Устройство для разрушения горных пород струей жидкости

 

Изобретение относится к инструменту для резки горных пород. Сущность: рабочий дисковый орган выполнен с осевым и радиальными каналами для подвода жидкости и разрушаемому материалу и ycfaHOB- лен с возможностью вращения посредством привода. На выходе радиальных каналов установлены форсунки. 2 ил.

СО«ОЗ СОВЕТСКИХ

ГОЦИАЛИСТИчГСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 25/60

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4899084/03 (22) 26.11,90 (46) 15,02,93, Бюл. М 6 (76) M.À.Ìàêàðîâ (56) Авторское свидетельство СССР

М 866175, кл. Е 21 С 25/60, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД СТРУЕЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к инструменту для резки и обработки горных пород струей жидкости в стационарных условиях. Подача жидкости к месту резания обеспечивается без использования высокопрочных транспортирующих трубоп роводов.

Известно устройство, включающее в себя полый дисковый ротор, имеющий канал для подвода жидкости, привод для вращения ротора и заборный орган. Это устройство имеет следующие недостатки: использование большого количества. жидкости в результате потерь из-за встречного ударного действия аксиального хвостовика во встречный поток жидкости в полости ротора; работа заборного устройства хвостовика в полости ротора под влиянием набегающего потока жидкости за счет сопротивления заборного устройства ограничивает его обороты и создает необходимость использования дополнительных затрат энергии нэ преодоление сопротивления деталей заборника с потоком жидкости..

Вследствие этого ударная сила струи имеет ограниченное действие и невысокий КПД.

Целью настоящего изобретения является создание режущего инструмента (резец, фреза) для обработки горных пород (мрамор, гранит) струей высоконапорной жидко!

Ж. 1796021 АЗ (57) Изобретение относится к инструменту для резки горных пород. Сущность: рабочий дисковый орган выполнен с осевым и радиальными каналами для подвода жидкости и разрушаемому материалу и установлен с возможностью вращения посредством привода. На выходе радиальных каналов установлены форсунки. 2 ил. сти путем увеличения кинематической силы удара струи жидкости об обрабатываемую деталь, Указанная цель достигается тем, что вращающийся ротор с оборотами, близкими к критическим за счет центробежных сил, через радиальные каналы повышает давление жидкости на пер«ферии диска перед форсункой. Кроме того, вращение диска производится в сторону движения струи иэ форсунки, что способствует получению дополнительного ударного вектора скорости относительно неподвижной обрабатываемой детали. При таком способе относительная скорость вылетающей из форсунки струи концентрирует мощный кинематический удар на разрезаемую деталь.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для обработки горных пород — гидрофреза состоит из подводящего трубопровода 1, заборного устройства, рабочего диска 3 с уплотнением 2, радиальных каналов 4, форсунок 5, редуктора 6 и привода 7. На рисунке показана обрабатываемая деталь 8.

Работает устройство следующим образом.

От привода 7 через редуктор 6 диск приводится во вращение. Жидкость от насоса

1796021 через трубопровод 1 под давлением Р поступает в заборное устройство рабочего диска 3. По радиальным каналам 4 жидкость за счет центробежных сил увеличивает дав-. ление в канале столба до периферии, где 5 установлена форсунка 5, и через формирующее отверстие в форсунке жидкость со скоростью, близкой к звуковой или сверхзвуковой ударяет отбрабатываемую деталь.

На срезе форсунки 5 вытекающая через нее 10 струя жидкости, относительно обрабатываемой. детали 8 имеет суммарную скорость: скорость от давления в полости диска и скорость, полученную за счет вращения диска

3. На периферии диска перед форсункой 5 образуется суммарное давление

PC= Р.+Р„, где PH — давление насоса, Рц — давление центробежное

Р â€” mw .Я, ... 20 ч

25 и каналы для подвода жидкости к разрушаемому материалу, о тл ич а ю щ е е с я тем, что с целью увеличения кинетической энергии струи жидкости, каналы для подвода жидкости к разрушаемому материалу вы30 полнены в теле диска, расположены по его радиусу и имеют форсунки.

Формула изобретения

Устройство для разрушения. горных пород струей жидкости, включающее дисковый рабочий орган с осевым каналом для подвода жидкости, установленный с возможностью вращения при помощи привода, где m — масса, w —.угловая скорость вращения диска.

R — радиус диска

w=2X п, где n — число оборотов диска

Рц=т 4 л nR

Рс=4зР mRn + Рн

Струя жидкости в радиальной полости диска, выходящая из форсунки имеет вектор скорости, полученный от сложения давления на входе в осевой канал.и от влияния центробежной силы при вращении диска; К указанйому вектору скорости суммируется скорость вращения "диска относительно неподвижной обрабатываемой детали. Таким образом, обрабатываемая горная порода испытывает значительно большее усилие режущей струи, чем от стационарного насоса при тех же режимах работы.

1796021

Составитель M.Ìàêàðîâ.

Техред М;Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор

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

Заказ 444 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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