Двухствольный импульсный гидромонитор

(51) М. Кл з Е 21 С 45/00 Государственный комнтет Опубликовано 23.1.81, Бюллетень43Дата опубликования описания 28.11.81йо делам изобретений и открытийДонецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Министерства высшего и среднего специального образования Украинской ССР(54) ДВУХСТВОЛЬНЬИ ИМПУЛЬСНЪй ГИДРОМОНИТОРИзобретение относится к устройствам, создающим пульсирующий поток жидкости, и может быть использовано при гидравлическом разрушении полезного ископаемого и в гидротехническом строительстве.Известно гидро мониторное устройство, содержащее волновую трубу и ступенчатый клапан 1.Недостатком известного устройства является его малая эксплуатационная надежность.Известен также двухствольный импульс О ный гидромонитор, содержащий корпус, стволы с насадками и дисковый прерыватель потока с центрирующим штоком 2.Недостаток указанного гидромонитора заключается в значительных потерях давления по линии тока жидкости, что снижает 15 эффект пульсации потока.Цель изобретения - улучшение эффективности гидроотбойки за счет уменьшения потерь давления в системе.Указанная цель достигается тем, что гидромонитор снабжен камерами перетока с поршнями, установленными на концах центрирукнцего штока, и вентилем упрааления, соединенным к одной из камер перетока, в которых выполнены дроссельные отверстия, сообщающиеся со смежными стволами, при этом гидравлическое сопротивление дроссельных отверстий больше гидравлического сопротивления открытого вентиля.На чертеже изображена принципиальная схема двухствольного импульсного гидромойи тора в разрезе.Двухствольный импульсный гидромоиитор,содержит корпус 1, образованный двумя разъемными полуфланцами 2 и 3, между которыми установлен прерыватель потока 4 в виде дисков 5 и 6 с защемленной между ними эластичной мембраной 7, центрирую- щего штока 8, а также поршней 9 и 10, жестко закрепленных на центрирующем штоке 8, подводящие трубопроводы 11:и 2, отводящие стволы 13 и 14 с насадками одинакового диаметра, шарнирно установленные на патрубках 15 и 16 корпуса 1. Полуфланцы 2 и 3 снабжены камерами 7 и 18, в которых вмонтированы решетки 19 и 20, и имеют ограничители 21 и 22 хода. Решетки выполнены таким образом, что мембрана 7, находясь в крайнем положении, 883453ложится ця одну из решеток, при этом давление жидкости как слева, так и справа воспринимается одинаковой площадью. В цятрубках 5 и 6 вьшолнеш камеры 23 и 24 цереотока, в которых перемещактся поршни 9 и 10 прерывателя 4. Штоковые полости 25 и 26, образованные перемычкой 27 и 28, установленными в патрубках 15 и 6, и поршнями 9 и О, сообщены дроссельными отверстиями 29 и 30 со смежными отводящими стволами 13 и 14. Поперечное сечение камер перетока 23 и 24 больше сечеция патрубков 15 и 16, перекрываемыхлисками 5 и 6 прерывателя 4. Одна из штоковых полостей, например 25, сообщена через вентиль 31 управления с атмосферой. Вращение гидромонитора в горизонтальной плоскости осуществляется вокруг шарнир 32,Устройство работает следующим образом.Когда вентиль 3 управления открыт, а прерыватель потока 4 находится в правом крайнем положении, то вода через горизонтальный шарнир 32, подводящие трубопроводы 11 и 12 заполняют камеры 17 и 18 цолуфлаццев 2 и 3, и далее через решетку 19, щель между диском 5 и ограничителем 21 хода, патрубок 15 и ствол 13 подается на разрушаемый объект. Часть жидкости с патрубка 15 через дроссельное отверстие 29, расположенное в перемычке 27, заполняет штоковую полость 25 камеры 23 перетока. В таком положении, когдамембраны 7 прижата к решетке 20, а диск 6к ограничителю 22 хода, слева на площадь мембраны 7 и диск 5 действует давление, которое меньше подводимого йа величину потерь в подводящем патрубке 11 и щели между диском 5 и ограничителем 22 хода.Справа на площадь мембраны 7 действует подводимое давление. При закрытии вентиля 31 управления в штоковой полости 25 возникает дополнительное усилие, действующее через поршень 9 и шток 8 на прерыватель 4. Общее усилие, действуюигее на мембрану 7 справа налево больше усилия, действующего слева направо, так как площадь камеры 23 перетока больше площади патрубка 15, перекрываемого диском 5, и мембрана ляжет на решетку 19, а диск 5 - на ограничитель 2 хода, При этом жидкость через решетку 20, щель между диском 6 и ограничителем 22 хода, патрубок 16,. ствол 14 подается на разрушаемый объект,Давление жидкости при этом на выходе из отводящего трубопровода 14 будет меньше цодводимого давления всего на 59%, что и гбеспечивает улучшениеэффективности гцдроотбойки. Часть жидкости при этом через дроссельное отверстие 30. выполненное в перемычк 28 патрубка 16, заполняет штоковую полость 26 камеры 24 перетока,из штоконой гцласти 25 жидкость через дросселшое отверстие 29 вьтекяет в цятру 26 ы 30 Фориала изобрегения Двухствольный импульсный гидромонитор, содержащий корпус, стволы с насадкгбок 5 и далее через отводящий ствол 13в атмосферу.В тякгм положении произойдет перераспределение усилий, действукщих ца прерыватель потока 4. Справа ца площадь мембраны 7 и диска 5 действует давление меньшеподводимого на величину потерь в подводящем трубопроводе 12 и щели между диском 6 и ограничителем 22 хода. Слева наплощадь мембраны 7 действует подводимоедавление; Кроме того, слева направо действует давление, воспринимаемое поршнем10, соединенным с мембраной 7 штоком 8.Суммарное усилие слева больше усилиясправа, гоэтому прерыватель 4 переместится слева направо, перекроет ствол 14 и откроет патрубок 15. Жидкость через ствол13 подается на разрушаемый объект. Потери давления на выходе из ствола 13 будут такими же кяк и на выходе из ствола14, т. е. всего ца 5- - 9% меньше подводимого, что также обеспечивает улучшениеэффективности гидроотбойки,Пргиеессы, протекающие в гидромониторе, повторяются. Вывод системы из автоколебательного режима осуцествляется открытием вентиля 31 управления. При этомгидравлическое сопротивление вентиля 31управления в открытом состоянии должнобыть меньше, чем сопротивление дроссельного отверстия 29. В противном случае давление в гцтоковой полости 25 це будет понижаться и установка це выйдет из автоколебательного режима, т. е. пульсации потокабудут неуправляемы.Изменение подводцмого давления, а также диаметров насадков приведет к изменению потерь давления в прогочцой части установки, однако это не повлияет ца автоколебательный режим гидромоцитора, таккак при нахождении прерывателя в одномиз крайних положений, например правом,всегда будет иметь место преобладание усилий на его переброс в сторону открытогоствола 13 за счет усилия, воспринимаемогопоршнем 9, помещенным в камере 23 иере.тока и соединенным с мембраной 7 штоком 8.Такое исполнение гидромонитора позволяет снизить потери давления по линии тока жидкости, расширить зону его устойчивой работы .в автоколебательиом режиме ив конечном итоге улучшить эффективностьгидроотбойки в сравнении с известным гидромонитором в 1,6 раза.Экономический эффект от внедрения такого гидромонитора в производство составит 28 тыс. руб. в год на одну установку засчет повышения производительности гидроотбойки.88353 Составитель Ю. П Текред А. Бойкас Тираж 630 И Государственного ком делам изобретений и о Москва, Ж - 35, РаушскаПатент, г. Ужгород,лащен Редактор А. Ш Заказ 0157/5 ректор С. ШомакпнсноеР ндо тета С ткрытнй наб.,л. Про.ми и дисковый прерыватель потока с центрирующим штоком, отличающийся тем, что, с целью улучшения эффективности гидроотбойки за счет уменьшения потерь давле. ния в системе, он снабжен камерами перетока с поршнями, установленными на концах центрирующего штока-, и вентилем управления, соединенным с одной из камер перетока, в которых выполнены дроссельные отверстия, сообщающиеся со смежными стволами, при этом гидравлическое сопротивление дроссельных отверстий больше гид.равличегкого сопротивления открытого вентиля. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР479494, кл. Е 21 С 45/00, 973.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке2726597/22.03, кл, Е 21 В 9/08,1979 (прототип),