Пневматическое стреляющее устройство для рыхления и обрушения сыпучих материалов Советский патент 1982 года по МПК E21C37/00 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ СТРЕЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЫХЛЕНИЯ И ОБРУШЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для обрушения и рыхления слежавшихся и смерзшихся сыпучих материалов в бункерах, выпускных отверстиях, а также на складах руды.

Известно устройство для обрушения материала в бункерах и течках, содержашее Пневмоаккумулируюшую емкость, клапан, соединенный посредством штока с диафрагмой, вмонтированные внутрь пневмоаккумулирующей емкости, и патрубок для подачи сжатого воздуха 1.

Однако данное устройство содержит множество .разнообразных деталей (резиновая диафрагма, металлические стержни, пластинки и -т.д.), предназначенных для обеспечения эффективной работы устройства, что уменьшает надежность, затрудняет его изготовление на местах, в рудничных мастерских.

Известно устройство для обрушения руды в воронках выпуска, применяемое на рудниках Минцветпрома СССР, содержащее корпус с полостью для сжатого воздуха, подводящую магистраль, силовой пневмоцйлиндр, открытый со стороны полости корпуса, поршень со штоком, затвор, расположенный в корпусе и взаимодействующий со штоком 2.

Однако данное устройство неэффективно для разрыхления и сводообрушения слежавшегося и смерзшегося сыпучего материала из-за недостаточной энергии импульса сжатого воздуха. Невысокая эффективность устройства обусловлена невозможностью передачи импульса в обрушаемый массив под слой материала.

Целью изобретения является повышение

10 эффективности разрыхления и обрушения слежавшихся и смерзшихся материалов.

Поставленная цель достигается тем, что силовой пневмоцилиндр вь1полнен ступенчатым, а шток - полым и снабжен дополни15тельным поршнем, размещенным в ступени пневмоцилиндра, открытой со стороны полости корпуса, при этом шток снабжен рабочим инструмент01и с каналами, которые сообщают полость корпуса с атмосферой, а 20 затвор выполнен подпружиненным.

Выполнение штока в виде ствола, проходящего через уплотнения в крыше, позволяет использовать его в качестве трубопровода для направления импульса сжатого воздуха.

Оборудование штока рабочим органом позволяет оказывать на материал механическое воздействие, что повышает эффективность разрыхления слежавшихся и смерзшихся сыпучих материалов.

Ограниченный ход затвора под действием пружины в сторону движения ствола позволяет внедриться рабочему органу под слой материала до открывания затвора входного отверстия ствола и подать импульс сжатого воздуха после механического воздействия на материал, когда затвор открывает входное отверстие ствола. Импульс подается под слой предварительно ослабленного материала, что обеспечивает эффективность обрушения.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, силовой двухступенчатый пневмоцилиндр 2 с крышкой 3 и уплотнения 4, расположенные в крышке 3, через которые проходит шток с поршнем 5 первой ступени и дополнительным поршнем 6 второй ступени соответственно большого и малого диаметра. Шток выполнен в виде ствола 7 со сквозной полостью 8, выступаюшей из крышки 3, конец которого снабжен механическим рабочим органом 9, например долотом с каналами 10, через которые полость 8 ствола 7 сообшается с атмосферой.

В нижней части корпуса 1 в жестко закрепленном стакане 11 размеш,ается затвор 12 с пружиной 13, взаимодействуюшей с буртиком 14, который упирается в ребра 15 стакана 11, ограничиваюшие ход затвора 12. Ход затвора 12 меньше хода поршня 5. Камера пневмоцилиндра 2 соединена посредством двухпозиционного пробкового крана 16 с источником сжатого воздуха с атмосферой, а также сообшбна через отверстие 17 в стенке пневмоцилиндра 2 с полостью корпуса 1. Площадь поперечного сечения поршня первой ступени 5 больше суммы площадей поперечных сечений поршня второй ступени 6 и затвора 12. В стенке ствола 7 между поршнем первой ступени 5 и дополнительным поршнем второй ступени 6 выполнено дросселируюшее отверстие для стравливания возможных прососов сжатого воздуха в полость между поршнями.

Устройство работает следующим образом.

Кран 16 поворачивают на 90 против часовой стрелки, сообщая камеру пнезмоцилиндра 2 с источником сжатого воздуха. При этом сжатый воздух выталкивает поршень 5 в крайнее нижнее положение и через открывшееся отверстие 17 заполняет полость корпуса.

При движении поршня вниз выходное отверстие ствола 7 перекрывается затвором 12, герметизируя корпус 1. Под действием силы давления со стороны ствола 7

затвор 12 перемещается в крайнее нижнее положение, сжимая при этом пружину 13. После заполнения полости корпуса 1 сжатым воздухом до расчетного давления устройство подготовлено для подачи импульса под слой материала.

Подачу пневмоимпульса под слой материала производят путем поворота крана 16 по часовой стрелке на 90° (запорный кран может открываться дистанционно), сообщая камеру пневмодилиндра 2 с атмосферой. Давление в камере резко падает, и ствол 7 вместе с поршнями 5 и 6 отбрасывается в крайнее верхнее положение. При движении ствола вверх затвор 12 под действием силы сжатой пружины 13 движется

вслед за стволом 7, перекрывая выходное отверстие ствола 7. Ствол 7, направленный в сторону разрушаемого материала, проходя через уплотнения 4 крышки 3 пневмоцилиндра 2, подается на величину хода поршня. Рабочий орган 9 на выступающей из крышки 3 пневмоцилиндра 2 части ствола 7 внедряется под слой смерзшегося или слежавшегося материала.

В то же время буртик 14, достигая ребер 15 стакана 11, прекращает поступательное движение затвора 12, перекрывающего выходное отверстие ствола 7. В виду того, что ход затвора 12 меньще хода поршня 5, поршень 5 со стволом 7 продолжают движение при неподвижном уже затворе 12.

0 Входное отверстие ствола 7 открывается, сжатый воздух из .полости камеры, j устремляется в полость 8 ствола 7 и, приходя через каналы 10 уже внедрившегося рабочего органа 9, воздействует на материал.

Импульс сжатого воздуха, поданный под

5 слой смерзшегося или слежавшегося материала, предварительно нарушенного механическим воздействием рабочего органа, создает воздушную ударную волну.

Ударная воздушная волна нарушает связи между частицами материала, расширяя трещины, разрыхляет смерзшийся или слежавшийся материал на отдельные куски. После подачи импульса под слой материала кран поворачивают против часовой стрелки, сообщая камеру пневмоцилиндра с ис5 точником сжатого воздуха.

При необходимости многократного воздействия на материал операцию включения устройства повторяют.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с известными при выпуске слеживаемых материалов из бункеров позволяет снизить расход сжатого воздуха для ликвидации зависани-й в несколько раз за счет сокращения количества импульсов. ИсJ пользование устройства на открытых складах руды для рыхления смерзшегося материала вместо применяемых методов взрывных работ позволяет повысить безопасность ра бот, увеличить срок службы складских со