CZ100392A3 - Vzduchové dělo - Google Patents

Abstract

Vzduchové dělo je určeno pro vytváření pneumatických rázů v prostředí s vytvářejícími se ůsadami pevných částic a klenbami pevných částic, vzduchvé dělo ze vzdušníku (1) plněného tlakovým vzduchem přes vodící stěnu (10) uzavíracího pístu (8) trubky (5) vzduchové hlavně (4). Potrubí (23) tlakovzdušného rozvodu, zaústěné do vstupního přírubového hrdla (2), je vybaveno prostředkem pro vyvození náhlého úbytku tlaku vzduchu v prostoru před pístem (8). Na konci ústupové dráhy pro vodící stěnu (10) pístu (8) je uspořádán utěsněný prostor (19), korespondující s tlouštkou vodící stěny (10) pístu (8).

Description

(57) Vzduchové dělo je určeno pro vytváření pneumatických rázů v prostředí s vytvářejícími se ůsadami pevných částic a klenbami pevných částic, vzduchvé dělo ze vzdušníku (1) plněného tlakovým vzduchem přes vodící stěnu (10) uzavíracího pístu (8) trubky (5) vzduchové hlavně (4). Potrubí (23) tlakovzdušného rozvodu, zaústěné do vstupního přírubového hrdla (2), je vybaveno prostředkem pro vyvození náhlého úbytku tlaku vzduchu v prostoru před pístem (8). Na konci ústupové dráhy pro vodící stěnu (10) pístu (8) je uspořádán utěsněný prostor (19), korespondující s tlouštkou vodící stěny (10) pístu (8).

' / IS ·—>

Vzduchové dělo

Oblast techniky

Vynález se

se úsadami pevných tických rázů v prostředí s vytvářejícími Částic a klenbami pevných částic.

Dosavadní stav techniky

Známé konstrukce vzduchových děl jsou ve své většině založeny na použití tlakového vzdušníku pro shromažďování tlakového vzduchu, přičemž obsah vzdušníku se po přerušení přívodu tlakového vzduchu a ztráty tlaku vzduchu na vstupu před uzavíracím pístem, náhle a převážně v celém svém objemu vypouští ze vzdušníku buď připojenou vzduchovou hlavní nebo prostřednictvím k ní připojeného dalšího potrubí do prostředí, v němž je nutno rozrušit úsady z pevných částic, například s vodou slepené prachové a kusové částice na stěnách a zařízeních v důlním prostředí nebo klenby a úsady v zásobnících sypkých hmot, krmiv v silech a podobně.

Jedno ze známých provedení vzduchového děla sestává z řečeného vzdušníku, opatřeného na jeho podélné ose dvěma přírubovými hrdly, z nichž výstupním přírubovým hrdlem prochází vyústění vzduchové hlavně, která jinak jako trubka zasahuje do hloubky vzdušníku téměř až k jeho na opačné straně uspořádanému vstupnímu přírubovému hrdlu. Zde je konec trubky upraven pro utěsnění celého jejího průřezu a k dosedání těsnícího čela pístu, který je v řečeném vstupním přírubovém hrdlu uspořádán posuvně a do těsnící polohy dotlačován za podpory tlačné pružiny, opírající se o uzavírací přírubu s přívodním otvorem pro sroubení t.lakovzdušného rozvodu.

Dutina pístu je propojena v blízkosti la radiálními kanálky s vnějším pláštěm tvto kanálky je . uskutečňován vstup př vzduchu do vnitřního prostoru vzdušníku.

jeho těsnícího čepíš tu, přičemž přes íváděného t1akovéhn

Pomocí obvyklého srouben £ ie vstupní přírubové hrdlo s posuvným pístem napojeno na potrubí tlakovzdušného rozvodu, které je v blízkosti posuvného pístu opatřeno uzavíracím ventilem s odbočkou, opatřenou například dálkově ovládaným šoupátkem nebo ventilem pro vypuštění tlakového vzduchu z úseku této části potrubí tlakovzdušného rozvodu za uzavíracím ventilem* pres který, vzhledem k jeho světlosti i pokud je otevřený, je přívod dalšího tlakového vzduchu v podstatě škrcen.

Popsaná skupina, uspořádaná ve vstupním přírubovém hrdlu s posuvným pístem, jakož i trubka vzduchové hlavně a připojené prvky tlakovzdušného rozvodu, bývají uspořádány rovněž v samostatném přírubovítém dutém tělese, propojeném přes přírubu se vzdušníkem, vytvořeném jako tlaková nádoba pro větší objemy stlačeného vzduchu.

Jak známo, činnost vzduchového děla nastává po natlakování vzdušníku tlakovým vzduchem a následným účinným odvětráním úseku tlakovzdušného rozvodu za uzavíracím ventilem, kombinovaným s případným předchozím uzavřením přívodu tlakového vzduchu tímto uzavíracím ventilem. Odvětrání zmíněného úseku tlakovzdušném rozvodu na odbočce za uzavíracím ventilem se provádí obvykle pomocí servošoupátka s relativně velkou světlostí. Tím se před posuvným pístem vyvodí značný tlakový spád. Přetlakem vzduchu ve vzdušníku je posuvný píst odsunut ze své těsnící polohy ve svém vedení ve vstupním přírubovém hrdlu do zadní oddálené polohy od těsnícího konce vyústění vzduchové hlavně, přičemž přes vzniklou mezeru dojde k mžikovému vyprázdnění obsahu vzdušníku do vzduchové hlavně nebo do připojeného nástavce, potrubí a podobně, což v prostředí instalace vzduchového děla vytvoří požadovanou rázovou pneumatickou vlnu.

Přetlak tlakového vzduchu ve vzdušníku, působící na čelo posuvného pístu, vyvolává jeho razantní zpětný pohyb do řečené zadní oddálené polohy směrem k uzavírací ,přírubě. Získaná kinetická energie vzad se pohybujícího posuvného pístu je natolik velká, že bez jeho brzdění by docházelo k jeho destrukci nebo k poškození jeho vedení ve vstupním přírubovém hrdlu, aniž tomu mfiže zmíněná tlačná pružina účinně zabránit, nebot tato je dimenzována jen k překonávání pasivních odporů ve vedení posuvného pístu.

Proto jsou u těchto systémů uspořádány tlumící pneumatické prvky zpětného pohybu posuvného pístu do jeho zadní oddálené polohy, pozůstávající z vnějšího zpětnovazebního pneumatického vedení pro část tlakového vzduchu vystupujícího ze vzduchové hlavně vzduchového děla a zaústěného zpět pod posuvný píst, respektive do odvětraného úseku potrubí tlakovzdušného rozvodu za uzavíracím ventilem, jejichž účinek se projevuje v brzdění posuvného pístu a v napomáhání mu vrátit se zpět do těsnící polohy.

Tím však, že zpětnovazební přetlak vzduchu ze vzduchové hlavně začne v podstatě ihned po uvolnění tlakovzdušné náplně vzdušníku působit opačně na píst za přispění zvýšeného předpětí tlačné pružiny, je sice dosaženo toho. že posuvný píst tzv. nedosedne natvrdo na konec svého vedení ve vstupním prírubovitém hrdlu, ale za cenu toho, že se předčasným vrácením posuvného pístu do jeho těsnící polohy, už před koncem vypouštění obsahu vzdušníku, znemožní úplné vyprázdnění obsahu vzdušníku do hlavně vzduchového děla a dále do jím obsluhovaného prostoru. To v praxi znamená, že rázová pneumatická vlna vystřelená vzduchovou hlavní nevyčerpá užitečně celou energii naakumulováného tlakové obsahu vzdušníku. Případný ještě jeden odskok posuvného pístu z těsnící polohy, kdy přetlak vzduchu ve vzdušníku již výrazně poklesl, není pro funkci vzduchového děla nijak významný, spíše nežádoucí. Seřízení systému zpětnovazebního tlumení zpětného pohybu posuvného pístu je možné jen zněnou škrcení zpět se vracející části vzduchu, což je dosti neurčité a záležející na nemálo dalších vnějších faktorech, jako je například úroveň tlaku vzduchu dodávaného do vzdušníku, probíhající změny v pasivních odporech ve vedení posuvného pístu a podobně. V praxi to znamená, aby posuvný píst nebo jeho vedení nebyly jakkoi iv poškozovány, že se nutně nevyčerpává užitečně obsah vzdušníku, totiž že tlak v něm, po neúplném vypuštění jeho náplně, nepoklesne při běžném provozu na úroveň vnějšího atmosférického tlaku.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je odstranění uvedených nevýhod známých vzduchových děl, zejména na minimum omezit použití prvků podléhajících únavě v extrémních provozních podmínkách, zvýšit účinnost vzduchových děl a především zabránit jakékoliv destrukci jejich pohyblivých částí, čehož je dosaženo řešením, jehož podstata spočívá v tom, že na konci ústupové dráhy pro vodící stěnu pístu je uspořádán utěsněný prostor korespondující s tlouštkou vodící stěny pístu.

Vedle naznačených účinků, řešení podle vynálezu na minimum snižuje provozní údržbu vzduchového děla s takto uspořádáním brzděním pístu a odstraňuje pro tyto účely jakékoliv zpětnovazební pneumatické vedení, které jinak narušuje kompaktnost systémů vzduchových děl.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 značí, detailni znázornění uspořádání pístu v prírubovitém dutém tělese připojeném k vzdušníku, obr.2 schematické znázornění ovládacích prvků vzduchového děla uspořádaných v samostatném přírubovitém dutém tělese se vzdušníkem pro větší objemy, obr.3 značí schematické provedení vzduchového děla se vzdušníkem obklopujícím trubku vzduchové hlavně.

Příklad provedení vynálezu

Základní provedení jednotky vzduchového děla sestává ze vzdušníku 1, opatřeného v jeho podélné ose dvěma přírubovými hrdly 2,3, z nichž výstupním přírubovým hrdlem 3 prochází vyústění vzduchové hlavně 4, která jinak jako trubka 5 zasahuje podélně do vnitřku dutiny vzdušníku 1 s odstupem od vnitřní části protilehle uspořádaného vstupního přírubového hrdla 2. Kopec trubky 5 je zde upraven lemem do tvaru těsnícího sedla fj.

Proti těsnícímu sedlu 6 je uspořádáno těsnící čelo 7 pistu 3 s čelním těsněním 9. Píst. 3 je hrnknvitéhn tvaru tlakovzdusneho rozvodu, v nemz je zapojen uzavírací 24, Na vývod 22 je případně přímo napojen samostatný zorněný zdroj tlakového vzduchu. K opačnému průběžnému á vykazuje relativně silnou vodící stěnu 10 ve tvaru válcového mezikruží se spodním čelem 11. Vodící stěna 10 pístu 8 je vedena těsně avšak posuvně ve válcovém otvoru 12 vstupního přírubového hrdla 2 a po vnějším plášti souosého, dovnitř válcového otvoru 12 vstupního přírubového hrdla 2 zasahujícího nákružku 13. uchyceného například nalisováním v osazení na vnitřní stěně uzavírací příruby 14 vstupního přírubového hrdla 2. Vodící stěna 10 pístu 8 je pod úrovní jeho těsnícího čela 7 opatřena radiálními plnícími otvory 15 pro přívod tlakového vzduchu do dutiny vzdušníku 1. Uzavírací příruba 14 je obvyklým způsobem těsně spojena s přírubou vstupního přírubového tělesa 2, přičemž vytváří dno 16 mezikruhové tlumící dutiny 19, ohraničené zmíněným válcovým otvorem 12 vstupního přírubového hrdla 2 a vnějším pláštěm nákružku 13 a korespondující s tlouštkou vodící stěny 10 pístu 8.

Nákružek 13 je ve zvolené základní úrovni ode dna 16 na uzavírací přírubě 14 opatřen alespoň jedním, dvěma nebo případně větším počtem po jeho obvodu uspořádaných radiálních otvorů 18, přičemž od této základní úrovně směrem k volnému konci nákružku 13 mohou být řečené radiální otvory 18 uspořádány i ve vícero obvodových řadách, ovšem tak, aby jejich hustota, respfczreTj ich součtový průřez směrem ke dnu 16 až po řečenou základní zvolenou úroveň nejméně jednoho radiálního otvoru 18 se postupné zmešoval. Duté válcové mezikruží, sahající od zvolené základní úrovně nejméně jednoho radiálního otvoru 18 až ke dnu 16 u uzavírací příruby 14, určuje velikost tlumící dutiny 19 pro vodící stěnu 10 pístu 8 a délku dráhy na níž, jak bude popsáno dále, je píst 8 pneumaticky brzděn.

Uzavírací příruba 14 je opatřena známým Sroubením 20 s například s T-kusem 21 s vývodem 22 pro připojení potrubí vent11 neznávývodu

T-kusu 21 je připojeno servošoupátko 25. ovládané ovládacím ventilem 26 na paralelní odbočce potrubí 23 tlakovzdnšného

rozvoduTfÍTEr.3 ·

Popsaná skupina prvků, uspořádaná ve vstupním přírubovém hrdlu 2 a přichycená z vnějšku k uzavírací přírubě 14, může být spolu s trubkou 5 vzduchové hlavně 4 uspořádána v samostatném přírubovitém dutém tělese 27 i jehož dutina je přes obvyklou přírubu 28 propojena s dutinou vzdušníku .1, který může být takto upraven pro větší objemy stlačeného vzduchu.

Funkce popsaného zařízení je následující: Servošoupátko 25 je uzavřeno, tlakový vzduch z potrubí 23 tlakovzdušného rozvodu proudí přes otevřený uzavírací ventil 24 do šroubení 20 přes uzavírací přírubu 14 do prostoru pod píst 8. Píst 8 je tlakem přiváděného vzduchu oddtlačen do své těsnící polohy při níž jeho čelní těsnění 9 přilehne těsně na těsnící sedlo 6 trubky 5 vzduchové hlavně 4. Přiváděný tlakový vzduch proudí jedním nebo několika radiálními plnícími otvory 15 pod těsnícím čelem 7 pístu 8 do dutiny vzdušníku 1, nebo jak je znázorněno na obr.2, nejprve do dutiny přírubovítého dutého tělesa 27 a z něj přes přírubu 28 do vzdušníku 1. Takto se vzdušník 1 naplní tlakovým vzduchem o tlaku shodném s tlakem vzduchu v potrubí 23 tlakovzdušného rozvodu.

Dálkovým povelem ovládacímu ventilu 26 a jeho následným impulsem, znamenajícím například náhlé zvýšení tlaku v neznázorněném ovládacím ústrojí servošoupátka 25, se servošoupátko 25 naplno otevře, což vyvolá pod pístem 8 náhlý úbytek tlaku vzduchu, načež píst 8 je působením přetlaku uvnitř vzdušníku 1 na své přesahující čelní okraje a vzápětí na celé jeho těsnící čelo 7 prudce odsouván ze své těsnící polohy do zadní oddálené polohy od těsnícího sedla 6 trubky 5 vzduchové hlavně 4. Přes vzniklou mezeru dojde k mžikovému vyprázdnění obsahu vzdušníku 1 do trubky 5 vzduchové hlavně 4 a přes tuto do prostoru, v němž má pneumatický ráz vzduchového děla působit.

Píst 8 přitom, jak ustupuje vzad k uzavírací přírubě

14, stlačuje před sebou svým spodním čelem 11 vodící steny 10 vzd uch nalézající se v prostoru dutého válcovém inezikruží mezi vnější pláštěm nákružku 13 a válcovým otvorem 12 vstupního přírubového hrdla 2, přičemž vzduch z tohoto prostoru uniká nejprve alespoň jedním radiálním otvorem 18. Jakmile je řečený alespoň jeden radiální otvor 16 nebo poslední radiální otvor 16 vodící stěnou 10 pístu 8 uzavřen, spodní čelo 11 vodící stěny 10 pístu 8 může pronikat už jen do utěsněné mezikruhové utěsněné tlumící dutiny 19, kde spodní čelo 11 vodící stěny 10 pístu 8 dosedne na elastické prostředí polštáře stlačeného vzduchu. Tímto je píst 8 účinně zabrzděn bez rázu, načež po následném uzavření servošoupátka 25 je tlakem přiváděného tlakového vzduchu vrácen zpět do své těsnící polohy a nastává nové plnění vzdušníku 1.

Uspořádání prvků vzduchového děla, zejména soustavy pro vedení a tlumení zpětného pohybu uzavíracího pístu, je použitelné v kterýchkoliv jiných soustavách pneumatických zařízení, kde dochází k rázovému pohybu jejich pohyblivých součástí.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY v při >s třed í s vytvářejícími se úsadami pevných částic a klenbami pevných částic, sestávající ze vzdušníku plněného tlakovým vzduchem přes vodící stěnu uzavíracího pístu trubky vzduchové hlavně, přičemž potrubí tlakovzdušného rozvodu zaústěné do vstupního přírubového hrdla je vybaveno prostředkem pro vyvození náhlého úbytku tlaku vzduchu v prostoru před pístem, vyznačující se tím, že na konci ústupové dráhy pro vodící stěnu (1.0) pístu (8) je uspořádán utěsněný prostor (19) korespondující s tlouštkou vodící stěny (10) pístu (8).
2. 2. Vzduchové dělo podle bodu 1, vyznačující se tím, že vodící stěna (10) pístu (8) je uspořádána posuvně ve válcovém otvoru (12) vstupního přírubového hrdla (2) a po vnějším plášti souosého dvnitr válcového otvoru (12) zasahujícího nákružku (13) uchyceného na uzavírací přírubě (14) vstupního přírubového hrdla (2), přičemž nákružek (13) je opatřen s odstupem od uzavírací příruby (14) alespoň jedním radiálním ot-vorem (18).