Генератор ударных импульсов

 

Изобретение относится к горной промышленности и обеспечивает возможность использования генератора ударных импульсов для повышения эффективности устройств для нагнетания воды в горньй массив за счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и упрощения конструкции генератора . Для этого в корпусе 15 распределителя узла 7 автоматическо-го управления генератора выполнены кольцевые расточки (Р) 17,19 и 22. W ю со 05 о 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1273606 А 1. (51)4 E 1F 5 02 F 15 B21 12 Е21 С3 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4иг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3848930/22-03 (22) 24.01.85 (46) 30. 11.86. Бил. № 44 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.Ф. Пономерчук, И.В. Коц и Г.С. Ратушняк (53) 622.807.002.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 296892, кл ° Е 21 F 5/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 98333/, кл. Е 21 F 5/04, F 15 В 21/12, Е 21 С 3/20, 1975. (54) ГЕНЕРАТОР УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к горной промышленности и обеспечивает воэможность использования генератора ударных импульсов для повьппения эффективности устройств для нагнетания воды в горный массив эа счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и упрощения конструкции генератора. Для этого в корпусе 15 распределителя уэла 7 автоматическо-. го управления генератора выполнены кольцевые расточки (P) 17,19 и 22.

1273606

Распределитель выполнен в виде двухступенчатого двухпозиционного четырехходового золотника 10, Полость

P 19 гидравлически связана каналом

20 с камерой 21 рабочего хода гидроцилиндра 6. Периодически она сообщается со сливной P 17 и через P

22 — с гидроаккумулятором 11. Золотник 10 подпружинен и установлен с возможностью сообщения торцовой полости 16 управления со стороны перИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в устройствах импульсного нагнетания воды в горный массив для пылеподавления, дегазации. предотвра- .5 щения внезапных выбросов и горных ударов, с целью регулирования частоты и силы гидроударных импульсов.

Цель изобретения — обеспечение возможности использования генератора удар-1О ных импульсов для повышения эффективности устройств для нагнетания воды в горный массив за счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и для упрощения конструкции ,генератора.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства для импульсного нагнетания воды в горный массив, 20 нижнее положение золотника; на фиг, 2 — то же, верхнее положение золотника.

Устройство содержит напорную водную магистраль 1, обратный клапан 2, реле 3 давления, герметизатор шпура

4, генератор ударных импульсов, содержащий напорную камеру 5, корпус

6 гидроцилиндра двустороннего действия и узел 7 дистанционного автоматического управления. Гидроцилиндр двустороннего действия содержит поршень 8, который имеет возможность взаимодействовать посредством штока

9 с напорной камерой 5. Узел 7 дис- 35 танционного автоматического управления включает импульсное гидрораспределительное устройство в виде двухступенчатого двухпозиционного четывой ступени золотника 10 с P 17. Приводной гидронасос 13 связан гидролинией 25 со взводящей камерой 26 гидроцилиндра 6. Напорная водная магистраль 1 сообщается через канал с напорной камерой 5 гидроцилиндра 6.

Этим обеспечивается дистанционное автоматическое управление и плавное изменение рабочего режима золотника 10 и генератора в целом, 2 ил.

2 рехходового золотника 10. Кроме того, генератор гидроударных импульсов для импульсного нагнетания воды в горный массив содержит гидроаккумулятор 11, обратный клапан 12 и приводной гидронасос 13.

Двухступенчатый двухпозиционный четырехходовой золотник 10 содержит первую ступень и герметично прижат регулируемой пружиной 14 к установочному седлу в корпусе 15 с образованием торцовой полости 16 управления. Вторая ступень золотника 10 с большей площадью поперечного сечения выполнена с возможностью перекрытия сливной кольцевой расточки 17 в корпусе 15 от связи с торцовой полостью

18 управления со стороны большей ступени, Кроме того, на наружной поверхности тела золотника 10 выполнена кольцевая проточка 19, постоянно связанная каналом 20 с камерой 21 рабочего хода гидроцилиндра двустороннего действия и периодически сообщаемая со сливной кольцевой расточкой

17 и кольцевой расточкой 22, которая постоянно связана с гидроаккумулятором 11. Кольцевая проточка 19 в теле золотника 10 в исходном положении своими кромками перекрывает на вели ННу h cBR3b ее c poIIoJIHHTeJIbHOH кольцевой расточкой 22 и осуществляет взаимосвязь со сливной кольцевой расточкой 17 через открытый кольцевой зазор протяженностью h . Конструктивные величины h,. и h фиг. 1), а также h, и h (фиг. 2) характеризуют величины открытия и перекрытия соответствующих расточек корпуса

1273

606

20 з

15 золотником 10 соответственно в его нижнем и верхнем положениях, Так как сливная кольцевая расточка 17 соединена со сливом, то и кольцевая проточка 19 в теле золотника 10 и поршневая полость 21 в исходном положении соединены со сливом. Гидроаккумулятор 11 через обратный клапан 12 и гидролинию 23 соединен с нагнетательной магистралью 24, кото- 10 рая связана с приводным гидронасосом 13, Приводной гидронасос 13 постоянно связан гидролинией 25 со взводящей камерой 26 гидроцилиндра двустороннего действия и с торцовой 15 полостью 16 управления. Настройка золотника 10 на давление срабатывания осуществляется регулируемой пружиной 14 при помощи винта 27.

Генератор ударных импульсов и устройство для импульсного нагнетания воды в горный массив работают следующим образом.

При включении приводного гидронасоса 13 (фиг ° 1) рабочая жидкость 25 под давлением поступает иэ нагнетательной магистрали 24 по гидролинии

23 через обратный клапан 12 в гидроаккумулятор 11, производя его зарядку, и в торцовую полость 16 управления со стороны первой ступени двухступенчатого двухпоэиционного. четырехходового золотника 10. Кроме того, рабочая жидкость поступает по гидролинии 25 в камеру 21 рабоче3S го хода, осуществляя перемещение поршня 8 со штоком 9 в крайнее верхнее положение. Одновременно при перемещении поршня 8 со штоком 9 в верхнее положение иэ напорной водной магистрали 1 через обратный клапан 2 происходит подача порции воды в напорную камеру 5 через канал, выполненный в ней.

По достижении поршнем 8 со што45 ком 9 крайнего верхнего положения и окончании зарядки гидроаккумулятора 11, давление рабочей жидкости возрастает до величины, на которую настроен усилием регулируемой пружи50 ны 14 золотник 10. Усилие регулируемой пружины 14 выбирается, исходя из величины требуемого рабочего давления в гидросистеме и площади попереч-, ного сечения первой ступени золотника 10.

После преодоления давлениемрабочей жидкости усилия регулируемой пружины 14 происходит отрыв тела золотника 10 от седла и рабочая жидкость, поступающая в торцовую полость 18 со стороны второй ступени, начинает воздействовать на увеличившуюся площадь второй ступени. Так как усилие от давления рабочей жидкости намного превышает усилие регулируемой пружины 14, то золотник 10 резко перемещается вверх, проходит перекрытие

h и осуществляет при этом открытие

1 связи сливной кольцевой расточки 17 с торцовой полостью 18 управления со стороны большей ступени (фиг. 2).

Давление рабочей жидкости во всех полостях и гидролиниях начинает падать до сливного. Одновременно золотник 10, перемещаясь и пройдя перекрытие h, осуществляет закрытие связи посредством канала 20 камеры

-21 рабочего хода со сливной кольцевой расточкой 17 и открывает связь их с кольцевой расточкой 22, которая постоянно связана с гидроаккумулятором 11. Рабочая жидкость из гидроаккумулятора 11 поступает по каналу

20 в камеру 21 рабочего хода и начинает перемещать поршень 8 со штоком 9 в нижнее положение. По мере перемещения поршня 8 рабочая жидкость иэ взводящей камеры 26 по гидролини 25 удаляется на слив. Шток

9 перемешается в напорной гидрокамере 5 вниз, сжимая находящуюся там воду. Вода, находящаяся в напорной гидрокамере 5 и вьвкимаемая оттуда перемещающимся вниз штоком 8, на который в данный момент воздействует давление рабочей жидкости, выбрасываемой из гидроаккумулятора 11, через реле 3 давления и герметизатор шпура 4 поступает в горный массив.

Когда поршень 8 со штоком 9 опускаются, давление вытесняемой из вэводящей камеры 26 рабочей жидкости падает до минимума, при котором усилие регулируемой винтом 27 пружины

14 становится большим, чем сила воздействия на поперечное сечение золотника 10 давления рабочей жидкости в торцовой полости 18 со стороны второй ступени. В результате этого золотник 10 возвращается в исходное нижнее положение (фиг. 1), т.е. перекрывает связь торцовой полости 16 управления со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой 17.

После того, как золотник 10 садится

S 1273606 на установочное седло, цикл работы ро генератора ударных импульсов в уст- об ройстве для импульсного нагнетания ме воды в горный массив повторяется в ак автоматическом режиме. 5

Период задержки золотника 10 в уп нижнем положении (фиг. 1) регулиру- и ется временем зарядки гидроаккумуля- с тора 11 и временем реверса поршня 8 з со штоком 9 гидроцилиндра 6 двусто- 10 в роннего действия. Задержка золотни- п ка 10 в верхнем положении (фиг. 2) п определяется временем истечения иэ д взводящей камеры 26, которое зависит . н от регулируемой величины потенциаль- 1$ ч рой энергии, накопленной в гидроак- и кумуляторе 11. Изменяя регулируемой п пружиной 14 при помощи винта 27 ве- у личину настройки давления срабатыва- нь ния золотника 10 и производитель- 20 » ность приводного гидронасоса 13, можно в широких пределах варьировать р частотой следования импульсов, прон должительностью и объемом импульсного нагнетания воды в горный массив.

Повышение эффективности нагнетания воды в горный массив в предлагаемом устройстве по сравнению с известными достигается тем, что определяющйе параметры: частота следования импульсов, объем нагнетания воды, величина давления, сила удара и продолжительность импульсного нагнетания могут быть выбраны оптимальными соответствующей настройкой двухступенчатого двухпоэиционного четырехходового золотника 10 и приводного гидронасоса 13.

Ю

Формула изобретения

Генератор ударных импульсов, включающий корпус гидроцилиндра двустоннего действия, поршень со штоком, разующими напорную, взводящую кару и камеру рабочего хода, гидрокумулятор, нагнетательную и сливую магистрали, гидронасос и узел равления, состоящий из корпуса расределителя с установочным седлом и ливной расточкой и двухступенчатого олотника с расточкой, у которого торая ступень имеет большую плошадь оперечного сечения, чем первая стуень, образующая с корпусом распреелителя торцовую полость управленя, отличающийся тем, то, с целью обеспечения возможности спользования генератора ударных имульсов для повышения эффективности стройств для нагнетания воды в горгй массив за счет регулирования си и частоты гидроударных импульсов для упрощения конструкции генератоа, в корпусе распределителя выполена дополнительная кольцевая расочка, сливная расточка корпуса выолнена кольцевой, причем расточка двухступенчатого золотника также выполнена кольцевой по его наружной поверхности и ее полость гидравлически связана с камерой рабочего хода и с возможностью периодического сообщения — со сливной кольцевой расточкой в корпусе распределителя, а также через дополнительную кольцевую расточку — с гидроаккумулятором, при этом двухступенчатый золотник подпружинен и установлен.с возможностью сообщения торцовой полости

:управления со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой корпуса распределителя, причем гидронасос постоянно соединен с взводящей камерой, а в напорной камере выполнен канал для сообщения с напорной водной магистралью.

1273606

Составитель И. Фадеева

Редактор И. Касарда Техред В.Кадар Корректор Т. Колб

Заказ 6406/3 1 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4