Устройство для разрушения горных пород

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее образующие камеру сгорания цилиндрический корпус и расположенный в нем поршень, подпружиненный относительно корпуса поi ii;;::i; )rbu4 родоразрушающнй инструмент, гидронагнетательную полость с перемещающимся в ней штоком и выпускным каналом, выходящим на рабочую поверхность породоразрущающего инструмента, и системы смесеобразования и воспламенения, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности разрушения пород путем нагнетания жидкости в трещины разрушаемой ударной нагрузкой породы, гидронагнетательная полость расположена в породоразрушающем инструменте , жестко связанном с поршнем, который выполнен с внутренней цилиндрической полостью, имеющей связанный со штоком плунжер с расположенными вдоль его оси каналами, при этом выпускной канал гидронагнетательной полости выведен на режуi щую кромку рабочей поверхности породоразрушающего инструмента. (Л CX) о Oi

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(ю Е 21 С 37 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

j 4;1; i,к д ц д М 724

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3398711/22-03 (22) 22.02.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) Е. С. Гуменников и И. Б. Едильбаев (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро Министерства цветной металлургии КазССР (53) 622.234.5:622.235 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 739234, кл. Е 21 С 37/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 501161, кл. E 21 С 37/12, 1971 (прототип). (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее образующие камеру сгорания цилиндрический корпус и расположенный в нем поршень, подпружиненный относительно корпуса по„„Я0„„1078067 А родоразрушающий инструмент, гидронагнетательную полость с перемещающимся в ней штоком и выпускным каналом, выходящим на рабочую поверхность породоразрушающего инструмента, и системы смесеобразования и воспламенения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения пород путем нагнетания жидкости в трещины разрушаемой ударной нагрузкой породы,гидронагнетательная полость расположена в породоразрушающем инструменте, жестко связанном с поршнем, который выполнен с внутренней цилиндрической полостью, имеющей связанный со штоком плунжер с расположенными вдоль его оси каналами, при этом выпускной канал гидронагнетательной полости выведен на режущую кромку рабочей поверхности породоразрушающего инструмента.

1О78О67

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено как для ведения открытых горных работ, так и для проходки подземных горных выработок.

Известно устройство для разрушения гор. ных пород, включающее цилиндрический кор. пус, перемещающийся внутри корпуса аккумулирующий блок с бойком, и рабочий инструмент с хвостовиком, расположенным в аккумулирующей камере (1).

Недостаткамии этого устройства являются отсутствие средств пылеподавления при разрушении пород и то, что разрушение пород осуществляется только лишь путем внедрения рабочего инструмента в породу.

Известно также устройство для разрушения горных пород, включающее образующие камеру сгорания цилиндрический корпус и расположенный в нем поршень, подпружиненный относительно корпуса породоразрушаюгций инструмент, гидронагнетательную полость с перемещающимся в ней штоком и выпускным каналом, выходящим на рабочую поверхность породоразрушающего инструмента, и системы смесеобразования и воспламенения (2).

Недостатком известного устройства является его недостаточная эффективность разрушения пород, объясняемая тем, что в нем энергия, расходуемая на сжатие жидкости в гидронагнетательной полости не используется на разрушение породы.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения пород путем нагнетания жидкости в трещины разрушаемой ударной нагрузкой породы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем образующие камеру сгорания цилиндрический корпус и расположенный в нем поршень, подпружиненный относительно корпуса породоразрушающий инструмент, гидронагнетательную полость с перемещающимся в ней штоком и выпускным каналом, выходящим на рабочую поверхность породоразрушающего инструмента, и системы смесеобразования и воспламенения, гидронагнетательная полость расположена в породоразрушающем инструменте, жестко связанном с поршнем, который выполнен с внутренней цилиндрической полостью, имеющей связанный со штоком плунжер с расположенными вдоль

его оси каналами, при этом выпускной канал гидронагнетательной полости выведен на режущую кромку рабочей поверхности породоразрушающего инструмента.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — — то же, вид сверху; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б — -Б на фиг. 2.

Устройство для разрушения горных пород содержит корпус ), образующий камеру 2 сгорания совместно с поршнем 3, жестко соединенным с породоразрушающим ин50

Запуск устройства в работу выполняется при закрытом задвижкой 26 выхлопном канале путем впуска через патрубок 27 в камеру сгорания сжатого воздуха. При этом поршень 3 с породоразрушающим инструментом 4 перемещается в крайнее левое положение, растягивая пружины 40, причем зацеп 32 фиксируется подпружиненным фиксатором 36. Затем освобождают зацеп 32 от. фиксатора 36, .чем прекращают подачу сжатого воздуха в камеру сгорания и открывают выхлопной канал. Давление сжатого воздуха в камере 2 сгорания падает. струментом 4, в котором закреплен резец

5 с режущей кромкой 6. Породоразрушаю. щий инструмент имеет приливы 7, к которым крепятся направлякпцие 8, расположенные

5 в щеках 9, образованных регулировочными болтами 10, ввинчиваюгцимися в приливы

11 на корпусе 1, а крепежныэ отверстия 12 в щеках 9 выполнены овальными в проушинах 13. Поршень 3 имеет уплотнительные кольца !4, а внутри него выполнена цилинд1О рическая полость 15, в которой помещен массивный плунжер 16 со штоком 17. Шток

17 входит в гидронагнетательную полость

l8, выполненную в породоразрушающем инструменте 4, и соединенную выпускным каналом, расположенным вдоль оси резца

5, с режущей кромкой 6 резца. Гидронагнетательная полость 18 сообщается с выпускным каналом через выпускной обратный клапан 19, а с питающим шлангом 20 — через обратный клапан 21. Кроме того, полость 15

20 имеет сливное отверстие 22, а плунжер 16 имеет сквозные отверстия 23. Камера 2 сгорания имеет выхлопное отверстие 24, сообщающееся с патрубком 25, оборудованным задвижкой 26. В торцовой части камера сгорания оснащена патрубком 27 подачи сжатого воздуха, причем внутри натрубка 27 помещена топливная форсунка 28; Патрубок 27 сообщается с внешней сетью сжатого воздуха через крановую задвижку 29, которая оборудована рукояткой 30 для ручного включения и подпружиненным кронштейном

3l для автоматического включения зацепом 32, расположенным на направляющей

8. Корпус 1 устройства имеет соединительный фланец 33, крепящийся к фланцу 34 манипулятора 35. Манипулятор 35 распо35 ложен на боковой машине и оборудован подпружиненным фиксатором 36 и топливонасосом 37, связанным с топливной форсункой 28. На направляющей 8 расположен соосно относительно плунжерной головки насоса 37 упорный кулачок 38. Породоразру40 шающий инструмент 4 выполнен с кронштейнами 39, к которым прикреплены пружины 40, соединенные с фланцами 33 и 34.

Клапанные механизмы 19 и 21 имеют одинаковую конструкцию и содержат всасывающий канал 41, канал 42 для подпружиненно45 го шарика 43 и обводные каналы 44.

1078067

При этом пружины 40 разгоняют поршень

3 и породоразрушающий инструмент вправо. После перекрытия поршнем 3 выхлопного отверстия 24 происходит сжатие воздуха в камере сгорания. При подходе поршня к торцу цилиндра кулачок 38 ударяет в плунжер топливного насоса 37, и через форсунку 28 топливо впрыскивается в камеру сгорания, распыляется в нагретом от сжатия воздухе и воспламеняется. В дальнейшем давление продуктов сгорания перемещает поршень 3 с породоразрушающим инструментом 4 влево (рабочий ход) до внедрения резца 5 в породу. В момент торможения в породе породоразрушающего инструмента 4 массивный плунжер 16 перемещается по инерции влево в полости 15 и продавливает порцию жидкости штоком 17 из гидронагнетательной полости 18 через осевой канал в резце 5 в трещины массива породы. В этот момент обратный клапан 21 закрыт, а клапан 19 открыт. Во время рабочего хода зацеп 32 входит в зацепление с кронштейном 31 и отрывает на некоторое время подачу сжатого воздуха в камеру .сгорания, осуществляя тем самым ее про-дувку через выхлопное отверстие 24. При обратном движении породообразующего инструмента задвижка 29 автоматически закрывается, происходит сжатие воздуха поршнем

3 в камере сгорания. В этот момент поршень 3 замедляет движение, а плунжер 16 по инерции продолжает движение вправо.

При этом шток 17 создает разрежение в полости 18, в результате чего она заполняется жидкостью из питающего шланга 20 через открытый клапан 21. Во время выполнения рабочего и обратного ходов плунжера воздух из одной части полости 15 перетекает в другую часть через отверстия 23 в плунжере 16. При подходе поршня 3 к . торцу цилиндра вновь происходит впрыск топлива в камеру сгорания и в дальнейшем рабочий цикл устройства повторяется.

Применение устройства для разрушения .горных пород позволяет существенно повысить эффективность разрушения горных под род за счет обеспечения комбинированного воздействия на массив нагрузок, созданных как внедрением породоразрушающего инструмента, так и впрыскиванием в его треJ шины жидкости под давлением.

1078067

Б-Б

40 !

f0

/Я

Редактор Н. Данкулнч

Зака» ЯЧО(24 (оставитель .л, Грегуб

Техред И. Верее Корректор И. Муена

Тираж 564 1!одпиеное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4