Гидроимпульсатор

, Иэобретение относится к горной промьппленности, предназначено для гидроразмыва горных пород пульсирующими струями высокого давления и является усовершенствованием технического решения по авт. св. У 1116161.Целью изобретения является повышение надежности гидроимпульсатора".На чертеже изображен гидроимпульсатор, 1 ОГидроимпульсатор содержит гидро- пневмоаккумулятор 1 с мембраной 2 и ограничительной решеткой 3, подсоеди: ненный к питающей магнистрали или непосредственно к насосу и располо-. 5 женный эа ним генератор 4 колебаний, имеющий входной 5 и выходной 6 мон", тахные патрубки. К выходному патруб" ку б подсоединен ствол с насадком 7, а входной патрубок 5 соединен с гид ропневмоаккумулятором 1.Корпус генератора 4 колебаний разделен перегородками 8 и 9 на три изолированные каМеры. В одной из них расположены прерыватель потока, вы полненный -в виде поршня-клапана 1 О, и седло, 11, делящиекамеру на доседельную полость 12, непосредственно сообщенную с входным патрубком,5 и подмембранной полостью гидропневмо аккумулятора 1, заседельную полость 13, непосредственно сообщенную с выходным патрубком 6, и запоршневую полость 14, подсоединенную к источнику постоянного давления трубкой 15 с запорным вентилем 16. Во второй каме ре установлен поршень 17 со штоком 18, выполненным со:сферйческим концоМ и расположенным в эапоршне". вой .полости 14 прерывателя потока с воэможностью взаимодействия с порш" нем-клапаном 10. Поршень 17 делито .камеру на штоковую полость 19, сооб" щенную с атмосферой посредствОм отверстия 20, и поддиафрагменную полость 21, отделенную от воздушной полости 22 разделительной диафрагмой 23 и ограничительной решеткой 24. Полость 21 сообщена переводной труб-, кой 25, в которой установлен дроссель 26,. с выходньи патрубком 6. В третьей камере, расположенной со,сто. роны доседельной полости 12 прерцва" теля потока, установлен дополнительныйпоршень 27 со штоком 28, размещенным в доседельной полостй 12 с возможностью взаимодействия с порю" нем-клапаном 10. Поршень 27 делит камеру на штоковую полость 29, сообщенную с атмосферой посредством отверстия 30, и эапоршневую полость 31, сообщенную с выходным патрубком б переводной трубкой 32 малого гидравлического сопротивления.ГКцроимпульсатор работает следующим образом.При открытии вентиля 16 запоршне" вая полость 14 сорбщается с посторонним источником постоянного давления, например, с маслостанцией, при этом поршень-клапан 1 О прижимается к седлу 11 и препятствует перетоку жидкос" ти иэ доседельной полости 12 в эаседельную полость 3 и далее " к выход" ному патрубку 6 и насадку 7, поэтому вся жидкость, поступающая от насоса или магистрального трубопровода, заполняя,подмейбранное пространство гнцропневмоаккумулятора 1 и доседельную полость 12, отжимает мембрану.2 " от решетки 3 и заполняет освободив" шееся пространство между ними. Давление воздуха над мембраной 2 н воды под ней, а значит и в полости 12, возрастает.Происходит зарядка гидропневмоаккумулятора 1. В процессе зарядки поршень-клапан 10 под действием постоянного давления в полости 14 прижат к седлу 11, а поршень 17 находится в крайнем вервием положении. Дополнительный порпень 27 под действием на торец его штока давления в доседельной полости 12 находит,ся в нижнем крайнем положении, Запоршневая полость 31 и.поддиафраг.- менная полость 21, а также штоковые .полости 19 и 29 находятся под атмосферным давлением, а диафрагма 23 воз" душной полости.22 под действием сжатого воздуха в последней прижата к ограничительной решетке 24..Зарядка гидропневмоаккумулятора 1происходит до тех пор, пока в его подмембранном пространстве, а следова" тельно, н перед поршень-клапаном О в полости 12 давление не возрастет до такой величины, при оторой,сила, обусловленная действйей этого давления на часть площади клапана О перекрытую седлом 11, не станет большесилы, обусловленной действием постоянного давления в полости 14 на всю пло щадь поршень-клапана 1 О. При возникновении результирующей силы, .направленной вверх, поршень"клапан 1 О на-. чинает перемещаться вверх, отходит12 12104 Эот седла 11, и поток воды иэ дроссельной полости 12 начинает заполнятьзаседельную полость 13. Это вызывает увеличение результирующей силы,так как возникшее в эаседельной полости 3 давлением (оно будет меньшедавления в полости 2 на величинупотерь на седле 11) действует на остальную часть площади клапана 10, неперекрытую седлом 11. При возникнове"нии давления в эаседельной полости 13,на поршень 27 станет действовать сила со стороны полости 31, так какдавление в этой полости мгновенновозникает благодаря малому сопротивлению переводной трубки 32 и отсутствию эластичного элемента (например,газовой полости). Под действием этойсилы поршень 27 перемещается до контакта с поршень-клапаном 1 О и увеличивает скорость его перемещения в .верхнее крайнее положение до упора вшток 18 поршня 17. Поршень 17 ке препятствует этому перемещению, так какконтакт с поршнем-клапанои 1 О в этовремя еще отсутствует вследствие того, что мгновенному росту давленияв полости 21 препятствует наличиедросселя 26 в переводной трубке .25 ивоздушной полости 22.Перемещением поршня-клапана 10 вверхнее положение заканчивается.процесс зарядки гидропкевмоаккуиулятора 1 и начинается процесс его разрядки. Вода кз подмембранной полостигидропкевиоаккумулятора.истекаетчерез насадок 7.Давление зарядки аккумулятора нмаксимальное давление перед насадком .7 в иипульсе зависит от соотноше".ния площадей поршня-клапана 1 О и сед-.ла 11, от величины постоянного давления.в полости 14 и от давления,создаваемого насосом,В процессе разрядки поршень-клапан 10 находится в контакте со штоками поршней 7 и 27 и вся системазакимает верхнее крайнее . положение.Вода, истекая кз насадка 7, по переводной трубке 25 с дросселеи 26 по ступает в поддиафрагменную полость 21,отжимает диафрагму 23 от решетки 24и сжимает воздух в полости 22; давление воздуха в последней и воды в полости 21 медленно возрастают. Плав. ность роста давления в полости 21обусловлена наличием воздушной полости 22 н дросселя 26 (т.ебольщо".го сопротивления трубки 25). Как только давление в полости 2возрастет, а давление в полостях12, Э и 3 снизится до такой величины, что усилие на поршень-клапан Осо стороны полости 14 и полости 2(передается через шток поршня 17)станет больше усилия со стороны по"лости 12 (и 13) и полости Э (передается через шток поршня 27), пор" 10 вень-клапан 10 начинает перемещаться вниз, При этом давление в заседельной полости 13 и запоршневой волости 31 вследствие уменьшения проходного сечения на седле 11 снижает" ,.15 ся, что способствует увеличению скорости перемещения поршня"клапана 10.Заканчивается фаза разрядки гидро"невмоаккумулятора 1, и снова начинается фаза его зарядки. Процесс ра боты гидронмпульсатора повторяется,По окончании фазы разрядки прекращается доступ водыиз,доседельной полости 12 в заседельную полость 13, нвесь поток воды снова поступает в 2 гндропневмоаккумулятор 1, заполняяпространство между ограничительнойрешеткой 3 и мембраной 2 и дополни".тельно сжимая воздух от минимального(давление разрядки) до макснмальноЗ 0 го (давление зарядки) давлекия. Вотличие от первой, фазы зарядки, вовторой и последующих фазах в это время происходит разрядка воздушной полости 22. Вода усилием сжатого воздуха в воздушкой полости 22 вытесняется из пространства между диафрагмой ;23 и ограничительной решеткой 24 нчерез переводную трубку 25 с дрос.селем 26 и насадок 7 истекает в ат- Юмосферу. Как только диафрагма 23 достигкет ограничительной решетйи 24,давление в полости 21 становитсяравным атмосферному. Поршень 17 под .действием постоянного давления в.45полости 1 на торец штока перемещается вверх н выходит из контактас поршнем-клапаном 10. Поршень 27под действием давления в полости 12на торец штока 28 перемещаетсявниз и также выходит иэ контакта споршнем-клапаном 10 сразу же, кактолько поршень-клапан 1 О перекроетседло 1.1, т.е. подвижные элементысистемы занимают исходное перед.но. вым циклом разрядки гидропневмоакку иулятора 1 положение; Разрядка воздушной полостя 22 и отход поршня 17от поршня-клапана О происходит бы.стрее, чем зарядка гндропневмоакку1212104 Составитель Р. АдиатулинаРедактор И. Иозжечкоца Техред О.Неце , КорректорЛ, Пилипенко Заказ 4353 ф Тираж 391 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раущская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 мулятора 1, так как объем последнегозначительно больше. Время зарядки гидропневмоаккумулятора 1 зависит от его геометрического объема, величины начального давления газа в нем и расхода, создаваемого насосом. Время разрядки зависит от диаметра насадка 7 и параметров воздувной полости 22 и дроссе"ля 26. От этих же параметров зависит и минимальное давление разрядки, а значит и амплитуда колебаний дав" лепин в магистрали.