Устройство для разрушения горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 21 С 37 12 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТ ЭОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ И(71) Специальное проектно-конструктои технологическое бюро Министерстваной металлургии КазССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР739234, кл. Е 21 С 37/06, 1976.2, Авторское свидетельство СССР501161, кл. Е 2 С 37/2, 1971 (птип). ьбаев рское цветото ЯСТВО ДЛЯ РАЗРУ ПОРОД, включающе сгорания цилиндрич женный в нем пор относительно корпус(54) (57) УСТРО НИЯ ГОРНЫХ разующие камер корпус и распол подпружиненный ШЕ- обский шень,Н АВТОРСКОМУ СВ 8010780 родоразрушающи и инструмент, гидронагнетательную полость с перемещающимся в ней штоком и выпускным каналом, выходящим на рабочую поверхность породоразрушающего инструмента, и системы смесеобразования и воспламенения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения пород путем нагнетания жидкости в трещины разрушаемой ударной нагруз- кой породы,гидронагнетательная полость расположена в породоразрушающем инструменте, жестко связанном с поршнем, который выполнен с внутренней цилиндрической полостью, имеющей связанный со штоком плунжер с расположенными вдоль его оси каналами, при этом выпускной канал гидронагнетательной полости выведен на режущую кромку рабочей поверхности породоразрушающего инструмента.Изобретение относится к горной промышленности и предназначено как для ведения открытых горных работ, так и для проходки подземных горных выработок,Известно устройство для разрушения гор ных пород, включаюц 1 ее цилиндрический кор пус, перемещающийся внутри корпуса аккумулируюгций блок с бойком, и рабочий инструмент с хвостовиком, расположенным в аккумулирующей камере 1,Недостаткамии этого устройства являются отсутствие средств пылеподавлеция при разрушении пород и то, что разрушение пород осуществляется только лишь путем внедрения рабочего инструмента в породу.Известно также устройство для разрушения горных пород, включающее образующие камеру сгорания цилиндрический корпус и расположенный в нем поршень, подпружиненный относительно корпуса породоразрушаюц 1 ий инструмент, гидронагнета. тельную полость с перемещающимся в ней штоком и выпускным каналом, выходящим на рабочую поверхность породоразрушаюц 1 его инструмента, и системы смесеобразо. вация и воспламенения 2.Недостатком известного устройства является его недостаточная эффективность разрушения пород, объясняемая тем, что в цем энергия, расходуемая на сжатие жидкости в гидронагнетательной полости не используется на разрушение породы.Целью изобретения является повышение эффективности разрушения пород путем нагнетания жидкости в трещины разрушаемой ударной нагрузкой породы.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем образующие камеру сгорания цилиндрический корпус и расположенный в нем поршень, подпружиненный относительно корпуса породоразрушающий инструмент, гидронагнетательную полость с перемещающимся в ней штоком и выпускным каналом, выходящим на рабочую поверхность породоразрушающего инструмента, и системы смесеобразования и воспламенения, гидронагнетательная полость расположена в породоразрушающем инструменте, жестко связанном с поршнем, который выполнен с внутренней цилиндрической полостью, имеющей связанный со штоком плунжер с расположенными вдоль его оси каналами, при этом выпускной канал гидронагнетательной полости выведен на режущую кромку рабочей поверхности породоразрушающего инструмента.На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 -- то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг, 2; на фиг. 4 - сечение Б - -Б на фиг. 2,Устройство для разрушения горных пород содержит корпус ), образующий камеру 2 сгорания совместно с поршнем 3, жестко соединенным с породоразрушающим ин Запуск устройства в работу выполняется при закрытом задвижкой 26 выхлопном канале путем впуска через патрубок 27 в камеру сгорания сжатого воздуха. При этом поршень 3 с породоразрушающим инструментом 4 перемещается в крайнее левое по 50 ложение, растягивая пружины 40, причем зацеп 32 фиксируется подпружиненным фиксатором 36. Затем освобождают зацеп 32 от. фиксатора 36, .чем прекращают подачу сжатого воздуха в камеру сгорания и открывают выхлопной канал. Давление сжатого воздуха в камере 2 сгорания падает. 15 струментом 4, в котором закреплен резец5 с режущей кромкой 6. Г 1 ородоразрушающий инструмент имеет приливы 7, к которым крепятся направлякицие 8, расположенные 5в ц 1 еках 9, образованных регулировочными болтами 10, ввинчиваюгцимися в приливы 11 на корпусе 1, а крепежныэ отверстия 12 в щеках 9 выполнены овальными в проушинах 13. Поршень 3 имеет уплотнительные кольца 4, а внутри него выполнена цилинд- О рическая полость5, в которой помещенмассивный плунжер 16 со штоком 17. Шток 7 входит в гидронагнетательную полость 18, выполненную в породоразрушающем инструменте 4, и соединенную выпускным каналом, расположенным вдоль оси резца 5, с режущей кромкой 6 резца. Гидронагнетательная полость 18 сообщается с выпуск.ным каналом через выпускной обратный клапан 9, а с питающим шлангом 20 - через обратный клапан 21, Кроме того, полость 15 що имеет сливное отверстие 22, а плунжер 16имеет сквозные отверстия 23. Камера 2 сгорания имеет выхлопное отверстие 24, сообщающееся с патрубком 25, оборудованным задвижкой 26. В торцовой части камера сгорания оснащенапатрубком 27 подачи сжатого воздуха, причем внутри цатрубка 27 помещена топливная форсунка 28; Патрубок 27 сообщается с внешней сетью сжатого воздуха через крановую задвижку 29, которая оборудована рукояткой 30 для ручноговключения и подпружиненным кронштейном31 для автоматического включения зацепом 32, расположенным на направляющей 8. Корпус 1 устройства имеет соединительный фланец 33, крепящийся к фланцу 34 манипулятора 35. Манипулятор 35 распо.35ложен на боковой машине и оборудован подпружиненным фиксатором 36 и топливо- насосом 37, связанным с топливной форсункой 28, На направляюц 1 ей 8 расположен соосно относительно плунжерцой головки насоса 37 упорный кулачок 38. Породоразру шающий инструмент 4 выполнен с кронштейнами 39, к которым прикреплены пружины 40, соединенные с фланцами 33 и 34.Клапанные механизмы 19 и 21 имеют одинаковую конструкцию и содержат всасывающий канал 41, канал 42 для подпружиненно го шарика 43 и обводные каналы 44.При этом пружины 40 разгоняют поршень 3 и породоразрушающий инструмент вправо. После перекрытия поршнем 3 выхлопного отверстия 24 происходит сжатие воздуха в камере сгорания. При подходе поршня к торцу цилиндра кулачок 38 ударяет в плунжер топливного насоса 37, и через форсунку 28 топливо впрыскивается в камеру сгорания, распыляется в нагретом от сжатия воздухе и воспламеняется. В дальнейшем давление продуктов сгорания перемещает поршень 3 с породоразрушающим инструментом 4 влево (рабочий ход) до внедрения резца 5 в породу. В момент торможения в породе породоразрушающего инструмента 4 массивный плунжер 16 перемещается по инерции влево в полости 15 и продавливает порцию жидкости штоком 17 из гидронагнетательной полости 18 через осевой канал в резце 5 в трещины массива породы. В этот момент обратный клапан 21 закрыт, а клапан 19 открыт. Во время рабочего хода зацеп 32 входит в зацепление с кронштейном 31 и отрывает на некоторое время подачу сжатого воздуха в камеру сгорания, осуществляя тем самым ее про-. дувку через выхлопное отверстие 24. При обратном движении породообразующего инструмента задвижка 29 автоматически закрывается, происходит сжатие воздуха поршнем 3 в камере сгорания. В этот момент поршень 3 замедляет движение, а плунжер 6 по инерции продолжает движение вправо.При этом шток 17 создает разрежение в полости 18, в результате чего она заполняется жидкостью из питающего шланга 20 через открытый клапан 21, Во время выполнения рабочего и обратного ходов плунжера воздух из одной части полости 15 перетекает в другую часть через отверстия 23 в плунжере 16. При подходе поршня 3 к 1. торцу цилиндра вновь происходит впрысктоплива в камеру сгорания и в дальнейшем рабочий цикл устройства повторяется.Применение устройства для разрушения.горных пород позволяет существенно повысить эффективность разрушения горных по род за счет обеспечения комбинированноговоздействия на массив нагрузок, созданных как внедрением породоразрушающего инструмента, так и впрыскиванием в ео трещины жидкости под давлением.(.оставитель .л. ТрегубТехред И. Верее Корректор И. МуекаТираж 564 1 одпиеноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытиЯ113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4