Гидроклиновое устройство

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отделении блоков камня и при разрушении бетонных сооружений. Цель - повышение надежности в работе и улучшение эксплуатационных качеств устройства. Со штоком 3 силового гидроцилиндра (ГЦ) 1 устройства связан распорный клин 4, к рабочим граням которого прилегают раздвижные щеки 5, связанные с торцом корпуса ГЦ 1. На корпусе ГЦ 1 установлена система нагнетания жидкости через обратный клапан в поршневую полость ГЦ 1, выполненная в виде привода 8 вращения с валом 13 с эксцентриком и плунжерного насоса (ПН) 7, взаимодействующего с эксцентриком. Концентрично на корпусе ГЦ 1 установлен аккумулирующий резервуар (АР) 9, имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость ПН 7. С магистралью подвода жидкости из АР 9 сообщена промежуточная емкость. Наружные стенки аккумулирующего резервуара выполнены гибкими и упругими. С возможностью сообщения в одном положении рабочей полости ПН 7 с поршневой полостью ГЦ 1 и штоковой полости ГЦ 1 с промежуточной емкостью, а в другом положении рабочей полости ПН 7 со штоковой полостью ГЦ 1 и поршневой полости ГЦ 1 с промежуточной емкостью расположен распределительный кран 10. Для раздвижки щек 5 кран 10 переводят в положение, сообщающее рабочие полости ПН 7 поршневой полостью ГЦ 1, а штоковую полость ГЦ 1 с емкостью Н. При этом АР 9 всегда сообщен с промежуточной емкостью, а поршень 2 со штоком 3 выдвигается. Для обратного хода кран 10 переводят в положение, при котором поршневая полость ГЦ 1 сообщена с промежуточной емкостью, а штоковая полость с рабочими полостями ПН 7. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 Е 21 С 37/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) ГИДРОКЛИНОВОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отделении блоков камня и при разрушении бетонных сооружений, Цель — повышение надежности в работе и улучшение эксплуатационных качеств устройства, Со штоком 3 силового Гидроцилиндра (ГЦ) 1 устройства связан распорный клин 4, к рабочим граням которо, го прилегают раздвижные щеки 5, связанные с торцом корпуса ГЦ 1. На корпусе ГЦ 1 установлена система нагнетания г 44

4

26

22

1/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4671844/03 (22) 03.04,89 (46) 15.08.91. Бюл. 1Ф 30 (71) Научно-инженерный центр "Импульс"

Института автоматики АН КиргССР (72) О.Д.Алимов, M,T.Ìàìàñàèäîâ и

P.À.Måíäåêååâ (53) 622,232 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 998752, кл. Е 21 С 37/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1218104, кл. Е 21 С 37/02, 1984 ос ! 4

О >

1670120

10 жидкости через обратный клапан в поршневую полость ГЦ 1,выполненная в виде привода

8 вращения с валом 13 с эксцентриком и плунжерного насоса (ПН) 7, взаимодействующего с эксцентриком, Концентрично на корпусе ГЦ 1 установлен аккумулирующий резервуар (AP)

9, имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость ПН 7. С магистралью подвода жидкости из AP 9 сообщена промежуточная емкость. Наружные стенки аккумулирующего резервуара выполнены гибкими и упругими. С возможносгью сообщена в одном положении рабочей полости ПН 7 с поршневой полостью ГЦ 1 и штоковой полости ГЦ 1 с промежуточной

Изобретение относится к горному делу, а именно к гидроклиновым устройствам для направленного разрушения монолитов камня и бетона при добыче блоков природного камня и реконструкции сооружений, Целью изобретения является повышение надежности в работе и улучшение эксплуатационных качеств устройства.

На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 — сечение А-А и Б-Б на фиг. 1 и

2 соответственно, конструкция плунжерного насоса распределительного крана; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 2,конструкция распределительного крана (продольный разрез); на фиг. 5 и 6 — разрез Г-Г на фиг. 4 при двух положениях распределительного крана; на фиг. 7 и 8 — разрез Д-Д на фиг, 4 при двух положениях распределительного крана, Гидроклиновое устройство состоит из силового гидроцилиндра 1 (фиг. 1) с поршнем 2 и штоком 3, клина 4. спелиненного со штоком, и двух распорных щек 5, связанных с торцом корпуса 6 системы нагнетания рабочей жидкости в виде плунжерных насосов

7 высокого давления с приводом 8 вращения, аккумулирующего резервуара 9 и распределительного крана 10. Плунжерные насосы скомпонованы со своим приводом на верхней крышке 11 цилиндра 1, в промежуточной емкости соосно с продольной осью устройства. Три плунжера 12 (фиг. 1-3) связаны с зксцентриковым валом 13 и находятся внутри цилиндров, выполненных в съемных сегментах 14, расположенных радиально и симметрично,под углом 120 между ними. Плунжеры 12 соединены с валом 13 привода 8 с помощью пальцев 15, вставляемых в отверстия между вилкой плунжеров 12 и сухарей 16 и стягиваются

55 емкостью Н, а в другом положении — рабочей полости Г1Н 7 со штоковой полостью ГЦ и поршневой полости ГЦ 1 с промежуточной емкостью расположен распределительный кран 10.Для раздвижки щек 5 кран 10 переводят в положение, сообщающее рабочие полости ПН 7 поршневой полостью ГЦ 1, а штоковую полость ГЦ 1 с емкостью Н. При этом AP 9 всегда сообщенс промежуточной емкостью, а поршень 2 со штоком 3 выдвигается. Для обратного хода кран 10 переводят в положение, при котором поршневая полость ГЦ 1 сообщена с промежуточной емкостью, а штоковая полость с рабочими полостями ПН 7. 4 з.п. ф-лы, 8 ил. несущими кольцами 17 вокруг подшипника

18, Сегменты 14 закрепляются на диск 19 шпильками 20 и имеют каналы 21, 22 всасывания и каналы 23 нагнетания рабочей жидкости. На диск 19 установлены вал 13 в сборе с плунжерами на подшипнике 24, а также конические обратные клапаны 25, находящиеся внутри корпусов, ввинчиваемых в посадочные гнезда под соответствующими каналами 23 нагнетания плунжеров. Насос герметически закрывается корпусной крышкой, внутри которой образована промежуточная емкость Н и являющейся несущей для закрепления привода, соединенного с валом 13. Камера насоса имеет внутри магнитный и сетчатый, в заливном отверстии (не показаны), фильтры, а также связь с камерой аккумулирующего резервуара А (фиг. 1) через магистраль подвода жидкости — трубопровод 26.

В крышке 11 гидроцилиндра выполнены каналы 27, 28, 29 нагнетания, полость давления Д и каналы 30. 31 слива, взаимно сопряженные соответст зующими каналами диска 19 и распределителя 10. Места соединений деталей герметизированы уплотнениями 32 в виде прокладок и резиновых колец.

На крышку 11 крепятся также диск 19 шпильками ЗЗ и распределитель 10 болтами

34 (фиг, 4).

Цилиндр 1 уплотнен нижней крышкой

35 (фиг. 1), гайкой 36. Ступенчатые кольцевые проточки гайки 36 и кольца 37 служат для надевания эластичного рукава, образующего гибкую пружинящую наружную стенку резервуара А концентрично к цилиндру, для установки крышки 38. Рукав имеет воэможность сокращаться, плотно прилегая к с енкам цилиндрам 1, и создавать постоянный предварительный напор в камере Н насоса, Объем резервуара выбирается из расчета разности объемов поршневой П и

1670 120

В пробуренный в породе шпур вставляется гидроклиновое устройство, подключается источник 44 энергии, ручка 46 управления поворачивается в положение "Вывод" (фиг, 6) и включается кнопка 45 (фиг. 1). Вал

13 вращается, плунжеры 12 вытесняют рабочую жидкость через канал 23 и клапан 25 в полость Д (фиг. 2, 3). Оттуда жидкость нагнетается через канал 28 и. проходя выточку 66, канал 57, попадает в канал 49 вы- 4 сокого давления (ВД). Далее через отверстие 58, лыску 64, канал 60 которые соединяют канал 29 поршневой полости П, давит на поршень, клин 4 распирает щеки 5 и разрушает породу. При этом нагнетание жидкости в поршневую полость сопровождается сливом (С) жидкости иэ штоковй полости LU. Это осуществляется следующим образом. Иэ штоковой полости через трубопровод 39 (фиг. 1) жидкость поступает в кран 10 и, проходя канал 61, выточку 67, лыску 63 (фиг. 6), канал 59, попадает в канал

1.

30 и сливается в камеру насоса Н (фиг.3).

Таким образом емкость Н постоянно наполштоковой Ш полостей цилиндра и половины полезного объема емкости Н, включая объем жидкости, помещаемой в трубопроводах

26 и 39 и в полости Д, Щеки расположены на перегородках 40 корпуса 6 и стянуты к рабочим граням клина кольцом 41 из полиуретана. Для удобства работы предусмотрены рукоятки 42 и 43, одна из них имеет подвод источника 44 энергии (в данном случае кабель) и кнопку

45 включения, имеется также ручка 46 управления распределительных кранов.

Распределительный кран 10 состоит из корпуса (фиг. 4), внутри которого установлен цилиндрический стержень 47 с возможностью поворота через ручку 46, соединенную пальцем 48. В стержне 47 выполнен центральный канал 49, в котором предусмотрен предохранительный клапан — запорный шарик 50 с пружиной, поршень-уплотнитель

51, винт 52 с пробкой. Запорный шарик 50 постоянно закрывает канал 49 высокого давления от канала 53 сброса давления.

Кран герметизируется в корпусе с двух сторон кольцами 54. его рабочие позиции фиксируются фиксатором 55, поворот ограничивается винтом 56. Корпус крана 10, стержень 47 имеют в соответствующих местах отверстия 57-62, лыски 63-65 и выточки

66, 67, осуществляющие связь с напорными

28, 29 и сливными 30. 31 магистралями гидросистемы (фиг. 2-8).

Устройство работает следующим образом.

1S

2О

«3 няется жидкостью, поступающей из одной из полостей цилиндра (в данном случае иэ штоковой) и резервуара А (фиг. 1).

Для возвращения клина в исходное положение ручка 46 поворачивается на позицию "Возврат "(фиг.5) .Потоки жидкости меняют направление, это указано направлением стрелок ВД и С. При этом жидкость из поршневой полости П вытесняется через канал 30 (фиг. 3) в емкость Н и заполняет полость резервуара А (фиг. 1), растягивая эластичный рукав к стенкам крышки 38.

В случае повышения рабочего давления жидкости срабатывает предохранительный клапан и следующим образом осуществляется сброс давления. Избыточное давление в канале 49 нагнетания (фиг. 4) преодолевает усилие пружины, настроенной на заданное расчетное давление, и смещает запорный шарик 50 из седла, жидкость поступает в канал 53 сброса. Оттуда через лыску 65 (фиг. 7, 8), канал 62 попадает в канал 31 (аналогичный каналу 30) и сливается в емкость Н (фиг. 2, 3). При этом канал 31 имеет постоянную связь с напорной магистралью 49 и закрыт лишь запорным шариком

50 предохранительного клапана. Положения каналов сброса давления при выдвижении и возврате клина представлены на фиг, 7и8, Гидроклиновое устройство повышает наджнлсть действия и эксплуатационные качтлства по сравнению с известными гидрг.клиньями, Замкнутая гидросистема устрайс ва создает возможность применять о качестве привода KBK электро-, так и пневмодвигатель. уменьшить габариты и вес а.:кумулнру«още о резервуара.

Крэме того, соосная компоновка блоков устройства облегчает его манипуляцию при работе и транспортировку»а месте работы, создает благоприятные условия дл« комплектации ими буровой техники, Формула изобретения

1. Гидроклиновое устройство, включающее силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный со штоком, раздвижные щеки, прилегающие к рабочим граням клина и свяЗанные с торцом корпуса гидроцилиьдра, установленную нв корпусе систему нагнетания жидкости через обратный клапан в поршневую полость гидроцилиндра в виде привода вращения с валом с эксцентриком, плунжерного насоса, взаимодействующего плунжером с эксцентриком. аккумулирующий резервуар, концентрично установленный на колпмсе

1670120

17 Ю

glgz 2 гидроцилиндра и имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость плунжерного насоса, распределительный кран, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и улучшения эксплуатационных качеств устройства, оно снабжено промежуточной емкостью, сообщенной с магистралью подвода жидкости из аккумулирующего резервуара, при этом распределительный кран установлен с возможностью сообщения в одном положении рабочей плоскости плунжерного насоса с oopUjHBBoh полостью гидроцилиндра и штоковой полости гидроцилиндра — с промежуточной емкостью, à в другом положении — рабочей полости плунжерного насоса со штоковой полостью гидроцилиндра и поршневой полости гидроцилиндра — с промежуточной емкостью, при этом наружные стенкИ аккумулирующего резервуара выполнены гибкими.

2. Устройство по и, 1, отл ич а ю ще ес я тем„что промежуточная емкость и привод вращения установлены последовательно и соосно на торце корпуса, оппозитном, раздвижным щекам, при этом плунжерный насос установлен в промежуточной емкости, 3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что система нагнетания снабжена дополнительными плунжерными насосами, имеющими конструкцию и связи, аналогичные основному, при этом все плунжерные насосы установлены радиально в промежуточной емкости, 4, Устройство по и. 1 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что распределительный кран

15 снабжен клапаном предельного давления системы нагнетания.

5,Устройство по п.1, отлича ющеес я тем, что стенки аккумулирующего резервуара выполнены упругими и установлены с возможностью прилегания к корпусу.. гидроцилиндра при отсутствии жидкости в . этом резервуаре.

Н 1J

23

57

5/

1670120 у

/ а-А

О

Составитель Л.Ишукин

Редактор М. Бандура Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 2724 Тираж 288 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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