Нагнетательная установка для подачи в шпур быстротвердеющих составов

 

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности, в частности к устройствам для установки анкерной крепи. Изобретение обеспечивает одностадийность процесса заполнения шпура (скважины) за счет непрерывности подачи быстротвердеющей смеси нагнетателем, возможность заполнения нескольких шпуров смесью без перезарядки нагнетательной установки, упрощение конструкции нагнетателя и повышение надежности его работы. Нагнетательная установка содержит рабочий цилиндр с поршнем и емкость с напорным патрубком. Рабочий цилиндр нагнетателя выполнен подвижным с открытыми торцами, помещен в емкость с напорным патрубком и ориентирован относительно него соосно с возможностью контактирования торца поршневой части рабочего цилиндра с напорным патрубком емкости. 2 ил.

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности, в частности к устройствам для установки анкерной крепи.

Известен ручной пневмошприц, включающий цилиндр снабженный воздухоподающим штуцером, поршень со штоком, съемную конусную насадку (см. В.Н.Семевский, В. М. Волжский и до. Штанговая крепь, "М.,"Недра", 1965, с. 50, рис. 55).

Приведенное устройство достаточно сложное конструктивно и для своего функционирования требует наличия пневматической энергии, что препятствует его широкому использованию. Кроме того, емкость шприца рассчитана на заполнение смесью только одной скважины, что ограничивает производительность труба рабочего.

Известен ручной шприц конструкции Ленинградского горного института (см. А.П.Широков, В.А.Лидер и др. Справочник - Анкерная крепь, М., "Недра", 1990, с. 184, рис. 13.6В), принятый в качестве прототипа, включающий цилиндр, внутри которого помещен поршень со штоком, трубу и ручку, прикрепленную к штоку.

Недостаток шприца в том, что объем цилиндра весьма незначителен относительно его размеров, что предопределяет многооперационность процесса заполнения шпура смесью и соответственно увеличиваются затраты до 5 мин, что в случаях применения быстротвердеющих химических составов практически неприемлемо.

Предлагаемое изобретение решает следующие задачи по обеспечению одностадийности процесса заполнения шпура (скважины) за счет непрерывности подачи смеси нагнетателем; обеспечению возможности заполнения нескольких шпуров семью без перезарядки нагнетательной установки; упрощению конструкции и повышению надежности ее работы.

Поставленные задачи решаются тем, что рабочий цилиндр нагнетательной установки выполнен подвижным с открытыми торцами и помещен в емкость с напорным патрубком, а также ориентирован относительно напорного патрубка соосно с возможностью контактирования торца поршневой части рабочего цилиндра с напорным патрубком.

Действительно, выполнение нагнетательной установки по предлагаемой формуле позволяет использовать емкость значительных объемов и решить вопрос заполнения сразу нескольких шпуров за один прием. Установка отличается конструктивной простотой и надежностью при эксплуатации.

Сравнение предлагаемого решения с прототипом и другими аналогичными решениями в данной области техники, дает основание утверждать о его соответствии критериям "Новизна" и "Изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 - изображен продольный разрез нагнетательной установки (цикл всасывания); на фиг. 2 - продольный разрез (цикл нагнетания). Установка (фиг. 1, фиг. 2) включает: емкость 1 с напорным патрубком 2, внутри которой помещен подвижный рабочий цилиндр 3 с поршнем 4, оснащенным штоком 5, один которого шарнирно закреплен к поршню, а второй - шарнирно к нажимному рычагу 6, закрепленному шарнирно к крышке 7 емкости. К внутренней стороне крышки 7 прикреплен направляющий стакан 8 для ориентирования рабочего цилиндра 3.

В крышке 7 предусмотрено окно 9 для заполнения емкости жидкостью или смесью.

Установка работает следующим образом.

Исходное положение (фиг. 2) - рабочий цилиндр находится в крайнем нижнем положении и его торец контактирует с напорным патрубком 2. Быстротвердеющая смесь (песчано-цементная, фосфогипсовая или полимерные химические смеси) через окно 9 залита в емкость 1 до уровня, при котором исключается смачивание поверхности рабочего цилиндра, взаимодействующей с внутренней поверхностью направляющего стакана 8. Это необходимо для сохранения смазки и для предотвращения ее загрязнения перекачиваемой смесью.

Установка работает следующим образом.

Исходное положение (фиг. 2) - рабочий цилиндр находится в крайнем нижнем положении и его торец контактирует с напорным патрубком 2. Быстротвердеющая смесь (песчано-цементная, фосфогипсовая или полимерные химические смеси) через окно 9 залита в емкость 1 до уровня, при котором исключается смачивание поверхности рабочего цилиндра, взаимодействующей с внутренней поверхностью направляющего стакана 8. Это необходимо для сохранения смазки и для предотвращения ее загрязнения перекачиваемой смесью.

Далее, при силовом воздействии на нажимной рычаг 6 снизу вверх перемещается шток 5 и поршень 4, который увлекает за собой рабочий цилиндр 3 за счет сил фрикционного взаимодействия (поршневые кольца распираются в стенки цилиндра), который, пройдя некоторое расстояние, упирается торцевой частью в крышку 7 (фиг. 1), а поршень передвигаясь дальше вверх по цилиндру, способствует образованию в цилиндре 3 разряжения, в результате чего создается перепад давления, под влиянием которого в цилиндр поступает смесь вслед за поршнем через образовавшийся зазор между напорным патрубком 2 и торцом поршневой части цилиндра 3.

При обратном ходе (сверху вниз) рычага 6 и соответственно штока 5 и поршня 4 вначале происходит опускание рабочего цилиндра 3 до полного и плотного контактирования его торца с напорным патрубком 2, а затем при дальнейшем движении поршня 4 относительно уже цилиндра 3 происходит вытеснение смеси в напорный патрубок 2 и далее по шлангу в шпур (скважину). При обратном ходе поршня цикл повторяется.

Нагнетательная установка обладает конструктивной простотой, эксплуатационной надежностью и позволяет решить все поставленные перед ней задачи по нагнетанию в шпур быстротвердеющих составов.

Формула изобретения

Нагнетательная установка для подачи в шпур быстротвердеющих составов, включающая рабочий цилиндр с поршнем, емкость с напорным патрубком, отличающаяся тем, что рабочий цилиндр выполнен подвижным с открытыми торцами, при этом рабочий цилиндр помещен в емкость с напорным патрубком и ориентирован относительно него соосно с возможностью контактирования торца поршневой части рабочего цилиндра с напорным патрубком емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2