Гидроимпульсатор

 

ПЩРОИМПУЛЬСАТОР, включающий гидропневмоаккумулятор, соединенный с генератором колебаний, содержащим поршень-клапан, установленный в корпусе между седлами с образованием запоршневой и заседельной полостей. воздушную полость с эластичной диафрагмой , ствол с насадкой и переводную трубку с дросселем, сообщающую ствол с поддиафрагменной полостью , отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности гидроотбойки путем увеличения мощности струи, он снабжен дополнительным поршнем со штоком, при этом дополнительный поршень установлен в поддиафрагменной полости с образованием посредством перегородки подпоршневой полости,- сообщенной с атмосферой, а шток расположен в запоршневой полости с возможностью взаимодействия с поршнем-клапаном, причем конец штока вьшолнен сферическим , а запоршневая полость сообщена с источником постоянного давления и изолирована от подпоршневой полости. P const Од Од 18

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11>. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р сила (21) 3605393/22-03 (22) 16 06.83 (46) 30.09.84. Бюл. Р 36 (72) С.А.Лененко, N.È.Àëåêñååâ, Н.Ф.Абрамов, В.И.Танский и Т.А.Строганова (71) Государственный союзный завод по механической и химической очистке котлоагрегатов Котлоочистка" (53) 622.232.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 953207, кл. Е 21 С 25/60, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

В 735765, кл. Е 21 С 25/60, 1977 (прототип). (54)(57)ГИДРОИИПУЛЬСАТОР, включающий гидропневмоаккумулятор, соединенный с генератором колебаний, содержащим поршень-клапан, установленный в корпусе между седлами с образованием запоршневой-и заседельной полостей, (1 E 21 С 45/00; Е 21 С 25/60 воздушную полость с эластичной диафрагмой, ствол с насадкой и переводную трубку с дросселем, сообщающую ствол с поддиафрагменной полостью, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности гидроотбойки путем увеличения мощности струи, он снабжен дополнительным поршнем со штоком, при этом дополнительный поршень установлен в поддиафрагменной полости с образованием посредством перегородки подпоршневой полости; сообщенной с атмосферой, а шток расположен в запоршневой полости с возможностью взаимодействия с поршнем-клапаном, причем конец штока выполнен сферическим, а запоршневая полость сооб- щена с источником постоянного давления и изолирована от подпоршневой полости.

111616!

Изобретение относится к горной промышленносги и,может быть использовано при гидроразмыве горных- пород пульсирующими струями высокого давления.

Известен гидроимпульсатор, содержащий соединенный с подводящей магистралью гидропневмоаккумулятор, ствол с рабочей насадкой, расположенный перед ним генератор колеба" ний, имеющий установленный в корпусе прерыватель потока, выполненный в виде поршня, и газовую полость, отделенную разделительной диафрагмой и ограничительной решеткой (11.

Однако устройство характеризуется недостаточно высокой эффективностью разрушения горным пород.

Наиболее близок к предлагаемому гидроимпульсатор, включающий гидропневмоаккумулятор» соединенный с генератором колебаний, содержащим поршень-клапан, установленный в корпусе между седлами с образованием эапоршневой и заседельной полостей, воздушную полость с эластичной диафрагмой, ствол с насадкой и переводную трубку с дросселем, сообщающую ствол с поддиафрагменной полостью Г23.

Недостатком известного устройства является низкая мощность струи, что не обеспечивает высокой производительности гидроотбойхи.

Цель изобретения — повышение производительности гидроотбойки путем увеличения мощности струи.

Указанная цель достигается тем, что гидроимпульсатор, включающий гидропневмоаккумулятор, соединенный с генератором колебаний, содержащим поршень-клапан, установленный в корпусе между седлами с образованием запоршневой и заседельной полостей, воздушную полость с эластичной диафрагмой, ствол с насадкой и.переводную трубку с дросселем, сообщающую ствол с поддиафрагменной полостью, снабжен дополнительным поршнем со штоком, при этом дополнительный поршень установлен в поддиафрагменной полости с образованием посредством перегородки подпоршневой полости, сообщенной с атмосферой, а шток расположен в эапоршневой полости с воэможностью взаимодействия с поршнем-клапаном, причем конец штока выполнен сферическим, а эапоршневая полость выполнена изолированной и сообщена с источником постоянного давления.

Ila чертеже изображен гидроимпульсатор.

Гидроимцульсатор содержит гидропневмоаккумулятор 1 с мембраной 2 и ограничительной решеткой 3, подсоединенный к магистрали 4, расположенный эа ним генератор 5 колебаний и ствол

6 с рабочей насадкой 7. Корпус генератора 5 колебаний разделен перегородкой 8 на две изолированные камеры в одной, из которым расположены прерыватель потока, выполненный в виде поршня-клапана 9, и седло 10, а в другой установлен дополнительный поршень Il со штоком 12, выполненным со сферическим концом, расположенным в запоршневой полости )3 прерывателя потока, подсоединенной к источнику постоянного давления трубопроводом 14 с запорным вентилем

15. Заседельная полость 16 сообщена со стволом 6. Поддиафрагменная полость 17 сообщена переводной трубкой

IS, в которой установлен дроссель

19, со стволом 6. Полость 17 отделена от воздушной полости 20 разделительной диафрагмой 21 и ограничительной решеткой 22. Подпоршневая полость

23 сообщена с атмосферой через отверстие 24.

Гидроимпульсатор работает следующим образом.

При открытии вентиля 15 запоршневая полость 13 сообщается с источником постоянного давления, например с маслостанцией, при этом поршень

9 прижимается к седлу 10, закрывая проход воде к стволу 6 с рабочей насадкой, и. весь поток воды от насоса поступает к гидропневмоаккумуля— тору I. Происходит его зарядка.

Мембрана 2 отходит от ограничительиой решетки 3, вода заполняет подмемфранное пространство, давление вша под мембраной I и перед поршнем

9 возрастает, возрастает также и давление сжатого газа над мембранной 2 гидропневмоаккумулятора 1.

В процессе зарядки гидропневмоаккумулятора 1 под действием давления в эапоршневой полости 13 поршень

9 прижат к седлу 10, а дополнительный поршень 11 находится в правом крайнем положении. Заседельная 16 и поддиафрагменная 17 полости находятся под атмосферным давлением, а диафрагма 21 воздушной полости 20

l l 1 6161 4 прижата давлением сжатого воздуха к ограничительной решетке 22.

Зарядка гидропневмоаккумулятора 1 происходит до тех пор, пока давле" ние в его подмембранном пространст5 ве, а следовательно, и перед поршнем 9 не возрастает до величины, при которой сила, обусловленная действием этого давления на площадь поршня 9, перекрытую седлом 10, не станет больше силы, обусловленной действием постоянного давления в запоршневой полости 13 на всю площадь поршня 9. При возникновении результирующей силы поРшень 9 отходит!5 от седла 10, поток воды зайолняет заседельную полость 16, что увеличивает результирующую силу, так как теперь давление зарядки действует уже на всю площадь поршня 9 и он занимает правое крайнее положение.

Поток воды с давлением зарядки поступает к рабочей насадке 7 и, истекая через иее, воздействует на объект разрушения. Оканчивается фаза зарядки аккумулятора l и начинается фаза

его разрядки. .Давление зарядки зависит от соотношения площадей поршня 9 и седла

10, а также от величины постоянного

30 давления в запоршневом пространстве

13 и, естественно, от давления, ! создаваемого насосом. Время зарядки гидропневмоаккумулятора 1, или продолжительность фазы зарядки, зависит от геометрического объема гидропнев- 35 моаккумулятора I, величины первоначального давления воздуха в его надмембранной полости и расхода, создаваемого насосом.

Поршень 9 и дополнительный поршень 11 находятся в фазе разрядки в крайнем правом положении. Подмембраиное .пространство гидропневмоаккумулятора I, заседельная полость 16 и рабочая насадка 7 сообщены между 45 собой. Поток воды от насоса 4 из гидропневмоаккумулятора 1 истекает через рабочую насадку 7 и одновременно через дроссель 19 по переводной трубке 18 заполняет поддиафраг- 50 менную полость 17. Давление воды в ней практически мгновенно возрастает до величины первоначального давления воздуха в воздушной полости 20, после чего диафрагма 21 отходит от 55 ограничительной решетки 22 и вода иэ полости 17 заходит в папость между решеткой 22 и диафрагмой 21, сжимая воздух в полости 20. С этого момента рост давления воды в полости !

7 замедляется. По мере роста давле" ния возрастает сила, обусловленная действием этого давления на площадь поршня II. Эта сила и сила, обусловленная действием постоянного давления в полости 13 на всю площадь поршня 9, стремятся переместить горшневую группу впево.

Сила обусловленная действием рабочего давления в полости 16 на всю площадь поршня 9, и сила, обусловленная действием постоянного давления в полости 13 на площадь штока поршня ll, стремятся воспрепятствовать этому перемещечию. Однако в результате того, что рабочее давление в полости 16 по мере разрядки гидропневмоаккумулятора.l и истечения потока через рабочую насадку 7 снижается, а в полости 17 в это же время давление возрастает наступает такой момент, когда силы, действующие влево, становятся больше, и поршневая группа перемещается в левое крайнее положение, поршень 9 садится на седло 10 и отсекает заседельную полость 16 и рабочую насадку 7 от гидропневмоаккумулятора 1. Заканчивается фаза разрядки и снова начинается фаза зарядки гидропневмоаккумулятора 1. . !

Весь поток воды от насоса принимается гидропневмоаккумулятором 1 и дополнительно сжимает воздух в

его надмембранной полости от минимального до максимального давления.

Но в отличие от первоначальной фазы зарядки в это же время происходит разрядка воздушной полости 20.

Здесь под действием сжатого в полости 20 воздуха вода вытесняется из полости 17 через переводную трубку

18, дроссель 19 и рабочую насадку

7 в атмосферу. Этот процесс происходит до тех пор, пока давление в воздушной полости 20 не снизится от давления разрядки до первоначального давления сжатого воздуха. Как только это произойдет диафрагма 21 достигнет ограничительной решетки 22, давление в полости 17 снизится до атмосферного, поршень 11 под действием постоянного давления полости 13 на площадь штока переместится в крайнее правое положение, выходя иэ соприкос новения с поршнем 9.

1116161

Составитель P.Àäèàòóëèíà

Редактор Л.Пчелинская Техред М.Гергель Корректор В.Синицкая

6886/25 Тираж 564 Подписное

ВЦИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", r., Ужгород, ул. Проектная, 4

Вследствие того, что. воздушная полость 20 по объему значительно меньше гидропневмоаккумулятора 1 и рост давления воздуха в ней в процессе ее зарядки незначителен по сравнению с начальным давлением воздуха, разрядка воздушной полости 20 происходит в несколько раз быстрее, чем зарядка гидропневмоаккумулятора 1.

Поэтому к моменту возрастания дав- 10 ления в последнем до максимального поршень II не препятствует перемещению поршня 9 в правое крайнее положение под действием указанных сил.

Заканчивается фаза зарядки и снова начинается фаза разрядки гидропневмоаккумулятора !. Процесс работы повторяется.

Предлагаемое устройство позволяет повшсить производительность гидроотбойки путем увеличения мощности струи.

Гидроимпульсатор Гидроимпульсатор Гидроимпульсатор Гидроимпульсатор 

 

Наверх