то, что срок службы этого устройства недостаточно высокий, так как полностью не исключено влияние термических деформации, под действием которых нагревательные элементы проворачиваются на электроизоляторах вокруг стержней и провисают, замыкая на раоочую поверхность заземленного корпуса. Одновременно с

этим между оооимами, охватывающими электроизоляторы со стержнем, происходит электрический тепловой пробои, чтс также приводит к замыканию нагревательных элементов и выходу их из строя. Электроизоляторы подвергаются тепловым и ударным воздействиям, что значительно снижает их стойкость.

Цель изобретения - повышение долговечности устройства путем исключения угловых смещений электроизолятора и повышения его надежности.

Указанная цель достигается тем, что в нижней части корнуса выполнены окна, а направляющие пазы размещены под теплоизоляцией, при этом ширина окон не менее ширины электроизолятора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, повернуто на 90°.

Устройство для электротермического разрушения горных пород имеет корпус 1 с теплоизоляцией 2, на которой уложены электронагревательные элементы 3 с выводами 4. Нагревательные элементы последовательно соединены между собой перемычками 5, которые жестко соединены с электроизоляторами 6 посредством стоек 7. Электроизоляторы установлены в направляющих пазах 8, которые размещены в нижней части корпуса под теплоизоляцией. Направляющие пазы для одного из электроизоляторов выполнены с расположенными со стороны теплоизоляции окнами 9. При этом ширина окна 9 не меньше шприны электроизолятора 6. Один из электроизоляторов 6 закреплен фиксаторами 10. В нижней части корпуса 1 расположено средство 11 крепления устройства с рабочим органом машин.

Устройство работает следующим образом.

Через выводы 4 на электронагревательные элементы 3 подается электрический ток, в результате джоулевых потерь генерируется поток инфракрасного излучения, поглощаемый горной породой, которая при этом разрушается. Нагревательные элементы испытывают температурные деформации, для компенсации которых в нижней части корпуса 1 размещены направляющие пазы 8, где один из электроизоляторов 6 свободно перемещается, а другой закреплен фиксаторами 10. Направляющие пазы одного из электроизоляторов 6 выполнены с расположенными со стороны теплоизоляции окнами 9, ширина которых не менее ширины электроизолятора, это позволяет заменять электронагревательные элементы 3, не снимая корпуса 1 с породоразрушающего рабочего органа. При замене из корпуса 1 вынимаются фиксаторы 10 и передвигаются электронагревательные элементы в сторону окна 9, при этом электроизоляторы 6 с нагревательными элементами 3 выходят из направляющих пазов 8 и вынимаются вместе с теплоизоляцией 2. Такое выполнение устройства значительно снижает время на профилактический осмотр, наладку и при необходимости замену нагревательных элементов 3 устройства.

Устройство может быть исиользовано для разрушения отдельных блоков горных пород, при добыче полезных ископаемых и в

комбинированных рабочих органах горных машин.

Область применения - скальные горные породы с коэффициентом крепости более 6 по шкале П1эоф. М. М. Протодьяконова.

Использование предлагаемого устройства имеет следующие преимущества по сравнению с известными.

Увеличен срок службы устройства путем исключения угловых перемещений

электроизолятора и повышения его стойкости за счет размещения направляющих пазов в нижней части корпуса под слоем теплоизоляции. Это позволило вынести электронзоляторы из зоны с температурой 600-

700°С в зону с температурой 80-150°С.

Снижаются затраты на проведение ремонта устройств, увеличивается коэффициент использования машин и агрегатов разрушающих породу электротермомеханическим или электротермическим способом.

Формула изобретения

Устройство для электротермического разрушения горных пород, содержащее корпус, нагревательные элементы с электроизоляторами, один из которых закреплен в направляющих пазах корпуса с возможностью продольного перемещения, а второй

зафиксирован, и теплоизоляцию, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности устройства путем исключения угловых смещений электроизолятора и повышения его надежности, в нижней

части корпуса выполнены окна, а направляющие пазы размещены под теплоизоляцией, при этом щирина окон не менее ширины электроизолятора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 558560, кл. Е 21С 37/18, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 591114, кл. Е 21С 37/18, 1977 (прототип).

/I

f±3s±z35:s2±s; F

IXЙ

ff

фс/г./