Клапан газоимпульсного устройствадля разработки грунта

Клапан газоимпульсного устройствадля разработки грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик ()829807 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.79 (23) 2792669/29-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. К.

Е 02 F 3/76

Е 02 F 5/30

Государственный немнтет (53) УДК 621.878. .23:624.138.36, .62-82 (088.8) Опубликовано 15.05.81. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.05.81 ло делам нэебретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

А. Б. Ермилов, М. В. Селедцов и Болеслав Мл1этковски (ПНР)

Московский автомобильно-дорожный институт и Могилевский машиностроительный институт „, (71) Заявитель (54) КЛАПАН ГАЗОИМПУЛЬСНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ

РАЗРАБОТКИ ГРУНТА

Изобретение относится к горному строительному и дорожному машиностроению, машинам, оснащенным газоимпульсными уст ройствами для разрушения и перемещения грунта энергией сжатого газа.

Известна конструкция клапана газоимпульсного устройства тарельчатого типа.

При увеличении давления в камере сгорания газоимпульсного устройства за счет горения топливовоздушной смеси клапан открывается автоматически и обеспечивает

10 выпуск продуктов сгорания для разрушения и перемещения грунта (1) .

Однако клапан тарельчатого типа плохо приспособлен к работе в условиях значительных знакопеременных динамических и тепловых нагрузок.

Известна также конструкция клапана газоимпульсного устройства золотникового типа, включающего поршень с торцовой уплотняющей поверхностью и корпус (2) .

Недостатком данного клапана является малая надежность перекрытия выпускного клапана в корпусе.

Известен также клапан газоимпульсного устройства для разработки грунта, включающий ступенчатый в осевом направлении поршень и составной из двух частей различного диаметра корпус, снабженный управляющей полостью, осевым выпускным каналом и радиальными окнами, соединенными с камерой сгорания топливовоздушной смеси.

В закрытом положении клапана часть поршня большего диаметра перекрывает радиальные окна, а часть поршня меньшего диаметра располагается внутри осевого выпускного канала, перекрывай последний (3).

Недостатком этого клапана является низкая эффективность разработки различных типов грунтов, обусЛовленная постоянным проходным сечением выпускного канала. Постоянное проходное сечение выпускного канала обеспечивает эффективную разработку узкой группы грунтов, например только талых или только прочных и мерзлых.

Цель изобретения — повышение эффективности разработки различных по прочности грунтов путем обеспечения изменения сечения выхлопного канала.

Для достижения цели седло корпуса выполнено ступенчатым, а каждая ступень поршня — с контактной поверхностью для взаимодействия с соответствующей ступенью

829807! о

ЗО

Форссула изобретения

55 седла, при этом меньшая ступень поршня установлена внутри большей ступени с возможностью осевого перемещения и имеет выхлопное отверстие с площадью сечения, меньшей чем площадь сечения выхлопного канала, а внутренняя полость большей ступени поршня соединена с управляющей полостью корпуса, который снабжен механизмом для фиксации меньшей ступени поршня в седле.

Кроме того, механизм для фиксации мень шей ступени поршня выполнен в виде штоков с управляющими поршнями, а меньшая ступень поршня имеет проточку для взаимодействия с этими штоками.

На фиг. 1 показан клапан в закрытом состоянии, продольный разрез; на фиг. 2-в открытом состоянии при большом проходном сечении выпускного канала; на фиг. 3 в открытом сс1стс>янии при малом проходном сечении вь:пускного канала.

K. lÿ11ÿí Газон мг1чльсного устройства включае-1 корпус 1 с герметичной крышкой 2, радияльнь1ми окнами 3, соединенными с камерой сгорания топливовоздушной смеси (не показа Ia) и выхлопным каналом 4. Внутри корпуса 1 установлен ступенчатый поршеHb 5, состоящий из двух отдельных частеймалой ступени 6 и большой ступени 7. В корпусе образована управляющая полость

8, соединенная трубопроводом 9 с источником сжатого газа, например пневматическим ресивером и трубопроводом 10, снабженным краном 11, соединенным с атмосферой. Внутри полости 8 размещена возвратная пружина 12 сжатия. Большая ступень 7 имеет внутреннюю полость 13,„внутри которой размещен дополнительный поршень 14, соединенный продольными тягами 15 с основной частью малой ступени 6, которая снабжена осевым выхлопным отверстием !6. Выхлопное отверстие 16 имеет меньшую площадь сечения, чем выхлопной канал 4 корпуса !.

По внешней цилиндрической поверхности малой ступени 6 выполнена кольцевая проточка 17, для взаимодействия с устройствами 18 фиксации, имеющими штоки 19 и управляющие поршни 20. Корпус 1 снабжен ступенчатым седлом 2!, каждая ступень

22 и 23 которого взаимодействует с контактными поверхностями 24 и 25 малой и большой ступени поршня 5. Управляющая полость 8 соединена с внутренней полостью 13 каналом 26.

Клапан газоимпульсного устройства работает следующим образом.

В исходном положении (фиг. 1) ступени 6 и 7 поршня установлены на седельных ступенях 22 и 23 и перекрывают радиальные окна 3 и осевые выхлопные каналы

4 и 16. По трубопроводу 9 в управляющую полость 8 подается сжатый воздух, давление которого и усилие предварительного сжатия пружины 12 удерживают ступени 6 и 7 поршня в нижнем закрытом положении.

При горении в камере сгорания топливовоздушной смеси продукты сгорания воздействуют на большую часть поршня через радиальные окна 3. Перекрытие трубопровода 9 и открытие крана 11 обеспечиваетвыпуск сжатого воздуха из полости 8 в атмосфсру. IlpH этом обе ступени 6 и 7 поршIH под сействием давления продуктов сгорания перемещаются за короткий промежуток вверх, сжимая пружину 12 и открывая выхлопной канал 4 (фиг. 2). Истечение продуктов сгорания высокого давления через выхлопной канал 4 обеспечивает разрушеllHo и перемещение грунта. Совместный подьем вверх Обеих ступеней 6 и 7 поршня и выпуск I!po, lóHTOI3 с. оргния через канал 4 больп.его прс1хс1дного сечения производится при разработке прочных и мерзлых грунтов. При разработке таль1х грунтов малая ступень 6 фи, ll px ет я в IIHжнем закрытом положе; l! pH13Лясмы Yl H L JTOKBMH 9, которые заходят в;сольцевую проточк; 17. Производи 11 H выпус1с сжатОГО воздуха из полости 8 чсрсз кран 1 в атмосферу, после чего большая сгупень 7 перемещается за короткий промежуток вверх, дополнительньй поршень

14 Остаетсii неподвижным, а воздух из 110лости 8 через перепускной канал 26 засасывает 13 полость 13, частично уравновепивая давление сжатых газов на дополHHTE .r!bHbIÉ Пор111ень 14 (фИГ. 3), !родукты сгопания топливовоздушной смеси через р;-;:lèàëbíûå окна 8, выхлопной канал 6, окязь1вающий дросселирующее действие, н выхлопной канал 4 поступают в грунт, производя его разрушение и перемег, еиее.

Jlpe;,ëoæåHHoå устройство повышает эффек1иигость разработки грунтов различной прочности, что обеспечивается ступенчатым изменением проходного сечения выпускного канала при адаптации газоимпульсного устРС1йс 113 H! . Клапан газоимпульсного устройства для разработки грунта, включающий ступеl«laòûé поршень, установленный в корпусе с управляющей полостью, выхлопной канал с седлом и радиальными окнами для сообщения с камерой сгорания, отличаюи(ийея тем, что, с целью повышения эффективности разработки различных по прочности грунтов путем обеспечения изменения сече1гия выхлопного канала, седло корпуса выполнено ступенчатым, а каждая ступень поршня с контактной поверхностью для взаимодействия с соответствующей ступенью седла, при этом меньшая ступень поршня установлена внутри большей ступени с возможностью осевого перемещения и имеет выхлопное отверстие с площадью сечения, меньшей чем площадь сечения выхлопного канала, а внутренняя полость большей ступени поршня соединена с управляющей полостью корпуса, который снабжен механиз829807 мом для фиксации меньшей ступени поршня в седле.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что механизм для фиксации меньшей ступени поршня выполнен в виде штоков с управляющими поршнями, а меньшая ступень поршня имеет проточку для размещения што ков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3461577, кл. 37 — 1, опублик. 1969.

2. Патент США № 4011886, кл. 137 — 492.5„ опублик. 1977.

3. Авторское свидетельство СССР № 445734, кл. E 02 F 5/30, 1974 (прототип1.

СостHiillT(.)ü:i. Ка.nifill,÷!- ti

Редактор М. Хома Тскред Л Бойкас Корректор Н 1Пвыдкая макая 557,!3 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитет- СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Г1атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4