Молот для разрушения горных пород

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Ухтинский индустриальный институт(73) Ухтинский индустриальный институт(54) МОЛОТ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к строительной технике, а именно к устройствам для разрушения горныхпород. Сущность изобретения: для обеспечениязамены рабочей части кпина-рыхпитепя без заменывибратора на нижнем конце ступени 1 клина-рыхлителя и верхнем конце ступени 2 выполнены(Б 1) 5 ЕИС 37 18 фланцы для болтового соединения. Цилиндрический конец ступени 1 входит в глухое отверстие сту - пени 2, Между ними помещена прокладка 3 из мягкого металла ипи в ступени 1 выполнено соосное отверстие с резьбой и коническим выступом. Торец ступени 2 имеет коническое отверстие, а на конце цилиндрической ее части нарезана резьба. Прокладка 3 из мягкого металла имеет коническую форму. Жесткость соединения обеспечивается резьбовым соединением ступени 1 со ступенью 2, Конец ступени 1 и отверстие в ступени 2 могут иметь также форму усеченного конуса Жесткость соединения может быть обеспечена клиновым штифтом (контргайкой) 4, 5 ил.(узел 1) выполнено жесткое разъемное соединение ступени 1 с нижней рабочей частью 50 клина-рыхлителя.На фиг, 2 изображен вариант конструктивного решения узла 1, На нижнем конце ступени 1 и верхнем конце ступени 2 выполнены фланцы для болтового соединения. Цилиндрический конец ступени 1 входит в глухое отверстие ступени 2, Между ними для создания плотного акустического .контакта тей одна из них выполняется с выступом в предварительно помещена прокладка 3 из пластичного металла или сплава. Достаточформе цилиндра, конуса или усеченного конуса. а другая имеет углубление соответствующей формы, Взаимное прижатие ную жесткость соединения обеспечивают Изобретение относится к горному делу и строительству, в частности к устройствам для разрушения горных пород,Известен гидромолот, включающий ударную часть, перемещающуюся в рабочем цилиндре, сливную и напорную магистрали и клин-рыхлитель,Известен также молот для разрушения горных пород, имеющий ударную часть в виде магнитострикционного вибратора и клина.рыхлителя ступенчатой формы с переходом от одной ступени к другой посредством конической поверхности.В известной конструкции молота с магнитострикционным вибратором замена рабочей части клина-рыхлителя возможна только вместе с вибратором, т,к, соединение клинэ-рыхлителя с вибратором является неразъемным,Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения непроизводительных затрат времени на замену рабочей части клина-рыхлителя беэ демонтажа молота,Поставленная цель достигается тем, что клин-рыхлитель выполнен разъемным в зоне верхней конической ступени, т.е, в зоне нулевого значения продольных упругих колебаний с акустически плотным соединением посредством прокладки из пластичного металла или сплава. имеющего молль упругости в пределах (7000,12700 Н/м ), Необходимость установки такой прокладки между торцовыми поверхностями. сопряженных ступеней обусловлена требованием акустической плотности по, всей площади торцовых поверхностей, которая может быть обеспечена деформацией прокладки и заполнением ее материалом микронеровностей, а также выравниванием отклонений от заданной формы торцевых поверхностей при прижатии их друг к другу, Акустическая плотность соединения торцов теоретически может быть достигнута и шлифованием их поверхностей с достаточно высокой точностью обработки. Однако при этом стоимость устройства будет значительно более высокой по сравнению с предлагаемым вариантом, Невыполнение этих условий приведет к ослаблению мощности импульса в месте разьемэ, т,е, к снижению КПД устройства.Соединение, обеспечивающее достаточную плотность связи сопряженных ступеней, может иметь различные варианты конструктивного решения, Например, для обеспечения соосности соединяемых час 5 10 15 20 25 30 35 40 45 торцовых поверхностей сопряженных ступеней может быть осуществлено посредством выполненных с ними заодно (приваренных к ним) фланцев болтами или шпильками или посредством резьбы, нарезанной на концах соединяемых частей (на стержне и в отверстии), клиновым штифтом и т.п.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается тем, что в нем клин-рыхлитель выполнен с разъемом, позволяющим сравнительно легко заменять рабочую часть клина-рыхлителя, осуществляя при этом акустически плотное соединение, Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию "Новизна".Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что разъемные соединения рабочего инструмента с приводом известны, например конструкция гидромолбта, пневмомолота и другие. Они предусматривают разъемное соединение клина-рыхлителя с колебательным узлом, однако в этих устройствах соединение передает не волновые, а ударные импульсы и не является акустически плотным. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "Существенные отличия",На фиг. 1 - 4 изображено устройство и варианты конструктивного решения узлажесткого разъемного соединения двух частей клина-рыхлителя (разрезы),На фиг, 1 изображен общий вид молота с выступающим из корпуса клином-рыхлителем, цилиндрическая ступень 1 которого, имеющая максимальный диаметр, жестко соединена (с возможностью разъема) со следующей цилиндрической ступенью 2, имеющей меньший диаметр,Цилиндрическая ступень 1 в верхней части акустически плотно связана с магнитострикционным вибратором (это соединение находится внутри корпуса и на чертежах не показано), В зоне конусообразной ступени5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 болты (шпильки) 4 со шплинтами или контргайками,На фиг, 3 изображен вариант другого конструктивного решения узла 1. В ступени 1 выполнено соосное глухое отверстие с резьбой и коническим выступом. Торец ступени 2 имеет соосное коническое отверстие, а на конце цилиндрической ее части нарезана резьба. Прокладка 3 иэ пластичного металла имеет коническую форму, Жесткость соединения обеспечивается резьбовым соединением ступени 1 со ступенью 2, Контргайка 4 предотвращает ослабление резьбового соединения в процессе работы. Вариант конструктивного решения узла 1 на фиг. 4 аналогичен варианту, изображенному на фиг. 2. Отличие в том, что конец ступени 1 и отверстие в ступени 2 имеют не цилиндрическую форму, а форму усеченного конуса. Вариант конструктивного узла 1, изображенный на фиг. 5, отличается тем, что в торце ступени 1 выполнено глухое соосное цилиндрическое отверстие, диаметр которого равен диаметру ступени 2. Конец ступени 2 вставляется в отверстие ступени 1, на дно которого помещена прокладка 3 того же диаметра из пластичного металла. Жесткость соединения в этом варианте обеспечивает клиновый штифт с гайкой, закрепленной шплинтом или контргайкой.Иэ предложенного на фиг, 2, 3, 4, 5 набора вариантов конструктивного решения узла 1 (фиг. 1) можно составить и другие комбинации, например, любая иэ приведенных форм конца одной ступени, вставляемого в отверстие другой ступени, может сочетаться с любым из видов соединений: резьбовое, на фланцах, клиновым штифом и дрМолот работает следующим образом.На магнитострикционный вибратор (на чертежах не показан). акустически плотно соединенный со ступенью 1 клина-рыхлителя (на фиг, 1 вибратор и его соединение с клином-рыхлителем находятся внутри корпуса и на чертежах не показаны), подается переменный ток звуковой частоты в пределах 18 кГц, Упругая волна от магнитострикционного вибратора поступает на цилиндрическую ступень 1 клина-рыхлителя, перемещаясь через соединение в зоне конусообразной ступени (узел 1) на цилиндрическую ступень 2 и так далее с увеличением амплитуды колебаний на каждой ступени, достигая максимального значения на свободном конце клина-рыхлителя за счет уменьшения его сечения.От усилия строительной машины или рабочего, приложенного вдоль корпуса на клин-рыхлитель и от высокой частоты колебаний свободного конца клина-рыхлителя, происходит разрушение горной породы.При выходе из строя рабочей части клина-рыхлителя ее отсоединяют в узле 1 (фиг. 1) от ступени 1 и заменяют ее на новую.Использование в молоте с магнитострикционным вибратором жесткого разьемного соединения между верхней цилиндрической ступенью клина-рыхлителя и остальной (рабочей) его частью значительно увеличивает срок службы молота, который в прототипе ограничен сроком службы рабочей части клина-рыхлителя.Выбор места соединения цилиндрической ступени 1 с цилиндрической ступень у 2 в зоне конусообразной ступени (узел 1) не является случайным, а обусловлен тем, что на концах цилиндрической ступени 1 величина импульсов практически равна нулю, т.е. узел работает в благоприятных (по величине колебаний) условиях. При этом размещение соединительного узла в зоне конической ступени не приводит к существенному изменению первоначальной внешней формы клина-рыхлителя и, следовательно, не ухудшает процесса разрушения горной породы.Кроме того, предлагаемое усовершенствование позволяет использовать сменную рабочую часть клина-рыхлителя, подбирая ее по параметрам (количество ступеней, форма, размеры, материал и т.д.), которые наилучшим образом соответствуют прочностным характеристикам разрушаемой горной породы,(56) Авторское свидетельство СССРФ 393402, кл, Е 02 О 7/10, 1973.Авторское свидетельство СССРМ 1569408, кл, Е 21 С 3718, 1988.писно б., 4/ оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Формула изобретения .МОЛОТ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащий корпус, установленные в корпусе магнйтострикционный вибратор, клин-рыхлитель, выполненный с че редующимися цилиндрическими и кониче-скими ступенями с уменьшающейся книзу площадью поперечного сечения рабочей части, жестко прикрепленный к вибратору,10 отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения непроизводительных затрат времени на замену рабочей части клина-рыхлителя беэ демонтажа молота, клин-рыхлитель выполнен разьемным в зоне верхней конической ступени, при этом разьемные торцевые поверхности сопряженных ступеней клина-рыхлителя акустически плотно связаны между собой посредством прокладки из пластичного металла или сплава с модулем упругости (7000 - 12700)10 Н(м 2.