Газодинамическое импульсное устройство

И ЗОБ ПИСАНИ ТЕЛЬСТВО ВТОРСН ы трубопровод бой и снабженн одовым и трех во снабжено д ы, соединенныее соответствен-,ходовым кранами.ополнительным подве между но дв ОО О Устрой ся этом дпя для ан анто ерим к предлагаемом во для р; зрушения СОЮ;-1 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРГ 870704, кл, Е 21 С :7/14, 1979,Авторсксе свидетельство СССРВ 621838, кл, Е 21 С:7/14, 1977.(54) ГАЗОДИНАИИЦЕСКОЕ ИНПУЛБСНОЕ УСТРОЙСТВО(,7) Использование: для разрушениягорных пород струями газа, буренияскважин, а также может быть использвано для проветри в ни я выработок.Сущность изобретения: устройство сотоит из корпуса-цилиндра. В корпусепомещен первый поршень, соединенный Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано для разрушения горных пород струями газа, бурения скважин а также может бить использов; но для проветривания горных выработок.Известно устройство для обрушения материала в бункерах и течках, имеющее основную емкость для сжатого воздуха, внутри которой расположен цилиндр с поршнем. Цилиндр одним торцом прикреплен к стенке емкости, а другим торцом сообщается с емкостью, На конце штока поршня имеется клапан, который перекрывает выходное сопло, К основной полости емкости и запорной емкости (подпорной емкости цил ндра) 501228294 А 1 1 с, Е 21 С 37/14, Е 02 Г 5/30 штоком и клапаном, имеющим Формуобтекателя с параболической образующей, клапан перекрывает сужающеесясопло. На штоке установлен с возможностью перемещения второй поршень.Поршни в цилиндре образуют три камеры; накопительную камеру, подпорнуюкамеру и камеру переменного объемамежду поршнями, В камере расположенапружина с заданным усилием, котороевыбирается в зависимости от необходимой степени сжатия. В камеры сжатыйгаз подается через обратные клапаны.Эти клапаны соединены с источникомсжатого газа с помощью механизма, который последовательно подает сжатыгаз к клапанам. Подпорная камераснабжена краном сброса. 1 ил,источником энергии, выполненны де двух емкостей для жидкости,занных между собой насосом, Пр одна емкость связана с патрубк подачи сжатого воздуха, емкост сжатого воздуха и приводом кла а другая сообщена с атмосФерой Недостаток такогс устройств что оно работает на двух видах гии (сжатый г.-з и вода), что не но в экспл.атации. Наиболее близк является устройстгрунта высоким импульсным давлениемгаза, содержащее рабочий винтовой на"конецник и жестко соединенный с нимтрубчатый корпус, где образована заполняемая сжатым газом емкость. Внепосредственной близости от рабочегонаконечника в трубчатом корпусе выполнены выхлопные отверстия для выЬросагаза под давлением из емкости, в которой расположен подпружиненный пор"шень,соединенный тягой с перекрывающим выхлопные отверстия клапаном иразделяющий пространство емкости надве камеры, Одна камера пс средствомуправляющего клапана сообщена с подводящей газовой магистралью, а другая - с выхлопными отверстиями, Перемещение поршня в направлении выхлопных отверстий ограничено упорным Окольцом. Камеры могут периодическ исообщаться между собой с помощьюсквозных каналов в поршне, в которыхустановлены подпружиненные клапаны.Поперечное сечение горшня больше, цем 25поперецное сечение выпускного кляпа"на. Благодаря наличию поршня, давление газа в выпускной камере можно ре"гулировать в зависимости от прочнос"ти разрушаемого грунта. ЗОНедостаток такого устройства в невысокой эффективности при разрушениикрепких пород. Хотя в этом устройстве и предусмотрено регулирование давления в накопительной камере, но наибольшее давление не может быть выше,чем давление в сети сжатого газа, Вустройстве не предусмотрена возмож"ность дополнительного повышения давления в вь хлспной (накопительной) ка Омере,Цель изобретения - повышение эффективности разрушения крепких породза счет дополнительного повышениядавления в накопительной камере, 45Поставленная цель достигается тем,что в газодинамическом импульсномустройстве, содержащем цилиндрическийкорпус, р;змещенные в нем подпружи"ненный относительно корпуса клапан,перекрывающий выходное сопло в цилинд-ре, накопительную камеру, расположен"ную со стороны клапана, и подпорную.камеру, расположенную сс стороны пор"шня, которые сообщены с источникомсжатого газа, при этом клапан соединен с поршнем штоком, подпорная и накопительная камеры имеют обратные .:лклапаны, соединенные с источником сжатого газа, подпорная камера посредством крана сброса связана с атмосферой, согласно изобретению на штоке г.оршня установлен второй поршень, подпружиненный относительно основного поршня и образующий с ним камеру переменного объема, которая имеет обратный клапан,. а также посредством крана сброса сообщена с атмосферой, обратные клапаны подпорной, нагнетательной камер и камеры переменного оЬъема через механизм последовательного включения соединены с источникомсжатого газа,На цертеже представлена принципи- .альная схема устройства.Газодинамическое импульсное уст"ройство состоит из корпуса-цилиндраВ корпусе помещен первый поршень2, соединенный штоком 3 с клапаном 4,имеющем форму обтекателя с параболи"цеской образующей, клапан перекрывает сужающееся сопло 5. На штоке 3 установлен с возможностью перемещения второй поршень 6, Поршни в цилиндре сЬразуют три камеры: накопительнуюкамеру 7, подпорную камеру 8 и камерупеременного объема 9. В камере 9 рас" положена пружина 10 с заданным усилием, которое выбирается в зависимости от необходимой степени сжатия. В камеры 7 и 8, а также 9 сжатый газ по" дается через обратные клапаны 11-13 соответственно. Эти обратные клапаны соединены с источником сжатого газа с помощью механизма 14. Механизм 14 может быть выполнен в вде вентиля, последовательно открывающего подачу сжатого газа снацала к клапанам 11, 12, а затем к клапану 13, Камера 8 снабжена краном сброса сжатого газа 5 а камера 9 - краном сброса 16, Шток 3 выполнен полым. В его полости установлена возвратная гружина 17, упирающаяся одной стороной в дно ци линдра 1.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии за счет пружин 17 и 10 клапан 4 перекрывает сопло 5, сжатый газ в камерах отсутствует, обратные клапаны 11"13 открыты,краны 15, 16 и механизм 14 закрыты.Для работы устройства включают меха"низм 14. При этом сжатый газ черезоЬратные клапаны 11 и 12 поступает внакопительную камеру 7 и подпорную камеру 8, Поршень 6 за счет сжатого5 17 газа воздействует на пружину 10 и приводит ее в напряженное состояние.После того как давление в камерах 7 и 8 достигнет величины давления в сети сжатого газа, обратные клапаны 11 и 12 закрываются. При этом за счет пружины 10 и поршня 6 давление в камере 7 повышается. После закрытия клапанов 11, 12 механизм 14 через клапан 13 подает сжатый газ в камеру 9, цри повышении давления вкамере 9 происходит дополнительное сж-тие газа в камере 7. Когда давление в камере 9 достигнет заданной величины, закрывается обр; тный клапан 13, При эом механизм 14 отключается. Устройство готово к формированию импульсной газодинамической струи. При открытии крана 15 происходит сброс сжатого газа в атмосферу из подпорной камеры 8. Поршень 2 резко смещается вправо, кла.пан 4 открывает соплг 5. При этом сжатый газ из накопительной камеры 7 по параболическому обтекателю клапана 4 устремляется в сужающееся сопло 5, формируя ударную вслну с крутым фронтом, В сужающемся сопле сжатый . газ еще больше сжимается и ускоряется. На выходе из сопла Формируется ударный импульс. Затем краном 16 сбрасывают гаэ из камеры 9, Устройство готово к следующему циклу работы.Таким образом, по сравнению с прототипом предложенное устройство имеет большую эффективность работы при разрушении крепких псрод за счет допол"78294 10 15 20 нительного сжатия газа в нагнетательной камере икак следствие, большего сжатия газа в струе и бсльшей ско"рости истечения газа из сопла. Формула и зобретенияГазодинамическое импульсное устройство, содержащее цилиндрический корпус, размещенный в нем подпружиненный относительно корпуса поршень, который соединен штоком с клапаном, перекрывающим выходное сопло в цилиндрическом корпусе, расположенную со стсроны клапана накопительную камеру и подпорную камеру, расположенную со стороны поршня, которые сообщены с источником сжатого газа посредством обратных клапанов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения крепких пород за счет дополнительного повышения давления в накопительной камере, устройство снабжено установленным на штоке вторымпоршнем, который подпружинен относительно первого поршня и образует споследним камеру переменного объема,сообщенную с источником сжатого газа посредством обратного клапана, а с атмосферой - посредством кранасброса, при этом камера переменного объема, накопительная и подпорная камеры сообщеньг с источником сжатого газапосредством механизма для последовательной подачи сжатого газа сначала в накопительную и подпорную камеры, а затем - в камеру пеоеменного объема,1 773 2 Ч 11 Соста Ви тел Техрел И,п едактор З,Ходакова ректор И,Яулла писно по изобК, Ра КНТ СССР изводственно-издательский комбинат "11 атент", г.Ужгород, Уп,арина,Заказ ч 171НИИПИ Государственног113035 мите сква В, Кар гента тениям и открытиям приская наб., д. ч/5