Устройство ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород (его варианты)

 

1. Устройство ударного действия для механогидравлического разрушения горных // /// /// fff f/i Ш i7/Г/77) ФигА пород, включающее корпус с бойком и рабочим инструментом, имеющим осевой канал с плунжером, связанный через распределительный элемент с источником рабочей жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрущения горной породы за счет обеспечения независимости мощности гидравлического импульса от углубки .инструмента, боек выполнен с осевой полостью и снабжен размещенным в этой полости с возможностью взаимодействия с плунжером подпружиненным толкателем , а распределительный элемент в виде цилиндрического золотника, установленного с возможностью взаимодействия с бойком, причем в исходном положении расстояние между золотником и бойком выполнено меньшим расстояния между плунжером и толкателем на величину хода золотника.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1097784 A з(д) Е 21 С 3/20

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

00 оЬ» (21) 3564599/22-03

-(22) 15.03.83 (46) 15.06.84. Бюл. № 22 (72) В. А. Бреннер, И. И. Браккер и В. В. Антипов (71) Тульский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт (53) 622.233.52 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 613098, кл. Е 21 С 27/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 617250, кл. Е 21 С 27/12, 1979 (прототип) . (54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕИСТВИЯ ДЛЯ МЕХАНОГИДРАВЛИЧЕСКОГО

РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (ЕГО

ВАРИАНТЫ) . (57) 1. Устройство ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород, включающее корпус с бойком и рабочим инструментом, имеющим осевой канал с плунжером, связанный через распределительный элемент с источником рабочей жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения горной породы за счет обеспечения независимости мощности гидравлического импульса от углубки, инструмента, боек выполнен с . осевой полостью и снабжен размещенным в этой полости с возможностью взаимодействия с плунжером подпружиненным толкателем, а распределительный элемент в виде цилиндрического золотника, установленного с возможностью взаимодействия с бойком, причем в исходном положении расстояние между золотником и бойком выполнено меньшим расстояния между плунжером и толкателем на величину хода золотника.

1097784

2. Устройство ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород, включающее корпус с бойком и рабоч и м инструментом, и меюши м осевой канал с плунжером, связанный через распределительный элемент с источником рабочей жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения горной породы за счет обеспечения независимости мощности гидравлического импульса от углубки инструмента, боек выполнен с осевой полостью и снабжен раз1

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для механогидравлического разрушения горных пород.

Известно устройство ударного дйствия для механогидравлического разрушения гор- s ных пород, включающее корпус, боек, рабочий инструмент с плунжером и источник рабочей жидкости (1).

Наиболее близким .к изобретению является устройство .ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород, включающее корпус с бойком и рабочим инструментом, имеющим осевой канал с плунжером, связанный через распределительный элемент с источником раббчей жидкости (2).

Однако зависимость мощности гидравлического импульса от углубки инструмента в этих устройствах снижает эффективность разрушения горной породы.

Цель изобретения — повышение эффективности разрушения горной породы за счет 20 обеспечения независимости мощности гидравлического импульса от углубки инструмента.

Цель достигается за счет того, что по первому варианту в устройстве ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород, включающем корпус с бойком и рабочим инструментом, имеющим осевой канал с плунжером, связанный через распределительный элемент с источником рабочей жидкости, боек выполнен с осевой полостью и снабжен размещенным в этой полости с возможностью взаимодействия с плунжером подпружиненным толкателем, а распределительный элемент выполнен в виде цилиндрического золотника, установленного с возможностью взаимодействия с бойком, причем в исходном положении расстояние между золотником и бойком выполнено меньшим расстояния между плунжером и толкателем на величину хода золотника. мегценным в этой полости с возможностью взаимодействия с плунжером подпружиненным толкателем. а распределительный элемент выполнен в виде полого цилиндрического золотника, установленного концентрично плунжеру с возможностью взаимодействия с толкателем, причем в исходном положении расстояние между золотником и тол кателем вьшол не Но меньши м расстояния между плунжером и голкателем на величину хода золотника.

Цель достигается за счет то-î,,что по второму варианту в устройстве ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород, включаюшем корпус с бойком и рабочим инструментом, имеюшим осевой канал с плунжером, связанный через распределительный элемент с источником рабочей жидкости, боек выполнен с осевой полостью и снабжен размещенным в этой полости с возможностью взаимодейсгвия с плунжером подпружиненным толкателем, а распределительный элемент выполнен в виде полого цилиндрического золотника, установленного концентрично плунжеру с возможностью взаимодействия с толкателем, причем в исходном положении расстояние между золотником и толкателем выполнено меньшим расстояния между плунжером и толкателем на величину хода золотника.

На фи-. и 2 показаны варианты выполнения предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1 с бойком

2 и рабочим инструментом 3, имеющим осевой канал 4 с плунжером 5, связанный через распределительный элемент 6 и канал

7 с источником рабочей жидкости. Боек 2 выполнен с осевой полостью 8 и снабжен размещенным в этой полости с возможностью взаимодействия с плунжером 5 подпружиненным пружиной 9 толкателем 10.

По первому варианту (фиг. 1) распределительный элемент 6 выполнен в виде цилиндрического золотника 11, подпружиненного пружиной 12 и установленного с возможностью взаимодействия с бойком, причем в исходном положении расстояние между золотником 11 и бойком 2 выполнено меньшим расстояния между плунжером

5 и толкателем 10 на величину хода золотника.

По второму варианту (фиг. 2) распределительный элемент 6 выполнен в виде полого цилиндрического золотника 13, подпружиненного пружиной 14 и установлен1097784 ного концентрично плунжеру 5 с возможностью взаимодействия с толкателем 10, причем в исходном положении расстояние между золотником 13 и толкателем 10 выполнено меньшим расстояния между плунжером 5 и толкателем 1О на величину хода золотника.

По первому варианту (фиг. 1) устройство работает следующим образом.

В исходном положении инструмент 3 прижат к массиву, Рабочая жидкость, поступая через канал 7 подвода рабочей жидкости и золотник 1, заполняет сквозной осевой канал 4 и с небольшим расходом истекает через зону контакта инструмента

3 с массивом.

При воздействии усилия на боек 2 последний вместе с толкателем 10 перемещается в направлении торца инструмента 3.

Так как расстояние между золотником 11 и бойком 2 меньше расстояния между толкателем 10 и плунжером 5 на величину хода 20 золотника 11, боек 2 сначала воздействует на золотник 11 и перемешает его вниз, преодолевая сопротивление пружины 12. Перемещаясь, золотник 11 отсекает осевой канал 4 от канала 7 подвода рабочей жидкости, прекращая подачу жидкости в осевой

25 канал 4. Продолжая движение вниз, боек 2 наносит удар по торцу инструмента 3. В это же время толкатель 3, продолжая движение по инерции и преодолевая сопротивление пружины 9, наносит удар по плунжеру 5.

Под воздействием удара инструмент 3 внедряется в массив, деформируя его и про. изводя интенсивное трещинообразование в зоне контакта.

В это же время под воздействием удара з плунжер 5 нарастающим импульсом под большим давлением направляет рабочую жидкость в зону контакта. В момент, когда деформация, а следовательно, и трещинообразование в массиве достигают максимального значения, давление рабочей жидкости 4О также достигает максимума. Жидкость под большим давлением проникает в трещины, и, воздействуя на их стенки как гидроклин, производит разрушение массива.

После нанесения удара боек 2 и толкатель 1О совершают холостой ход, перемещаясь вверх, при этом пружина 9 перемещаетт толк ател ь от носит ел ьно бойка, золотник 11 под воздействием пружины 12 также перемещается вверх и соединяет осе- gp вой канал 4 с каналом 7. Рабочая жидкость заполняет осевой канал 4 и воздействует на плунжер 6, возвращает его в исходное положение. Далее рабочий цикл повторяется.

По второму варианту (фиг. 2) устройство работает следующим образом.

В исходном положении инструмент 3 прижат к массиву. Рабочая жидкость, поступая через канал 7 подвода рабочей жидкости и золотник 13, заполняет осевой канал 4 и с небольшим расходом истекает через зону контакта инструмента с массивом.

При воздействии усилия на боек 2 последний вместе с толкателем 10 перемещается в направлении торца инструмента 3.

Так как расстояние между золотником и толкателем меньше расстояния между толкателем 10 и плунжером 5 на величину хода золотника 13, толкатель 10, воздействуя на золотник 13, перемещает его вниз, предолевая сопротивление и ружи н ы 14.

Перемещаясь, золотник отсекает осевой канал от канала 7, прекращая подачу жидкости в осевой канал. Продолжая движение вниз, боек 2 наносит удар по торцу инструмента 3. В это же время толкатель 10 продолжает движение по инерции и, преодолевая сопротивление пружины 9, наносит удар по плунжеоу 5.

Под воздействием удара инструмент 3 внедряется в массив, деформируя его и производя интенсивное трещинообразование в зоне контакта.

В это же время под воздействием удара плунжер 5 нарастающим импульсом под большим давлением направляет рабочую жидкость в зону. контакта. В момент, когда деформация, а следовательно, и трещинообразование в массиве достигают максимального значения, давление рабочей жидкости также достигает максимума. Жидкость под большим давлением проникает в трещины и, воздействуя на их стенки как гидроклин, производит разрушение массива.

После нанесения удара боек 2 и толкатель 10 совершают холостой ход, перемещаясь вверх. При этом пружина 9 перемешает толкатель 10 относительно бойка 2.

Золотник 13 под воздействием пружины 14 также перемещается вверх и соединяет осевой канал с каналом 7 подвода рабочей жидкости 9. Рабочая жидкость заполняет сквозной осевой канал, воздействует на плунжер

5 и возвращает его в исходное положение.

Далее рабочий цикл повторяется.

Мощность гидравлического импульса устройства максимальна при любой углубке инструмента, что повышает эффективность разрушения горной породы.

1097784

Составитель Ю. Стрелов

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 4159 29 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4