Нагнетательная установка “норд

(51) 4 В 21 Б 11 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(.71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А.П. Завенягинаи Институт горного дела СО АН СССР(56) Васильев В.В, и др. Креплениекровли очистных забоев полиуретаномУголь, 1983, 1 5, с. 16-17.Авторское свидетельство СССРВ 894202, кл, В 21 1 д 13/04, 1981.(5/) Изобретение относится к горнойпромышленности и м.б. использовано ЯО 1514946 при нанесении твердеющих составов цаповерхность горных выработок, Цепьизобретения - повышение качества приготовления закреплядсщего состава. Дляэтого установка имеет дозддруюшие камеры (К) 9 и 10, каждая из которыхсообщена со смесительной К 8 и закреплена с внешней стороны на корпусе7 последней, Взаимодействие К 8 сК 9 и 10 происходит через обратныеклапаны (ОК) 20 и 21, В каждой К 9и 10 размещено по два разлддчддых подиаметру подпружиненных поршня (ПП)23, 22 и 34, 35 соответственно, установленных коаксиально относительнодруг друга и соединенных между собой3 151494прукицамц 24 и 36 соответственно,1"1 ецьшие по диаметру ПП 23 и 35 установлены ца входе К 9 и 10 соответственно, где расположены ОК 33 и 45.:,1 ерпендикулярно процольной оси К 8внутри нее установлена опора 16,жестко соединенная с корпусом 7. Вдонной части корпуса 7 укреплен упор19. Внутри К 8 с воэможностью переМещения установлен смесительный элемент 11, состоящий из стакана с лабиринтными каналами 12 на его наружнойповерхности. Полость стакана имеетпружину 14 и палец 15, который однимконцом соединен с пружиной 14, а другим жестко укреплен в опоре 16. Упор 6 41 19 имеет осевой канал, внутри которого расположен шток с возможностью продольного перемещения. Компоненты состава из баков 1 и 2 по трубопроводам посредством ОК 33 и 45 поступают в К 9 и 10. При этом ПП 23 и 35 смещаются к К 8. Воздействуя на ПП 22 и 34 через пружины 24 и 36, компоненты через ОК 20 и 21 поступают н К 8, где дробятся на упоре 19 и, воздействуя на торец 18 стакана, приводят его в движение. Компоненты далее поступают в каналы 12, где происходит ,диспергирование струй компонентов, 2 з,п. ф-лы, 3 илИзобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим дозированную подачу и смешивание компонентов закреп ляющих составон на основе синтетических смол при креплении горных выработок, и может быть использовано при креплении горных выработбк иньектированием, подаче составов в шпуры при 30 возведении армо-полимерной анкерной крепи, а также при нанесении твердеющих составов на поверхйость горных выработок и на поверхности различных конструкций.") ГЦель изобретения - повышение качества приготовления закрепляющегосостава,На Фиг, 1 изображена конструктивная схема нагнетательной установки, 40"Норд" с механизмом для приготовлениязакрепляющего состава, продольный разрез; на Фиг, 2 и 3 - примеры ньпголнения регулируемого упора,Нагнетательная установка "Норд"содержит бак 1 для синтетической смолы, бак 2 для ее отвердителя, насосы3 и 4 с предохранительными клапанами5 и 6 и механизм приготовления закрепляющего состава, н корпусе / которого имеются смесительная камера 8 идозирующие камеры 9 и 10. В смесительной камере 8 установлен выполненный в виде стакана смесительный элемент 11, наружная поверхность которо- .го имеет лабиринтные каналы 12. В полости 13 стакана 11 размещены пружина 14 и взаимодействующий с цей палец15, закрепленный н опоре 16, жестко связанной с корпусом 7, В опоре 16имеются каналы 1/ для выпуска из смесительной камеры 8 смешанного состава, Закрытый торец 18 смесительцогсэлемента 11 контактирует с регулируемым упором 19, закрепленным н корпусе /. Смесительная камера 8 посредством обратных клапанон 20 и 21 сообщена с дозирующими камерами 9 и 10. Вдозирующей камере 9 размещены поршни22 и 23, между которыми устанозленапружина 24, В стенках камеры 9 имеются входной канал 25, выходчой канап26 и перепускцые каналы 27 - 29, Перепускные каналы 27 и 29 соединенымагистралью 30, в которой установлендроссель 3 1. Канал 28 сообщен с магистралью 30 магистралью 32. На входном канале 25 в камеру 9 установленобратный клапан 33. В дозируищей камере 10 размещены поршни 34 и 35,между которыми установлена пружина36, В стенках камеры 10 также имеютсявходной канал 37, выходной канал 38,и перепускцые каналы 39 - 41, Перепускные каналы 39 и 41 соединены магистралью 42, н которой установлендроссель 43, канал 40 сообщен с магистралью 42 магистралью 44. На входном канале 3/ н камеру 10 установленобратный клапан 45. Для удобства работы дозирующие камеры 9 и 10 могутбыть выполнены съемными,В целях повьппения технологичностипроцесса промывки смесительной камеры8 и удобства н работе и регулируемомупоре 19 выполнен осевой канал 46,снабженный обратным клапаном 47, а5 15149дл Обеспечения возможности подачив смесительную камеру 8 сыпучих материалов 48 внутри регулируемого упора19 коаксиально размещен шток 49 свозможностью продольного его переме 5щения,Нагнетательная установка иНорд"работает следующим образом,При одновременном включении насосов 3 и 4 компоненты состава поступают иэ баков 1 и 2 по трубопроводамчерез обратные клапаны 33 и 45 соответственно в дозирующие камеры 9 и 10механизма приготовления закрепляющего 15состава, При этом поршни 23 и 35 смещаются в направлении смесительной камеры 8, воздействуя на поршни 22 и34 посредством пружин 24 и 36, чтовызывает смещение поршней 22 и 34 в 20направлении к смесительной камере 8,При этом дозированные объемы компонентов вытесняются через открытыеобратные клапаны 20 и 21 в смесительпую камеру 8. При движении поршней23 и 35 компоненты поступают такжеи в соответствующие перепускные каналы 27 и 39, однако регулировку дросселей 31 и 43 осуществляют таким образом, чтобы поступление компонентовв эти каналы не мешало осуществлениюцикла вытеснения дозированных объемов компонентов поршнями 22 и 34, алишь исключало жесткий удар поршнейо стенки смесительной камеры 8. Поступая в смесительную камеру 8 черезобратные клапаны 20 и 21, компонентысостава (смола и отвердитель) находятся в строго дозированном соотношении и струя их, встречаясь в камере8, первоначально дробятся на упоре19, воздействуя затем на торец 18стакана 11. Для более эффективногопротекания процесса необходима синхронная подача компонентов (в однойфазе пульсации), что достижимо регулировкой системы, От воздействия импульса жидких компонентов состава стакан 1 смещается вдоль стенок камеры8 по пальцу 15, сжимая тем самым пру- ожину 14, находящуюся в полости 13.1(омпоненты состава поступают далее влабиритные каналы 12, а стакан 11 поддействием пружины 14 возвращается висходное положение, минуя положениеравновесия, так как фронт нового импульса еще не достиг торца 18 цилинд -ра 11При этом происходит диспергирование струй компонентов в лабиринт-,4( 6 ных каналах 12 не только за счет многократных изменений их сечения и поворотов, но и за счет возникновения явления турбулентности струй из-за сложения скоростей противоположно направленных движений цилиндра 11 с каналами 12 и потока смешнваемого состава. Зтим достигается повышенно качества приготовления состава путемповышения точности дозировки и качества смешивания, Состав поступает далее через отверстия 17 в опоре 16 к потребителю, дополнительно перемешиваясь на выходе. В зависимости от частоты импульсов подачи компонентов из дозирующих камер 9 и 10 и частоты вынужденных колебаний стакана 11, регулируемой упором 19, а также длины лабиринтной части каналов 17 возможно создание условий, при которых за время прохождения состава через лабиринт он участвует в нескольких циклах возвратно-поступательного перемещения стакана 11, что положительно сказывается на качестве смешивания.В момент полного вытеснения компонентов из камер 9 и 10 открываютсяканалы 28 и 40, сообщенные посредством магистралей 32, 30 и 44, 42 соответственно с каналами 29 и 41, чтовызывает обратный ход поршней 22 и34.Ввиду аналогичности рассмотримэтот процесс для одного из компонентов (смолы) в камере 9. При поступлении смолы через канал 28 по магистралям 32 и 30 в канал 29 резко увеличивается поток смолы, уже имеющейсяв крайнем правом положении поршней23 и 22, через канал 2/, через дроссель 31 по магистрали 30, что превосходит пропускную способность клапана 20. В связи с тем, что площадьпоршня 22 больше площади поршня 23 иони сообщены через магистральные трубопроводы с одинаковым давлением отнасоса 3, то поршень 22 смещаетсяв обратном направлении, воздействуяпосредством пружины 24 на поршень 23,который резко смещается в исходноеположение, чем вызывается закрытиеобратного клапана 33 и переток смолыиз-под поршня 23 по каналу 27 черездроссель 31 по магистрали 30 в канал 29,Поступление смолы через дроссель31 позволяет избежать жесткого ударапоршня 23 о стенку камеры 9, связь1 оршней 22 и 23 посредством пружины24 также смягчает динамические явления в крайних положениях поршней 22 и23. При достижении поршнями 22 и 235исходного положения, квк показанонв фиг. 1, цикл повторяется,Дозированная подача смолы осуществляется првктически непрерывно приимпульсном характере поступления еечерез клапан 20. Поршни 34 и 35 в квмере 10 при подаче отвердителя рвботвют аналогично, Пульсвция подвввемых доз компонентов из камер 9 и 10в камеру 8 согласуется отклвдкой системы предохрвнительно-рвспределитель -ной вппврвтуры и регулировкой дросселей 31 и 43.Обьемное соотношение доз компонентов, поступающих в камеру 8 (1;1,1:2: 1:4 .и т.д,), может быть достигнуто соответственным соотношением диаметров поршней 34 и 22, в также соответственно диаметров поршней 35 и 2523, При этом величина хода поршней: вкамерах 9 и 10 должна оставаться рввной, Зто обеспечивает соотношениеобъемов камер 10 и 9 соответственно1: 1, 1: 2, 1:4 и т.д Диаметр малых 30поршней 35 и 23 нецелесообразно выполнять меньше диаметра подводящихтрубопроводов, твк квк это приводитк постоянной работе клапанов 5 и 6и ненормальной работе насосов 3 и 4.35 нВ нвгнетвтельной установке Нордпредусмотрена возможность промывкисмесительной камеры 8 не путем подачи в нее одного из.жидких компонентов через насос 3 или насос 4, а путем подачи в смесительную камеру 8специальной промывочной жидкости через осевой канал 4 б регулируемогоупора 19, снабженного обратным клапаном 47 (фиг. 2), После окончания работы нвгнетвтельной установки из специального резервуара подают под давлением промывочную жидкость (воду,ацетон или спирт в зависимости от ти 50пв состава). Упор 19 постепенно выводят из камеры 8, достигается квчественнвя промывка ее и смесительногоэлемента, Подобная конструкция упора19 особенно эффективна для условий55применения быстротвердеющих составови позволяет быстро и качественно осуществить промывку камеры 8 без разборки устройства,Другой вариант выполнения упора 19 используют для подачи в смесительную камеру 8 сыпучих компонентов 48, дозу которых помещают в упоре 19 (фиг. 3), Посредством штока 49 компоненты 48 вытесняют в камеру 8, при этом зв счет сжатия находящейся в полости 13 пружины 14 смесительный элемент 11 отходит, образуя зазор между своим торцом 18 и упором 19 и пропусквя сыпучий материал 48 в камеру 8. В крайнем своем положении шток 49 входит в контакт с элементом 11, исключая перетеквние смешвнног о состввв из камеры 8. При подаче доз жидких компонентов состава через клвпвны 20 и 21 они смешиваются между собой и с сыпучим материалом 48, проходя затем через каналы 12 смесительного элемента 11. Затем цикл повторяется. формула изобретения/1. Нвгнетвтельнвя установкв включающая приводные насосы с предохрвнительно-рвспределительной арматурой, баки и соединенные с ними трубопроводы для подачи жидких компонентов закрепляющего состава, смесительную камеру дпя приготовления состава в виде цилиндрического корпуса, имеющую обратные клапаны и смесительный элемент, который рвзмещен с возможностью его перемещения внутри смеси- тельной камеры, о т л и ч в ю щ в яс я тем, что с целью повышения квчествв приготовления звкрепляюшего состава, установка снабжена дозирующими камерами каждая из которых сообщена со смесительной камерой и звкрепленв с внешней стороны ее корпуса в местах расположения обратных клапанов, при этом каждая из дозирующих камер имеет вход, в котором установлен дополнительный обратный клапан, в внутри дозирующих камер установлены соосно двв различных по диаметру подпружиненных поршня, соединенных друг с другом посредством пружины, при этом меньший по диаметру поршень установлен нв входе дозирующей квмеры, а смесительнвя камера снабжена опорой и регулируемым упором, при этом опора установлена перпендикулярно продольной оси смесительной камеры и жестко соединена с корпусом последней, в регулируемый упор жтлновлен9 1514946 в донной части корпуса смесительной камеры, причем смесительный элемент выполнен в виде стакана с лабиринтными каналами на его наружной поверхности, а полость стакана имеет пру 5 жину и палец, причем палец установлен с возможностью взаимодействия одним концом с пружиной, а другим жестко закреплен в опоре,О2. Установка по и, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в регулируемом упоре выполнен осевой канал с обратным кл ап а ном.3, Установка по пи, 1 и 2, о т -.л и ч а и щ а я с я тем, что регулируемый упор имеет шток, которыи коаксиально размещен внутри него с воэ ложностью продольного перемещения,4 ь Л Березкинаравчук Составит Техред А рректор И. Максимишинец Редактор Е Производственно-издательский комбинат Патент" город, ул. Гагарина, 10 Заказ 6207/35 Тираж 449 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5