Устройство для разрушения монолитных объектов

Я 01104265 А СОКИ СОВЕТСКИХСИЮЛЮИИтижРЕСПУБЛИК 35 р Е 21 С 37/02 описдние изоюетвния К АВТОБУСНОМУ СВИДЕГВЪСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный государственный проектно-конструкторский институт по машинам для промышленности строительных материалов "Гипростроммашина"(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 783469, кл. Е 21 С 37/02, 1972.2. Авторское свидетельство СССР И 825942, кл. Е 21 С 37/02, 1978 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕ-НИЯ ИОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающеесиловой гидроцилиндр с поршнем соштоком, распорный клин, связанный,со штоком, раздвижные щеки, установ.ленные на гидроцилиндре, напорнуюи сливную магистрали, систему управления, выполненную в виде впускногозолотника, сообщающего через обратный клапан поршневую полость гидроцилиндра с напорной магистралью,распределителя, сообщающего поршневую полость гидроцилиндра со сливноймагистралью, а штоковую полостьсо сливной и напорной магистралями,датчик перемещения поршня с гидравлическим переключателем, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности разрушениямонолитных объектов за счет приложения импульсной пульсирующей нагрузки, система управления снабженагидравлическим регулятором пульсации,выходы которого подключены к входам управления впускного золотника, а вход через гидравлический переключатель - к напорной магистрали.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что гидравлический регулятор пульсации выполнен в виде управляющего золотника, управляющие входы которого подключены параллельно управляющим входам впускного золотника, и двух гидравлических реле времени, выходы которых подключены к соответствующим управляющим входаМ золотников, а входычерез управляющий золотник - к гидравлическому переключателю. Ф 3, Устройство по пп. 1 и 2, о т -личающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет обеспечения низ- С конапорного режима работы системы Ф управления, система управления снабжена низконапорной магистралью с пос- вв ледовательно подключенной парой демп- ювй феров, сообщающей через обратный Ю клапан .напорную магистраль с поршне-вой полостью гйдроцилиндра, и предохранительным клапаном низкого давле- ар ния, подключенным к низконапорной магистрали между демпферами, при этом датчик перемещения поршня выполнен в виде дополнительного гидроцнлиндра с поршнем со штоком, подключенного к ниэконапорной магистрали перед обратным клапаном параллельно второму демпферу, причем дополнительный гидроцилиндр установлен с возможностью взаимодействия его штока с гидравлйческим переключателем, а последний подключен к низконапорной магистрали между демпферами.1104 1Изобретение относится к горномуделу и строительству и может бытьиспользовано для добычи блочногокамня, разрушения негабарита, фундаментов и прочих монолитных объектовИзвестен гидроклин, в котором внадпоршневой полости гидроцилиндраустановлен магнитострикционный вибратор и соединенный с ним концентратор 1 3.К недостаткам данного гидроклинаследует отнести усложнение конструкции и эксплуатации гидроцилиндра кли"на за счет встроенного в гильзу вибратора, а также отсутствие датчикаперемещения клина. Из-за отсутствияпоследнего включение вибратора приходится осуществлять, исходя из опыта оператора и визуального наблюдения за показателями манометра,. Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля разрушения монолитных объектов,включающее силовой гидроцилиндр споршнем со штоком, распорный клин,связанный со штоком, раздвижные щеки, установленные на гидроцилиндре,напорную и сливную магистрали, систему управления, выполненную в видевпускного золотника, сообщающего через обратный клапан поршневую полость гидроцилиндра с напорной магистралью, распределителя, сообщающего поршневую полость гидроцилиндрасо сливной магистралью, а штоковуюполость - со сливной и напорной магистралями, датчик перемещения поршня с гидравлическим переключателем 21,К недостаткам известного Устройства следует отнести низкую эффектив 40ность разрушения горных пород из-эаотсутствия при подаче в поршневую полость гидроцилиндра масла под давлением без осуществления пульсирующегоцикла и ненадежность системы управле ния, работающей под высоким давлением.Процесс подачи клина в шпур разделяется на две части,Сначала масло под низким давлением подается в гидроцилиндр до техпор, пока щели клина не раздвинутсяи не прижмутся к стенкам шпура. Затем давление повышается и происходитраскалывание каменного блока, Сигнал 55о повышении давления создает переключение датчика перемещения клина,настройка которого осуществляется,2 б 5 2исходя из опыта оператора, что невсегда точно соответствует действительности. На срабатывание датчикавлияют также случайные помехи и непостоянная картина сопротивлений,встречающихся на пути перемещенияклина, В результате этого датчикможет срабатывать, а предварительноедвижение камня еще продолжается,Цель изобретения - повышение эффективности разрушения монолитныхобъектов за счет приложения импульсной пульсирующей нагрузки.Для достижения указанной цели вустройстве для разрушения монолитныхобъектов, включающем силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный со штоком, раздвижные щеки, установленные на гидроцилиндре, напорную и сливную магистрали, систему управления, выполненную в виде впускного золотника,сообщающего через обратный клапанпоршневую полость гидроцилиндра снапорной магистралью, распределителя,сообщающего поршневую полость гидроцилиндра со сливной магистралью, аштоковую полость - со сливной и напорной магистралями, датчик перемещения поршня с гидравлическим переключателем, система управленияснабжена гидравлическим регуляторомпульсации, выходы которого подключены к входам управления впускногозолотника, а вход через гидравличес"кий переключатель к напорной магистрали,Кроме того, гидравлический регулятор пульсации выполнен в виде управляющего золотника, управляющие входы которого нодключены параллельноуправляющим входам впускного золотника, и двух гидравлических релевремени, выходы которых подключенык соответствующим управляющим входамзолотников, а входы через управляющий золотник - к гидравлическомупереключателюС целью повышения надежности работы устройства за счет обеспечениянизконапорного режима работы системыуправления, система управления снабжена низконапорной магистралью споследовательно подключенной паройдемпферов, сообщающей через обратныйклапан напорную магистраль с поршневой полостью гидроцилиндра, и предохранительным клапаном низкого давлеФния, подключенным к низконапорноймагистрали между демпферами, при этом датчик перемещения поршня выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра с поршнем со штоком, подключенного к низконапорной магистрали перед обратным клапаном параллельно второму демпферу, причем дополнительный гидроцилиндр установлен с возможностью взаимодействия его штока с гидравлическим переключателем, а 10 последний подключен к низконапорной магистрали между демпферами.На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график, 15 иллюстрирующий изменение давления в поршневой полости гидроклина.Насос 1 напорной магистрали связан с гидроклином, состоящим из гидроцилиндра 2, клина 3 и раздвижных 20 щек 4, через датчик 5 перемещения поршня и гидравлический регулятор 6 пульсации.Дачтик,5 перемещения поршня выполнен в виде дополнительного гидроци линдра 7, параллельно к которому подключен демпфер 8 и шток которого контактирует с кулачком гидравлического переключателя 9. Поршневая полость гидроцилиндра 7 связана через З 0 обратный клапан 10 с гидроцилиндром 2 гидроклина.Регулятор 6 пульсации выполнен в виде впускного 11 и управляющего 12 золотников со спаренными линиями управления. Золотник 11 снабжен связью с переключателем 9 датчика 5 перемещения поршня, а каждый из его отводов - с реле 13 и 14 времени. Каждое из реле времени в свою очередь свя зано с соответствующими управляющими входами золотников 12 и 11. Золотник 12 снабжен связью с насосом 1, а отвод его через обратный клапан 15 - с поршневой полостью гидроцилиндра 2.Для возврата штока гидроцилиндра 2 в исходное положение в схему включен распределитель 16 с обратным клапаном 17, для предохранения системы от перегрузки - предохранительный клапан 18 высокого давления, для обеспечения работы аппаратуры датчика 5 перемещения поршня и регулятора ,6 пульсации на низком давлении - демпфер 19 и предохранительный кла" пан 20 низкого давления.Устройство работает следующим образом,Масло от насоса 1 через демпферы 19 и 8 и обратный клапан 10 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 2 - клин 3 перемещается, раздвигая щеки 4. Когда последние раздвинуты и прижаты к стенкам шпура, давления, ограниченного предохранительным клапаном 20, уже недостаточно дляIперемещения клина, и клин останавливается, Когда жидкость перестает протекать через демпфер 8, давление в поршневой и штоковой полостях дополнительного гидроцилвндра 7 вьравнивается. Так как площадь поршня в поршневой полости больше рабочей площади в штоковой полости, шток цилиндра 7 перемещается вниз, на;ки- мая на кулачок гидравлического переключателя 9. Последний переключается и рабочая жидкость от насоса 1 начинает поступать к золотнику 11 регулятора 6 пульсации. Так как отводы золотника 11 подключены через реле 13 и 14 времени к его управляющим входам и к управляющим входамзолотника 12, золотники 12 и 11 начинают в автоматическом режиме реверсировать. Благодаря этому масло от насоса 1 под высоким давлением, определяемым настройкой предохранительного клапана 18, подается импульсами через обратный клапан 15 в поршневую полость гидроцилиндра 2.Возврат гидроклина в исходное положение осуществляется включениемраспределителя 16 - в штокрвую полость гидроцидиндра 2 подается масло,а поршневая полость его при этом соединяется через обратный клапан 17 со сливной магистралью,На фиг. 2 представлен график изменения давления в гидроцилиндре при ручном управлении впускным золотником 12. Участок А соответствует режиму заполнения поршневой полости гидроклина рабочей жидкостью из низконапорной магистрали с выборкой свободного зазора между клином, щеками и стенками шпура. Участок Б -окончание движения поршня с клиномпри низком давлении, участок Врезкое нарастание давления от момента включения впускного клапана. При этом в момент включения давление впоршневой полости воэврастает в импульсном режиме и намного превьпиаетдавление в напорной магистрали (го-ризонтальная составляющая графика на участке Г). Подобное нарастациг1104265 давления сверх подаваемого значенияобъясняется гидравлическим ударомпри мгновенном подключении тупиковоймагистрали (участок магистрали отзолотника 12 до клапана 15 и поршневой полости гидроцилиндра 2). Для возникновения гидроудара необходимо, чтобы время открывания золотника не2.превьшало величины=, где 1 - 10Удлина тупиковой магистрали, м;скорость распространения ударной волны в рабочей жидкости.Применение золотников с гидроуправлением позволяет производить переклю чение через 0,01 с, что достаточно для возникновения гидроудара, После отключения золотника 12 давление в поршневой полости гидроцилиндра выравнивается до величины давления в напорной магистрали и затем снижается за счет подвижки клина и неустранимых утечек (участок Г), Затем цикл повторяется.Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения монолитных объектов за счет их нагружения в импульсном пульсирующем режиме с использованием эффекта гидроудара. Кроме того, повышается надежность работы системы управления за счет перехода на низконапорный режим питания.1104265 бг/си ИО 2 ектор О.Тиго аз 5176 23 аж Го дела Моск 1303 ПП "Патент 590 5 ЧО 460 45 О 7 д ЛО 270 ю г 8 М 2 г В гБ гв О Ю 2 ю,Составитель О.Попо дактор А.Козориз Техред С.Мигунова65 Подписноедарственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб д, 4 Ужгород, ул. Проектная,