FR2618484A1 - HYDRAULIC EJECTOR WITH IMPULSE ACTION - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un éjecteur hydraulique à action impulsionnelle. Selon l'invention, il comporte un accumulateur hydropneumatique 1, mis en communication avec une conduite d'amenée 2, un générateur principal d'oscillations 3, lié par la conduite 4 à l'accumulateur hydropneumatique 1, un mécanisme de commande 5 du déplacement du piston creux 6, lié au générateur principal d'oscillations 3, le deuxième générateur d'oscillations 7 comprenant un corps 8 et un piston 9 avec une tige 10, qui forment, dans le corps 8, une cavité, côté piston, 11, et une cavité, côté tige, 12, liée à l'ajutage de travail 13 et à la tubulure d'entrée 14, et lié par une conduite 15 au générateur principal d'oscillations 3, une soupape de retenue 16 étant montée dans la conduite 15 liant le générateur 3 au deuxième générateur d'oscillations 7 et un autre accumulateur hydropneumatique 17 étant lié à la conduite d'entrée 14 du deuxième générateur 7. L'invention s'applique notamment au génie minier.The invention relates to a hydraulic pulsed ejector. According to the invention, it comprises a hydropneumatic accumulator 1, placed in communication with a supply line 2, a main oscillation generator 3, linked by line 4 to the hydropneumatic accumulator 1, a control mechanism 5 of the displacement of the hollow piston 6, linked to the main oscillation generator 3, the second oscillation generator 7 comprising a body 8 and a piston 9 with a rod 10, which form, in the body 8, a cavity, piston side, 11, and a cavity, rod side, 12, linked to the working nozzle 13 and to the inlet pipe 14, and linked by a pipe 15 to the main oscillation generator 3, a check valve 16 being mounted in the pipe 15 connecting the generator 3 to the second oscillation generator 7 and another hydropneumatic accumulator 17 being linked to the inlet pipe 14 of the second generator 7. The invention applies in particular to mining engineering.
Description
La présente invention concerne le génie minier, le matériel à actionThe present invention relates to mining engineering, action equipment
impulsionnelle et a notamment pour objet impulse and has particular purpose
des éjecteurs hydrauliques à action impulsionnelle. hydraulic ejectors with impulse action.
L'invention peut s'appliquer à l'industrie minière et à la construction des ouvrages hydrotechniques pour démolir des roches par des jets pulsatoires sous pression élevée et peut également être utilisée au nettoyage des éléments thermoénergétiques des chaudières des centrales The invention can be applied to the mining industry and to the construction of hydrotechnical structures for demolishing rocks by pulsating jets under high pressure and can also be used for cleaning the thermoenergetic elements of power station boilers.
électriques dans la production d'énergie. in the production of energy.
On connaît un éjecteur hydraulique à action impulsion- A hydraulic ejector with pulse action is known
nelle (SU, A, 768968), comportant un accumulateur hydropneumatique mis en communication avec une conduite d'amenée, un générateur d'oscillations, lié par une conduite à l'accumulateur hydropneumatique, un mécanisme de commande (SU, A, 768968), comprising a hydropneumatic accumulator placed in communication with a supply line, an oscillation generator, connected by a line to the hydropneumatic accumulator, a control mechanism
du déplacement du piston. creux, lié au générateur d'oscilla- displacement of the piston. hollow, connected to the oscillation generator-
tions at un ajutage ce travail, lié au générateur d'oscillations par une conduite. Il convient de noter que le diamètre de la conduite entre le générateur d'oscillations et l'ajutage de travail est inférieur d'un tiers à celui de tions and a nozzle this work, related to the generator of oscillations by a pipe. It should be noted that the diameter of the pipe between the oscillation generator and the working nozzle is one-third less than that of
la conduite entre le générateur d'oscillations et l'accumu- driving between the oscillation generator and the accumula-
lateur hydropneumatique, leurs longueurs étant identiques. hydropneumatic latte, their lengths being identical.
Le fonctionnement de l'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle est fondé sur l'accélération de l'eau dans The operation of the impulse hydraulic ejector is based on the acceleration of water in
la conduite entre le générateur d'oscillations et l'accumu- driving between the oscillation generator and the accumula-
lateur hydropneumatique à travers l'ajutage d'évacuation et sur l'accélération supplémentaire de l'eau dans la conduite entre le générateur d'oscillations et l'ajutage de travail, suivie du freinage ultérieur en amont de l'ajutage de travail. hydro-pneumatic jet through the discharge nozzle and the additional acceleration of water in the pipe between the oscillation generator and the working nozzle, followed by the subsequent braking upstream of the working nozzle.
Ce dispositif est caractérisé par une pression insuf- This device is characterized by insufficient pressure
fisamment élevée en amont de l'ajutage de travail, obtenue à un rapport déterminé des longueurs et des diamètres des conduites, ce qui conduit à une baisse du rendement. En outre, sous l'action es oscillations de la colonne d'eau dans la conduite entre le générateur d'oscillations et l'ajutage de travail, des impulsions à basse pression, qui It is considerably elevated upstream of the working nozzle, obtained at a fixed ratio of the lengths and diameters of the pipes, which leads to a fall in yield. In addition, under the action oscillations of the water column in the pipe between the oscillation generator and the working nozzle, low pressure pulses, which
n'exercent aucune action destructive sur un objet, appa- perform no destructive action on an object,
raissent en amont de l'ajutage de travail derrière l'impul- downstream of the working nozzle behind the impulse
sion de pression élevée, diminuant ainsi.l'efficacité du jet à haute pression et aboutissant à l'arrosage superflu à l'eau d'un objet à détruire ce qui est, dans plusieurs cas, indésirable. On connaît également un éjecteur hydraulique à action impulsionnelle (SU, A, 1102956) comportant unaccumulateur hydropneumatique, lié à la conduite d'amenée, un générateur principal d'oscillations mis en communication, par une conduite,avec l'accumulateur hydropneumatique, un mécanisme de commande du déplacement d'un piston creux, lié au The pressure of the pressure is high, thus reducing the efficiency of the jet at high pressure and resulting in the superfluous watering of an object to be destroyed, which is in many cases undesirable. Also known is a hydraulic ejector with impulse action (SU, A, 1102956) comprising a hydropneumatic accumulator, connected to the supply line, a main generator of oscillations placed in communication, by a line, with the hydropneumatic accumulator, a mechanism control of the displacement of a hollow piston, linked to the
générateur principal d'oscillations et un deuxième généra- main generator of oscillations and a second genera-
teur d'oscillations, monté en amont de l'ajutage de travail oscillator mounted upstream of the working nozzle
et lié par une conduite au générateur principal d'oscilla- and linked by a pipe to the main oscillator generator
tions.tions.
Le fonctionnement de l'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle est fondé sur l'accélération de l'eau entre le générateur principal d'oscillations et l'accumulateur The operation of the pulsed hydraulic ejector is based on the acceleration of the water between the main oscillation generator and the accumulator
hydropneumatique et entre le générateur principal d'oscil- hydropneumatic and between the main oscillator generator
latibons et le deuxième générateur d'oscillations, à travers l'ajutage d'évacuation. L'accroissement de la pression élevée est obtenu grâce à l'augmentation supplémentaire de la vitesse du courant de l'eau dans la conduite entre le générateur principal d'oscillations et le deuxième générateur, lorsqu'elle est évacuée à travers l'ajutage d'évacuation. L'inconvénient de cet éjecteur hydraulique à action latibons and the second generator of oscillations, through the evacuation nozzle. The increase in the high pressure is achieved by the further increase in the velocity of the water flow in the line between the main oscillation generator and the second generator when it is discharged through the nozzle. 'evacuation. The disadvantage of this action hydraulic ejector
impulsionnelle réside dans la faible efficacité de l'abat- impulse is the low efficiency of the slaughter
tage hydraulique. Cet inconvénient est dû à la faible hydraulic stage. This disadvantage is due to the low
énergie d'une impulsion unique et résulte de ce que l'ampli- energy of a single pulse and results from the fact that
tude d'une pression élevée en amont de l'ajutage de travail, amplitude obtenue à un rapport déterminé des longueurs et study of a high pressure upstream of the working nozzle, amplitude obtained at a given ratio of the lengths and
des diamètres des conduites reliant l'accumulateur hydro- diameters of the pipes connecting the hydro accumulator
pneumatique au générateur principal d'oscillations et pneumatic to the main generator of oscillations and
le générateur principal d'oscillations au deuxième généra- the main oscillation generator at the second genera-
teur d'oscillations, est encore insuffisamment élevée. oscillations, is still insufficiently high.
En outre, par suite de l'oscillation de la colonne d'eau In addition, as a result of the oscillation of the water column
dans la conduite entre le générateur principal d'oscil- in the line between the main oscillator generator
lations et le deuxième générateur d'oscillations, des impulsions à basse pression apparaissent après l'impulsion de pression élevée et n'exercent pas d'action destructive sur un objet à détruire. Elles diminuent l'efficacité du jet d'eau refoulée sous pression et aboutissent à une inondation superflue d'un objet à détruire, ce qui est indésirable. On s'est donc proposé de mettre un éjecteur hydraulique à action impulsionnelle au point, dans lequel on pourrait former une impulsion à haute pression d'une énergie élevée pour la destruction des roches en assurant, en même temps, un taux suffisant d'efficacité de l'abattage hydraulique grâce à la modification du schéma de l'éjecteur hydraulique In the second oscillation generator, pulses at low pressure appear after the high pressure pulse and do not exert destructive action on an object to be destroyed. They reduce the efficiency of the water jet discharged under pressure and result in unnecessary flooding of an object to be destroyed, which is undesirable. It has therefore been proposed to put an impulse hydraulic ejector at the point where a high energy high pressure pulse could be formed for the destruction of the rocks while at the same time ensuring a sufficient rate of efficiency. of the hydraulic felling thanks to the modification of the diagram of the hydraulic ejector
à action impulsionnelle.impulse action.
Le problème posé est résolu à l'aide d'un éjecteur The problem is solved with an ejector
hydraulique à action impulsionnelle comportant un accumula- impulse hydraulic system with accumula-
teur hydropneumatique lié à une conduite d'amenée, un générateur principal d'oscillations mis en communication par une conduite avec l'accumulateur hydropneumatique, un mécanisme de commande du déplacement du piston creux, lié au générateur principal d'oscillations, un deuxième générateur d'oscillations, comportant un corps et un piston avec une tige qui forment dans le corps une cavité côté piston, et une cavité côté tige, liée à un ajutage hydro-pneumatic reactor connected to a supply line, a main generator of oscillations placed in communication with a line with the hydropneumatic accumulator, a mechanism for controlling the displacement of the hollow piston, connected to the main oscillation generator, a second generator for oscillations, comprising a body and a piston with a rod which form a piston-side cavity in the body, and a rod-side cavity connected to a nozzle
de travail et à une tubulure d'entrée, et mis en communi- working and an inlet manifold, and put into communi-
cation avec le générateur principal d'oscillations par une conduite, caractérisé, selon l'invention, en ce qu'une soupape de retenue est montée dans la conduite liant le générateur principal d'oscillations au deuxième générateur cation with the main oscillation generator by a pipe, characterized, according to the invention, in that a check valve is mounted in the pipe connecting the main oscillation generator to the second generator
d'oscillations et en ce qu'un autre accumulateur hydropneu- oscillations and that another hydropneumatic accumulator
matique est lié à la tubulure d'entrée du deuxième géné- is connected to the inlet manifold of the second generation.
rateur d'oscillations.oscillator.
Il est également avantageux que l'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle soit muni, selon l'invention, d'une source de pression constante liée à la cavité, côté It is also advantageous for the pulse action hydraulic ejector to have, according to the invention, a constant pressure source connected to the cavity,
piston, du deuxième générateur d'oscillations. piston, of the second oscillation generator.
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En montant une soupape de retenue dans la conduite liant By mounting a check valve in the connecting pipe
le générateur principal d'oscillations au deuxième généra- the main oscillation generator at the second genera-
teur d'oscillations, on offre la possibilité de ne prélever que les impulsions de haute pression de cette conduite, au moment o le générateur principal d'oscillations fonctionne e.n régime d'auto- oscillations. L'énergie de ces impulsions s'accumule dans l'autre accumulateur hydropneumatique qui est lié à la tubulure d'entrée du In the case of oscillations, it is possible to take only the high-pressure pulses of this pipe at the moment when the main oscillation generator operates in a self-oscillation mode. The energy of these pulses accumulates in the other hydropneumatic accumulator which is connected to the inlet tubing of the
deuxième générateur d'oscillations. second oscillation generator.
En liant la source de pression constante à la cavité By linking the constant pressure source to the cavity
du deuxième générateur d'oscillations, on assure la concen- of the second oscillation generator, the concentration
tration de l'énergie des impulsions à haute pression et l'écoulement de l'eau sous une haute pression à travers energy flow of high pressure pulses and the flow of water under high pressure through
l'ajutage de travail, vers un objet à détruire. the working nozzle, towards an object to be destroyed.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la The invention will be better understood and other purposes, details and advantages thereof will become more apparent in the
lumière de la description explicative qui v3 suivre de light of the explanatory description which follows from
différents modes de réalisation avec référence au dessin annexé non limitatif représentant une vue d'ensemble d'un éjecteur hydraulique à action impulsionnelle, en coupe various embodiments with reference to the appended non-limiting drawing showing an overview of a hydraulic ejector with impulse action, in section
longitudinale, selon l'invention.longitudinal, according to the invention.
L'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle comporte un accumulateur hydropneumatique 1 mis en communication avec une conduite d'amenée 2 et un générateur principal d'oscillations 3 lié par une conduite 4 à l'accumulateur The hydraulic ejector with impulse action comprises a hydropneumatic accumulator 1 placed in communication with a supply line 2 and a main oscillation generator 3 connected by a line 4 to the accumulator
hydropneumatique 1. Un mécanisme de commande 5 du dépla- hydropneumatic 1. A control mechanism 5 of the displacement
cement d'un piston creux 6 est lié au générateur principal d'oscillations 3. Un deuxième générateur d'oscillations 7 comporte un corps 8 dans lequel est placé un piston 9 ayant une tige 10 et formant une cavité côté piston 11, et une cavité 12, côté tige, liée à un ajutage de travail 13 Hollow piston 6 is connected to the main oscillation generator 3. A second oscillation generator 7 comprises a body 8 in which is placed a piston 9 having a rod 10 and forming a piston-side cavity 11, and a cavity 12, rod side, connected to a working nozzle 13
ainsi qu'une tubulure d'entrée 14.as well as an inlet manifold 14.
Le deuxième générateur d'oscillations 7 est mis en communication, par une conduite 15, avec le générateur principal d'oscillations 3. Une soupape de retenue 16 est montée dans la conduite 15 en amont de la tubulure d'entrée 14 du deuxième générateur d'oscillations 7. Un deuxième accumulateur hydropneumatique 17 est lié, lui aussi, à la tubulure d'entrée du deuxième générateur d'oscillations 7. Un orifice 19 est pratiqué dans le corps 8 du deuxième générateur d'oscillations 7 pour lier la cavité 12, côté tige, à l'ajutage de travail 13. Le deuxième accumulateur hydropneumatique 17 est pourvu d'un diaphragme 20 qui est serré par la pression de gaz contre une grille 21. Le générateur principal d'oscillations 3 The second oscillation generator 7 is put in communication, via a pipe 15, with the main oscillation generator 3. A check valve 16 is mounted in the pipe 15 upstream of the inlet pipe 14 of the second generator. Oscillations 7. A second hydropneumatic accumulator 17 is also connected to the inlet manifold of the second oscillation generator 7. An orifice 19 is made in the body 8 of the second oscillation generator 7 to bind the cavity 12 at the working nozzle 13. The second hydropneumatic accumulator 17 is provided with a diaphragm 20 which is clamped by the gas pressure against a grid 21. The main oscillation generator 3
est pourvu d'un ajutage d'évacuation 22. is provided with an evacuation nozzle 22.
L'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle fonc- The hydraulic ejector with pulse action
tionne de la manière suivante.as follows.
Après l'ouverture de l'arrivée de l'eau de la tubulure d'amenée 2, on transfère l'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle en régime d'autooscillations à l'aide du After the opening of the inlet of the water of the feed pipe 2, the hydraulic ejector with impulse action is transferred to the self-oscillating mode using the
;Mécanisme de commande 5 du déplacement du piston creux 6. Control mechanism 5 of the displacement of the hollow piston 6.
Chaque période de ces auto-oscillations est constituée de Each period of these self-oscillations consists of
deux phases: une phase basse et une phase haute. two phases: a low phase and a high phase.
La phase basse d'oscillations commence après le The low phase of oscillations begins after
déplacement du piston 6 du générateur principal d'oscilla- displacement of the piston 6 of the main oscillation generator
tions 3 vers la conduite 15. A ce moment, la liaison hydraulique entre les conduites 4 et 15 s'interrompt et la conduite 4 se trouve reliée à l'ajutage d'évacuation 22. La pression de l'eau dans la zone du générateur principal d'oscillations 3 diminue et l'onde de pression réduite, en comparaison avec la pression dans la conduite d'amenée 2, se propage suivant la conduite 4, vers l'accumulateur hydropneumatique I en se réfléchissant de celui-ci sous 3 At the moment, the hydraulic connection between the lines 4 and 15 is interrupted and the pipe 4 is connected to the discharge nozzle 22. The water pressure in the generator zone oscillation principal 3 decreases and the reduced pressure wave, in comparison with the pressure in the feed pipe 2, propagates along the pipe 4 towards the hydropneumatic accumulator I by reflecting from it under
forme d'une onde de pression voisine de la pression d'amenée. form of a pressure wave close to the supply pressure.
En règle générale, trois à cinq ondes de pression réduite se propagent pendant une phase basse entre le générateur principal d'oscillations 3 et l'accumulateur hydropneumatique 1. Ce régime est nommé coup de bélier et c'est ce régime qui permet d'élever sensiblement la pression dans la zone du générateur principal d'oscillations 3. Dès l'arrivée de chaque onde réfléchie suivante au générateur principal d'oscillations 3, la vitesse de déplacement de l'eau par la conduite 4 et la pression dans la zone du générateur As a general rule, three to five reduced pressure waves propagate during a low phase between the main oscillation generator 3 and the hydropneumatic accumulator 1. This regime is called a water hammer and it is this regime that allows raising the pressure in the region of the main oscillation generator 3. As soon as each subsequent reflected wave arrives at the main oscillation generator 3, the speed of movement of the water through line 4 and the pressure in the zone of the generator
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principal d'oscillations 3 augmentent d'une manière saccadée. oscillations 3 increase in a jerky manner.
Dans le cas o la différence de la pression sur le piston 6 devient suffisante pour son déplacement, il prend la position près de la conduite 4. L'ajutage d'évacuation 22 se fezme et les conduites 4 et 15 communiquent entre elles. La phase basse d'oscillations se termine et la In the case where the difference of the pressure on the piston 6 becomes sufficient for its displacement, it takes the position near the pipe 4. The exhaust nozzle 22 is closed and the pipes 4 and 15 communicate with each other. The low phase of oscillations ends and the
phase haute commence.high phase begins.
Après la fermeture de l'ajutage d'évacuation 22 ayant une petite résistance hydraulique, la pression dans la zone du générateur principal d'oscillations 3 s'élève et devient supérieure à la pression amenée. L'onde de cette pression élevée se propage suivant les conduites 4 et 15 et la vitesse de déplacement du courant d'eau dans la conduite 15 est supérieure à celle dans la conduite 4 du fait que son diamètre est plus petit. Ainsi, des ondes de choc ayant des pressions identiques mais des vitesses différentes de déplacement duJ courant se propagent dans les deux sens, depuis le générateur principal d'oscillations After closing the discharge nozzle 22 having a small hydraulic resistance, the pressure in the area of the main oscillation generator 3 rises and becomes greater than the supplied pressure. The wave of this high pressure propagates along lines 4 and 15 and the speed of displacement of the water flow in line 15 is greater than that in line 4 because its diameter is smaller. Thus, shock waves having identical pressures but different speeds of current travel propagate in both directions from the main oscillation generator.
3. Lorsqu'une onde, réfléchie de l'accumulateur hydropneu- 3. When a wave, reflected from the hydropneumatic accumulator,
matique 1, est revenue au générateur principal d'oscillations 3, le piston 6 se déplace à la position plus proche de la conduite 15. La conduite 4 se met en communication avec l'ajutage d'évacuation 22 et sa liaison hydraulique avec la conduite 15 s'interrompt. La phase haute se termine et la phase basse des oscillations du courant d'eau recommence 1, has returned to the main oscillation generator 3, the piston 6 moves to the position closer to the pipe 15. The pipe 4 communicates with the discharge nozzle 22 and its hydraulic connection with the pipe 15 interrupts. The high phase ends and the low phase of the oscillations of the water flow begins again
dans la conduite 4.in driving 4.
D'autre part, au début de la phase haute, l'onde de pression préalablement élevée se propage également suivant On the other hand, at the beginning of the high phase, the previously high pressure wave is also propagated according to
la conduite 4 du générateur principal d'oscillations 3. the pipe 4 of the main oscillation generator 3.
Elle atteint la soupape de retenue 16 et l'ouvre. Le courant It reaches the check valve 16 and opens it. The flow
passe par la soupape de retenue 16, parvient dans la con- through the check valve 16, reaches the
duite d'entrée 14 du deuxième générateur d'oscillations 7 et à l'accumulateur hydropneumatique 17. A ce moment, la tige 10 du piston 9 du deuxième générateur d'oscillations 7 coupe l'arrivée de l'eau à l'ajutage de travail 13. Le deuxième accumulateur hydropneumatique 17 reçoit le courant 14 of the second oscillation generator 7 and the hydropneumatic accumulator 17. At this moment, the rod 10 of the piston 9 of the second oscillation generator 7 interrupts the arrival of the water at the nozzle of FIG. 13. The second hydropneumatic accumulator 17 receives the current
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à haute pression. La résistance hydraulique opposée au déplacement du courant croit du fait que la pression de l'air comprimé au-dessus du diaphragme 20 empêche ce courant de pénétrer dans l'accumulateur hydropneumatique 17. En conséquence, la vitesse de déplacement du courant at high pressure. The hydraulic resistance opposed to the displacement of the current increases because the pressure of the compressed air above the diaphragm 20 prevents this current from entering the hydropneumatic accumulator 17. As a result, the current displacement speed
d'eau diminue, ce qui aboutit à l'augmentation supplémen- less water, which leads to the additional increase
taire de la pression du courant. De ce fait, le courant surmonte la résistance de l'air comprimé au-dessus du diaphragme 20 et parvient dans la cavité de l'accumulateur hydropneumatique 17 entre la grille 21 et la diaphragme 20, en poussant ce dernier. A ce moment, l'onde à cette pression élevée supplémentaire se propage suivant la conduite 15 vers le générateur principal d'oscillations 3. A l'arrivée de cette onde au générateur principal d'oscillations 3, les longueurs des conduites 4 et 15 étant égales, une autre onde de pression qui s'est réfléchie de l'accumulateur hydropneumatique 1, arrive à ce générateur, de l'autre côté. En conséquence, le piston 6 du générateur principal d'oscillations 3 se déplace vers la conduite 15, la phase basse d'oscillations commence et la liaison silence the pressure of the current. Therefore, the current overcomes the resistance of the compressed air above the diaphragm 20 and reaches the cavity of the hydropneumatic accumulator 17 between the gate 21 and the diaphragm 20, pushing the latter. At this moment, the wave at this additional high pressure propagates along line 15 to the main oscillation generator 3. At the arrival of this wave to the main oscillation generator 3, the lengths of lines 4 and 15 being Equal, another pressure wave that has been reflected from the hydropneumatic accumulator 1, arrives at this generator, on the other side. As a result, the piston 6 of the main oscillation generator 3 moves towards the pipe 15, the low oscillation phase starts and the link
hydraulique entre les conduites 4 et 15 s'interrompt. hydraulic line between lines 4 and 15 is interrupted.
C'est pourquoi la pression près du générateur principal d'oscillations 3 du côté de la conduite 15 décroît jusqu'à une valeur quelque peu supérieure à la pression amenée, la vitesse du déplacement du courant décroît jusqu'à une valeur nulle et une onde à cette pression et de vitesse nulle se propage suivant la conduite 15 vers la soupape de retenue 16. Dès que cette onde a atteint la soupape de retenue 16, celle- ci se ferme du fait que la pression agissant sur elle, du côté de l'accumulateur hydropneumatique 17, est supérieure. De ce fait, la pression en amont de la soupape de retenue 16 diminue et l'onde à cette pression et de vitesse nulle se propage vers le générateur principal d'oscillations 3. Les oscillations du courant d'eau dans la conduite 15 (entre deux impasses: par la soupape de retenue fermée 16 et le générateur principal d'oscillations 3)continueront avec This is why the pressure near the main oscillation generator 3 on the side of the pipe 15 decreases to a value somewhat greater than the brought pressure, the speed of the displacement of the current decreases to a zero value and a wave at this pressure and zero speed is propagated along the line 15 to the check valve 16. As soon as this wave has reached the check valve 16, it closes because the pressure acting on it, the side of the hydropneumatic accumulator 17 is superior. As a result, the pressure upstream of the check valve 16 decreases and the wave at this pressure and of zero velocity propagates towards the main oscillation generator 3. The oscillations of the water flow in the pipe 15 (between two dead ends: by the closed check valve 16 and the main oscillation generator 3) will continue with
2 6 1 8 4 8 42 6 1 8 4 8 4
une diminution constante de la pression jusqu'à ce que la phase basse d'oscillations du courant dans la conduite a constant decrease in pressure until the low phase of oscillations of the current in the pipe
4 se termine et que la liaison hydraulique entre les con- 4 ends and the hydraulic connection between the
duites 4 et 15 se rétablisse. Dès qu'elle s'est rétablie la phase haute recommence et l'onde de pression préalable- picks 4 and 15 will recover. As soon as it has recovered, the high phase starts again and the pressure wave precedes
ment élevée se propage de nouveau vers la soupape de rete- high level is propagated back to the check valve.
nue 16. Le processus recommence et l'accumulateur hydro- 16. The process starts again and the hydro accumulator
pneumatique 17 admet une impulsion, c'est-à-dire un volume déterminé à la pression élevée. A l'accroissement du volume admis et, par conséquent, à la compression de l'air au-dessus du diaphragme 20, la résistance hydraulique de l'accumulateur hydraulique 17 croît. Ceci aboutit à l'augmentation de la pression dans l'onde qui apparaît en pneumatic 17 admits a pulse, that is to say a determined volume at high pressure. With the increase of the admitted volume and, consequently, the compression of the air above the diaphragm 20, the hydraulic resistance of the hydraulic accumulator 17 increases. This results in the increase of the pressure in the wave that appears in
amont de la soupape de retenue 18 en phase haute. Le char- upstream of the check valve 18 in the high phase. The char-
gement de l'accumulateur hydropneumatique 17 continue tant que la pression d'air au-dessus du diaphragme 20 ( et la pression du liquide au- dessous de celui-ci) augmente, jusqu'à ce que la force de son action sur la surface de la tige 10 du piston 9 devienne supérieure à la force de l'action de la pression dans la cavité 11, côté piston du corps 8, sur la surface du piston 9. Dès qu'elle est devenue supérieure, le piston 9 s'éloigne de la tubulure d'entrée 14 et la force de déplacement du piston 9 avec la tige 10 croît du fait que la pression agissant du côté de l'accumulateur hydropneumatique 17 agit déjà sur la The hydropneumatic accumulator 17 continues as long as the air pressure above the diaphragm 20 (and the pressure of the liquid below it) increases, until the force of its action on the surface the rod 10 of the piston 9 becomes greater than the force of the action of the pressure in the cavity 11, the piston side of the body 8, on the surface of the piston 9. As soon as it has become larger, the piston 9 is away from the inlet pipe 14 and the displacement force of the piston 9 with the rod 10 increases because the pressure acting on the side of the hydropneumatic accumulator 17 already acts on the
surface de toute la tige. 10. Le piston 9 se déplace con- surface of the whole stem. 10. The piston 9 is moving
jointement avec la tige 10, depuis la tubulure d'entrée 14, vers la source de pression constante 18. Sous l'action de la pression élevée, le courant de liquide passe par la cavité 12, côté tige, l'orifice 19 et s'écoule à travers l'ajutage de travail 13. Tout le volume accumulé de l'eau à haute pression, sous la forme d'un jet impulsionnel à haute pression ayant une énergie élevée, agit sur l'objet jointing with the rod 10, from the inlet pipe 14, to the constant pressure source 18. Under the action of the high pressure, the liquid flow passes through the cavity 12, rod side, the orifice 19 and s flows through the working nozzle 13. All the accumulated volume of the high-pressure water, in the form of a high-pressure pulse jet having a high energy, acts on the object
à détruire.to destroy.
Le processus de déchargement dudeuxième accumulateur The process of unloading the second accumulator
hydropneumatique 17 commence.hydropneumatic 17 begins.
L'écoulement à travers l'ajutage de travail 13 s'effec- The flow through the working nozzle 13 is effected
tue lors de la réduction progressive de la pression dans l'accumulateur hydropneumatique 17. Lorsque la valeur de la pression a diminué au point que la force agissant du côté de la source de pression constante 18 (pression dans la cavité 11, côté piston,sur la surface du piston 9) devienne supérieure à la force agissant depuis la tubulure d'entrée 14 (pression dans l'accumulateur hydropneumatique 17 agissant sur la surface de la tige 10), le piston 9 se déplace conjointement avec la tige 10, vers la tubulure during the progressive reduction of the pressure in the hydropneumatic accumulator 17. When the value of the pressure has decreased to the point that the force acting on the side of the constant pressure source 18 (pressure in the cavity 11, piston side, on the surface of the piston 9) becomes greater than the force acting from the inlet pipe 14 (pressure in the hydropneumatic accumulator 17 acting on the surface of the rod 10), the piston 9 moves together with the rod 10, towards the manifold
d'entrée 14 du deuxième générateur d'oscillations 7. input 14 of the second oscillation generator 7.
L'arrivée d'eau à l'ajutage de travail 13 s'interrompt. The water inlet to the working nozzle 13 stops.
Le processus de déchargement du deuxième accumulateur The process of unloading the second accumulator
hydropneumatique 17 se termine et son chargement recommence. hydropneumatic 17 ends and loading begins again.
Le processus de fonctionnement recommence. The operating process starts again.
La valeur de la pression en amont de l'ajutage de travail 13 dépend du régime de fonctionnement de l'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle, du rapport des surfaces The value of the pressure upstream of the working nozzle 13 depends on the operating speed of the pulsed hydraulic ejector, the ratio of the surfaces
actives du piston 9 et de la tige 10, de la pression ini- active elements of the piston 9 and the rod 10, the initial pressure
tiale de l'air comprimé au-dessus du diaphragme 20 du deuxième accumulateur hydropneumatique 17 et de la pression constante dans la cavité 11, côté piston. En changeant cette pression pendant le fonctionnement de l'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle, il est possible de régler, dans des limites déterminées, la pression en amont de l'ajutage compressed air above the diaphragm 20 of the second hydropneumatic accumulator 17 and the constant pressure in the cavity 11, piston side. By changing this pressure during the operation of the pulsed hydraulic ejector, it is possible to adjust, within defined limits, the pressure upstream of the nozzle.
de travail 13.working 13.
La durée d'impulsion en amont de l'ajutage de travail 13 et le temps d'écoulement du liquide à travers celui-ci dépendent du volume géométrique et de la pression initiale de l'air dans le deuxième accumulateur hydropneumatique 17 The pulse duration upstream of the working nozzle 13 and the flow time of the liquid therethrough depend on the geometric volume and the initial pressure of the air in the second hydropneumatic accumulator 17
ainsi que du diamètre de l'ajutage de travail 13. as well as the diameter of the working nozzle 13.
L'éjecteur hydraulique à action impulsionnelle reven- The hydraulic ejector with impulse action
diqué permet d'augmenter, grace à l'accumulation impulsion- diqué allows to increase, thanks to the accumulation impulse-
nelle de l'énergie du courant d'eau sous pression élevée dans le deuxième accumulateur hydropneumatique 17, l'énergie d'une impulsion unique d'eau s'écoulant-à travers l'ajutage de travail, le niveau de pression élevée étant conservé, ce qui augmente notablement le rendement de l'abattage the energy of the high pressure water stream in the second hydropneumatic accumulator 17, the energy of a single pulse of water flowing through the working nozzle, the high pressure level being maintained , which significantly increases the yield of slaughter
hydraulique. En outre, on supprime l'évacuation supplémen- hydraulic. In addition, the additional evacuation
taire du courant de liquide à basse pression, de la conduite , ce qui augmente le rendement de l'éjecteur hydraulique the low-pressure liquid stream from the pipe, which increases the efficiency of the hydraulic ejector
à action impulsionnelle.impulse action.
Le mode de réalisation décrit ci-dessus de l'invention revendiquée.assure l'augmentation de l'efficacité de l'abattage hydraulique,grâce à l'augmentation de l'énergie The above-described embodiment of the claimed invention assures the increase of the efficiency of the hydraulic felling, thanks to the increase of the energy
d'une impulsion unique, et du rendement. a single impulse, and yield.
R E V E N DI C A T I 0 N SR E V E N DI C A T I 0 N S
1. Ejecteur hydraulique à action impulsionnelle,du type comportant un accumulateur hydropneumatique lié à une conduite d'amenée, un générateur principal d'oscilla- tions, mis en communication, par une conduite, avec l'accumulateur hydropneumatique, un mécanisme de commande du déplacement d'un piston creux, mis en communication avec le générateur principal d'oscillations, un deuxième générateur d'oscillations comportant un corps et un piston avec une tige qui forment, dans le corps, une cavité côte piston, et une cavité côte tige, mise en communication avec un ajutage de travail et une tubulure d'entrée, et raccordé par une conduite au générateur'principal d'oscillations, caractérisé en ce qu'une soupape de retenue (16) est montée dans la tubulure (15), liant le générateur principal d'oscillations (3) au deuxième générateur d'oscillations (7) et en ce qu'un autre accumulateur hydropneumatique (17) est lié à la tubulure d'entrée (14) du deuxième générateur 1. Hydraulic ejector impulse action, of the type comprising a hydropneumatic accumulator connected to a supply line, a main oscillation generator, placed in communication, via a pipe, with the hydropneumatic accumulator, a control mechanism of the displacement of a hollow piston, placed in communication with the main oscillation generator, a second oscillation generator comprising a body and a piston with a rod which form, in the body, a piston-side cavity, and a rod-side cavity , in communication with a working nozzle and an inlet pipe, and connected by a pipe to the main oscillating generator, characterized in that a check valve (16) is mounted in the pipe (15), linking the main oscillation generator (3) to the second oscillation generator (7) and that another hydropneumatic accumulator (17) is connected to the inlet manifold (14) of the second generation eur
d'oscillations (7).of oscillations (7).
2. Ejecteur hydraulique à action impulsionnelle selon la revendication 1, caractérisé en ce -qu'il comporte une source de pression constante (18) liée à la cavité côte 2. Impulse hydraulic ejector according to claim 1, characterized in that it comprises a constant pressure source (18) connected to the cavity side
piston (11), du deuxième générateur d'oscillations (7). piston (11) of the second oscillation generator (7).
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| GB8716217A GB2206621B (en) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | Hydraulic pulse generator |
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|---|---|
| FR2618484A1 true FR2618484A1 (en) | 1989-01-27 |
| FR2618484B1 FR2618484B1 (en) | 1989-12-22 |
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Families Citing this family (1)
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Citations (3)
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| SU612028A1 (en) * | 1976-02-16 | 1978-06-25 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом | Hydraulic pulser |
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1987
- 1987-07-09 GB GB8716217A patent/GB2206621B/en not_active Expired - Fee Related
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Patent Citations (3)
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| SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, section "Mechanical", semaine 8508, 3 avril 1985, résumé no. 85-048784/08, Derwent Publications Ltd, Londres, GB; & SU-A-11 02 956 (DON POLY) 15-07-1984 (Cat. D) * |
| SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, section "Mechanical", semaine B18, 14 juin 1979, résumé no. D9766B/18, Derwent Publications Ltd, Londres, GB; & SU-A-612 028 (HYDRAULIC COAL MINE) 23-05-1978 * |
| SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, section "Mechanical", semaine D25, 29 juillet 1981, résumé no. F8051 D/25, Derwent Publications Ltd, Londres, GB; & SU-A-768 968 (DON POLY) 07-10-1980 (Cat. D) * |
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| GB8716217D0 (en) | 1987-08-12 |
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| GB2206621A (en) | 1989-01-11 |
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