Гидромонитор

Гидромонитор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промети и предназначено для гидроотбойки горных пород. Цель - повышение произв-сти гидроотбойки за счет обеспечения импульсного перемещения струи вдоль забоя. Гидромонитор содержит ствол 6, пульт 32 управления с распределителями 31, 36 и импульсные преобразователи 15, 16 потока масла. Ствол 6 соединен через шарниры 2 и 4 с подводящим патрубком 1. Распределители 31, 36 соединены с маслонасосной станцией 33 и линиями управления /ЛУ/ 13, 14, 34, 35 - с гидроцилиндрами /ГЦ/ 7, 10 поворота ствола 6. Импульсные преобразователи 15, 16 выполнены из гидроаккумуляторов 17, 18, установленных на ЛУ 13, 14 и из распределителей 19, 20. Распределители 19, 20 содержат подпружиненные клапаны 23,24, расположенные в их корпусах с образованием заклапанных 27, 28 и подклапанных 25, 26 полостей /П/. Подклепанные П 25, 26 сообщены с ЛУ 13, 14 и с гидроаккумуляторами 17, 18. Заклапанные П 27, 28 соединены с ГЦ 7 поворота ствола 1. В гидроаккумуляторах 17, 18 происходит накопление масла. Клапаны 23, 24 обеспечивают прерывистую подачу масла в ГЦ 7. Ствол 6 импульсно перемещаться с помощью ГЦ 7. Зил. сл

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 45/08

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

RO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750900/03 (22) 17,10.89 (46) 15,12.91.Бюл.N 46 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.А. Бугрик (53) 622,232.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР И.

132161, кл. Е 21 С 45/00, 1956.

Авторское свидетельство СССР М

611004, кл. Е 21 С 45/00, 1969. (54) ГИДРОМОНИТОР (57) Изобретение относится к горной промсти и предназначено для гидроотбойки горных пород, Цель — повышение произв-сти гидроотбойки за счет обеспечения импульсного перемещения струи вдоль забоя. Гидромонитор содержит ствол 6, пульт 32 управления с распределителями 31, 36 и импульсные преобразователи 15, 16 потока масла. Ствол 6 соединен через шарниры 2 и

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидроотбойки горных пород, Цель изобретения — повышение производительности гидроотбойки за счет обеспечения импульсного перемещения струи вдоль забоя.

На фиг.1 изображена принципиальная схема гидромонитора; на фиг.2 — схема воздействия на массив при гидроотбойке; на фиг.3 — график изменения скорости перемещения струи во времени..

Гидромонитор содержит подключенный к магистрали водоснабжения подводящий патрубок 1, на котором установлен шарнир

2 поворота в горизонтальной плоскости. На его поворотной обойме 3 размещена пара шарниров 4 поворота в вертикальной пло,, Ы„, 1698442А1

4 с подводящим патрубком 1. Распределители 31, 36 соединены с маслонасосной станцией 33 и линиями управления /ЛУ/ 13, 14, 34, 35 — с гидроцилиндрами /ГЦ/ 7, 10 поворота ствола 6. Импульсные преобразователи 15, 16 выполнены из гидроаккумуляторов 17, 18, установленных на ЛУ 13, 1; и из распределителей 19, 20. Расп ределители

19, 20 содержат подпружиненные клапаны

23, 24, расположенные в их корпусах с образованием заклапанных 27, 28 и подклапанных 25, 26 полостей /П/. Подклапанные П

25, 26 сообщены с ЛУ 13, 14 и с гидроаккумуляторами 17, 18, Заклапанные П 27, 28 соединены с ГЦ 7 поворота ствола 1. В гидроаккумуляторах 17, 18 происходит накопление масла. Клапаны 23, 24 обеспечивают прерывистую подачу масла в ГЦ 7. Ствол 6 импульсно перемещаться с помощью ГЦ 7, 3 ил. скости, поворотные обоймы 5 которых соединены со стволом 6. Между патрубком 1 и поворотной обоймой 3 установлен гидроцилиндр 7 горизонтального поворота с поршневой 8 и штоковой 9 полостями. Между . поворотной обоймой 3 и стволом 6 установлен гидромонитор 10 вертикального поворота с поршневой 11 и штоковой 12 полостями.

Полости 8 и 9 гидроцилиндра 7 горизонтального поворота соединены соответственно с линиями управления 13, 14 через импульсные преобразователи 15, 16 потока масла, состоящие из гидроаккумуляторов

17, 18, установленных на линиях управления

13, 14 и управляемых по уровню давления распределителей 19, 20. Распределители

19, 20 выполнены в виде подпружиненных

1698442

55 регулируемыми пружинами 21, 22 клапанов

23, 24 расположенных в корпусах с образованием подклапанных 25, 26 и заклапанных

27, 28 полостей.

Соотношение площадей 8 и $ клапанов 23 и 24 в подклапанных 25, 26 и заклапанных 27, 28 полостях принято, исходя из требуемой разности давлений открытия и закрытия клапанов 23 и 24, составляющей

10-15 )(, Sz/8 =0, 1.0-0,15. . Подклапанные полости 25, 26 соединены с гидроаккумуляторами 17, 18 и линиями управления 13, 14, а через обратные клапаны 29; 30 c полостями 8 и 9 гидроцилиндра

7. Заклапанные полости 27, 28 также соединены с полостями 8 и 9. Линии управления

13, 14 через распределитель 31 пульта управления 32 подключены к маслонасосной станции 33, к которой также с помощью линий 34, 35 управления и распределителя

36 подключены полости 11, 12 гидроцилиндра 10 вертикального поворота. При работе гидромонитора по схеме с вертикальными зарубными щелями полости 11, 12 гидроцилиндра 10 присоединяются к дополнительным импульсным преобразователям потока масла.

Гидромонитор работает следующим об. разом.

Перед включением в работу клапаны 23, 24 под действием пружин 21, 22 закрыты и распределителями 19, 20 полости 8, 9 гидроцилиндра 7 изолированы от линии управления 13, 14. Распределители 31, 36 пульта управления 32 находятся в средних положениях, перекрывая линии управления 13, 14 и 34,35, Включение гидромонитора в работу начинается с подачи высоконапорного потока воды от магистрали водоснабжения к подводящему патрубку 1. Далее через поворотные шарниры 2 и 4 поток поступает в ствол

6, где формируется стационарная высокоскоростная струя, истекающая на разрушаемый массив. Одновременно, например, с помощью гидротурбины приводится во вращение насос маслонасосной станции 33 и создается напорный поток масла.

С помощью распределителя 36 поток масла через линию управления 34 направляется в поршневую полость 11 гидроцилиндра 10, и ствол 6 опускается вниз для нарезания нижней врубовой щели. После этого с помощью распределителя 31 напорный поток масла направляется в одну иэ линий управления 13, 14 например, в линию

13, соединенную с поршневой полостью 8 гидроцилиндра 7 горизонтального поворота. Клапан 23 под действием пружины 21 остается закрытым, и жидкость из линии 13 принимается гидроаккумулятором 17, например, пневматического типа. По мере принятия жидкости аккумулятором 17 объем его газовой полости уменьшается, а давление в нем и в линии 13, а также в подклапанной полости 25 возрастает.

Когда накопленный объем жидкости достигнет заданной величины, давление в ак10 кумуляторе 17 и полости 25 достигнет такой величины, при которой усилие, действующее на клапан 23 со стороны полости 25 превысит усилие пружины 21. Теперь клапан 23 открывается, и линия 13 соединяется с полостью 8 гидроцилиндра 7. Поток жидкости из линии 13 и из гидроаккумулятора

17 поступает в полость 8, и гидроцилиндр 7 осуществляет поворот ствола 6 в горизонтальной плоскости, производя перемещение струи по горному массиву, вдоль нарезаемой щели.

Жидкость, вытесняемая иэ полости 9 гидроцилиндра 7, через обратный клапан 30 поступает в линию 14 и через распределитель 31 —. в бак маслонасосной станции ЗЗ.

По меое отдачи накопленной жидкости аккумулятором 17 давление в нем, линии 13 и полостях 25, 27 и 8 снижается. Однако клапан 23 остается открытым, так как высокое давление в этот период действует и в подклапанной полости 25 и заклапанной 27 на суммарную площадь

S>+Sz=(1, 1-1,15) S, Это продолжается до тех пор, пока давление в гидроаккумуляторе 17 и полостях

25, 27 не снизится на 10-15%. Теперь усилие пружины 21 превышает усилие, действующее на клапан 23 со стороны полостей 25 и

27, и он закрывается, В результате прекращается поступление напорного масла в полость 8 гйдроцилиндра 7, поворот ствола 6 и перемещение струи по массиву. Длительность периода поворота ствола 6 и перемещение струи тп составляет 0,003-0,01 с.

За это время благодаря накопленному аккумулятором 17 объему напорной жидкости осуществляется ускоренный поворот ствола 6 и перемещение струи вдоль нареэаемой щели на шаг атбойки t =(5-6)clp, где dp — начальный диаметр струи.

После закрытия клапана 23 вновь весь расход жидкости из линии 13 принимается гидроаккумулятором 17 и вновь начинается период зарядки, за время которого давление в гидроаккумуляторе 17 возрастает на

10-1 5%.

Длительность этого периода t< составляет 0,03-0,1 с, т.е, примерно в 10 раз больше, длительности периода перемещения струи s<. По окончании периода зарядки

1698442

35 масло в штоковую полость 9 гидроцилиндра 40

7; который в импульсном режиме перемещает ствол 6 и струю 37 в противоположном вновь открывается клапан 23, начинается период перемещения струи, импульсный преобразователь потока жидкости 15 входит в автоколебательный режим.

В результате с помощью импульсного преобразователя 15 потока осуществляется импульсное перемещение струи 37 по массиву 38 вдоль нарезаемой щели 39 (см. фиг.2), при котором в течение времени

Ь:- -0,003-0,01 с (см. фиг.3) струя 37 перемещается на шаг отбойки i. и в течение времени 1м=0-03-0,10 с остается неподвижной. Во время перемещения струи 37 с повышенной скоростью с горного массива 38 снимается стружка материала .небольшой толщины h.

После этого струя 37 останавливается на

1 расстоянии т от второй обнаженной поверхности 40. Здесь струя 37 начинает образовывать воронку 41 (см. фиг.2).

По достижении воронкой 41 достаточных размеров под действием усилия, сообщаемого струей 37, в перемычке 42 между забоем воронки 41 и второй обнаженной поверхностью 40 образуется система трещин, В дальнейшем под действием усилия от струи и сил гидравлического клина происходит отделение от массива 38 крупных частиц. Такой процесс дискретными актами продолжается до начала следующего перемещения струи 37, а за это время осуществляется полный скол перемычки 42 и образование щели глубиной Н, После поворота ствола 6 до одного крайнего положения распределителем 31 переключается напорной поток масла с линии 13 на линию 14. При этом аналогично описанному включается в автоколебательный режим импульсный преобразователь 16 потока и импул ьсн ы ми порциями подает

30 направлении. За несколько таких возвратных проходов струи 37 нарезается врубовая щель 39 на требуемую глубину заходки, Вслед за этим с помощью распределителя

36 подается напорный поток масла в линию управления 35 и по ней в штоковую полость

12 гидроцилиндра 10. Ствол 6 поднимается на величину плеча отбойки, и вновь гидроцилиндром 7 с импульсными преобразователями 15, 16 IloToKB в горизонтальной плоскости совершаются возвратно-поворотные движения ствола 6 в импульсном режиме. При этом нарезается новая врубовая щель и производится отбойка массива между щелями. За несколько аналогичных циклов нарезания врубовой щели и отбойки подрезанного массива осуществляется разрушение массива по всей мощности на глубину заходки.

Формула изобретения

Гидромонитор, включающий ствол, соединенный через шарниры с подводящим патрубком и пульт управления с распределителями, соединенными с маслонасосной станцией и линиями управления — с гидроцилиндрами поворота ствола, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения производительности гидроотбойки за счет обеспечения импульсного перемещения струи вдоль забоя, он снабжен импульсными преобразователями потока масла, каждый из которых выполнен из гидроаккумулятора, установленного на линии управления, и из распределителя с подпружиненным клапаном, расположенным в его корпусе, с образованием заклапанной и подклапанной полостей, при этом подклапанная полость сообщена с линией управления и гидроаккумулятором. а заклапанная полость соединена с одним из гидроцилин- дров поворота ствола.

1690442

Фю. 1

1698442

Составитель Н.Клочков

Техред M.Моргентал . Корректор Л. Бескид

Редактор В.Фельдман

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

Заказ 4375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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