Устройство для разрушения горных пород

 

Ю.Д. Красников, 8.А. Рафалович, В.В. Иодинов, и В.В.Шаркевич

1, 1

Ордена Трудового Красного Знамени институТ горного дела им. А.А.Скочинского (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для разрушения горных пород.

Известно устройство для разрушения горных пород, включающее корпус, поршень-боек, камеру сгорания, буферную камеру и рабочий инструмент, укрепленный на штоке f1).

Недостатком известного устройства является его низкая эксплуатационная надежность из-за частых перекосов и заклиниваний штока в корпусе.

Это вызывается тем, что при работе устройства на рабочий инструмент действуют значительные отжимающие усилия от разрушаемого массива,, которые и приводят к перекосу штока, образованию задиров на внутренней поверхности корпуса и эаклини-- 2О ванию штока в корпусе. Для устранения этого явления необходимо -соблюдать соотношение "12 6 (где L— длина направляющей, D - диаметр што2 ка), а это приводит к значительному увеличению длины всего устройства.

Наиболее близким техническим ре" шением к предлагаемому является устройство для разрушения горных пород, включающее корпус с камерами сгорания, поршень распределитель, поршень-ударник, рабочий инструмент, установленный в направляющих, топливную систему, амортизатор и пусковой механизм 52).

Однако направляющие, выполненные в виде стержней, не предотвращают полностью заклинивания рабочего инструмента, при этом увеличиваются габа ритные размеры устройства и усложняется технология его изготовления эа счет высоких требований к соосности и точности направляющих. Это является существенным недостатком известного устройства. чель изобретения — повышение надежности устройства.

945430

Указанная цель достигается тем, что рабочий инструмент и направляющие выполнены с П-образными поперечными профилями, при этом рабочий инструмент имеет торцовую стенку, посредством которой замкнут со стороны поршня-ударника его профиль, а амортизатор выполнен из стакана, установленного в корпусе с воэможностью / продольного перемещения и взаимодей- >6 ствия с торцовой стенкой рабочего инструмента, и из расположенного в стакане демпфирующего элемента.

Кроме того, демпфирующий элемент выполнен из металлической резины.

На фиг. 1 изображено устройство ,для разрушения горных пород; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на

l фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг1.

Устройство для разрушения горных пород включает корпус 1, содержащий головку 2 и цилиндр 3, в котором вы- . полнены выпускное окно 4, продувочное 5 окно 5 и расположен поршень-распределитель 6, поршень-ударник 7. Рабочий инструмент 8, выполненный с П-образным профилем, установлен в П-образной направляющей 9, выполненной.в головке 2. Внутри корпуса 1 расположены ка-; меры 10 и 11 сгорания, сообщенные с топливной системой 12, выполненной с форсунками 13 и 14 и топливными насосами 15 и 16.

На цилиндре 3 установлен стопор

17 и пусковой механизм 18 и 19. Амортизатор 20 выполнен из стакана 21 и демпфирующего элемента 22, опирающегося на подушку 23, смонтированных в

40 головке корпуса 1 и установленных против торцовой стенки 24 рабочего инструмента 8.

Головка 2 крепится к цилиндру 3 болтами 25. Рабочий инструмент имеет сменные ударные ножи 26, смонтирован-.

45 ные на нем посредством болтов 27.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении рабочий инст. румент 8 с поршнем-ударником 7 под действием внешнего усилия смещен вправо до упора торцовой стенки рабочего инструмента 8 в торец цилиндра 3 корпуса 1. Запуск устройства осуществля-ется при помощи блока управления (не показан) стопора 17 и пусковых механиэ мов !8 и 19. В камеру 10 от автономного источника через пусковой мехаф низм. 18 подается сжатый воздух, перемещающий поршень-распределитель 6 вправо вплоть до открытия выпускного окна 4 и продувочного окна 5. При этом образуется замкнутый объем в камере 11. В данном положении поршеньраспределитель 6 фиксируется стопором 17.

Затем через пусковой механизм 19 от автономного источника в камеру 11 подается сжатый воздух и освобождается защелка стопора 17, после чего поршень-распределитель 6 под действием давления сжатого воздуха перемещается влево, перекрывает выпускное окно 4 и продувочное окно 5 и сжимает воздух в камере 10. При достижении в камере 10 заданной величины давления воздуха срабатывает топливный насос 15 с газовым приводом, и топливо через форсунку 13 впрыскивается в камеру 10, где образуется топливно-воздушная смесь. Поршень-распределитель 6, продолжая смещаться влево, сжимает топливо-воздушную смесь до необходимой степени сжатия, в результате чего происходит самовоспламенение топливо-воздушной смеси.

Резковозрастающее давление продуктов..сгорания в камере 10 одновременно воздействует на разрушаемый массив через поршень-ударник 7 и рабочий инструмент 8, а также на поршеньраспределитель 6. Ъри этом рабочий инструмент 8 производит работу по разрушению массива горной породы, а поршень-распределитель б перемещается вправо и открывает продувочное окно

5 и выпускное окно 4 корпуса 1, в результате чего происходит освобождение камеры 10 от продуктов сгорания и наполнение ее зарядом свежего воздуха.

Продолжая перемещаться вправо, поршень-распределитель 6 образует замкнутое пространство в камере 11 и снижает там воздух до давления,при котором насос 16 через форсунку 14 производит впрыскивание топлива в камеру 11, где образуется топливовоздушная смесь. При достижении в камере заданной степени сжатия происходит самовоспламенение топливовоздушной смеси. Давление продуктов сгорания в камере 11 перемещает поршень-распределитель 6 влево. При этом открываются выпускное окно 4 и продувочное окно 5 корпуса 1 и

5 45430 происходит освобождение камеры 11 от продуктов горения и наполнение ее свежим зарядом воздуха.

Далее циклы повторяются и рабочие процессы осуществляют в той же последовательности.

Отжимающие усилия, возникающие при разрушении горной породы воспринимаются рабочим инструментом

8 П-образного профиля и передаются 10 направляющей 9, выполненной замкнутой и имеющей большую опорную поверхность при малых габаритах.

В ттоом м ссллууччааее, если рабочий инструмент 8 не встречает сопротивления 15 породы, он перемещается влево до соприкосновения его торцовой стенки

24 с торцом стакана 21, в котором размещен демпфирующий элемент 22, предохраняя корпус устройства от раз- 20 рушения. Таким образом, силовой поток через демпфирующий элемент 22 и подушку 23 замыкается на корпус 1 устройства.

Применение устройства с рабочим 25 инструментом П-образного профиля и замкнутой направляющей корпуса позволяет разгрузить поршень-ударник от возникающих при работе отжимающих радиальных усилий и за счет этого зв устранить перекос и заклинивание его в корпусе, а большая опорная поверхность П-образного рабочего инстру,мента с отношением ее длины к каждой

,его грани более 6 (шести) позволяет предотвращать заклинивания рабочего инструмента в направляющей 9 корпуса

1, причем демпфирующий элемент 22, выполненный из металлической резины, представляющий собой клубок упругой 4 проволоки, позволяет при малых габаI формула изобретения

1. Устройство для разрушения горных пород, включающее корпус с камерами сгорания, поршень-распределитель, поршень-ударник, рабочий инструмент, установленный в направляющих, топливную систему, амортизатор и пусковой механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности, рабочий инструмент и направляющие выполнены с П-образными попе" речными профилями, при этом рабочий инструмент имеет торцовую стенку, по" средством которой замкнут со стороны поршня-ударника его профиль, а амортизатор выполнен из стакана,установленного в корпусе с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с торцовой стенкой рабочего инструмента, и из расположенного в стакане демпфирующего элемента..

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что демпфирующий элемент выполнен из металлической резины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 432291, кл. Е 21 С 37/14, 1973

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2608966/22-03, кл. Е 2.1 С 37/14, 1978.

9 ритах снизить динамические нагрузкй на корпус устройства, а малые хода, поршней позволяют достигать высокой частоты рабочих процессов, что ведет к увеличению мощности, производительности и долговечности, надежности устройства. ж

945430

Я л А

Б-й!

Составитель А. Калиничев

Техред А. Бабинец

Корректор Ю. Макаренко

Редактор Анд. Вандор

Заказ 5285/46 Тираж 623

ВНИИВИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, М-35, Раувская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент":, г. Ужгород, ул. Проектная, 4