Гидроклиновое устройство

У ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 4994 А 1 С 37( САНИЕ ПАТЕНТУ ающий корным гидровспотоком ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 883425, кл. Е 21 С 37/02, 1980.Авторское свидетельство СССР М 969896, кл. Е 21 С 37/02, 1980.ф 4) ГИДРОКЛИНОВОЕ УСТРОЙСТВО (57) Сущность изобретения: устройство содержит корпус, основной и два вспомогательных цилиндра с поршнями и штоками, клинья, раздвижные щеки, траверсу с упором, Вспомогательные цилиндры шарнирно закреплены на траверсе перпендикулярно основному. Клинья вспомогательных цилиндров соединены со штоками шарнирно. Устройство имеет упор с замком для жесткой Изобре а именно к ствам для р бысть испол шпуров ил нолитов пр ственной месторожд кими уступ породах, и дну моря, а монолитны бетона и ж инженерны Извест пус с оснотение относится к горному делу, скважинным и шпуровым устройазрушения горных пород, и может ьзовано для отрыва по строчке и скважин мелких и крупных моиродного камня, создания искусподошвы при разработке ений строительного камня высоами, горных выработок в твердых роходке траншей на суше и по также при разрушении прочных х оснований и фундаментов из елезобетона подлежащих сносу х сооружений,ен гидроклин, включвным и вспомогатель фиксации основного цилиндра. Упор шарнирно соединен.со штоком основного цилиндра. Замок состоит из двуплечих рычагов, связанных диагонально тягами. На верхних концах рычагов шарнирно установлены зубчатые башмаки. Вспомогательные клинья контактируют рабочими гранями и перемещают упор основного цилиндра перпендикулярно своему перемещению. Гидро- привод устройства содержит управляемый вручную распределитель, регулируемый гидроуправляемый распределитель, Вначале работает основной цилиндр, перемещая основной клин. По достижении предельных усилий в работу включаются дополнительные цилиндры. Они, перемещаясь, запирают замок и перемещают основной клин, 4 з.п. ф-лы, 1 ил. цилиндром с поршнями и штоком и клин, при этом вспомогательный гидроцилиндр размещен в штоке поршня основного гидро- цилиндра, а клин закреплен на штоке поршня вспомогательного гидроцилиндра,Указанное устройство для развития необходимых расклинивающих усилий требует применения высокого давления в гидросистеме, что приводит к увеличению энергетических затрат и снижению надежности устройства.Известно гидроклиновое устройство, выбранное в качестве прототипа, включающее корпус, основной цилиндр с поршнем и штоком, основной клин, могательный цилиндр с поршнем и ш, размещен.Ный в поршне-штоке основного цилиндра, раздвих(ные щ 8 ки с камеоами, заполн 8 нными упругими вкладышами, установленными с Возможностью Взаимодействия с ОснОВ- ным клином ч 8 рез распорные сухари. ОбесПЕЧЕНИ 8 автоматич 8 скОи последовательности срабатывания основного и Вспомогательного гидроцилиндров ДОС 1 ИгаЕТСЯ УСТ ВНОВККОЙ ОЛОТНИКа На ВСПО могательном гидроцилиндре,Указанное устройство не Г 1 озволяет значительно увеличить аффект расклинивания виду того, что основной и Вспомогательный цилиндрь, установлены ссосно, обеспечивая зтим простое сложение усилии, перецаваемых на Вспома ательныи и о;," н овна й клинья, Кроме того, на личие уггоугих Вкладышей, являющихся демпбиоуошими устройствами; приводит к погло(цени,о и рассеивани,о части знергии, нагреванию элементов устройства и сникенио их долго- ВВЧНО ГИ РВСПОРНЬь У;(ВРИ ПОДВЕРГагОТСЯ высоким нагрузкам от двух гидроцилиндров, порождаощим значительные контактные и сжимаощие напряжения,Целью изобретения является повышение эффективности работы устоойства и расширения его функциональных Возможностей за счет увеличения распираюшего усилия при сних(ении энергоемкости расклинивания.На чертеже изображен пример исполнения гидооклинового устройства с злементами гидросистемы,Гидроклиновое устройство содержит кОрпус 1, Основной цилиндр 2 с поршнем и штоком, соедиченным через посредство пальца 3 с упооом 4, имеющим поочшины с замком, состоягцим из шарнирно прикрепленных к проушинам двуплечих рычагов 5 и 6, связанных диагонально тягами 7. На верхних концах рычагов 5 и 6 шарнирно установлены зубчатые бацмаки 8, Взаимо- действ(лоцие с зубчатыми рейками 9, которые являются тягами корпуса 1 и имеют упорные зубья. Вспомогательные односторонние клинья 10 и 11, Взаимодействуюшие своими скошенны(4 и поверхностями друг с другом, шарнирно закреплены на штоках поршней Вспомогательны;:( цилиндров 12 и 13, соответственно. Яспомо(ательные цилиндры 12 и 13 установлены на траверсе 14, жестко связанной с упором 15 и пергендикулярным ей основным клином 16, который размещен между раздвижными щеками 17 с внутренними скошенными поверхностями, Гараллельными прол 8 Гающим рабочим поверхностям основного клина 16. Концевая част боковой повеоног тр аздвих(нь ц(е 1В 1 ЧПОЛРера кпничсщой ф рбрацрн ная к траверсе часть 18, связанная с зубчатыми рейками 9, - ступенчато-цилиндрической с нарастанием по диаметру снизу вверх.Гидропривод устройства содержит бак 19, насос 20, предохранительный клапан 21, сливной фильтр 22, управляемый вручную распределитель 23, регулируемый гидроуправляемый распределитель 24, напорную магистраль 25 ОснОВнОГО цилиндра 2, сливную маГистраль 26, магистраль Обратной связи 27, напорную магистраль 28 и магистраль обратной связи 29 вспомогательных цилиндров 12 и 13.Устройство, помещенное раздвижными щеками 17 в предварительно подготовленную в разрушаемом объекте скважину соответствующих размеров, работает следуОЩим образОм. Вклочают насос 20, забирающий масло из бака 19 и, при ненагруженной системе,. сливающий масло через предохранительный клапан 21 и фильтр 22 обратно В бак 19. При ручном включении распределителя 23 в положении, изображенном на фиг. 1)масло поступает В рабочую полость основного цилиндра 2, воздействуя через поршень, шток и палец 3 на упор 4, далее на Вспомогательнье клинья 10 и 11 и на упор траверсы 15 с основным клином 16, передаЗО ющим усилие на раздвижные щеки 17. Вся система поршень-шток-упор-дополнительные клинья-упор траверсы с основным клином), включая траверсу 14, перемещается вниз до тех пор, пока не произойдет остановка вследствие достиджения предельных усилий В напорной пОлОсти ОснОВнОГО цилиндра (либо не "произойдет разрушение объекта, если его сопротивление меньше развиваемых усилий). Масло под давлением проходит из напорной магистрали 25 основного цилиндра 2 в магистраль обратной связи 27 и переключает регулируемый гидроуправляемый распределитель 24 в положение подачи давления в рабочие полости вспомогательных цилиндров 12 и 13. Вспомогательный клин 10, перемещаясь, нажимает на свободный конец двуплечего рычага Б, отклоняет его и рычаг 6 через тяги 7 и Вводит в зацепление зубчатые башмаки 8 и рейки 9, отключая основной цилиндр 2, таким образом, от воздействия осевой нагрузки, запирая на корпус упор 4 основного 50 55 Гидроцилиндра, Усилия перемещаемыхВспомогательных клиньев 10 и 11 передаются через нижний упор 15 на основной клин 16 и раздвижные щеки 17 с величинами, пропорциональными произведению коэффициентов расклинивания.Конусность концевой части раздвижных щек 17 приводит к тому, что напряжения разлома, воздействующие на стенкискважины, перемещаются сверху вниз, увеличивая вероятность возникновения разлома на поверхности разрушаемого объекта ираспространения его вглубь в нужном направлении. Для увеличения глубины и ши рины разлома после того, как вся длина ходаосновного клина 16 использована, в образовавшийся зазор между стенками скважиныи раздвижными щеками 17 последовательно вводят ступенчато-цилиндрическуючасть 18 раздвижных щек 17 до образованиянадежного разлома разрушаемого объекта.Если разрушение объекта произошло, товозврат устройства в исходное положениеосуществляется вручную с помощью распределителя 23,В случае сминания стенок скважины безразлома объекта происходит резкое падение давления в напорной магистрали основного цилиндра 2, регулируемыйгидроуправляемый распределитель 24 переключает дополнительные цилиндры 12 и13 на обратный ход, зубчатые башмаки 8 ирейки 9 выходят из зацепления и произойдет повторение описанного выше цикла,Устройство позволяет получать значительные разрывные усилия без наращивания давления в гидросистеме сиспользованием стандартного оборудования на 16 МПа, Если в прототипе усилиявозрастают в 1,5 - 2 раза, по сравнению сего аналогами, то в заявляемом устройстве,благодаря применению дополнительныхклиньев, получаемые разрывные усилиявозрастают на порядок. Так при рабочемдавлении 16 МПа, использование основногои дополнительного цилиндров диаметром80 мм и раздвижных щек длиной 600 мм наскважине диаметром 100 мм позволяет достигнуть разрывных усилий порядка 10" Н,Практически наращивание разрывных усилий сдерживается лишь прочностными характеристиками конструкций и значениямипредельных напряжений на сжатие разрушаемых объектов сниманием стенок скважин),Используя заявляемое изобретение,можно разработать ручные(для скважин диаметром 40 - 60 мм) или навесные (для скважин диаметром 60 - 105 мм) гидроклиновыеустановки для разрушения монолитов,Устройство может быть навешенным настрелу экскаватора, установленным на буровой станок или смонтированным на врубовой машине в групповой комбинации дляпроходки горизонтальных тоннелей и вертикальных стволов, Использование заявляемого изобретения позволяет отказаться от взрывов, опасных для здоровья человека порошков и жидкостей. Оно менее энергоемко, чем, на пример, электрогидравлические установки.Величина получаемых разломов. позволяетосуществлять разборку разрушаемого объекта без дополнительных устройств для раздвижки глыб. Величины достигаемых 10 разрывных усилий позволяют увеличить шагскважин в 3-4 раза по сравнению с существующими установками и снизить затраты на бурение,40 45 50 55 20 25 30 35 Формула изобретения 1. Гидроклиновое устройство, содержащее корпус, сообщенные с гидросистемой основной и вспомогательный цилиндры с поршнями и штоками, каждый из которых соединен с клином, и раздвижные щеки, о тлича ющееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и расширения его функциональных возможностей, за счет увеличения распирающего усилия при снижении энергоемкости расклинивания, оно снабжено дополнительным вспомогательным цилиндром с поршнем и штоком, соединенным с клином, траверсой с упором, на которой перпендикулярно оси основного цилиндра и симметрично ей шарнирно закреплены вспомогательные цилиндры с клиньями, причем клинья вспомогательных цилиндров соединены с их штоками шарнирно, упором, шарнирно соединенным со штоком основного цилиндра, замком, установленным с возможностью жесткого соединения упора основного цилиндра с корпусам, при этом вспомогательные клинья шарнирно соединены со штоками и установлены между упором основного цилиндра и траверсы с возможностью взаимодействия между собой рабочими гранями и перемещения упора основного цилиндра с клином перпендикулярно перемещению клиньев вспомогательных цилиндров.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что упор основного цилиндра выполнен с проушинами, а замок выполнен в виде зубчатых башмаков, шарнирно установленных на концах двух диаметрально связанных тягами двуплечих рычагов, оси которых параллельны и пересекают оси проушин упора, установленных с воэможностью взаимодействия с зубчатыми рейками, закрепленными на корпусе, а свободный конецодного иэ двуплечих рычагов размещен свозможностью взаимодействия с одним изклиньев вспомогательных цилиндров.1774994 Составительедактор Техред М.Моргентал Корректор З.Салко1 Заказ 3945 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 З,Устройствопоп,1,отличающеес я тем, что гидросистема снабжена регулируемым гидроуправляемым распределителем,4. Устройство по и. 1, о т л и ч 8 ю щ е е. с я тем, что, с целью снижения боковых нагрузок на корпус, клинья вспомогательных цилиндров выполнены с односторонними скосами, обращенными друг к другу.5. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что часть боковых поверхностей 5 раздвижных щек, расположенная со стороны траверсы, выполнена ступенчато-цилиндрической, а концевая часть - конической.