Устройство для разрушения горных пород

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ИСАНИЕ РЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени геолого-разведочныйинститут им. Серго Орджоникидзе(56) 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3282024/22-03,кл. Е 21 С 31/10, 1981.2. Авторское свидетельство СССРУ 804834, кл. Е 21 С 31/10, 1978.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯГОРНЫХ ПОРОД, включающее корпус скамерами сгорания и расширения, разделенными перегородкой и запорнымклапаном, расположенным в стакане,к полости которого подведена магист 21 С 31 10 ф Е 21 С 37/14 раль для подачи сжатого воздуха,поршень-боек, ударник и рабочий инструмент, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем обеспечения оптимального момента открытиязапорного клапана, оно снабжено установленным в магистрали для подачисжатого воздуха обратным клапаноми клапаном быстрого выхлопа., выпол-,ненным из корпуса с сообщенной сатмосферой полостью выхлопа и с разделенными посредством поршня запорной полостью и полостью управленияи из расположенного в полости запорного элемента, жестко связанного сразделяющим запорную полость и полость управления поршнем, при этомзапорная полость сообщена с полостьюстакана, а полость управления - с камерой сгорания,25 45 50 1 10Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и можетбыть использовано в устройствах дляразрушения горных пород,Известно устройство для разрушения горных пород, включающее корпус,камеры сгорания и расширения, разделенные запорным клапаном с пневмоуправлением 1.,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для разрушениягорных пород, включающее корпус скамерами сгорания и расширения, разделенными перегородкой и запорнымклапаном, расположенным в стакане,к полости которого подведена магистраль для подачи сжатого воздуха,поршень-боек, ударник и рабочий инструмент Г 23,Недостатком известных устройствявляется потеря тепловой энергии нанагревание стенок корпуса вследствиезапаздывания открытия запорного клапана.Цель изобретения - повышениеэффективности работы устройства путемобеспечения оптимального момента открытия запорного клапана.Указанная цель достигается тем,что устройство для разрушения горныхпород, включающее корпус с камерамисгорания и расширения, разделеннымиперегородкой и запорным клапаном,расположенным в стакане, к полостикоторого повдедена магистраль дляподачи сжатого воздуха, поршень 0боек, ударник и рабочий инструмент,снабжено установленным в магистралидля подачи сжатого воздуха обратнымклапаном и клапаном быстрого выхлопа, выполненным из корпуса с сооб 40щенной с атмосферой полостью выхлопа и с разделенными посредствомпоршня запорной полостью и полостьюуправления и из расположенного вполости выхлопа запорного элемента,жестко связанного с разделяющим запорную полость и полость управленияпоршнем, при этом запорная полос,"гьсообщена с полостью стакана, а полость управления - с камерой сгорания.На чертеже изображено устройстводля разрушения горных пород.Устройство включает корпус 1,камеру 2 сгорания, камеру 3 расширения, разделенные перегородкой 4 сотверстием 5 и седлом 6, эаиорныйклапан 7, расположенный в стакане 8 с седлом 9. К полости стакана 8 подведена магистраль 10 для подачи схатого воздуха, в которой установленобратный клапан 11.Устройство также включает свечузажигания 12, выпускной 13 и выхлопной 14 клапаны, поршень-боек 5,буферную полость 16, ударник 17,патрубок 18, выхлопные окна 19 иклапан быстрого выхлопа, содержащийкорпус 20, разделенный пластиной 21с центральным отверстием 22 на полость23 выхлопа и запорную полость 24.В полости 23, сообщенной с атмосферой отверстием 25, размещен эапорныйэлемент 26, жестко связанный штоком27 с поршнем 28, отделяющим полость24 от полости 29 управления, сообщенной с камерой 2 сгорания. Запорная полость 24 через канал 30 и магистраль 10 сообщена с полостью стакана 8. На эапорный элемент воздействует пружина 31,Устройство работает следующим образом.При упоре ударника 17 с инструментом в объект воздействия последнийперемещается в крайнее верхнее положение. В буферную полость 16 по патрубку 18 подается сжатый воздух, поддействием которого поршень-боек 15перемещается в крайнее верхнее положение. В магистраль 10 через обратныйклапан 11 подается сжатый воздух, иклапан 7, перемещаясь вниз в стакане 8, садится на седло 6 н тем самымгерметиэирует камеру 2 сгорания. Одновременно в камеру 2 через впускнойклапан 13 подается бензиновоздушнаясмесь. При достижении заданного ра-.бочего давления подача смеси прекращается, полость магистрали 10, расположенная выше обратного клапана 11,соединяется с атмосферой и смесьподжигается свечой зажигания 12.Давление в камере 2 сгорания при этомрезко повышается. Однако клапан 7по-прежнему перекрывает отверстйе 5,поскольку на него продолжает оказывать давление сжатый воздух, заключенный в отрехке магистрали 10 междуобратным клапаном 11 и клапаном 7.При повышении давления в камере 2сгорания усилие на поршень 28, создаваемое продуктами сгорания в полости 29 управления, превышает усилиепружины 31 (соответственно подобранной), и эапорный элемент 26, жесткосоединенный штоком 27 с поршнем 28,1082945 перемещается вверх и открывает отверстие 22. Сжатый воздух из магистрали 10 по каналу 30, отверстиями 22 и 25 выходит в атмосферу. Профиль запорного элемента 27 выполнен таким образом, чтобы беспрепятственно смог проходить воздух. С выходом сжатого воздуха из полости магистрали 10 в атмосферу исчезает усилие, прижимающее клапан 7 к седлу 6.Таким образом, запорный клапан одновремено с достижением в камере 2 максимального давления (при полном сгорании горючей смеси откидывается вверх и садится на седло 9. Синхронизация открытия запорного клапана и достижения максимального давления в камере 2 сгорания обеспечивается клапаном быстрого выхлопа. Продукты сгорания при максимальном давлении . начинают истекать через отверстие .5 и воздействовать на поршень-боек 15, Истечение газов в атмосферу блокируется клапаном 7, прижатым к седлу 9Поршень-боек 15 под действием продуктов сгорания разгоняется и наносит удар по объекту воздействия через ударник 17. В момент соударения поршня-бойка 15 с ударником 17 открываются выхлопные окна 19, и отработанные газы выходят в атмосферу. Когда давление газов в камере 2, а 1 4следовательно, и в полости 29 управления упадет, пружина 31 возвращаетзапорный элемент 26 со штоком 27и поршнем 28 в исходное положение.Запорный элемент 26 перекрывает отверстие 22, и запорный клапан готовк следующему циклу, Далее в результате отскока и под действием сжатоговоздуха в буферной полости 16 поршень боек 15 перемещается вверх, вытесняяоставшиеся продукты сгорания черезотверстие 5 и выхлопной клапан 14.Затем выхлопной клапан 14 закрывается, и устройство готово для осущест З вления следующего цикла.Таким образом, открытие клапана 7происходит независимо от момента воспламенения топливной смеси. Процесссгорания топливно-воздушной смеси 2 О в камерах большого;обьема характеризуется.нестационарностью. То естьвремя от момента инициирования искры на свече зажигания до достижениямаксимального давления непостоянно 25 и с помощью постоянной задержкипопасть в зону максимума давленияневозможно. Предлагаемое устройствообеспечивает открытие клапана 7 придостижении в камере сгорания макси- ЗО мума давления, что позволяет повыситьтеплоиспользование и эффективность егоработы.1082945 Составитель А. КалиничевФиль ТехредС,Мигунова орректор В. Ги Редак 1705/31 Тираж 564 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ака лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4