Устройство для электротермического раз-рушения горных пород

Устройство для электротермического раз-рушения горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пщ 827785

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.79 (21) 2777805/22-03 с присоединением заявки № (51) М.К .

Е 21С 37/18

Е 21С 21/00

ГосУдаРственный комитет (23) Пр ри е (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 622.243.94 (088.8) по делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения Н. И. Андриенко, Ю. И. Протасов, Г. А. Вартанов, А. Ф. Рябов, В. И. Городниченко, Л. П. Могила, Б. Н. Левчаев и В. В. Кузнецов (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧ ЕСКОГО

РАЗ РУШ EH ИЯ ГОР H ЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для электротермического разрушения горных пород инфракрасным излучением при проведении горных выраооток и добыче полезных ископаемых. Устроиство устанавливается на исполнительных органах машин и агрегатов, раоотающих в комбинированном режиме (механическом и электротермическом), а также может быть использовано самостоятельно, например, для разрушения отдельных блоков горных пород.

Известно устройство для электротермического разрушения горных пород, включающее корпус, нагревательные элементы и узел для предотвращения продольного изгиба (1).

11ри работе этого устройства электронагревательные элементы испытывают продольные деформации, и при многократном воздействии тепловых полей пластина в узле для предотвращения продольного изгиба под действием усталостных напряжений ломается, кроме того, сами нагревательные элементы испытывают поперечные сдвиги, что приводит к шунтированию нагревательных элементов. Все перечисленные выше недостатки приводят к быстрому выходу устройства из строя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изооретению является устроиство для электротермического разрушения горных пород, содержащее корпус, нагревательные элементы с электроизоляторами, один из которых закреплен в направляющих пазах корпуса с возможностью продольного перемещения, а второй зафиксирован, и теп10 лоизоляцию (2).

Недостатком известного устройства является то, что срок службы этого устроиства недостаточно высокий, так как полностью не исключено влияние термических деформаций, под деиствием которых нагревательные элементы проворачиваются на электроизоляторах вокруг стержней и провисают, замыкая на раоочую поверхность заземленного корпуса. Одновременно с этим между оооимами, охватывающими электро изоляторы со стержнем, происходит электрический тепловой пробои, что также приводит к замыканию нагревательных элементов и выходу их из строя. Электроизоляторы подвергаются тепловым и ударным воздействиям, что значительно снижает их стойкость.

Цель изобретения — повышение долговечности устройства путем исключения уг827785 ловых смещений электроизолятора и повышения его надежности.

Указанная цель достигается тем, что в нижней части корпуса выполнены окна, а направляющие пазы размещены под теплоизоляцией, при этом ширина окон не менее ширины электроизолятора, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, повернуто на 90 .

Устройство для электротермического разрушения горных пород имеет корпус 1 с теплоизоляцией 2, на которой уложены электронагревательные элементы 3 с выводами 4. Нагревательные элементы последовательно соединены между собой перемычками 5, которые жестко соединены с электроизоляторами 6 посредством стоек 7.

Электроизоляторы установлены в направляющих пазах 8, которые размещены в нижней части корпуса под теплоизоляцией.

Направляющие пазы для одного из электроизоляторов выполнены с расположенными со стороны теплоизоляции окнами 9.

При этом ширина окна 9 не меньше ширины электроизолятора 6, Один из электроизоляторов 6 закреплен фиксаторами 10. В нижней части корпуса 1 расположено средство 11 крепления устройства с рабочим органом машин.

Устройство работает следующим образом.

Через выводы 4 на электронагревательные элементы 3 подается электрический ток, в результате джоулевых потерь генерируется поток инфракрасного излучения, поглощаемый горной породой, которая при этом разрушается. Нагревательные элементы испытывают температурные деформации, для компенсации которых в нижней части корпуса 1 размещены направляющие пазы 8, где один из электроизоляторов 6 свободно перемещается, а другой закреплен фиксаторами 10. Направляющие пазы одного из электроизоляторов 6 выполнены с расположенными со стороны теплоизоляции окнами 9, ширина которых не менее ширины электроизолятора, это позволяет заменять электронагревательные элементы 3, не снимая корпуса 1 с породоразрушающего рабочего органа. При замене из корпуса 1 вынимаются фиксаторы 10 и передвигаются электронагревательные элементы в сторону окна 9, при этом электроизоляторы 6 с нагревательными элементами 3 вы5 о

55 ходят из направляющих пазов 8 и вынимаются вместе с теплоизоляцией 2. Такое выполнение устройства значительно снижает время на профилактический осмотр, наладку и при необходимости замену нагревательных элементов 3 устройства.

Устройство может быть использовано для разрушения отдельных блоков горных пород, при добыче полезных ископаемых и в комбинированных рабочих органах горных машин.

Область применения — скальные горные породы с коэффициентом крепости более 6 по шкале проф, М. М. Протодьяконова.

Использование предлагаемого устройства имеет следующие преимущества по сравнению с известными.

Увеличен срок службы устройства путем исключения угловых перемещений электроизолятора и повышения его стойкости за счет размещения направляющих пазов в нижней части корпуса под слоем теплоизоляции. Это позволило вынести электроизоляторы из зоны с температурой 600—

700 С в зону с температурой 80 — 150 С.

Снижаются затраты на проведение ремонта устройств, увеличивается коэффициент использования машин и агрегатов разрушающих породу электротермомеханическим или электротермическим способом.

Формула изобретения

Устройство для электротермического разрушения горных пород, содержащее корпус, нагревательные элементы с электроизоляторами, один из которых закреплен в направляющих пазах корпуса с возможностью продольного перемещения, а второй зафиксирован, и теплоизоляцию, о тл и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности устройства путем исключения угловы.. смещений электроизолятора и повышения его надежности, в нижней части корпуса выполнены окна, а направляющие пазы размещены под теплоизоляцией, при этом ширина окон не менее ширины электроизолятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 558560, кл. Е 21С 37/18, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 591114, кл. Е 21С 37/18, 1977 (прототип).

827785

У / z б юг. I

Редактор С. Титова

Заказ 649/15 Изд. № 304 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель О. Серегина

Техред Л. Куклина

Корректоры: E. Осипова и А. Галахова