Устройство для термомеханического разрушения горных пород нагретыми газами и ударными нагрузками

(51) М. Кл. Е 21 с 21/00 с присоединением заявки Лд Государственный комитет(23) ПриоритетОпубликовано 05.06.75, Бюллетень ЛЪ 21Дата опубликования описания 08.09.75 Совета Министров СССРпо делам изобретением открытий(72) Авторы изобретения И. П, Голдаев, Е. П. Полевичек, А. П. Першин, А. П. Моторненко,А. П. Фурсов, Г. С, Жердев, В. П. Сабадаш, В, Г, Калеберда и В. В, Жданов Харьковский авиационный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД НАГРЕТЪМИ ГАЗАМИ И УДАРНЪМИ НАГРУЗКАМИ1Изобретение относится к устройствам для термомеханического разрушения горных пород путем воздействия на нее нагретых газов и ударных нагрузок,Известны устройства для термомеханического разрушения горных пород нагретыми газами и ударными нагрузками, содержащие камеру сгорания, расположенную в защитном корпусе и имеющую сопловой аппарат, через который истекают образующиеся в камере сгорания газы, Топливо и окислитель подаются в камеру сгорания соответственно через форсунку и каналы, предусмотреиные в ее Распределительной головке. 1 ри этом на тор. цовой части соплового аппарата закрепляютсй породоразрушающне резцы, дробящие термически ослабленную породу при динамическом воздействии на них ударного механизма любой подходящей конструкции, который соединен с корпусом устройства,Однако известные устройства сложны в связи с необходимостью использовать два различных источника энергии для работы камеры сгорания и ударного механизма.Цель изобретения - упрощение устройства, Для этого в корпусе предлагаемого устройства выполнена форкамера для предварительного смешения топлива и окислителя, периодически сообщаемая через клапан с камерой сгорания, а сопловый аппарат соединен с корпусом с возможностью осевого перемещения относительно него под давлением газов, образующихся в камере сгорания.Для возврата соплового аппарата в перво начальное после удара положение может бытьпредусмотрена пружина, устанавливаемая между корпусом и сопловым аппаратом,На чертеже изображено предлагаемое уст.ройство.10 Устройство состоит из корпуса 1, в кото.ром выполнена форкамера 2, предназначен.ная для предварительного смешения топлива и окислителя, и камера 3 сгорания с примь 1кающим к ней сопловым аппаратом 4, осна 15 щеНным на своей торцовой части породоразрушающими резцами 5.форкамера 2 с одной стороны ограннченараспределительной головкой 6, в которую встроена распыливающая топливо форсунка 20 7 и выполнены канал 8 для подвода окислителя и канал 9 для подвода охлаждающего агента к камере 3 сгорания и сопловому аппарату 4. С другой стороны форкамера 2 отделена от камеры 3 сгорания клапаном 10, 25 периодически сообщающим обе камеры между собой. Через клапан 10 в камеру 3 сгорания проходит свеча 11 зажигания, служащая для воспламенения горючей смеси в ней.Сопловый аппарат 4 телескопически сое динен с корпусом 1 устройства так, что может поступательно перемещаться относительно него в осевом направлении под действием давления газов, образующихся в камере 3 сгорания. При этом утечка газов между сопловым аппаратом 4 и корпусом 1 исключается ввиду наличия направляющей втулки 12 с уплотнениями на конце корпуса 1.Для возврата соплового аппарата 4 в исходное после удара положение служит пружина 13, размещенная между корпусом 1 и сопловым аппаратом 4.Устройство работает следующим образом.Топливо, подаваемое через форсунку 7, и окислитель, подаваемый через канал 8, смешиваются в форкамере 2. Когда давление в камере 3 сгорания становится ниже давления в форкамере 2, открывается клапан 10, и горючая смесь из форкамеры 2 поступает в камеру 3 сгорания, где она воспламеняется с помощью свечи 11.Процесс горения, протекающий при закрытом клапане 10, сопровождается резким повышением давления в камере 3 сгорания. Это приводит практически к мгновенному перемещению соплового аппарата 4 относительно корпуса 1, в результате чего он своими резцами 5 наносит удар по породе. Пружина 13 при этом сжимается.После окончания процесса горения давление в камере 3 сгорания понижается за счет 10 15 20 25 30 истечения из нее газов через сопловый аппарат 4, вызывающих термическое разрушение породы. Затем пружина 13 разжимается и возвращает сопловый аппарат в первоначальное положение, Цикл повторяется. Предмет изобретения1. Устройство для термомеханического разрушения горных пород нагретыми газами и ударными нагрузками, содержащее размещенные в корпусе камеру сгорания с примыкающим к ней сопловым аппаратом, который в своей торцовой части оснащен породообразующими резцами, и распределительную головку, в которой встроена форсунка для рас. пыливания топлива и выполнены каналы для подвода окислителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения его конструкции, в корпусе выполнена форкамера для предварительного смешения топлива и окислителя, периодически сообщаемая через клапан с камерой сгорания, а сопловый аппарат соединен с корпусом с возможностью осевого перемещения относительно него под давлением образующихся в камере сгорания газов.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между сопловым аппаратом и корпусом размещена пружина для возврата соплового аппарата в первоначальное положение после удара.Составитель 3. КорчаковРедактор С. Титова Техред М. Семенов Корректор Т. Добровольска аказ 2137/14 Подписно ЦНИИПИ Госу ипография, пр. Сапунова,Изд.774 дарственногоо делам изо сква, Ж.35,Тираж 648комитета Совета Министров СССРретений и открытийРаушская наб., д. 4/5