Гидроклин

 

Изобретение относится к горному делу и строительству и предназначено для разрушения горных пород и прочих монолитных объектов. Цель изобретения - упрощение конструкции гидроклина. Гидроклин содержит силовой гидроцилиндр (СГЦ) 10 с поршнем 13 со штоком 14, с которым связан клин. Он охвачен распорными щеками, связанными с СГЦ 10. Соосно в СГЦ 10 на поршне 13 установлены эластичные кольца (ЭК) 17 с чередованием по высоте СГЦ 10 с опорными кольцевыми элементами (КЭ) 15 и 18. Толщина КЭ 15 и 18 уменьшается от центра в радиальном направлении. Одна из поверхностей каждого КЭ 15 и 18, прилегающая к соответствующему КЭ 15 и 18, выполнена в радиальном направлении с упорной ступенью. В поршневой и штоковой полостях СГЦ 10 между его торцовыми стенками и крайним от поршня 13 опорным кольцом 15 и поверхностью поршня 13 со стороны штока 14 установлены прижимные элементы в виде распорных пружин 24 и 25. Упираясь в торцы СГЦ 10 пружины 24 и 25 сжимают пакет ЭК 17 и КЭ 15, 18. Пружины 24 и 25, ЭК 17 и КЭ 15 и 18 образуют мультипликатор. При подаче жидкости под давлением в СГЦ 10, она давит на поршень 13 непосредственно и через КЭ 15. Кроме того, дополнительное усилие возникает при радиальной раздвижке ЭК 17. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1602991 А1 (я)з Е 21 С 37/02

ГОСУДАPСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.::р ь,, ь, „ » ь, - ь1» » А Гь

Иь »н .:- » : :"-Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609575/23-03 (22) 28.11.88 (46) 30,10.90. Бюл. ¹ 40 (75) Г.А. Синиченко (53) 622.231.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 402661, кл. Е 21 С 37/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 941575, кл. Е 21 С 37/02, 1980. (54) ГИДРОКЛИН (57) Изобретение относится к горному делу и строительству и предназначено для разрушения горных пород и прочих монолитных объектов. Цель изобретения — упрощение конструкции гидроклина. Гидроклин содержит силовой гидроцилиндр (СГЦ) 10 с поршнем 13 со штоком 14, с которым связан клин.

Он охвачен распорными щеками, связанными с СГЦ 10. Соосно в СГЦ 10 на поршне 13 установлены эластичные кольца (ЭК) 17 с чередованием по высоте СГЦ 10 с опорными кольцевыми элементами (КЭ) 15 и 18. Толщина КЭ 15 и 18 уменьшается от центра в радиальном направлении. Одна из поверхностей каждого КЗ 15 и 18, прилегающая к соответствующему КЭ 15 и 18, выполнена в радиальном направлении с упорной ступенью. В поршневой и штоковой полостях

СГЦ 10 между его торцовыми стенками и крайним от поршня 13 опорным кольцом 15 и поверхностью поршня 13 со стороны штока 14 установлены прижимные элементы в виде распорных пружин 24 и 25. Упираясь в торцы СГЦ 10, пружины 24 и 25 сжимают пакет ЭК 17 и КЭ 15, 18. Пружины 24 и 25.

ЭК 17 и КЭ 15 и 18 образуют мультипликатор. При подаче жидкости под давлением в

СГЦ 10, она давит на поршень 13 непосредственно и через КЗ 15, Кроме того, дополнительное усилие возникает при радиальной раздвижке ЭК 17. 2 з.п, ф-лы, 4 ил.

1602991

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к устройствам для отделения блоков от массива по строчке шпуров дробления негабаритов и разрушения фундаментов.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

На фиг,1 изображен гидроклин, общий вид, совмещенный с продольным разрезом; на фиг.2 — силовой гидроцилиндр, продольный разрез; на фиг,3 — взаимное расположение деталей мультипликатора и силового гидроцилиндра перед началом их затяга (взаимное расположение деталей мульти-. пликатора и гидроцилиндра после окончания их затяга в процессе сборки показано на фиг.2); на фиг.4 — расчетная схема действия устройства (схема усилий, действующих в зоне контакта эластичного кольца и опорного кольцевого элемента), Гидроклин содержит клин 1, распорные щеки 2 и 3, упругие элементы 4 и 5, корпус

6, уплотнение 7, шпильки 8, гайки 9, гидроцилиндр 10 с резьбовыми отверстиями 11 и

12, поршень 13 со штоком 14, опорный кольцевой элемент 15 со ступенью 16, эластичные (резиновые) кольца 17, опорные кольцевые элементы 18, одна поверхность

19 которых выполнена конической, т.е, толщина элементов 15 и 18 уменьшается от центра в радиальном направлении, а вторая поверхность 20 выполнена плоской со ступенью 21, B радиальном направлении имеющей фаску 22 под углом 45О.

Набор колец 17 с расположенными между ними элементами 18 установлен на поршне в поршневой полости гидроцилиндра 10 и ограничен с одной стороны элементами 15, а с другой стороны поршнем 13. примыкающая к набору поверхность 23 которого также выполнена конической. При этом внутри цилиндра 10 между его торцом и элементом 15установлена распорная пру-. жина 24, а между поршнем 13 со стороны штока и торцом гидроцилиндра, образуемым корпусом 6, установлена распорная пружина 25. Гидроцилиндр 10 образует фланцевое соединение с корпусом 6, прокладкой 26, шпильками 8 и гайками 9. Между корпусом 6 и штоком 14 установлено уплотнение 7, Клин 1 связан со штоком 14, распорные щеки 2 охватывают клин 1 и связаны с корпусом гидроцилиндра. Эластичные кольца 17 являются радиальными клиновыми элементами. Распорные пружины 24 и 25 являются прижимными элементами. Элементы 17, 24, 25, 15 и 18 образуют мультипликатор.

Гидроклин работает следующим образом, Рабочий орган устройства. состоящий из распорных щек 2,3 и расположенного между ними клина 1, вставляют в предварительно пробуренный шпур, затем через от5 верстие 11 в гидроцилиндр 10 подают рабочую жидкость, давление которой в си, ловом гидроцилиндре преобразуется в осе- . вом усилие, передаваемое штоком 14 клину

1. В результате распирания клином 1 щек 2

10 и 3 выбирается зазор между ними и стенками шпура, а дальнейший рост осевого усилия, передаваемого штоком 14 клину 1, приводит к тому, что распорные щеки 2 и 3 раскалывают породу. После разрушения по15 роды рабочую жидкость подают в отверстие

12 гидроцилиндра 10 и возвращают устройство в.исходное положение, Суммарное осевое усилие Р, передаваемое штоком 14 клину 1, равно

20 P = P1+ Pz+ Рз, где P> — осевое усилие, создаваемое давлением рабочей жидкости на поршень 13;

Pz — осевое усилие, создаваемое давлением рабочей жидкости на элемент 15;

25 Рз — осевое усилие, создаваемое резиновыми кольцами 1.7 в результате их радиального давления на конические поверхности элементов 18.

Усилие Р> определяется по формуле

30 Р =р л D /4, где р — величина внутреннего давления рабочей жидкости;

0 — внутренний диаметр колец 17.

Усилие P z определяется по формуле

35 Pz=рл (D i-Dz )/4, где D — внутренний диаметр гидроцилиндра 10;

Dz — внутренний диаметр элемента 15.

Помимо того, что рабочая жидкость ока40 зывает осевое давление на поршень 13 (создавая усилие Р ) и. элемент 15 (создавая усилие Pz), она одновременно оказывает радиальное давление на резиновые кольца 17.

45 Радиальноеусилие,созданноедавлением рабочей жидкости на одном резиновом кольце 17, определяется по формуле (см. фиг.4)

Pp =- p л 0 (д -h), 50 где д — высота резинового кольца 17(по его внутреннему диаметру);

h — высота ступени 21 в металлическом элементе 18.

Указанное радиальное усилие преобра55 зуется на конической поверхности 19 металлического элемента 18 в осевое усилие.

Po - Pp clgQ .

Поэтому осевое усилие Рз; создаваемое всеми вместе резиновыми . кольцами 17 в !

1602991 результате их давления на конические поверхности металлических элементов 18. можно определить по формуле

Рз=Ро .n=Pp Giga и=

= р л 0 (д - h) ctg a n, 5 где и — количество резиновых колец.

Оптимальными являются величины угла а в пределах от 4 до 10 (чем меньше величина а, тем больше усилие Рз).

Так, например, .при О = 2 см; D> - 6 см; 10

Dz = 2 см; р = 300 кгс/см; д = 1,4 см; h-.= 0,4 см; a = 7; n = 4 получим следующие величины усилий;

P1 = 942 кгс; P2 = 7536 кгс; Рз

=61372 кгс. 15

Суммарное осевое усилие, передаваемое штоком 14 на клин 1, составляет

P = P + Р2+ Рз = 69850 кгс.

Гидроклин собирают следующим образом (фиг.2, 3). 20

В гидроцилиндр 10, установленный вниз дном, закладывают пружину 24, затем элемент 15, далее, чередуя, кольца 17 и элементы 18 (причем кольца 17 располагаются внутри ступеней 16 и 21 элементов 15 и 18, 25 как это показано на фиг.3), а после последнего кольца 17 устанавливают поршень 13, пружину 25, и между цилиндром 10 и корпусом 6 помещают прокладку 26, а затем с помощью шпилек 8 и гаек 9 затягивают 30 фланцевое соединения, образованное цилиндром 10 и корпусом 6.

При этом происходитдеформация резиновых колец 17 (из положения, показанного на фиг.3, в положение, показанное на 35 фиг.2), и силовой гидроцилиндр готов к использованию ию.

Рабочее положение гидроклинового устройства показано на фиг,1. При этом гидроцилиндр 10 расположен вверх дном.

Формула изобретения

1, Гидроклин, включающий силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, клин, связанный со штоком, охватывающие клин распорные щеки, связанные с корпусом гидроцилиндра, мультипликатор с прижимными радиальными клиновыми и прилегающими к ним опорными кольцевыми элементами, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции радиальные клиновые элементы выполнены в виде эластичных колец, соосно установленных в гидроцилиндре на поршне с чередованием по высоте гидроцилиндра с опорными элементами, имеющими толщину, уменьшающуюся от центра в радиальном направлении.

2. Гидроклин по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что одна из поверхностей каждого опорного кольцевого элемента, прилегающая к соответствующему эластичному кольцу, выполнена в радиальном направлении с упорной ступенью, имеющей фаску под углом 45О.

3. Гидроклин по и. 1, о тл ич а ю щ и йс я тем, что прижимные элементы выполнены в виде распорных пружин, установленных в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра между его торцовыми стенками и крайним от поршня опорным кольцом и поверхностью поршня со стороны штока соответственно.

1602991 ф)р -(17

1602991

Составитель А. Райский

Редактор М. Бандура Техред M.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ ЗЗб6 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рэушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101