Устройство для разрушения горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОЮД

Изобретение оросится к горной промышленности, в частности к устройствам дло разрушения горных пород. Известно устройство для разрушения пород, содержащее щитиндр с выхлопными окнами, заднюю и переднюю головки, поршень-боек и породоразрушающий инструмент, который сопряжен с передней головкой посредством шпоночного или шлицевого соешшения 11. Недостатком этого устройства является малая энергия единичного удара, вследствие того что давление энергоносителя в камере рабочего хода незначительное. Наиболее близким решением по техническо сущности и достетаемому результату является устройство для разрушения горных пород, содержащее цилиндр с выхлопными окнами, пор шеиь-боек, переднюю и заднюю головки и породоразрушающий инструмент 2. Его недостатком является сложность коиструкции механизма подачи топлива, что увеличивает габариты и металлоемкость устройств а также снижа.ет надежность его работы. Это .устройство невозможно применить для бурения скважин, так как многие узлы выходят за пределы размеров буровой скважины. Кроме того, толкатель не допускает возможность регулировки момента (угла) впрыска топливо, что оказывает влияние на качество сгорания топлива н работу устройства. В устройстве есть запальная свеча, что требует постороннего источника электроэнергии и соответствующих преобразующих устройств. Все это снижает надежность работы устройства. Цель изобретения - упр1ощение конструкш и механизма подачи топлива и повышение надежности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в задней головке выполнено два сквозных отверстия, в одно из которых вмонтирована насос-форсунка, а в другое - поршень со стержнем, связанным со штоком насоса-форсунки посредством двуплечего рычага, шарнирно закрепленного в кронштейне, который установлен на задней головке. Кроме того, стержень порщня выполнен из двух разъемных частей, соединенных резьбой. , 3 На фиг. 1 изображено предлагаемое устро ство, общий вид; на фиг. 2 - то же , вид сверху. Устройство coдepжит цилиндр 1 с выхлоп ными окнами 2, внутри которого расположен поршень-боек 3, имеющий центральное глухое отверстие и выходящие из него в камеры рабочего 4 и холостого 5 ходов радиальные каналы 6, 7 и 8, породоразрушающий инструмент 9, центральный трубчатый шток 10 с впускными отверстиями 11. Передний и задний концы цилиндра 1 закрыты передней голов кой 12 и задней головкой 13. В задней головке 13 выполнено два сквозных отверстия 14 и 15, в одно из которых вмонтирована насосфорсунка 16, а в другое - поршень 17 со стерж нем, состоящим из двух разъемных частей 18 и 19, связанных резьбовым соединением, допус кающим изменение его длины. Стержень , в свою очередь, посредством дву плечего рычага 20, щарнирно закрепленного в кронштейне 21, установлеином на задней голов ке 13, связан со штоком 22 насос-форсунки 16 Устройство работает следующим образом. Сжатый воздух через впускные отверстия 1 трубчатого штока 10, радиальные каналы 7 поступает в камеру холостого хода 5, камера рабочего хода 4 в это время через выхлопные окна 2 соединена с атмосферой. Так как давление сжатого воздуха, действующего на поршень-боек 3 со стороны камеры холос го хода 5 больше, чем со стороны рабочего хода 4, то разность возникающих усилий ускоряют поршень-боек 3, движущийся со скоростью отскока после удара. Затем сжатый воздух через впускные отверстия 11 трубчатого штока 10, радиальные каналы 6 поступает в камеру 4 рабочего хода; давление в ней повышается. По мере перемещения поршня-бойка 3 влево, доступ сжатого воздуха в камеру рабочего хода 4 прекращается, но поршень-боек 3 продолжает двигаться влево за счет энергии расширен воздуха в камере 5 холостого хода, вследствие чего давление в камере 4 рабочего хода еще более возрастает. Поршень 17 со стеряшем перемещается также влево, воздействуя концевой частью стержня 19 на двуплечий рьиаг 20, шариирно закрепленный в кронштейне 21, установленном на задней головке 13. Двуплечий рычаг 20 вторым концом нажимает на шток 22 насосфорсунки 16, в результате чего насос-форсунка 16 впрыскивает топливо в камеру 4 рабоче го хода, образуя при этом горячую смесь. Камера 5 холостого хода в это время через выхлопные окна 2 сообщена с атмосферой. При достижении порщнем-бойком 3 крайнего левого положения горючая смесь самбвоспламеняется. Давление в камере 4 рабочего хода значительно увеличивается и расширяющиеся продукты сгорания разгоняют порщень-боек 3 вправо. При открытии выхлопных окон 2 из камеры рабочего хода происходит выхлоп птзодуктов сгорания, затем ее продувка сжатым воздухом, поступающим через впускные отверстия 11 и радиальные каналы 6, выполненные в порщне-бойке 3. Возврат порщня 17 в крайнее правое положение осуществляется за счет усилия разжатия пружины щтока 22 насос-форс5Т{ки 16. Перемещение поршня-бойка 3 заканчивается ударом по породоразрушающему инструменту 9. Регулировка момента впрыска топлива насос-форсункой 16 осуществляется изменением длины стержня посредством резьбового соединения. Использование устройства для разрушения горных пород позволит значительно упростить конструкцию механизма подачи топлива и повысить надежность работы устройства. Кроме того, данная конструкция позволяет развить большую мощность, так как сжатие воздуха в камере рабочего хода начинается с сетевого давления, это позволяет при неизменных размерах камеры рабочего хода сжечь значительно большее количество топлива. Формула изо б е т 6 н и я 1.Устройство для разрушения горных пород, содержащее цилиндр с выхлопными окнами, порщень-боек, переднюю и заднюю головки и породораэрушающий инструмент, отличающееся тем, что, с целью упрощения и по- . выщения наде 1«ости работы устройства, в задней головке выполнено два сквозных отверстия, в одно ИЗ которых вмонтирована насос-форсунка, а в другое - поршень со стержнем, связанным со urroKOM насоса-форсунки посредством двуплечего рычага, шарнирно закрепленного в кронштейне, который установлен на задней головке. . 2.Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что стержень поршня выполнен из двух разъемных частей, соединенных резьбой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Емельянов П. М. и др. Машины для бурения скважин потружными молотками в подземных условиях. Новосибирск, СО АН СССР, Институт горного дела, 1965, с. 32. 2.Авторское свидетельство СССР N 381763, кл. Е 21 С 37/14, 1972 (прототип). 19 ff il 13 IS 17 1