Гидроклиновое устройство

(54) ГИДРОКЛИНОВОЕ УСТРОЙС (57) Изобретение относится к гор и может быть использовано при о блоков камня и при разрушении сооружений, Цель - повышение на в работе и улучшение эксплуатаци честв устройства, Со штоком 3 силов цилиндра (ГЦ) 1 устройства распорный клин 4, к рабочим граня , го прилегают раздвижныесвязанные с торцом корпуса ГЦ 1 пусе ГЦ 1 установлена система н ТВОному дтделебетондежноонныхОГО ГИсвям котощеки,Накагнета пульс" ов и Л Ю 9 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4671844/03 (22) 03.04,89 (46) 15.08.91. Бюл. 1 Ф 30 (71) Научно-инженерный центр "И Института автоматики АН КиргССР (72) О,Д,Алимов, М,Т,Мамаса Р.А,Мендекеев (53) 622,232 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР М 998752, кл. Е 21 С 37/02, 1981,Авторское свидетельство СССР М 1218104, кл. Е 21 С 37/02, 1984 елу нии ных сти ка- дроэ ан,. ро 5, орния1670120 10 несущими кольцами 17 вокруг подшипника 18, Сегменты 14 закрепляются на диск 19 шпильками 20 и имеют каналы 21, 22 всасывания и каналы 23 нагнетания рабочей жидкости. На диск 19 установлены вал 13 в сборе с плунжерами на подшипнике 24, а также конические обратные клапаны 25, находящиеся внутри корпусов, ввинчивэемых в посадочные гнезда под соответствующими каналами 23 нагнетания плунжеров. Насос герметически закрывается корпусной крышкой, внутри которой образована промежуточная емкость Н и являющейся несущей для закрепления привода, соединенного с валом 13. Камера насоса имеет внутри магнитный и сетчатый, в заливном отверстии (не показаны), фильтры, а также связь с камерой аккумулирующего резервуара А (фиг. 1) через магистраль подвода жидкости - трубопровод 26.В крышке 11 гидроцилиндра выполнены каналы 27, 28, 29 нагнетания, полость давления Д и каналы 30. 31 слива, взаимно сопряженные соответст зующими каналами диска 19 и распределителя 10, Места соединений деталей герметизированы уплотнениями 32 в виде прокладок и резиновых колец. На крышку 11 крепятся также диск 19 шпильками ЗЗ и распределитель 10 болтами 34 (фиг, 4).Цилиндр 1 уплотнен нижней крышкой 35 (фиг. 1), гайкой 36 Ступенчатые кольцевые проточки гайки 36 и кольца 37 служат для надевания эластичного рукава, образующего гибкую пружинящую наружную стенку резервуара А концентрично к цилиндру, для установки крышки 38. Рукав имеет возможность сокращаться, плотно прилегая к сенкам цилиндрам 1, и создавать постоянный предварительный напор в камере Н насоса, Объем резервуара выбирается из расчета разности объемов поршневой П и жидкости через обратный клапан в поршневую полость ГЦ 1,выполненная в виде привода 8 вращения с валом 13 с эксцентриком и плунжерного насоса (ПН) 7, взаимодействующего с эксцентриком, Концентрично на корпусе ГЦ 1 установлен аккумулирующий резервуар (АР) 9, имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость ПН 7. С магистралью подвода жидкости из АР 9 сообщена промежуточная емкость. Наружные стенки аккумулирующего резервуара выполнены гибкими и упругими. С возможносгью сообщена в одном положении рабочей полости ПН 7 с поршневой полостью ГЦ 1 и штоковой полости ГЦ 1 с промежуточной Изобретение относится к горному делу, а именно к гидроклиновым устройствам для направленного разрушения монолитов камня и бетона при добыче блоков природного камня и реконструкции сооружений,Целью изобретения является повышение надежности в работе и улучшение эксплуатационных качеств устройства.На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 - сечение А-А и Б-Б на фиг, 1 и 2 соответственно, конструкция плунжерного насоса распределительного крана; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг, 2,конструкция распределительного крана (продольный разрез); на фиг. 5 и 6 - разрез Г-Г на фиг. 4 при двух положениях распределительного крана; на фиг. 7 и 8 - разрез Д-Д на фиг, 4 при двух положениях распределительного крана,Гидроклиновое устройство состоит из силового гидроцилиндра 1 (фиг. 1) с поршнем 2 и штоком 3, клина 4. соелиненного со штоком, и двух распорных щек 5, связанных с торцом корпуса 6 системы нагнетания рабочей жидкости в виде плунжерных насосов 7 высокого давления с приводом 8 вращения, аккумулирующего резервуара 9 и распределительного крана 10. Плунжерные насосы скомпонованы со своим приводом нэ верхней крышке 11 цилиндра 1, в промежуточной емкости соосно с продольной осью устройства. Три плунжера 12 (фиг, 1-3) связаны с зксцентриковым валом 13 и находятся внутри цилиндров, выполненных в съемных сегментах 14, расположенных радиально и симметрично,под углом 120 между ними. Плунжеры 12 соединены с валом 13 привода 8 с помощью пальцев 15, вставляемых в отверстия между вилкой плунжеров 12 и сухарей 16 и стягиваются 20 25 30 55 40 45 50 55 емкостью Н, а в другом положении - рабочей полости Г 1 Н 7 со штоковой полостью ГЦ и поршневой полости ГЦ 1 с промежуточной емкостью расположен распределительный кран 10.Для раздвижки щек 5 кран 10 переводят в положение, сообщающее рабочие полости ПН 7 поршневой полостью ГЦ 1, а штоковую полость ГЦ 1 с емкостью Н. При этом АР 9 всегда сообщенс промежуточной емкостью, а поршень 2 со штоком 3 выдвигается, Для обратного хода кран 10 переводят в положение, при котором поршневая полость ГЦ 1 сообщена с промежуточной емкостью, а штоковая полость с рабочими полостями ПН 7. 4 з.п. ф-лы, 8 ил1670120 В пробуренный в породе шпур вставляется гидроклиновое устройство, подключается источник 44 энергии, ручка 46 управления поворачивается в положение "Вывод" (фиг, 6) и включается кнопка 45(фиг. 1). Вал40 13 вращается, плунжеры 12 вытесняют рабочую жидкость через канал 23 и клапан 25 е полость Д (фиг, 2, 3). Оттуда жидкость нагнетается через канал 28 и, проходя выточку 66, канал 57, попадает в канал 49 высокого давления (ВД). Далее через отверстие 58, лыску 64, канал 60 которые соединяют канал 29 поршневой полости П, давит на поршень, клин 4 распирает щеки 5 и разрушает породу. При этом нагнетание жидкости в поршневую полость сопровождается сливом (С) жидкости иэ штоковй полости Ш. Это осуществляется следующим образом. Иэ штоковой полости через трубопровод 39 (фиг, 1) жидкость поступает в кран 10 и, проходя канал 61, выточку 67, лыску 63 (фиг. 6), канал 59, попадает в канал 30 и сливается в камеру насоса Н (фиг.3), Таким образом емкость Н постоянно наполштокоеой Ш полостей цилиндра и половины полезного объема емкости Н, включая объем жидкости, помещаемой в трубопроводах 26 и 39 и в полости Д,Щеки расположены на перегородках 40 корпуса 6 и стянуты к рабочим граням клина кольцом 41 из полиуретана. Для удобства работы предусмотрены рукоятки 42 и 43, одна из них имеет подвод источника 44 энергии (в данном случае кабель) и кнопку 45 включения, имеется также ручка 46 управления распределительных кранов.Распределительный кран 10 состоит из корпуса (фиг. 4), внутри которого установлен цилиндрический стержень 47 с возможностью поворота через ручку 46, соединенную пальцем 48, В стержне 41 выполнен центральный канал 49, в котором предусмотрен предохранительный клапан - запорный шарик 50 с пружиной, поршень-уплотнитель 51, винт 52 с пробкой. Запорный шарик 50 постоянно закрывает канал 49 высокого давления от канала 53 сброса давления.Кран герметизируется в корпусе с двух сторон кольцами 54. его рабочие позиции фиксируются фиксатором 55, поворот ограничивается винтом 56. Корпус крана 10, стержень 47 имеют в соответствующих местах отверстия 57-62, лыски 63.65 и выточки 66, 61, осуществляющие связь с напорными 28, 29 и сливными 30 31 магистоалями гидросистемы (фиг, 2-8),устройство работает следующим обра зом,5 1 О 15 о 25 Э няется жидкостью, поступающей из одной из полостей цилиндра (в данном случае иэ штоковой) и резервуара А (фиг. 1),Для возвращения клина в исходное положение ручка 46 поворачивается на позицию "Возврат"(фиг.5) .Потоки жидкости меняют направление, это указано направлением стрелок ВД и С. При этом жидкость из поршневой полости П вытесняется через канал 30 (фиг. 3) в емкость Н и заполняет полость резервуара А (фиг. 1), растягивая эластичный рукав к стенкам крышки 38.В случае повышения рабочего давления жидкости срабатывает предохранительный клапан и следующим образом осуществляется сброс давления. Избыточное давление в канале 49 нагнетания (фиг, 4) преодолевает усилие пружины, настроенной на заданное расчетное давление, и смещает запорный шарик 50 из седла, жидкость поступает в канал 53 сброса, Оттуда через лыску 65 (фиг. 7, 8), канал 62 попадает в канал 31(аналогичный каналу 30) и сливается в емкость Н (фиг, 2, 3), При этом канал 31 имеет постоянную связь с напорной магистралью 49 и закрыт лишь запорным шариком 50 предохранительного клапана, Положения каналов сброса давления при выдвижении и возврате клина представлены на фиг, 1 и 8,Гидроклиновое устройство повышает нал, жнлсть действия и эксплуатационные качтлства по сравнению с известными гидро- клиньями. Замкнутая гидросистеме устрайсва создает возможность применять о качестве привода как электро-, так и пневмпдвигатель, уменьшить габариты и вес акумулнруащео резервуара,Крэме того, соосная компоновка блоков устройства облегчает его манипуляцию при работе и транспортировку на месте работы, создает благоприятные условия для комплектации ими буровой техники,Формула изобретения 1. Гидроклиновое устройство, включающее силовой гидроцилиндр с поршнем со штоком, распорный клин, связанный со штоком, раздвижные щеки, прилегающие к рабочим граням клина и свяЗанные с торцом корпуса гидроцилиьдра, установленную не корпусе систему нагнетания жидкости через обратный клапан в поршневую полость гидроцилиндра в виде привода вращения с валом с эксцентриком, плунжерного насоса, взаимодействующего плунжером с эксцентриком. аккумулирующий резервуар, концентрично установленный на колпчсе1610120 17 Ю гидроцилиндра и имеющий магистраль подвода жидкости в рабочую полость плунжерного насоса, распределительный кран, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и улучшения эксплуатационных качеств устройства, оно снабжено промежуточной емкостью, сообщенной с магистралью подвода жидкости из аккумулирующего резервуара, при этом распределительный кран установлен с возможностью сообщения в одном положении рабочей плоскости плунжерного насоса с поршневой полостью гидроцилиндра и штоковой полости гидроцилиндра - с промежуточной емкостью, а в другом положении - рабочей полости плунжерного насоса со штоковой полостью гидроцилиндра и поршневой полости гидроцилиндра - с промежуточной емкостью, при этом наружные стенкИ аккумулирующего резервуара выполнены гибкими.2, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я темчто промежуточная емкость и привод вращения установлены последовательно и соосно на торце корпуса, оппозитном, раздвижным щекам, при этом плунжерныйнасос установлен в промежуточной емкости,3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что система нагнетания снабженадополнительными плунжерными насосами,имеющими конструкцию и связи, аналогичные основному, при этом все плунжерныенасосы установлены радиально в промежуточной емкости,4, Устройство по и. 1 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что распределительный кран15снабжен клапаном предельного давлениясистемы нагнетания,1 5, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что стенки аккумулирующего резервуара выполнены упругими и установлены с возможностью прилегания к корпусу. гидроцилиндра при отсутствии жидкости в этом резервуаре./ Тираж 288 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 одственно-издательский комбинат "Патент