Генератор ударных импульсов

(51) ВСЕ С:;Я-: - .с ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТВУ/20, 1975. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) ГЕНЕРАТОР УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к горнойпромышленности и обеспечивает возможность использования генератора ударных импульсов для повьппения эффективности устройств для нагнетания водыв горный массив за счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и упрощения конструкции генератора. Для этого в корпусе 15распределителя узла 7 автоматическо-.го управления генератора выполненыкольцевые расточки (Р) 17,19 и 22.1273606 Распределитель выполнен в виде двухступенчатого двухпозиционного четырехходового золотника 10, ПолостьР 19 гидравлически связана каналом20 с камерой 21 рабочего хода гидроцилиндра 6, Периодически она сообщается со сливной Р 17 и через Р22 - с гидроаккумулятором 11. Золотник 10 подпружинен и установлен свозможностью сообщения торцовой полости 16 управления со стороны перИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в устройствах импульсного нагнетания воды в горный массив для пылеподавления, дегазации, предотвра- .5 щения внезапных выбросов и горных ударов, с целью регулирования частоты и силы гидроударных импульсов.Цель изобретения - обеспечение возможности использования генератора ударО ных импульсов для повышения эффективности устройств для нагнетания воды в горный массив за счет регулирования силы и частоты гидроударных импульсов и для упрощения конструкции ,генератора. На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства для импульсного нагнетания воды в горный массив,20 нижнее положение золотника; на фиг, 2 - то же, верхнее положение золотника.Устройство содержит напорную водную магистраль 1, обратный клапан 2, реле 3 давления, герметизатор шпура 4, генератор ударных импульсов, содержащий напорную камеру 5, корпус 6 гидроцилиндра двустороннего действия и узел 7 дистанционного автоматического управления, Гидроцилиндр двустороннего действия содержит поршень 8, который имеет возможность взаимодействовать посредством штока 9 с напорной камерой 5. Узел 7 дис танционного автоматического управления включает импульсное гидрораспределительное устройство в виде двухступенчатого двухпозиционного четывой ступени золотника 10 с Р 17. Приводной гидронасос 13 связан гидролинией 25 со взводящей камерой 26 гидроцилиндра 6, Напорная водная магистраль 1 сообщается через канал с напорной камерой 5 гидроцилиндра 6.Этим обеспечивается дистанционноеавтоматическое управление и плавноеизменение рабочего режима золотника 10 и генератора в целом, 2 ил. 1рехходового золотника 10. Кроме того, генератор гидроударных импульсов для импульсного нагнетания воды в горный массив содержит гидроаккумулятор 11, обратный клапан 12 и приводной гидронасос 13.Двухступенчатый двухпозиционный четырехходовой золотник 10 содержит первую ступень и герметично прижат регулируемой пружиной 14 к установочному седлу в корпусе 15 с образованием торцовой полости 16 управления. Вторая ступень золотника 10 с большей площадью поперечного сечения выполнена с возможностью перекрытия сливной кольцевой расточки 17 в корпусе 15 от связи с торцовой полостью 18 управления со стороны большей ступени, Кроме того, на наружной поверхности тела золотника 10 выполнена кольцевая проточка 19, постоянно связанная каналом 20 с камерой 21 рабочего хода гидроцилиндра двустороннего действия и периодически сообщаемая со сливной кольцевой расточкой 17 и кольцевой расточкой 22, которая постоянно связана с гидроаккумулятором 11. Кольцевая проточка 19 в теле золотника 10 в исходном положении своими кромками перекрывает на величину Ь связь ее с дополнительной кольцевой расточкой 22 и осуществляет взаимосвязь со сливной кольцевой расточкой 17 через открытый кольцевой зазор протяженностью Ь . Конструктивные величины Ь,. и Ь 1 фиг, 1), а также Ь, и Ь (фиг. 2.) характеризуют величины открытия и перекрытия соответствующих расточек корпуса1273 606 20 з15 золотником 10 соответственно вего нижнем и верхнем положениях, Таккак сливная кольцевая расточка 17соединена со сливом, то и кольцеваяпроточка 19 в теле золотника 10 ипоршневая полость 21 в исходном положении соединены со сливом. Гидроаккумулятор 11 через обратный клапан 12 и гидролинию 23 соединен снагнетательной магистралью 24, которая связана с приводным гидронасосом 13, Приводной гидронасос 13 постоянно связан гидролинией 25 совзводящей камерой 26 гидроцилиндрадвустороннего действия и с торцовой 15полостью 16 управления. Настройказолотника 10 на давление срабатывания осуществляется регулируемойпружиной 14 при помощи винта 27.Генератор ударных импульсов иустройство для импульсного нагнетания воды в горный массив работаютследующим образом.При включении приводного гидронасоса 13 (фиг. 1) рабочая жидкость 25под давлением поступает иэ нагнетательной магистрали 24 по гидролинии23 через обратный клапан 12 в гидроаккумулятор 11, производя его зарядку, и в торцовую полость 16 управления со стороны первой ступенидвухступенчатого двухпоэиционногочетырехходового золотника 10. Крометого, рабочая жидкость поступаетпо гидролинии 25 в камеру 21 рабоче 35го хода, осуществляя перемещение поршня 8 со штоком 9 в крайнее верхнееположение. Одновременно при перемещении поршня 8 со штоком 9 в верхнееположение иэ напорной водной магистрали 1 через обратный клапан 2 происходит подача порции воды в напорнуюкамеру 5 через канал, выполненный вней.По достижении поршнем 8 со што 45ком 9 крайнего верхнего положенияи окончании зарядки гидроаккумулятора 11, давление рабочей жидкостивозрастает до величины, на которуюнастроен усилием регулируемой пружи 50ны 14 золотник 10. Усилие регулируемой пружины 14 выбирается, исходя извеличины требуемого рабочего давления в гидросистеме и площади попереч-,ного сечения первой ступени золотника 10,55После преодоления давлениемрабочейжидкости усилия регулируемой пружины 14 происходит отрыв тела золотника 10 от седла и рабочая жидкость, поступающая в торцовую полость 18 со стороны второй ступени, начинает воздействовать на увеличившуюся площадь второй ступени. Так как усилие от давления рабочей жидкости намного превышает усилие регулируемой пружины 14, то золотник 10 резко перемещается вверх, проходит перекрытие Ь и осуществляет при этом открытие 1связи сливной кольцевой расточки 17 с торцовой полостью 18 управления со стороны большей ступени (фиг, 2),Давление рабочей жидкости во всех полостях и гидролиниях начинает падать до сливного. Одновременно золотник 10, перемещаясь и пройдя перекрытие Ь осуществляет закрытие связи посредством канала 20 камеры 21 рабочего хода со сливной кольцевой расточкой 17 и открывает связь их с кольцевой расточкой 22, которая постоянно связана с гидроаккумулятором 11. Рабочая жидкость из гидроаккумулятора 11 поступает по каналу 20 в камеру 21 рабочего хода и начинает перемещать поршень 8 со штоком 9 в нижнее положение. По мере перемещения поршня 8 рабочая жидкость иэ взводящей камеры 26 по гидролини 25 удаляется на слив, Шток 9 перемешается в напорной гидрокамере 5 вниз, сжимая находящуюся там воду. Вода, находящаяся в напорной гидрокамере 5 и вьвкимаемая оттуда перемещающимся вниз штоком 8, на который в данный момент воздействует давление рабочей жидкости, выбрасываемой из гидроаккумулятора 11, через реле 3 давления и герметизатор шпура 4 поступает в горный массив.Когда поршень 8 со штоком 9 опускаются, давление вытесняемой из вэводящей камеры 26 рабочей жидкости падает до минимума, при котором усилие регулируемой винтом 27 пружины 14 становится большим, чем сила воздействия на поперечное сечение золотника 10 давления рабочей жидкости в торцовой полости 18 со стороны второй ступени. В результате этого золотник 10 возвращается в исходное нижнее положение (фиг. 1), т.е. перекрывает связь торцовой полости 16 управления со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой 17. После того, как золотник 10 садится3 1273606 на установочное седло, цикл работы ро генератора ударных импульсов в уст- об ройстве для импульсного нагнетания ме воды в горный массив повторяется в ак автоматическом режиме, 5Период задержки золотника 10 в уп нижнем положении (фиг. 1) регулиру- и ется временем зарядки гидроаккумуля- с тора 11 и временем реверса поршня 8 з со штоком 9 гидроцилиндра 6 двусто в роннего действия. Задержка золотни- п ка 10 в верхнем положении (фиг. 2)п определяется временем истечения иэ д взводящей камеры 26, которое зависит . н от регулируемой величины потенциаль ч ой энергии, накопленной в гидроак- и кумуляторе 11, Изменяя регулируемой и пружиной 14 при помощи винта 27 ве- у личину настройки давления срабатыва- нь ния золотника 10 и производитель ль ность приводного гидронасоса 13, мож- и но в широких пределах варьировать р частотой следования импульсов, прон должительностью и объемом импульсно- т го нагнетания воды в горный массив. 25 и Повышение эффективности нагнетания воды в горный массив в предлагаемом устройстве по сравнению с известными достигается тем, что определяющйе параметры: частота следова-ния импульсов, объем нагнетания воды, величина давления, сила удара и продолжительность импульсного нагнетания могут быть выбраны оптимальными соответствующей настройкой двухступенчатого двухпоэиционного четырех- ходового золотника 10 и приводного гидронасоса 13. ЮФормула изобретения Генератор ударных импульсов, включающий корпус гидроцилиндра двустоннего действия, поршень со штоком, разующими напорную, взводящую кару и камеру рабочего хода, гидрокумулятор, нагнетательную и сливую магистрали, гидронасос и узелравления, состоящий из корпуса расределителя с установочным седлом и ливной расточкой и двухступенчатого олотника с расточкой, у которого торая ступень имеет большую плошадь оперечного сечения, чем первая стуень, образующая с корпусом распреелителя торцовую полость управленя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, то, с целью обеспечения возможности спользования генератора ударных имульсов для повышения эффективности стройств для нагнетания воды в горй массив за счет регулирования си-и частоты гидроударных импульсов для упрощения конструкции генератоа, в корпусе распределителя выполена дополнительная кольцевая расочка, сливная расточка корпуса выолнена кольцевой, причем расточка двухступенчатого золотника также выполнена кольцевой по его наружной поверхности и ее полость гидравлически связана с камерой рабочего хода и с возможностью периодического сообщения - со сливной кольцевой расточкой в корпусе распределителя, а также через дополнительную кольцевую расточку - с гидроаккумулятором, при этом двухступенчатый золотник подпружинен и установлен.с возможностью сообщения торцовой полости управления со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой корпуса распределителя, причем гидронасос постоянно соединен с взводящей камерой, а в напорной камере выполнен канал для сообщения с напорной водной магистралью.1273606Составитель И. Фадеева Редактор И. Касарда Техред В.Кадар Корректор Т. Колб Заказ 6406/3 1 Тираж 436 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4