Термоинструмент для прорезания щелей в массиве горных пород

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлисткческих

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.111 1971 (№ 1639393/22-3) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 21.Х1.1972. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2.II.1973

М. Кл. Е 21с 21/00

Е 21с 47/10

Ковтитвт по долото изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 622.243.94:622. .232.73 (088.8) Авторы изобретения

И. П. Голдаев, Е. П. Полевичек, Н. H. Попов, А. П. Фурсов, Г. С. Жердев и H. П. Бут

Харьковский авиационный институт

Заявитель

ТЕРМОИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРОРЕЗАНИЯ ЩЕЛЕЙ

В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к области разрушения горных пород термическим способом, в частности к термоинструментам для прорезания щелей в массиве горных пород.

Известны термоинструменты для прорезания щелей в массиве горных пород, включающие штангу и закрепленную на ней реактивную горелку.

В известных термоинструментах сопло реактивной горелки выполняется обычно под углом к продольной оси, и в процессе резки термоинструменту сообщается относительно его продольной оси возвратно-вращательное движение, равномерная подача вдоль прорезаемой щели (направление подачи перпендикулярно оси термоинструмента) и периодическая подача в глубину щели. При работе термоинструмента реактивная сила газовой струи вызывает изгиб штанги, что приводит к смещению горелки из плоскости симметрии щели вплоть до упора в стенку щели при достаточно большой длине штанги, потребной для прорезания щели большой глубины (порядка 3-х и более метров). При прорезании наклонных и горизонтальных щелей штанга изгибается также под действием собственного веса консольной части термоинструмента.

Упор горелки в стенку щели приводит к тому, что горелка удерживается силами трения шероховатой поверхности стенки в течение некоторого времени на одном месте, после чего силами упругости штанги горелка быстро перемещается на другое место, где она снова удерживается силами трения поверхности

5 стенки в течение некоторого времени и т. д., следовательно, при равномерной скорости подающего устройства горелка совершает неравномерное, скачкообразное перемещение вдоль прорезаемой щели. Скачкообразное пе10 ремещение горелки приводит к тому, что поверхность дна и боковых стенок щели от неравномерного воздействия на них газовой струи разрушается неравномерно, в результате чего поверхность дна и боковых стенок ще15 ли получается неровной, с выступами, которые при последующем проходе термоинструмента вдоль щели нарушают равномерный режим резания горной породы и, как следствие, уменьшает производительность термоин20 струмента.

Выполнение штанги термоинструмента более жесткой с целью уменьшения ее прогиба под действием поперечных сил приводит к увеличению поперечного размера и веса тер25 моинструмента.

С целью снижения сопротивления движению термоинструмента в щели предложенный термоинструмент снабжен опорным кольцом, ось вращения которого параллельна оси тер30 моинструмента.

359389

Предмет изобретения

40

Фиг. g

Фиг1 Фие g

Составитель В. Корчаков

Техред А. Камышникова

Корректоры; Л. Кириллова и О. Тюрина

Редактор М. Макарова

Заказ 113/10 Изд. № 1856 Тираж 405 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

С целью повышения срока службы опорное кольцо выполнено с внутренней кольцевой проточкой, сообщенной с магистралью сжатого воздуха и атмосферой.

На фиг. 1 показан предложенный термоинструмент с опорным кольцом, моптируемым на реактивной горелке; на фиг. 2 — то же, с опорным кольцом, монтируемым на штанге; на фиг. 3 — примерное конструктивное выполнение опорного кольца, установленного на реактивной горелке на подшипнике скольжения.

Термоинструмент для прорезания щелей в массиве, горных пород представляет собой монтируемую на штанге 1 реактивную горелку 2. Опорное кольцо 8 монтируется на реактивной горелке или на штанге. В первом варианте опорное кольцо свободно посажено на гайку 4 сопла 5 реактивной горелки и зафиксировано от осевых смещений сверху буртом гайки, а снизу — кольцом 6 и стопорным кольцом 7. В гайке выполнены радиальные каналы

8, напротив которых в опорном кольце 8 выполнена кольцевая проточка 9. В сопле имеется ряд каналов 10 для воздушного охлаждения.

Во втором варианте опорное кольцо 8 монтируется аналогичным:образом на штанге 1.

При работе термоинструмента газовая струя, вытекающая из сопла 5 под углом к продольной оси, создает реактивную силу, поперечная составляющая которой изгибает штангу. При прорезании наклонных и горизонтальных щелей штанга дополнительно изгибается под действием собственного веса консольной части термоинструмента.

Термоинструменту сообщается возвратновращательное движение относительно продольной оси и подача вдоль прорезаемой щели подающим устройством, установленным на поверхности массива горной породы.

Длина консольной части термоинструмента определяется глубиной прорезаемой щели и конструктивным выполнением узла крепления штанги в подающем устройстве. С увеличением глубины прорезаемой щели увеличивается длина консольной части термоинструмента и, следовательно, увеличивается величина прогиба штанги термоинструмента, определяющая величину смещения горелки из плоскости симметрии щели.

С определенной глубины щели дальнейший, процесс резания осуществляется при опирании термоинструмеята опорным кольцом 8 на боковую стенку щели. При подаче термоинструмента вдоль щели опорное кольцо катится по стенке щели, свободно вращаясь на подшип5 нике относительно продольной оси термоинструмента.

Часть сжатого воздуха, использующаяся для охлаждения сопла 5, по каналам 8 поступает в кольцевую проточку 9, откуда через за10 зор между поверхностями скольжения подшипника и опорного кольца выбрасывается наружу, предотвращая засорение поверхностей скольжения продуктами разрушения горной породы.

1. Термоинструмент для прорезания щелей

20 в массиве горных пород, включающий штангу и закрепленную на ней реактивную горелку, отличающийся тем, что, с целью снижения сопротивления движению термоинструмента в щели, он снабжен опорным кольцом, ось вра25 щения которого параллельна оси термоинструмента.

2. Термоинструмент по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы, опорное кольцо выполнено с внутренней коль30 цевой проточкой, сообщенной с магистралью сжатого воздуха и атмосферой.