Устройство для разрушения горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21C37/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Изобретение относится к горной пр мьшшенности, а именно к устройствам для разрушения крепких углей и горных пород. Известно устройство для разрушения крепких углей и горных пород, включающее корпус, поршень-боек, рабочий инструмент и камеру сгорания с форсункой иЗНедостатком такого устройства явл ется отсутствие регулирования момента впрыска топлива в камеру сгорания в зависимости от положения поршнябойка. Это приводит к нерациональному режиму воспламенения и сгорания топлива и к снижению ударной мощности устройства. Известно также устройство, включшощее корпус, поршень-боек, рабочий инструмент, камеру сгорания с выхлоп ным и продувочным окнами, буферную камеру, а также систему подачи топлива. В данном устройстве впрыск топ лива в камеру сгорания осуществляется насосом-форсункой с помощью системы рычагов, приводимых в движение выступом на поршне-бойке. При таком выполнении системы подачи топлива момент впрыска определяется геометрическими размерами рычагов и поэтому не регулируется 121. Недостатком этого устройства является низкая ударная мощность в связи с нерегулируемой системой подачи топлива и, следовательно, неоптимальный режим воспламенения и сгорания топлива. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем обеспечения регулировки момента впрыска топлива. Цель достигается тем, что устройство снабжено подпружиненным толкателем, установленным на корпусе с возможностью взаимодействия с плунжером топливного насоса и шарнирно связанным с толкателем и поршнембойком, качающимся рычагом с эксцентриком, при этом толкатель имеет подпружиненный запорный двухзвенник, одно из звеньев которого шарнирно соединено с толкателем, другое - с корпусом, а эксцентрик имеет регулируемый по длине пусковой упор, установленный с. возможностью взаимодействия с двухзвенником.

На фиг. 1 изображено устройство для разрушения горных пород, разрез; на фиг. 2 - механизм привода топливного насоса во взведенном положении; на фиг, 3 - то же, после впрыска топлива.

Устройство для разрушения горных пород содержит корпус 1, внутри которого расположены рабочий инструмент 2 и поршень-боек 3 с поршневым пальцем 4. В корпусе 1 между поршнем-бойком 3 и торцовой крьш1кой 5 расположена камера сгорания 6 с выхлопным 7 и продувочным 8 окнами, а между рабочим инструментом 2 и поршнем-бойком 3 расположена буферная камера 9, соединенная каналом 10 с пусковым механизмом П., На торцовой крышке 5 установлена форсунка 12, соединенная топливопроводом 13 с плунжерным топливным насосом 14, плунжер 15 которого связан с толкателем 16, снабженным пружиной 17.

Поршневой палец 4 поршня-бойка выполнен со сквозным поперечным отверстием, в котором расположен свободный конец качающегося рычага 18. Другой конец качающегося рычага 18 закреплен на толкателе на оси 19 и выполнен с эксцентриком 20, взаимодействующим с подпружиненным толкателем 16 через буртик 21. Внутри подпружиненного толкателя 16 установлен запорный двухзвенник 22, один конец которого связан осью 23 с толкателем 16, а другой - , осью 24 с корпусом 1. Запорный двухзвенник снабжен возвратной дружиной 25, а на качающемся рычаге 18 вьшолнен регулируемый пусковой упор 26.

Работа устройства происходит следующим образом.

При помощи пускового механизма 11 через канал 10 в буферную камеру 9 подается сжатый воздух, перемещающий поршень-боек 3 вправо, что приводит к сжатию воздуха в камере сгорания 6 до давления, необходимого для воспламенения топлива, подаваемого в нужный момент в камеру сгорания форсункой 12, установленной в крышке 5. Газы, образовавшиеся после сгорания топлиза, воздействуют на поршень-боек 3 и перемещают его влево, при этом поршень-боек открывает выхлопное окно 7, через которое выпускаются отработавшие газы, а затем продувочное окно 8, через которое происходит продувка и наполнение камеры сгорания свежим воздухом. При дальнейшем движении влево поршень-боек сжимает воздух в буферной камере 9 и передает силовой импульс на расположенный в корпусе 1 рабочий инструмент 2, который совершает разрушение горной породы. Сжатый в буферной камере 9 воздух отбрасывает поршень-боек к камере сгорания 6, куда с помощью плунжерного насоса 14 через топливопровод 13 и форсунку 12 подается .новая порция топлива.

Привод топливного насоса в действие и регулирование момента впрыска топлива осуществляется следующим образом. При движении поршня-бойка 3 влево качающийся рычаг 18, свободный конец которого расположен в поршневом пальце 4, поворачивается влево вокруг оси 19. При этом эксцентрик 20, воздействуя через буртик 21 на толкатель 16, перемещает его влево и сжимает пружину 17. Одновременно с этим расположенный внутри толкателя 16 двухзвенник 22 выпрямляется между подвижной осью 23 и неподвижной 24, а затем с помощью возвратной пружи-. ны 25 занимает запорное положение.

При движенвд поршня-бойка вправо качающийся рычаг 18 также поворачивается вправо, эксцентрик 20 выходит из контактаС буртиком 21, а регулируемый пусковой упор 26, воздействуя на.запорный двухзвенник 22, пригибает его и тем самым освобождает толкатель 16. Освобожденньй толкатель 16 под действием пружины 17 резко перемещается вправо нажимая на плунжер 15 топливного насоса 14. Происходит впрыск топлива в камеру сгорания. Для осуществления более раннего впрыска топлива (опережение зажигания) пусковой упор 26 вывинчивак т из качающегося рычага, увеличивая его длину, для более позднего впрыска топлива пусковой упор 26 укорачивают, завинчивая его в тело качающегося рычага 18.

Таким образом с помощью данного механизма привода топливного насоса осуществляют регулирование и устанавлйвают оптимальный момент впрыска топл ва в камеру сгорания в зависимости от положения поршня-бойка. Применение предлагаемого устройства с регулируемым моментом впрыска топлива в камеру сгорания позволит за счет оптимизации процесса воспламенения и сгорания топлива повысить ударную мощность устройства. Тем самым существенно увеличится производительность устройства, расширится область его применения. Формула изобретения Устройство для разрушения горных пород, включающее корпус, поршень-бо ек, камеру сгорания с выхлопным и продувочным окнами, буферную камеру, плунжерный топливный насос и рабочий инструмент, отличающееся тем, что, сцелью повьш1ения эффектив . )1ости его работы путем обеспечения регулировки момента впрыска топлива, оно снабжено подпружиненным толкателем, установленным на корпусе .с возможностью взаимодействия с плунжером топливного насоса и шарнирно связанным с толкателем и поршнем-бойком, качающимся рычагом с эксцентриком, при этом толкатель имеет подпружиненный запорный двухзвенник, одно из звеньев которого шарнирно соединено с толкателем,.другое - с корпусом, а эксцентрик имеет регулируемый по длине пусковой упор, установленный с возможностью взаимодействия с двухзвенником. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 590451, кл. Е 21 С 37/14, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 381763, кл. Е 21 С 37/14, 1972 (прототип).