Гидроимпульсатор Советский патент 1982 года по МПК E21C25/60 E21C45/04 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разрушения горных пород пульсирующими струями жидкости повы шенного давления.

Известен гидроимпульсатор, включающий гидропневмоаккумулятор, соединенный ударным трубопроводом с генератором колебаний, имеющим рабочую и сбросную насадки, поршень-клапан, седла низкой и высокой стороны, вентиль управления и воздушную полость, подмембранное пространство которой сообщено с заседельным пространством высокой стороны через переводную трубку с дросселем О.

Недостатком устройства является то, что часть потока повышенного давления подводится по переводной трубке в поддиафрагменное пространство воздушной полости и используется для приведения в движение поршеньклапана, что снижает КПД устройства и производительность струи жидкости.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гидроимпульсатор, содержащий гидропневмоаккумулятор, соединенный ударным трубопроводом с генератором колебаний, включающим цилиндрический корпус с входным патрубком, в котором расположен полый поршень-клапан, взаимодействующий с седлами высокой и низкой стороны, и воздушную полость,

to подмембранное Пространство, которой сообщено с магистральным трубопроводом переводной трубкой 2.

Недостатком устройства является то, что поршень-клапан выполнен

IS трехопорным, вследствие чего повышается возможность его заклинивания в опорах, а следовательно снижается надежность.

Цель изобретения - повышение на20дежности его в работе.

Указанная цель достигается тем, что устройство, .включающее гидроп евмоаккумулятор, соединенный удар

ным трубопроводом с генератором колебаний,, имеющем цилиндрический корпус с входным патрубком, поршнем-клапаном и воздушную полость, корпус снабжен цилиндрической вставкой с осевым отверстием, при этом поршеньклапан выполнен в виде стакана и расположен в осевом отверстии вставки торцов к входному патрубку.

На чертеже изображен гидроимпульсатор, общий вид.

Гидроимпульсатор содержит гидропневМоаккумулятор 1, соединенный ударным трубопроводом 2 с генератором колебаний, включающий цилиндрический корпус 3 с входным патрубком |А и вставкой 5 с осевым отверстием . 6, в котором расположен поршень-клапан 7, и воздушную полость 8, подмембранное пространство 9 которой соеди нено с переводной трубкой 10 и вентилем 11 управления. Поршень-клапан 7 выполнен в виде стакана с окнами 12 и наружным буртиком 13 и установлен торцом к входному патрубку в двух опорах, одна из которых выполнена в корпусе 3, а другая - в вставке 5.

Ход поршня-клапана 7 ограничен седлами высокой и низкой стороны. Седло 14 высокой стороны расположено на входном патрубке k, а седлом низкой стороны служит торцовая поверхность 15 вставки 5, с которой поршенклапан 7 взаимодействует посредством буртика 13. Воздушная полость 8 прикреплена к торцовому фланцу корпуса 3 генератора колебаний, и ее подмембра«ное пространство 9 соединено с отверстием 6 вставки 5.

Корпус 3 имеет также высоконапорный 16 и сбросной 17 патрубки, к которым непосредственно или через трубопроводы подсоединены соответственно рабочая 18 и сбросная 19 насадки, Вода к гидроимпульсатору подводится по магистральному трубопроводу 20,

Гидроимпульсатор работает следующим образом.

При закрытом вентиле 11 управления вода из магистрального трубопровода 20, проходя через гидропневмоаккумулятор 1, ударный трубопровод 2 внутреннюю полость поршня-клапана 7 и окна 12, истекает через полость сбросного патрубка 17 и сбросную насадку 19, При открытии вентиля 11 управления разность давлений на дно

поршня-клапана 7 изменяется и результирующая сила перемещает его в крайнее njaaBoe положение до упора буртика 13 в седло низкой стороны 15. Прекращается доступ воды к сбросному патрубку 17 и сбросной насадке 19 и открывается доступ воды к высоконапорному патрубку 16 и рабочей насадке 18 Гидравлическое сопротивление системы увеличивается, возникает гидравлический удар, сопровождающий увеличение давления в зоне генератора колебаний; Волна повышенного давления распространяется по ударному трубопроводу 2 к гидропневмоаккумулятору 1, Начинается высокая фаза колебаний давления, кйторая длится в течение времени,необходимого для пробега ударной волны к гидропневмоаккумулятору 1 и обратно. В течение этого времени вода под повышенным давлением проходит через высоконапорный патрубок 16 и истекает через рабочую насадку 18.

С приходом к генератору колебаний отраженной от гидропневмоаккумулятора 1 волны повышенного давления, давление в полости поршня-клапана 7 снижается и становится меньше, чем а подмембраНном пространстве 9 воздушной полости 8, Возникает результирующая сила, перемещающая поршеньклапан 7 в крайнее левое положение до упора торца поршня-клапана 7 в седло высокой стороны 1, Прекращается доступ воды к высоконапорному патрубку 16 и открывается - к сбросному патрубку Т7. Сопротивление системы уменьшается. Возникает гидравлический удар, сопровождающийся снижением давления. Оканчивается высокая и начинается низкая фаза колебаний.

Между генератором колебаний и гидропневмоаккумулятором 1 распространяетс1Я волна пониженного давления и происходит увеличение скорости движения .воды в ударном трубопроводе 2. Вода под пониженный давлением сбрасывается через сбросной патрубок 17 и насадку 19.

С приходом к генератору колебаний каждой последующей отраженной от гидропневмоаккумулятора 1 волны пониженного давления происходит скачкообразное увеличение скорости движения воды в ударном трубопроводе 2,

Когда давление воды в полости поршня-клапана 7 становится больше.

чем в подмембранном пространстве 9 ударным трубопроводом с генератором воздушной полости 8, возникает резуль- колебаний, имеющим цилиндрический тирующая сила, перемещаю1цая поршеньклапан 7 в крайнее правое положение. Сопротивление системы возрастает, возникает гидравлический удар, и давление в зоне генератора колебаний возрастает. Оканчивается низкая фаза колебаний и снова начинается,высокая Процесс работы гидроимпульсатора повторяется. Предложенное устройство позволяет не снижая степени повышения давления на выходе, повысить надежность и улучшить эксплуатационные свойства гидроимпульсатора, Формула изобретения ГидроимпуЛьсатор, включающий гидропневмоаккумулятор, соединенный корпус с входным патрубком, поршнемклапаном и воздушную полость, о 7 личающийся тем,что,с целью повышения надежности его в работе, корпус снабжен цилиндрической вставкой с осевым отверстием, при этом поршень-клапан выполнен в виде стакана и расположен в осевом отверстии вставки торцом к входному патрубку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке К 2 473071, кл.Е 21 С 25/60, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке tP 2590020, кл,Е 21 С 25/60, 1978 (прототип).

рищшь1 | ПЙ:Щ:13ПТ 20 f7./X /f