Гидроимпульсатор

. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Рсслй(71) Государственный союзный завод по механической и химической очистке котлоагрегатов Котлоочистка" (53) 622,232.5(0888)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 953207, кл. Е 21 С 25/60, 1980.2. Авторское свидетельство СССР В 735765, кл. Е 21 С 25/60, 1977 (прототип).(54)(57)ГИДРОИМПУЛЬСАТОР, включающий гидропневмоаккумулятор, соединенный с генератором колебаний, содержащим поршень-клапан, установленный в корпусе между седлами с образованием запоршневой и заседельной полостей,з Е 21 С 45/00; Е 21 С 25/60 воздушную полость с эластичной диафрагмой, ствол с насадкой и переводную трубку с дросселем, сообщающую ствол с поддиафрагменной полостью, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности гидроотбойки путем увеличениямощности струи, он снабжен дополнительным поршнем со штоком, приэтом дополнительный поршень установлен в поддиафрагменной полости с образованием посредством перегородкиподпоршневой полости; сообщеннойс атмосферой, а шток расположен взапоршневой полости с возможностьювзаимодействия с поршнем-клапаном,причем конец штока выполнен сферическим, а запоршневая полость сооб-щена с источником постоянного давления и изолирована от подпоршневойполости.Изобретение относится к горнойпромышленносги и,может быть использовано при гидроразмыве горных. породпульсирующими струями высокого давления.Известен гидроимпульсатор, содержащий соединенный с подводящеймагистралью гидропневмоаккумулятор,ствол с рабочей насадкой, расположенный перед ним генератор колеба"ний, имеющий установленный в корпусе прерыватель потока, выполненныйв виде поршня, и газовую полость,отделенную разделительной диафрагмойи ограничительной решеткой Г 11.Однако устройство характеризуетсянедостаточно высокой эффективностьюразрушения горным пород.Наиболее близок к предлагаемомугидроимпульсатор, включающий гидро.пневмоаккумулятор соединенный сгенератором колебаний, содержащимпоршень-клапан, установленный вкорпусе между седлами с образованиемэапоршневой и заседельной полостей,воздушную полость с эластичной диафрагмой, ствол с насадкой и переводную трубку с дросселем, сообщающуюствол с поддиафрагменной полостью Г 23.Недостатком известного устройстваявляется низкая мощность струи, чтоне обеспечивает высокой производительности гидроотбойки,Цель изобретения - повышениепроизводительности гидроотбойкипутем увеличения мощности струи. Указанная цель достигается тем, что гидроимпульсатор, включающий гидропневмоаккумулятор, соединенный с генераторОм колебаний, содержащим поршень-клапан, установленный в корпусе между седлами с образованием запоршневой и заседельной полостей, воздушную полость с эластичной диафрагмой, ствол с насадкой и.переводную трубку с дросселем, сообщающую ствол с поддиафрагменной полостью, снабжен дополнительным поршнем со штоком, при этом дополнительный поршень установлен в поддиафрагменной полости с образованием посредством перегородки подпоршневой полости, сообщенной с атмосферой, а шток расположен в эапоршневой полости с воэможностью взаимодействия с поршнем-клапаном, причем конец штока вы. полнен сферическим, а эапоршневая полость выполнена изолированной и5 О 5 35 40 сообщена с источником постоянного давления,На чертеже изображен гидроимпульсатор.Гидроимпульсатор содержит гидропневмоаккумулятор 1 с мембраной 2 и ограничительной решеткой 3, подсоединенный к магистрали 4, расположенный эа ним генератор 5 колебаний и ствол 6 с рабочей насадкой 7. Корпус генератора 5 колебаний разделен перегородкой 8 на две изолированные камеры в одной, из которым расположены прерыватель потока, выполненный в виде поршня-клапана 9, и седло 10, а в другой установлен дополнительныйпоршень 11 со штоком 12, выполненным со сферическим концом, расположенным в запоршневой полости 13 прерывателя потока, подсоединенной к источнику постоянного давления трубопроводом 14 с запорным вентилем 15. Заседельная полость 16 сообщена со стволом 6. Поддиафрагменная полость 17 сообщена переводной трубкой 18, в которой установлен дроссель 19, со стволом 6. Полость 17 отделена от воздушной полости 20 разделительной диафрагмой 21 и ограничительной решеткой 22. Подпоршневая полость 23 сообщена с атмосферой через отверстие 24.Гидроимпульсатор работает следующим образом.При открытии вентиля 15 запоршневая полость 13 сообщается с источником постоянного давления, например с маслостанцией, при этом поршень 9 прижимается к седлу 1 О, закрывая проход воде к стволу 6 с рабочей насадкой, и. весь поток воды от насоса поступает к гидропневмоаккумулятору 1. Происходит его зарядка, Мембрана 2 отходит от ограничительиой решетки 3, вода заполняет подмемИенное пространство, давление воды под мембраной 1 и перед поршнем 9 возрастает, возрастает также и давление сжатого газа над мембранной 2 гидропневмоаккумулятора 1.50 В процессе зарядки гидропневмоаккумулятора 1 под действием давления в эапоршневой полости 13 поршень 9 прижат к седлу 10, а дополнительный поршень 11 находится в правом крайнем положении, Заседельная 6и поддиафрагменная 17 полости находятся под атмосферным давлением,а диафрагма 21 воздушной полости 20прижата давлением сжатого воздуха кограничительной решетке 22.Зарядка гидропневмоаккумулятора 1происходит до тех пор, пока давле"ние в его подмембранном пространст 5ве, а следовательно, и перед поршнем 9 не возрастает до величины,при которой сила, обусловленнаядействием этого давления на площадьпоршня 9, перекрытую седлом 1 О,не станет больше силы, обусловленной действием постоянного давленияв запоршневой полости 13 на всюплощадь поршня 9. При возникновениирезультирующей силы поРшень 9 отходит 5от седла 1 О, поток воды зайолняетзаседельную полость 16, что увеличивает результирующую силу, так как9теперь давление зарядки действуетуже на всю площадь поршня 9 и онзанимает правое крайнее положение.Поток воды с давлением зарядки поступает к рабочей насадке 7 и, истекаячерез иее, воздействует на объектразрушения. Оканчивается фаза зарядкиаккумулятора 1 и начинается фазаего разрядки,.Давление зарядки зависит от соотношения площадей поршня 9 и седла10, а также от величины постоянного30давления в запоршневом пространстве13 и, естественно, от давления,создаваемого насосом. Время зарядкигидропневмоаккумулятора 1, или продолжительность фазы зарядки, зависитот геометрического объема гидропневмоаккумулятора 1, величины первоначального давления воздуха в егонадмембранной полости и расхода, создаваемого насосом.Поршень 9 и дополнительный поршень 11 находятся в Фазе разрядки вкрайнем правом положении, Подмембраиное .пространство гидропневмоаккумулятора 1, заседельная полость 16 ирабочая насадка 7 сообщены между 45собой. Поток воды от насоса 4 изгидропневмоаккумулятора 1 истекаетчерез рабочую насадку 7 и одновременно через дроссель 19 по переводной трубке 18 заполняет поддиафрагменную полость 17. Давление воды вней практически мгновенно возрастаетдо величины первоначального давлениявоздуха в воздушной полости 20, после чего диафрагма 21 отходит от 55ограничительной решетки 22 и водаиэ полости 7 заходит в палостьмежду решеткой 22 и диафрагмой 21,сжимая воздух в полости 20. С этого момента рост давления воды в полости 7 замедляется. По мере роста давле" ния возрастает сила, обусловленная действием этого давления на площадь поршня 1. Эта сила и сила, обусловленная действием постоянного давления в полости 13 на всю площадь поршня 9, стремятся переместить горшневую группу влево.Сила обусловленная действием рабочего давления в полости 6 на всю площадь поршня 9, и сила, обусловленная действием постоянного давления в полости 13 на площадь штока поршня 11, стремятся воспрепятствовать этому перемещечию. Однако в результате того, что рабочее давление в полости 16 по мере разрядки гидропневмоаккумулятора 1 и истечения потока через рабочую насадку 7 снижается, а в полости 7 в это же время давление возрастает наступает такой момент, когда силы, действующие влево, становятся больше, и поршневая группа перемещается в левое крайнее положение, поршень 9 садится на седло 10 и отсекает заседельную полость 16 и рабочую насадку 7 от гидропневмоаккумулятора 1. Заканчивается Фаза разрядки и снова начинается фаза зарядки гидропневмоаккумулятора 1. Весь поток воды от насоса принимается гидропневмоаккумулятором 1 и дополнительно сжимает воздух в его надмембранной полости от минимального до максимального давления. Но в отличие от первоначальной фазы зарядки в это же время происходит разрядка воздушной полости 20. Здесь под действием сжатого в полости 20 воздуха вода вытесняется из полости 17 через переводную трубку 18, дроссель 19 и рабочую насадку 7 в атмосферу. Этот процесс происходит до тех пор, пока давление в воздушной полости 20 не снизится от давления разрядки до первоначального давления сжатого воздуха. Как только это произойдет диафрагма 21 достигнет ограничительной решетки 22, давление в полости 17 снизится до атмосферного, поршень 11 под действием постоянного давления полости 13 на площадь штока переместится в крайнее правое положение, выходя иэ соприкос новения с поршнем 9.1116161 Составитель Р.АдиатулинаРедактор Л.Пчелинская Техред М.Гергель Корректор В.Синицкая 6886/25 Тираж 564 Подписное ВЦИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ Филиал ППП "Патент", г., Ужгород, ул. Проектная, 4 Вследствие того, что. воздушная полость 20 по объему значительно меньше гидропневмоаккумулятора 1 и рост давления воздуха в ней в процессе ее зарядки незначителен по сравнению с начальным давлением воздуха, разрядка воздушной полости 20 происходит в несколько раз быстрее, чем зарядка гидропневмоаккумулятора 1.Поэтому к моменту возрастания дав ления в последнем до максимального поршень 11 не препятствует перемещению поршня 9 в правое крайнее положение под действием указанных сил.Заканчивается фаза зарядки и снова начинается фаза разрядки гидропневмоаккумулятора . Процесс работы повторяется.Предлагаемое устройство позволяет повшсить производительность гидроотбойки путем увеличения мощности струи.