Молот для разрушения горных пород

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

ЬЭ

CO

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4901348/03 (22) 09.01.91 (46) 30.10.93 Бюл. Йа 39 — 40 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) Темнов B.И.; Шибнев BA. (73) Ухтинский индустриальный институт (54) МОЛОТ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ Г10РОД (57) Изобретение относится к строительной технике. а именно к устройствам для разрушения горных пород. Сущность изобретения: для обеспечения замены рабочей части клина-рыхпитепя без замены вибратора на нижнем конце ступени 1 клина-рыхлитепя и верхнем конце ступени 2 выполнены (И) RU (11) 2002052 С1 (51) 5 ЕИ С 37 18 фланцы для болтового соединения. Цилиндрический конец ступени 1 входит в глухое отверстие сту— пени 2. Между ними помещена прокладка 3 из мягкого металла ипи в ступени 1 выполнено соосное отверстие с резьбой и коническим выступом.

Торец ступени 2 имеет коническое отверстие, а на конце цилиндрической ее части нарезана резьба.

Прокладка 3 из мягкого металла имеет коническую форму. Жесткость соединения обеспечивается резьбовым соединением ступени 1 со ступенью 2, Конец ступени 1 и отверстие в ступени 2 могут иметь также форму усеченного конуса Жесткость соединения может быть обеспечена клиновым штифтом (контргайкой) 4. 5 ил.

2002052 (узел t) выполнено жесткое разъемное соединение ступени 1 с нижней рабочей частью

50 клина-рыхлителя.

На фиг. 2 изображен вариант конструктивного решения узла I, На нижнем конце ступени 1 и верхнем конце ступени 2 выполнены фланцы для болтового соединения.

Цилиндрический конец ступени 1 входит в глухое отверстие ступени 2. Между ними для создания плотного акустического контакта тей одна из них выполняется с выступом в предварительно помещена прокладка 3 из пластичного металла или сплава. Достаточформе цилиндра, конуса или усеченного конуса. а другая имеет углубление соответствующей формы. Взаимное прижатие ную жесткость соединения обеспечивают

Изобретение относится к горному делу и строительству, в частности к устройствам для разрушения горных пород, Известен гидромолот, включающий ударную часть, перемещающуюся в рабочем цилиндре, сливную и напорную магистрали и клин-рыхлитель, Известен также молот для разрушения горных пород, имеющий ударную часть в виде магнитострикционного вибратора и клина-рыхлителя ступенчатой формы с переходом от одной ступени к другой посредством конической поверхности.

В известной конструкции молота с магнитострикционным вибратором замена рабочей части клина-рыхлителя возможна только вместе с вибратором, т.к, соединение клина-рыхлителя с вибратором является неразъемным, Цель изобретения — повышение производительности за счет сокращения непроизводительных затрат времени на замену рабочей части клина-рыхлителя беэ демонтажа молота.

Поставленная цель достигается тем, что клин-рыхлитель выполнен разъемным в зоне верхней конической ступени, т.е, в зоне нулевого значения продольных упругих колебаний с акустически плотным соединением посредством прокладки из пластичного металла или сплава, имеющего модуль упругости в пределах (7000...12700 Н/м ). Необходимость установки такой прокладки между торцовыми поверхностями. сопряженных ступеней обусловлена требованием акустической плотности по, всей площади торцовых поверхностей, которая может быть обеспечена деформацией прокладки и заполнением ее материалом микронеровностей, а также выравниванием отклонений от заданной формы торцевых поверхностей при прижатии их.друг к другу. Акустическая плотность соединения торцов теоретически может быть достигнута и шлифованием их поверхностей с достаточно высокой точностью обработки. Однако при этом стоимость устройства будет значительно более высокой по сравнению с предлагаемым вариантом, Невыполнение этих условий приведет к ослаблению мощности импульса в месте разъема, т,е. к снижению КПД устройства.

Соединение, обеспечивающее достаточную плотность связи сопряженных ступеней, может иметь различные варианты конструктивного решения, Например, для обеспечения соосности соединяемых час5

45 торцовых поверхностей сопряженных ступеней может быть осуществлено посредством выполненных с ними заодно (приваренных к ним) фланцев болтами или шпильками или посредством резьбы, нарезанной на концах соединяемых частей (на стержне и в отверстии), клиновым штифтом и т.п.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается тем, что в нем клин-рыхлитель выполнен с разъемом, позволяющим сравнительно легко заменять рабочую часть клина-рыхлителя, осуществляя при этом акустически плотное соединение. Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию "Новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что разъемные соединения рабочего инструмента с приводом известны, например конструкция гидромолбта, пневмомолота и другие. Они предусматривают разъемное соединение клина-рыхлителя с колебательным узлом, однако в этих устройствах соединение передает не волновые, а ударные импульсы и не является акустически плотным. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "Существенные отличия", На фиг. 1 — 4 изображено устройство и варианты конструктивного решения узла I жесткого разъемного соединения двух частей клина-рыхлителя (разрезы), На фиг, 1 изображен общий вид молота с выступающим из корпуса клином-рыхлителем, цилиндрическая ступень 1 которого, имеющая максимальный диаметр, жестко соединена (с возможностью разъема) со следующей цилиндрической ступенью 2, имеющей меньший диаметр, Цилиндрическая ступень 1 в верхней части акустически плотно связана с магнитострикционным вибратором (зто соединение находится внутри корпуса и на чертежах не показано). В зоне конусообразной ступени

2002052

50 болты (шпильки) 4 со шплинтами или контргайками.

На фиг, 3 изображен вариант другого конструктивного решения узла 1. В ступени

1 выполнено соосное глухое отверстие с резьбой и коническим выступом. Торец ступени 2 имеет соосное коническое отверстие, а на конце цилиндрической ее части нарезана резьба. Прокладка 3 иэ пластичного металла имеет коническую форму, Жесткость соединения обеспечивается резьбовым соединением ступени 1 со ступенью 2, Контргайка 4 предотвращает ослабление резьбового соединения в процессе работы. Вариант конструктивного решения узла I на фиг. 4 аналогичен варианту, изображенному на фиг. 2. Отличие в том, что конец ступени 1 и отверстие в ступени 2 имеют не цилиндрическую форму, а форму усеченного конуса. Вариант конструктивного узла 1, изображенный на фиг. 5, отличается тем. что в торце ступени 1 выполнено глухое соосное цилиндрическое отверстие, диаметр которого равен диаметру ступени

2. Конец ступени 2 вставляется в отверстие ступени 1, на дно которого помещена прокладка 3 того же диаметра из пластичного металла. Жесткость соединения в этом варианте обеспечивает клиновый штифт с гайкой, закрепленной шплинтом или контргайкой.

Иэ предложенного на фиг, 2, 3, 4, 5 набора вариантов конструктивного решения узла I (фиг. 1) можно составить и другие комбинации, например, любая иэ приведенных форм конца одной ступени, вставляемого в отверстие другой ступени, может сочетаться с любым из видов соединений: резьбовое, на фланцах, клиновым штифом и др

Молот работает следующим образом.

На магнитострикционный вибратор (на чертежах не показан). акустически плотно соединенный со ступенью 1 клина-рыхлителя (на фиг 1 вибратор и его соединение с клином-рыхлителем находятся внутри корпуса и на чертежах не показаны), подается переменный ток звуковой частоты в пределах

1...8 кГц, Упругая волна от магнитострикционного вибратора поступает на цилиндриче5

45 скую ступень 1 клина-рыхлителя, перемещаясь через соединение в зоне конусообразной ступени (узел 1) на цилиндрическую ступень 2 и так далее с увеличением амплитуды колебаний на каждой ступени, достигая максимального значения на свободном конце клина-рыхлителя за счет уменьшения его сечения.

От усилия строительной машины или рабочего, приложенного вдоль корпуса на клин-рыхлитель и от высокой частоты колебаний свободного конца клина-рыхлителя, происходит разрушение горной породы.

При выходе из строя рабочей части клина-рыхлителя ее отсоединяют в узле (фиг. 1) от ступени 1 и заменяют ее на новую.

Использование в молоте с магнитострикционным вибратором жесткого разьемного соединения между верхней цилиндрической ступенью клина-рыхлителя и остальной (рабочей) его частью значительно увеличивает срок службы молота, который в прототипе ограничен сроком службы рабочей части клина-рыхлителя.

Выбор места соединения цилиндрической ступени 1 с цилиндрической ступенью

2 в зоне конусообразной ступени (узел I) не является случайным, а обусловлен тем, что на концах цилиндрической ступени 1 величина импульсов практически равна нулю, т.е. узел работает в благоприятных (по величине колебаний} условиях. При этом размещение соединительного узла в зоне конической ступени не приводит к существенному изменению первоначальной внешней формы клина-рыхлителя и, следовательно, не ухудшает процесса разрушения горной породы.

Кроме того, предлагаемое усовершенствование позволяет использовать сменную рабочую часть клина-рыхлителя, подбирая ее по параметрам (количество ступеней, форма, размеры, материал и т.д.), которые наилучшим образом соответствуют прочностным характеристикам разрушаемой горной породы. (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 393402, кл. Е 02 0 7/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 1569408, кл. Е 21 С 37/18, 1988.

2002052 фЪ РР

Составитель В. Шибнев

Техред М,Моргентал Корректор Л. Ливринц

Редактор С. Кулакова

Тираж Подписное

ИПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3161

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

Формула изобретенияМОЛОТ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД, содержащий корпус. установленные в корпусе магнйтострикционный вибратор, клин-рыхлитель, выполненный с че- 5 редующимися цилиндрическими и кониче- . скими ступенями с уменьшающейся книзу площадью поперечного сечения рабочей части, жестко прикрепленный к вибратору,10 отличающийся тем, что. с целью повышения производительности путем сокращения непроизводительных затрат времени на замену рабочей части клина-рыхлителя беэ демонтажа молота, клин-рыхлитель выполнен разьемным в зоне верхней конической ступени, при этом разьемные торцевые поверхности сопряженных ступеней клина-рыхлителя акустически плотно связаны между собой посредством прокладки из пластичного металла или сплава с модулем упругости (7000 - 12700) °

107 Н/м2