HU218237B - Berendezés kőzetek, főleg széntelepek lazítására és/vagy kitermelésére nagynyomású sűrített levegős jövesztéssel - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya berendezés kőzetek, főleg széntelepek lazításáraés/vagy kitermelésére nagynyomású sűrített levegős jövesztéssel, amelynövelt hatásfokú berendezés alapvetően egy indítóegységből,fúróhosszabbító szerkezetként kiképzett, kifúvónyílásokat tartalmazóköpenyű, csőszerű jövesztőegységek sorozatából, valamint fúrókoronávalfelszerelt fúróadapterből (3) áll. A találmány szerinti berendezésreaz jellemző, hogy indítóegysége egy adott beépítésnél többszöriindítást megengedő ismétlőszeleppel rendelkezik, amely egy ülékenönzáróan kúpos felülettel felfekvő differenciáldugattyút és enneklefékezésére alkalmas elemeket tartalmaz, a jövesztőegységdifferenciáldugattyújának dugattyúfeje nagyobb nyitási késleltetést ésezáltal intenzívebb lazítást biztosító módon szintén önzárókúpfelülettel van egy hasonló kiképzésű dugattyúülékhez illesztve,amely differenciáldugattyúhoz egy pneumatikus rugó van hozzárendelve,míg a fúróadapter (3) egy, a differenciáldugattyújába (17) beépítettolyan szelepcsoportot tartalmaz, amely az öblítéshez és a lazításhozhasznált levegő nyomását önvezérlően megkülönböztetve nyitja vagyzárja a fúróadapter (3) öblítőlevegő-furatait, ahol ezen szelepcsoportegy nyomáscsökkentő szelepből, egy nyomáshatároló szelepből és egyvisszacsapó szelepből áll. ŕ

Description

A találmány tárgya berendezés kőzetek, főleg széntelepek lazítására és/vagy kitermelésére nagynyomású sűrített levegős jövesztéssel.

A sűrített levegős jövesztés előnye - a biztonsági megfontolásokon túlmenően - a viszonylag egyszerű telepíthetőség és kezelhetőség, valamint a hagyományos jövesztési megoldásokénál kisebb környezeti ártalom.

A klasszikus nagynyomású levegővel működtetett, hasadótárcsás, úgynevezett Armstrong-féle jövesztőpuskás rendszert, találmányunk tárgyának ősét, Angliában dolgozták ki az 1920-as években, a robbanóanyagok helyettesítésére. Elterjedésére az 1950-es években került sor, amikor a technika állása már lehetővé tette üzembiztos, 1000 bar nyomású kompresszorok gazdaságos sorozatgyártását. Ezt a jövesztőpuskás rendszert sikeresen alkalmazták a 60-as évek közepétől a mecseki szénmedence számos bányájában is. Az Armstrongféle jövesztőpuskák használhatóságát korlátozta, hogy ezek maximális hossza 4 m lehetett. Ez a tény behatárolta a fogás mélységét és a jő vesztőpuskában tárolt sűrített levegő térfogatát, illetve energiáját.

Az 1980-as évek elején a fentebb ismertetett rendszert alkalmazó szakemberek egy csoportja olyan eszköz kifejlesztését tűzte ki célul, amely a maximális jövesztési hosszt az addigi 4 m-ről elméletben korlát nélkül (a gyakorlatban 20 m-ig) megnöveli.

A HU-186 827 lajstromszámú szabadalomban ismertetett megoldás megvalósításával a kitűzött célt el is érték a feltalálók. Ennél a megoldásnál a fúrólyukban egymás után önvezérelt késleltetéssel indítható, sűrített levegős jövesztőegységek sorozatát helyezik el, és ezek kifüvónyílását a fejtési front haladási irányával ellentétesen tájolják, miáltal a sűrített levegő koncentráltan fejti ki hatását az adott irányban.

A fenti megoldás előnye a megnövekedett jövesztési hosszon kívül, hogy a jövesztés iránya - a hagyományos ipari robbantással, illetve az Armstrong-féle eljárással szemben - meghatározott, így a mellékkőzetekből (feküfedő) tisztább (alacsonyabb hamutartalmú) szén vált kitermelhetővé.

A használat során kiderült, hogy a hagyományos fúrórúd-konstrukciókkal igen nehéz a mély vagy hosszú lyukak fúrása, különösen, ha azok tengelyirányú egyenességét is biztosítani kell.

A fürószárak ugyanis hajlamosak a kihajlásra, illetve a kilengésre, így a fúrt lyuk átmérője a kívántnál nagyobb lesz, ami rontja a sűrített levegős jövesztőegység hatékonyságát, vagy a fúrt lyuk görbesége miatt a jövesztőegység beépítése nem lehetséges.

A fenti problémák kiküszöbölésére született a HU-204 324 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetett megoldás, amelynél a fürószárak belső terét felhasználták sűrített levegős jövesztőegységek, valamint füróöblítő és injektáló vezetékek elhelyezésére, így egyrészt a fúrási és jövesztési műveletek összevonásával jelentős mellékidőt lehetett megtakarítani, másrészt az injektáló közeg nyomásközvetítő közegként való felhasználásával növelni lehetett a sűrített levegő által végzett lazítási, aprítási munka hatékonyságát.

A HU-204 324 lajstromszámú szabadalom jelentős előrelépés volt a sűrített levegős jövesztési technológia alkalmazásában.

Előnye, hogy a fúrólyuk készítése egyúttal a jövesztőelemek behelyezését is magában foglalja, mivel a fúrószár elemei célszerűen jövesztésre alkalmas kivitelben készülnek. Ugyanakkor hátránya, hogy a fúrás műveletideje jelentősen megnő, mivel a lyuk méretéhez közel eső méretű sima fúrószár mellett az öblítés a szűk résben igen nehezen megy végbe és ez az előtolás irányával ellentétes gyakori visszahúzást igényel.

Egy további hátrányt jelent, hogy nagy teljesítményű, nagy előtoló-erejű fúrógép nem alkalmazható anélkül, hogy a drága füró-jövesztő berendezés ne károsodna. A fürókorona méretének megfelelő telibefurásnál a szűk öblítőrés miatt egy erősebb fúrómű a fúrórúd megszorulásakor túlterheli a menetes csatlakozóelemeket, amelyek ezért maradó deformációt szenvedhetnek.

Még egy alapvető probléma jelentkezik a HU-204 324 lajstromszámú szabadalommal védett füró-jövesztő szerkezet fúrófejénél, amelynek működtetéséhez a fúrás forgásirányával ellentétes forgásirány is szükséges, így a kapcsolódó menetek megnyílnak és a fúrórudazat tömítettsége megszűnhet.

A fent felsorolt hátrányokat igyekszik kiküszöbölni az alábbiakban ismertetett találmány, amelynek alapja az a felismerés, hogy a gépgyártás-technológiából ismert előfúrás-készrefürás analógiájára először egy, a kívánt lyukátmérőnél kisebb átmérőjű fúratot készíthetünk egy hagyományos spirál fúrószárral, amely vezetőgyűrűvel van ellátva a fúrat egyenességének biztosítására a kívánt hosszban, így igen nagy fúrási teljesítményt érhetünk el sűrített levegős vagy folyadékos öblítés mellett, majd egy második lépésben a jövesztőberendezéssel elvégezhetjük a készrefúrást öblítéssel vagy öblítés nélkül. Ennél a technológiánál az előfúrás mérete például 0 55 mm, a készrefürásé pedig 0 65 mm lehet.

Belátható, hogy a készrefurás 5 mm-es fogásvétellel igen nagy teljesítmény mellett végezhető úgy, hogy az előfúrás nyomvonalán kerül beépítésre a jövesztőberendezés.

A jelenleg ismert nagynyomású jövesztőberendezések jövesztőréseinek (kifúvónyílásainak) egy irányba állítása a berendezések gyártásakor történik meg. A használat során a menetek kopásaiból adódó túlfordulások, irányhibák nem korrigálhatok és ez a drága eszközök további működtetését akadályozza. A találmány szerinti berendezésnek ennélfogva olyan szerkezeti elemeket is kell tartalmaznia, amelyek a fenti hibát kiküszöbölik. Az ismert berendezések másik nagy hibája, hogy egy beépítés mellett csak egyszer használhatók, mivel a jövesztést a hasadófejbe szerelt nyomáshatároló tárcsa kiszakadása indítja. A találmány szerinti berendezés részét kell, hogy képezze tehát egy olyan indítóegység, illetve egy ebben elrendezett ismétlőszelep, amely korlátlan számú lazítást tesz lehetővé egyszeri beépítés esetén is.

Ez azzal az előnnyel jár, hogy a már kialakított és a találmány szerinti berendezéssel betelepített fúrólyukban ismételten végezhetünk lazítást oly módon, hogy a szabad felület felé elvégzett lazítás után a jövesztőegy2

HU 218 237 Β ségeket 60°-kai elforgatjuk például jobbra, majd a lazítást megismételjük. Ezután 120°-kal visszaforgatva új lazítást végzünk.

Mivel egy fúrólyukban biztonsággal lehet több lazítást végezni, emiatt a fenti technológia megvalósítása esetén

- csökken a fajlagos fúró lyukigény

- nő a lazítási vagy aprítási fok,

- csökken az egy fúrólyukra eső fúrási és manipulációs idő.

A lazítandó és/vagy aprítandó kőzet, adott esetben szén szilárdságától függően háromféle eset különböztethető meg:

A lazítandó és/vagy aprítandó kőzet vagy szén vágatában kialakított munkahelyen a furóművel

- az első esetben egy, spirál fúrószárakkal a lazítási hossznak megfelelően előkészített furatba forgatva feltoljuk a találmány szerinti berendezést és a működési leírásban közölt módon a lazítást elvégezzük (nagy szilárdságú vagy vetőkkel zavart széntelepek esetén alkalmazható módszer),

- a második esetben a spirál furószárakkal a találmány szerinti berendezés átmérőjénél kisebb átmérőjű furatot készítünk, majd a furat felbővítését (felfurását) és a lazítást a találmány szerinti berendezéssel végezzük el (közepes szilárdságú széntelepek, illetve beágyazások esetén javasolt alkalmazás),

- a harmadik esetben egy műveletben, telibe fúrva helyezzük be a találmány szerinti berendezést a kis szilárdságú, homogén szerkezetű lazítandó anyagba.

A korábbi megoldások hiányosságait kiküszöbölő és a fentebb vázolt technológiák megvalósítására alkalmas berendezésre, amely berendezés furóművel összekötött indítóegységből, füróhosszabbító szerkezetként kiképzett, sűrített levegős jövesztőegységek sorozatából, valamint fürókoronával felszerelt füróadapterből áll, amely egységek menetesen vannak egymással összekapcsolva és amelyeknél az indítóegység egy, a nagynyomású levegővel feltöltött jövesztőegységek egymás utáni késleltetett működésbe lépését kiváltó indítószerkezettel van ellátva, a jövesztőegységek kifüvónyílással ellátott, csőszerű jövesztőköpenyből és csőtartályból vannak összeállítva, ahol a levegő útjában egy kúpos üléken felfekvő, rugalmasan alátámasztott és visszacsapó szeleppel ellátott differenciáldugattyú van beépítve, míg a furóadapter az öblítő levegő kilépését megengedő szeleppel és furatokkal van ellátva, a találmány értelmében az jellemző, hogy az indítóegységbe egy ismétlőszelep van beépítve, amely egy kifüvónyílással ellátott dugattyúházban elrendezett, visszacsapó szeleppel ellátott, egy önzáró kúpfelülettel rendelkező üléken ugyancsak önzáró kúpfelülettel felfekvő differenciáldugattyúból, valamint ennek fékezésére szolgáló fékezőelemekből áll; továbbá a találmány szerint a jövesztőegység differenciáldugattyúja egy dugattyúból és egy dugattyúfejből áll, ahol a dugattyúfej nagyobb nyitási késleltetést és ezáltal intenzívebb lazítást biztosító önzáró kúpfelülettel fekszik fel a hozzárendelt dugattyúülék kúpos felületén; valamint a furóadapter egy dugattyúházban elrendezett és egy dugattyúvezetőben megvezetett, rugó által előfeszített differenciáldugattyút tartalmaz, amelybe a levegőáramlás irányára merőlegesen egy nyomáscsökkentő szelep, a levegőáramlás irányában egy visszacsapó szelep, míg ezzel párhuzamosan, a nyomáscsökkentő szelep egyik végéhez csatlakoztatva egy nyomáshatároló szelep van beépítve oly módon, hogy ezen szelepek egy, a fúráshoz és a lazításhoz használt közeg, főként levegő egymástól nagyságrendileg különböző nyomását önvezérlően megkülönböztető és az öblítő levegő furatait ennek függvényében nyitó vagy záró szelepcsoportot képeznek.

A találmányt részletesebben egy lehetséges példakénti kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egységeinek vázlatos elvi elrendezését mutatja be egy fúrólyukban, a 2a. ábra egy fúróadapter hosszmetszetét tünteti fel, zárt alaphelyzetben, a 2b. ábra a furóadapter 2a. ábrához képest 90° -kai elforgatott hosszmetszetét mutatja, a 3. ábra egy jövesztőegység hosszanti félnézetfélmetszete, míg a 4. ábra egy indítóegység hosszanti félnézet-félmetszete, egyaránt zárt alaphelyzetben.

A találmány szerinti berendezés felépítése és működésmódja a következő.

Amint az az 1. ábrán látható, a találmány szerinti berendezés alapvetően egy ismétlőszeleppel ellátott 1 indítóegységből, több 2 jövesztőegységből, valamint egy fűrókoronával felszerelt 3 fúróadapterből áll.

A lazítandó 8 kőzet vagy szénfal alá telepített hagyományos füró-előtolóra csatlakoztatott 3 füróadapterrel egy 9 előtolási hosszon (amely megegyezik az egymáshoz csatlakoztatandó egységek szerkezeti hosszával) fel kell fúrni a lazítandó 8 szénfalba. Fúrás közben a 4 nyomvonalon 6-8 bar nyomással beáramló táplevegő a 3 füróadapteren kialakított furatokon keresztül az öblítőlevegő 5 nyilakkal jelzett irányának megfelelően távozd; a berendezésből és a fúrás alatt keletkező furólisztet a furatból eltávolítja. A 9 előtolási hosszon elvégzett fúrás befejezésekor a 3 furóadapter furatban történő rögzítése mellett kerül beépítésre (menetes csatlakoztatással) a 2 jövesztőegység, mégpedig a 3 furóadapter és a füróelőtoló közé. Az előzőekhez hasonlóan most már a 3 fűróadapterrel egybeépített 2 jövesztőegységgel együtt folytatódik a lazítandó 8 kőzet vagy szénfal fúrása úgy, hogy a 4 nyomvonalon beáramló táplevegő a 2 jövesztőegységen áthaladva jut el a 3 füróadapteren kialakított furatokhoz, és távozik az öblítő levegő irányának megfelelően a lazítandó 8 kőzetben (szénfalban) kialakuló furatba (fúrólyukba). A továbbiakban az előzőekben leírt módon kellő darabszámú 2 jövesztőegység beépítésével mindaddig kell folytami a fúrást, amíg a kívánt fürólyukhosszt el nem érjük. Az így beszerelt egységek rögzítése után utolsó szerkezeti egységként csatlakoztatni kell az 1 indítóegységet az utolsó 2 jövesztőegység és a fűró-előtoló közé, majd a 9 előtolási hosszon el kell végezni a fúrást. A beépített berendezést - rögzítése után - a 4 táplevegő-nyomvonalon csatlakoztatva a nagynyomású (900-1000 bar) levegőhálózat három3

HU 218 237 Β utas szelepéhez (ez egy, a munkahelyekhez kiépített rendszer), elvégezhető a lazítás, mégpedig a 2 jövesztőegységeknek a lazítandó 8 kőzet vagy szénfal 10 szabad felületének irányába tájolt kifüvónyílásain kiáramló, 7 nyilakkal jelzett jövesztőlevegő által. Az 1. ábrán egyébként 6 nyíllal az 1 indítóegységből kiáramló levegő irányát jeleztük.

A 2a. és 2b. ábrán látható 3 furóadapter funkciója a furókorona csatlakoztatása és menesztése mellett az öblítőközegnek a fúrókoronához történő áteresztése, illetve jovesztésekor a 2 jövesztőegységekből álló rakat végének a lezárása.

A 3 furóadapter a 2a. és 2b. ábrán látható módon alaphelyzetben zárva van és a belső terét kitöltő közeg nyomása alapján dől el, hogy zárva marad-e, vagy kinyit. Ha a belső térben a nyomás nem nő 80-100 bar fölé, akkor a 3 furóadapter kinyit és engedi a kitöltő közeget, mint öblítőközeget a furókorona felé áramolni, ellenkező esetben viszont zárva marad.

A 3 furóadapterben egy 16 dugattyúház, egy 17 differenciáldugattyú a tartozékaival, egy 18 dugattyúvezető, valamint egy 36 rugó egy nyomásvezéreit szelepet alkot. A belső közeg áramlása akkor lehetséges, amikor a 17 differenciáldugattyú balra elmozdul annyira, hogy a 17 differenciáldugattyú első tömítőélén levő 50 O gyűrű kicsúszik a 18 dugattyúvezető illesztett furatából. Ekkor az öblítőközeg a 18 dugattyúvezető 2a. ábrán látható 45°-os furatain, illetve a 16 dugattyúházat körülvevő körgyűrű keresztmetszetű térben áramlik a fúrókorona felé.

Alaphelyzetben a 17 differenciáldugattyút a 36 rugó jobbra eltolt helyzetben tartja (a rajzon látható állapot), amikor a 17 differenciáldugattyú bal oldali tömítőéle zárja a 45°-os átömlőfuratokhoz vezető utat.

A 17 differenciáldugattyúba be van építve egy 25 ülék, 26 tolattyú és 37 rugó által alkotott nyomáscsökkentő szelep, egy 27 fojtószelep, 31 ülék, 32 tolattyú és 35 rugó által alkotott nyomáshatároló szelep, valamint egy 28 ülék, 29 golyóvezető, 30 gumirugó és 33 szelepgolyó által alkotott visszacsapó szelep.

A 17 differenciáldugattyú és 18 dugattyúvezető közötti tér, amelyben a 36 rugó van elhelyezve, a 18 dugattyúvezető 2b. ábrán látható furatán keresztül ki van szellőztetve és normál működés esetén légköri nyomáson van. így a 17 differenciáldugattyú mozgását, illetve egyensúlyi helyzetét a két végére ható nyomásból adódó erők és a 37 rugó által kifejtett erő viszonya határozza meg. A 37 rugó által kifejtett erő nagyságrenddel kisebb, mint a nyomások hatására ébredő erők, ezért a nyitás szempontjából hatása elhanyagolható.

Esetünkben a bal, illetve jobb oldali felület viszonya 1:4, tehát a 17 differenciáldugattyú balra történő elmozdulásának, vagyis a 3 furóadapter nyitásának a feltétele, hogy a belső teret kitöltő közeg nyomása (p_b), amely a 17 differenciáldugattyú bal oldali felületére hat, kisebb legyen, mint a 17 differenciáldugattyú jobb oldali felületére ható nyomás (pj) négyszerese. (Egyenlettel felírva: p_b<4xpj).

A 3 fúróadapter belső terét kitöltő közeg a 17 differenciáldugattyú tengelyirányú központi furatán keresztül eljut a 25 ülék, 26 tolattyú és 37 rugó által alkotott nyomáscsökkentő szelepig. Mivel alaphelyzetben a 37 rugó a nyomáscsökkentő szelepet nyitva tartja, a kitöltő közeg a 27 fojtószelepen keresztül szivárog a 17 differenciáldugattyú jobb oldalán elhelyezkedő térbe A nyomáscsökkentő szelep mögötti térben a növekvő nyomás a nyomáscsökkentő szelep 26 tolattyúját a 37 rugó ellenében záró irányba mozgatja, és ha a nyomás a 37 rugó erejével egyensúlyt tartó érték (20 bar) fölé nő, a nyomáscsökkentő szelep lezár. Amennyiben a nyomáscsökkentő szelep szennyeződés vagy más rendellenesség miatt nem zár szivárgásmentesen, a nyomás tovább növekszik, de legfeljebb addig, amíg a 31 ülék, 32 tolattyú és 35 rugó által alkotott nyomáshatároló szelep működésbe nem lép. A 35 rugó úgy van méretezve, hogy a nyomáshatároló szelep körülbelül bar nyomásnál nyit. így a 17 differenciáldugattyú jobb oldali felületére normál működés esetén 20 bar, rendkívüli esetben legfeljebb 25 bar nyomás hat.

A 27 fojtószelep funkciója az, hogy a 17 differenciáldugattyú jobb oldali terében a belső térhez, illetve a nyomáscsökkentő szelep és 27 fojtószelep közötti térhez viszonyítva késleltesse a nyomás növekedését. így biztosítható, hogy ameddig a bal oldali belső térben a nyomás nem stabilizálódik, a 17 differenciáldugattyú nyitás irányú mozgása nem indul meg. A bal oldali belső térben a p_b nyomás stabilizálódása után is a jobb oldali térben a pj nyomás tovább növekszik és amennyiben ki alakul a p_b<4xpj egyenletnek megfelelő állapot, a 7 differenciáldugattyú elmozdul balra és a 3 fúróadapter kinyit, ellenkező esetben zárva marad.

A bal oldali belső tér nyomásmentesítésekor a 17 differenciáldugattyú jobb oldali tere a 17 differenciáldugattyúba épített, a 28 ülék, 29 golyóvezető, 30 gumirugó és 33 szelepgolyó által alkotott visszacsapó szelepen keresztül ugyancsak leürül és a korábbi állapottól függetlenül a 37 rugó a 17 differenciál dugattyút záró pozícióba állítja.

A 17 differenciáldugattyú gyűrűs felületéhez kapcsolódó tér a 18 dugattyúvezető füratán és egy 11 forgatóhüvely külső felületén kialakított hornyon keresztül a 11 forgatóhüvely azon belső terével van összekötve, amely a 11 forgatóhüvelybe becsavart 2 jövesztőegység csatlakozócsonkjának tömítése mögött van. Ez a tér szelepgumiként működő 43 O gyűrűvel védett 3 db 45 '-os furaton és egy 15 porvédő alatti résen keresztül a fúrólyuk felé szellőzik. Normál körülmények között tehát a 17 differenciáldugattyú gyűrűs felületére a légkörihez közel eső nyomás hat. Amennyiben a 15 porvédő alatti rés fúrás közben eltömődik és a 25 ülék, tolattyú és 37 rugó által alkotott nyomáscsökkentő szelep nem zár szivárgásmentesen, a 17 differenciáldugartyú gyűrűs felületéhez kapcsolódó térben a nyomás emelkedik. A 17 differenciáldugattyún ennek hatására ébredő erő zárás irányba hat, ami azt eredményezheti, hogy a 17 differenciáldugattyú elzárja az öblítőközeg útját. Ilyenkor a belső tér nyomásmentesítésével a 11 forgatóhüvelybe épített, a 28 ülék, 29 golyóvezető, 30 gumirugó és 33 szelepgolyó által alkotott visszacsapó szelepen keresztül a 17 differenciáldugattyú gyűrűs

HU 218 237 Β felületéhez kapcsolódó tér is kiszellőztethető, és így a fúrás szakaszos üzemmel tovább folytatható a rudazat kiszerelése nélkül.

A 3 füróadapter külső 12 köpenye és a fúrókorona egy 14 nyíróbetéten keresztül van összekapcsolva, amelyet egy szennyeződés és kicsúszás ellen 13 porvédő által védett 20 nyírócsapszeg meneszt és egyben rögzít a 12 köpeny illesztett furatában. A fúrókorona megszorulása esetén a 20 nyírócsapszeg körülbelül 1500 Nm nyomatékkai elnyírható, így a 2 jövesztőegységek visszamentésére lehetőség nyílik.

Egy 19 golyóvezetőben elhelyezett és 42 rugó által megtámasztott 34 szelepgolyó visszacsapó szelepként megakadályozza a szennyeződés visszaáramlását a fúrókorona felől.

Az öblítőlevegőben levő szennyeződéseket egy, a 3 füróadapter 11 forgatóhüvelyébe beépített 24 szűrő tartja távol a működő elemektől, amely 24 szűrő egy szűrőházban egy 23 távtartóra van felhelyezve és szűrőfedelek által van megtámasztva, melyeket egy 38 csavar fog össze egy 40 anyával és 39 alátétekkel.

A 11 forgatóhüvelybe a 24 szűrő fölé beépített visszacsapó szelepet egy 41 rögzítőgyűrű rögzíti.

A különböző alkatrészek által képzett különböző nyomású terek elválasztását 43-54 O gyűrűk biztosítják.

A 3. ábrán látható 2 jövesztőegység egy 56 közcsavar kúpos menetével csatlakoztatható a 3 fúróadapter 11 forgatóhüvelyéhez. Az 56 közcsavar másik menetes vége egy 57 csőtartályhoz illeszkedik, amelyet elfordulás ellen egy 60 ellenanya rögzít. Az 57 csőtartály másik végében menettel került beszerelésre egy 58 jövesztőköpeny, amelyhez ugyancsak menettel illeszkedik egy 59 kapcsolóvég, az elfordulás ellen 60 ellenanyával biztosítva.

A 2 jövesztőegység előbbiekben felsorolt elemei egy csövet képeznek, amelynek belsejében kerülnek beépítésre a működéshez szükséges elemek, illetve belső terükben tárolhatják a lazításhoz szükséges energiát.

Egy, az 58 jövesztőköpenyben található 61 dugattyúhoz menettel csatlakozik egy önzáró kúpfelülettel ellátott, a 61 dugattyúval együtt differenciáldugattyút képező 62 dugattyúfej, amelyben egy pneumatikusan működtetett visszacsapó szelepet alkotó elemcsoport - adott esetben egy 63 szelepülék, egy 64 szelepzáróelem, egy 65 segéddugattyú, és egy 66 szelepvezető — nyert elhelyezést. Az 58 jövesztőköpenyhez belső menettel került beszerelésre egy 67 dugattyúülék, amelynek önzáróan kúpos felületéhez illesztett 62 dugattyúfej zárt állapotban lezárja a jövesztőlevegő 7’ kifúvónyílását. A 68, 69, 70 tömítések feladata a különböző nyomású terek elválasztása.

A 4. ábrán látható 1 indítóegység 73 forgatóhüvelyének kúpos menete csatlakoztatható a füró-előtolóhoz, illetve a nagynyomású levegőhálózat kiépített tömlőjéhez. A 73 forgatóhüvely menettel csatlakozik egy 72 köpenyhez, amelyet elfordulás ellen egy 75 balos ellenanya rögzít. A 72 köpeny másik végéhez csatlakozó 71 dugattyúházat elfordulás ellen 76 jobbos ellenanya biztosítja. Az 1 indítóegység előbbiekben felsorolt elemei egy külső csövet képeznek, amelynek belsejébe kerülnek beépítésre a működéshez szükséges funkcionális elemek, a tulajdonképpeni ismétlőszelep.

A 4 táplevegő-nyomvonalon érkező (öblítő vagy jövesztő) levegő egy 74 nyomócsövön keresztül egy 85 támperselyben megvezetett 79 differenciáldugattyúhoz áramlik. A 79 differenciáldugattyúhoz menettel csatlakozik egy 78 dugattyúfej és egy 93 biztosítógyűrűvel rögzített rugós visszacsapó szelepet alkotó, 88 szelepvezetőből, 87 szelepünkből, 86 szeleptestből és 92 rugóból álló elemcsoport. A 79 differenciáldugattyú 85 támpersely felőli oldalán a működés közben nagy sebességgel hátravágódó 79 differenciáldugattyú fékezésére szolgáló elemek kerülnek beszerelésre, úgymint 81 féktolattyú, 82 fékdugattyú, 83 fékülék, 84 fékszelep egy 91 tömítéssel, valamint egy 80 ütköző és egy 94 rögzítőgyűrű. A 71 dugattyúház oldalán található egy 90 zárókúppal ellátott 89 zárócsavar, amely karbantartáskor a fékelemeknél bezáródott sűrített levegő leengedésére szolgál.

A 71 dugattyúházhoz belső menettel van beszerelve egy 77 ülék, amelynek önzáróan kúpos felületéhez illesztett 78 dugattyúfej zárt állapotban zárva tart egy, a lev egő 1 indítóegységből való kiengedésére szolgáló 6’ kifúvónyílást.

A 95, 96, 97, 98, 99 és 100 tömítések feladata a különböző nyomású terek elválasztása.

Az előzőekben leírt találmány szerinti berendezés működésmódja fúráskor a következő.

Az 1 indítóegységhez csatlakoztatott megfelelő darabszámú 2 jövesztőegységek úgy viselkednek, mint egy csőből kialakított fúrórudazat, míg a 3 füróadapter a kisebb nyomású levegő (6-12 bar) hatására a már leírt módon kinyit és az 5 nyíl irányában kiáramló öblítőlevegővel tisztítja a fúrólyukat.

A fúrás befejezése után az 1 indítóegységet a 4 táplevegő-nyomvonalon a munkahelyhez kiépített, nagynyomású (900-1000 bar) levegőhálózatra csatlakoztatva. megkezdhető a beépített berendezés sűrített levegővel való feltöltése egy háromutú szelepen keresztül a lazításhoz. A feltöltött berendezés úgy hozható működésbe. hogy a háromutú szelepen keresztül kiürítjük (leeresztjük) az 1 indítóegység és a szelep közötti hálózati szakaszt. így a zárt helyzetben lévő 79 differenciáldugattyú, amely a 77 ülék önzáró kúpján zárja a jövesztőberendezés felől a 6’ kifüvónyílásokat, nagy sebességgel hátrafelé mozdul és a 2 jövesztőegység 61 dugattyúja mögött lévő levegőt a fúratba engedi. Mivel a 62 dugattyúfej és a 67 dugattyúülék is önzáró kúppal zár egymáson, így az eddigiekhez (az előző berendezésekhez) képest lényegesen nagyobb nyomásesés szükséges a zárás megszüntetéséhez, mivel nemcsak a 61 dugattyú és a 62 dugattyúfej felületeinek különbségéből adódó differenciálhatást, hanem a kúpok összezárásakor keletkező radiális szorítóerőket is le kell győzni a nyitáskor. így az egymás után szerelt 2 jövesztőegységek 7’ kifuvónyílásain kiáramló nagynyomású levegő intenzitása jelentősen megnő.

A találmány szerinti berendezés előnyei az eddig ismert hasonló jellegű eszközökhöz (például a

HU 218 237 Β

HU-204 324 számú szabadalom szerinti megoldáshoz) képest az alábbi összehasonlításból jól érzékelhetőek.

- A HU-204 324 számú szabadalomban ismertetett eszköz a fúróadapter zárását mechanikus művelettel végzi (visszaforgatás), aminek eredménye lehet, hogy a furóadapter nem zár le, így a jövesztés nem végezhető el, és a beépített berendezést ki kell szerelni.

- A furóadapter visszaforgatásakor az adapter beszorulhat, és ha emiatt nem lehet jöveszteni, akkor a beépített berendezést már nem lehet kimenteni vagy csak egy része szerelhető ki.

- A jövesztéskor működő dugattyú és ülék csak a differenciálfelületeken ébredő erőkülönbség által záródik, ezért gyakori a feltöltéskor fellépő szivárgás, amely a jövesztést lehetetlenné teszi (kiszerelés javítás).

A találmány tárgyát képező berendezés az előbb felsorolt hibákat az alábbi módon küszöböli ki.

- A 3 furóadapter nyitásához, illetve zárásához nincs szükség mechanikus működtetésre. A 2a. és 2b. ábrán látható és az előzőekben leírt működés alapján belátható, hogy a zárást, illetve nyitást a belső térben kialakuló nyomás dönti el. Ha az alaphelyzetben zárt 3 füróadapterbe érkező sűrített levegő nyomása nem nő 80-100 bar fölé, akkor a 3 furóadapter kinyit, tehát fúrás, öblítés végezhető, mivel az öblítőlevegő nyomása csupán 6-10 bar. Abban az esetben, ha a berendezés a nagynyomású levegőhálózatra van csatlakoztatva, akkor a felépülő nyomás meghaladja a 80-100 bárt, így a 3 furóadapter zárva marad és a lazításra feltölthető a beépített berendezés.

- A 3 furóadapter beszorulásának megakadályozására és a többi eszköz károsodásának elkerülésére - illetve a kiépítés biztosítására - a 12 köpeny és a fürókorona egy 14 nyíróbetéten keresztül van összekapcsolva, amelyet egy 20 nyírócsapszeg meneszt és egyben rögzít a 12 köpeny illesztett furatában. A fürókorona megszorulása esetén a 20 nyírócsapszeg körülbelül 1500 Nm nyomatékkai elnyírható, így a beépített eszközök viszszamenthetők.

A jelen találmány tárgyát képező berendezésben kialakított 62 dugattyúfej és a 67 dugattyúülék, illetve az 1 indítóegység 79 differenciáldugattyúja és a hozzá tartozó 77 ülék is önzáró kúppal készül. így nemcsak a kúpos zárófelületek differenciájából keletkező szorítóerő, hanem a fellépő radiális szorítóerők is biztosítják a tömítettséget, illetve az üzembiztos működést.

Claims (9)

1. Berendezés kőzetek, főleg széntelepek lazítására és/vagy kitermelésére nagynyomású sűrített levegős jövesztéssel, amely berendezés füróművel összekötött indítóegységből, füróhosszabbító szerkezetként kiképzett sűrített levegős jövesztőegységek sorozatából, valamint fűrókoronával felszerelt füróadapterből áll, amely egységek menetesen vannak egymással összekapcsolva, és amelyeknél az indítóegység egy, a nagynyomású levegővel feltöltött jövesztőegységek egymás utáni késleltetett működésbe lépését kiváltó indítószerkezettel van ellátva, a jövesztőegységek kifüvónyílással ellátott, csőszerű jövesztőköpenyből és csőtartályból vannak összeállítva, ahol a levegő útjában egy kúpos üléken felfekvő, rugalmasan alátámasztott és visszacsapó szeleppel ellátott differenciáldugattyú van beépítve, míg a furóadapter az öblítő levegő kilépését megengedő szeleppel és furatokkal van ellátva, azzal jellemezve, hogy az indítóegységbe (1) egy ismétlőszelep van beépítve, amely egy kifüvónyílással (6’) ellátott dugattyúházban (71) elrendezett, visszacsapó szeleppel ellátott, egy önzáró kúpfelülettel rendelkező üléken (77) ugyancsak önzáró kúpfelülettel felfekvő differenciál dugattyúból (79), valamint ennek fékezésére szolgáló fékezőelemekből áll.

2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hátravágódó differenciáldugattyú (79) fékezésére szolgáló fékelemek féktolattyút (81), fékdugaityút (82), féküléket (83), fékszelepet (84), valamint ütk özőt (80) és rögzítőgyűrűt (94) foglalnak magukban.

3 Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a visszacsapó szelep szelepvezetőből (88), szelepülékből (87), szeleptestből (86) és rugóból (92) áll.

4. Berendezés kőzetek, főleg széntelepek lazítására és/vagy kitermelésére nagynyomású sűrített levegős jövesztéssel, amely berendezés furóművel összekötött indít óegységből, füróhosszabbító szerkezetként kiképzett sűrített levegős jövesztőegységek sorozatából, valamint fűrókoronával felszerelt füróadapterből áll, amely egységek menetesen vannak egymással összekapcsolva. és amelyeknél az indítóegység egy, a nagynyomású levegővel feltöltött jövesztőegységek egymás utáni késleltetett működésbe lépését kiváltó indítószerkezettel van ellátva, a jövesztőegységek kifüvónyílással ellátott, csőszerű jövesztőköpenyből és csőtartályból vannak összeállítva, ahol a levegő útjában egy kúpos üléken felfekvő, rugalmasan alátámasztott és visszacsapó szeleppel ellátott differenciáldugattyú van beépítve, míg a fúróadapter az öblítő levegő kilépését megengedő szeleppel és furatokkal van ellátva, azzal jellemezve, hogy a jő vesztőegység (2) differenciáldugattyúja egy dugattyúból (61) és egy dugattyúfejből (62) áll, ahol a dugattyúfej (62) nagyobb nyitási késleltetést és ezáltal intenzívebb lazítást biztosító önzáró kúpfelülettel fekszik fel a hozzárendelt dugattyúülék (67) kúpos felületén.

5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a differenciáldugattyú mögött a jövesztőköpeny (58) belső fala, a dugattyú (61) külső fala és a kapcsolóvég (59) felső vége közötti tér egy pneumatikus rugót képez.

6. Berendezés kőzetek, főleg széntelepek lazítására és/vagy kitermelésére nagynyomású sűrített levegős jövesztéssel, amely berendezés fúróművel összekötött indítóegységből, füróhosszabbító szerkezetként kiképzett sűrített levegős jövesztőegységek sorozatából, valamint fűrókoronával felszerelt füróadapterből áll, amely egységek menetesen vannak egymással összekapcsolva. és amelyeknél az indítóegység egy, a nagynyomású levegővel feltöltött jövesztőegységek egymás utáni késleltetett működésbe lépését kiváltó indítószerkezettel van ellátva, a jövesztőegységek kifüvónyílással ellátott,

HU 218 237 Β csőszerű jövesztőköpenyből és csőtartályból vannak összeállítva, ahol a levegő útjában egy kúpos üléken felfekvő, rugalmasan alátámasztott és visszacsapó szeleppel ellátott differenciáldugattyú van beépítve, míg a furóadapter az öblítő levegő kilépését megengedő szeleppel és furatokkal van ellátva, azzal jellemezve, hogy a fúróadapter (3) egy dugattyúházban (16) elrendezett és egy dugattyúvezetőben (18) megvezetett, rugó (36) által előfeszített differenciál dugattyút (17) tartalmaz, amelybe a levegőáramlás irányára merőlegesen egy nyomáscsökkentő szelep, a levegőáramlás irányában egy visszacsapó szelep, míg ezzel párhuzamosan, a nyomáscsökkentő szelep egyik végéhez csatlakoztatva egy nyomáshatároló szelep van beépítve oly módon, hogy ezen szelepek egy, a fúráshoz és a lazításhoz használt közeg, főként levegő egymástól nagyságrendileg különböző nyomását önvezérlően megkülönböztető és az öblítő levegő furatait ennek függvényében nyitó vagy záró szelepcsoportot képeznek.

7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomáscsökkentő szelep ülékből (25), to lattyúból (26) és rugóból (37) áll.

8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomáshatároló szelep fojtószelepből (27), ülékből (31), tolattyúból (32) és rugóból (35) áll.

9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a visszacsapó szelep ülékből (28), golyóvezetőből (29), gumirugóból (30) és szelepgolyóból (33) áll.