Устройство ударного действия для разрушения горных пород

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕПЬСТВУ (и) 613098

Со(ое Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10,76 (21) 2410200/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 06.06.78 (51) М. Кл.2 E 21С 27/12

Е 21С 3/20

Государственный комитет

Совета Мнннстраз СССР (53) УДК 622.232.72:622. .26 (088.8 ) Ао делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. В. Родин, И. И. Кожемяка, Л. М. Васильев и А. А. Федосов

Институт геотехнической механики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЪ|Х ПОРОД

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в качестве рабочего органа проходческих и добычных комбайнов.

Известен гидромолот для рыхления мерзлого грунта, включающий ударный поршень, рабочий инструмент с заполняемой жидкостью полостью, золотник-плунжер, передающий удары от поршня рабочему инструменту через жидкость (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство ударного действия для разрушения горных пород, содержащее подвижно установленный в цилиндре ударный поршень для воздействия на рабочий инструмент, в котором выполнены радиальные каналы для подвода рабочей жидкости и заполняемый жидкостью посредством распределительного элемента сквозной канал с входящим в него плунжером, служащим для передачи ударов or поршня жидкости (2).

В известном устройстве радиальные отверстия в рабочем инструменте выполнены на расстоянии от торца рабочего инструмента, определяемом по формуле

L= t — h+0,5D, где 1 — глубина погружения плунжера в рабочий инструмент при ударе;

h — ход плунжера;

D — диаметр радиального отверстия.

В силу этого на первой же фазе удара радиальные отверстия отсекаются от гидромагистрали золотником-плунжером и остаются перекрытыми около 90% времени одного рабочего цикла.

В результате сквозной канал в -рабочем инструменте заполняется жидкостью в течение

1() 0,1 времени одного рабочего цикла. Заполнение сквозного канала жидкостью за такой короткий промежуток Времени Возможно только при большом числе и значительном диаметре радпальHblx отверспш в рабочем инструменте.

15 Однако с увеличением числа радиальных отверстий снижается прочность рабочего инструмента, а с увеличением пх диаметра растет часть ударного импульса, распространяющегося через неполностью перекрытые в начальной фазе удара отверстия в гпдромагистраль, что снижает разрушающее действие струи жидкости и может привести к разрыву ппзконапорной магистрали.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства ударного действия.

Это достигается тем, что в известном устройстве ударного действия распределительный элемент выполнен в виде обратного клапана, 30 который установлен в сквозном канале рабо613098 чего инструмента с возможностью перекрытия его радиальных каналов, при этом обратный клапан имеет цилиндрическую форму и выполнен из упругого материала, а радиальные каналы расположены на расстоянии от торца рабочего инструмента, превышающем глубину погружения плунжера в сквозной канал при ударе.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг, 1.

Устройство ударного действия содержит цилиндр 1, в котором подвижно установлен ударный поршень 2, воздействующий на рабочий инструмент 3, в сквозном осевом канале 4 которого со стороны ударного поршня 2 установлен плунжер 5, взаимодействующий при ударе с ударным поршнем 2. Сквозной осевой канал 4 в рабочем инструменте 3 сообщается с гидромагистралью через радиальные каналы б и обратный клапан 7. Рабочий инструмент из технологических соображений выполнен разъемным.

Работает устройство следующим образом.

При включении устройства ударный поршень 2 разгоняется и наносит удар по торцу плунжера 5, который, перемещаясь в осевом канале 4 рабочего инструмента 3, сжимает жидкость и направляет ес вдоль суживающегося осевого канала, увеличивая динамическое воздействие струи жидкости на породу за счет концентрации энергии. При этом обратный клапан 7 плотно прижимается к стенкам осевого канала и изолирует его от гидромагистрали.

Высоконапорная струя жидкости в месте контакта рабочего инструмента 3 с забоем прорезает щель в горной породе и образует завесу из мелкодисперсной воды, смачивающей образующуюся при разрушении породную пыль. Продолжая двигаться, ударный поршень 2 наносит удар по рабочему инструменту 3, который внедряется в прорезанную струей щель и вызывает разрушение горной породы.

Затем обратный клапан 7 под давлением

45 жидкости в гидромагистрали открывается, вода поступает в сквозной канал, а плунжер 5, ударный поршень 2 и рабочий инструмент 3 возвращаются в исходное положение, при этом плунжер 5 перемещается в осевом канале 4 под действием заполняющей его жидкости.

Выполнение радиальных каналов 6 в рабочем инструменте 3 на расстоянии от его торца, превышающем глубину погружения плун>кера 5 в сквозной канал 4 при ударе, и снаб>кеиие ударного устройства обратным клапаном 7 позволяют исключить потери динамического напора жидкости (т. е. увеличить эффективность разрушения горной породы струей жидкости) и повысить эксплуатационную надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство ударного действия для разрушения горных пород, содержащее подвижно установленный в цилиндре ударный поршень для воздействия на рабочий инструмент, в котором выполнены радиальные каналы для подвода рабочей жидкости и заполняемый жидкостью посредством распределительного элемента сквозной канал с входящим в него плунжером, служащим для передачи ударов от поршня жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства, распределительный элемент выполнен в виде обратного клапана цилиндрической формы из упругого материала, установленного в сквозном канале рабочего инструмента с возможностью перекрытия его радиальных каналов, а последние расположены на расстоянии от торца рабочего инструмента, превышающем глубину погружения плунжера в сквозной канал при ударе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №393402, кл. Е 21С 3/20, 1970.

2. Заявка № 2301537/03, кл. Е 21С 3/20, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства СССР.