PL183609B1 - Urządzenie rozporowe - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie rozporowe do przemieszczania ciężkich przedmiotów, w szczególności do przesuwania skalnych bloków w kamieniołomach, zawiera rozpierak złożony z kadłuba w kształcie walca ze wzdłużnym kanałem połączonym przewodem ze źródłem zasilania hydraulicznym medium, w którym to kadłubie ma co najmniej jeden cylinder usytuowany poprzecznie do wzdłużnego kanału i który jednym końcem sięga powierzchni kadłuba, a od strony dna jest połączony ze wzdłużnym kanałem, w cylindrze ma tłok, znamienne tym, że w tłoku (5) ma ślepy kanał (6), którego ujście (7) jest w podstawie (8) tłoka, przy czym tłok (5) ma co najmniej jeden poprzeczny kanał (9), a w kadłubie (2) ma co najmniej jeden wylotowy kanał (10) usytuowany poprzecznie do cylindra (4) i łączący wnętrze cylindra (4) z otoczeniem, a wylotowy kanał (10) jest usytuowany bliżej otwartego końca (11) cylindra (4) niz poprzeczny kanał (9) w tłoku (5), gdy tłok (5) znajduje się przy dnie (12) cylindra (4).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie rozporowe do przemieszczania ciężkich przedmiotów, w szczególności do przesuwania skalnych bloków w kamieniołomach, które to bloki zostały oddzielone od calizny za pomocą wybuchowych materiałów.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 61 985 urządzenie do kruszenia skalnych brył ma cylindryczny kadłub z wewnętrznym wzdłużnym kanałem nieprzelotowym i promieniowymi szczelinami rozmieszczonymi wzdłuż i wokół kadłuba. W szczelinach ma umieszczone suwliwie gryzaki w formie zaostrzonych walców bądź płytek. Na wlocie wzdłużnego kanału ma nabojową komorę, w której osadza się nabój wypełniony wybuchowym materiałem. Kadłub urządzenia osadza się w otworze wywierconym w skalnej bryle i odpala nabój. Gazy wypełniające po eksplozji wzdłużny kanał wypychają z kadłuba gryzaki, które napierając na ściany otworu w bryle, roztywająjąna mniejsze kawałki.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 61 985 urządzenie nie nadaje się do przesuwania ciężkich bloków skalnych, jakie odspaja się od calizny w kamieniołomach ze względu na gwałtowność ruchu gryzaków pod wpływem wybuchu i ze względu na masę skalnego bloku. Bardzo szybki ruch gryzaków powinien wywołać bardzo szybkie przesunięcie skalnego bloku ze stanu spoczynku. Nadanie bardzo dużego przyspieszenia ciężkiemu skalnemu blokowi jest jednak niemożliwe, gdyż wywołałoby bardzo duże siły bezwładności, których pokonanie jest niemożliwe przez nikłe gryzaki w porównaniu z rozmiarami skalnego bloku. W rezultacie wybuchu nastąpi jedynie zagłębienie się gryzaków w skale, a skalny blok pozostanie w miejscu.

Znane z opisu patentowego ZSRR nr 1 654 568 urządzenie do kruszenia skalnych brył składa się z kadłuba i szczęki usytuowanej wzdłuż kadłuba. W kadłubie znajdują, się hydrauliczne siłowniki, których tłoki i nurniki są połączone ze szczęką. Działając hydraulicznym medium powoduje się wysuwanie tłoków i nurników, które odsuwała, szczękę od kadłuba,

183 609 przez co zostaje powiększony poprzeczny gabaryt urządzenia. Osadzone w otworze w skale urządzenie powiększające poprzeczny gabaryt powoduje rozerwanie skały. Ponadto w kadłubie urządzenie ma rozdzielacz, którego suwak jest związany ze szczęką. Wspomniane siłowniki są zasilane medium, które przepływa przez rozdzielacz. Gdy szczęka zostaje oddalona od kadłuba, suwak związany ze szczęką zostaje przesunięty i odcina dopływ medium, gdy szczęka zostanie odsunięta na założoną odległość. Zawór zapobiega więc nadmiernemu przesunięciu szczęki, czyli nadmiernemu wysunięciu tłoków i nurników z cylindrów. Jednocześnie zawór zapobiega nadmiernemu niszczącemu ciśnieniu medium w przypadku dużej wytrzymałości skały, która nie pęka pod naporem urządzenia.

Znane jest także z opisu patentowego USA nr 4, 042, 280 urządzenie do kruszenia przedmiotów, którego kruszącym elementem jest wydłużony kadłub z osadzonymi w nim poprzecznie siłownikami. Urządzenie po osadzeniu w otworze w skale jest zasilane hydraulicznym medium, które wysuwa tłoki z siłowników, a ich nacisk na skałę powoduje jej rozrywanie. Urządzenie w szczególnym wykonaniu ma tłoki dwustopniowe, a w tłokach ma układ kanałów z trzpieniem i kulowym zaworem, który to układ powoduje upust medium do otoczenia, gdy tłok osiągnie skrajne wysunięte położenie. Układ ten tworzą, dwa kanały, jeden poprzeczny w tłoczysku, w którym tkwi trzpień wystający poza obrys tłoczyska i wsparty na sprężynie oraz drugi kanał osiowy łączący się z kanałem poprzecznym i z drugiego końca sięgający do przestrzeni pod tłokiem zasilanej medium. Osiowy kanał jest zamknięty zaworem kulowym, którego kula częściowo wystaje do poprzecznego kanału. Gdy tłok osiągnie wysunięte skrajne położenie, trzpień tkwiący w poprzecznym kanale zostaje krawędzią pokrywy cylindra wsunięty w głąb otworu i naciska na kulę zaworu, która pod naciskiem trzpienia otwiera zawór. Medium spod tłoka przepływa nad tłok, a stąd przez otwór w pokrywie cylindra wypływa do otoczenia. Dalszy ruch tłoka zostaje więc zatrzymany, a ciśnienie w układzie ulega redukcji.

Celem wynalazku jest urządzenie małych rozmiarów, które mimo niewielkich rozmiarów będzie zdolne przesunąć ciężki przedmiot, a to dzięki temu, że działając powoli nie wywoła powstania nadmiernie dużych sił bezwładności, przez co do pokonania będą głównie siły tarcia między przesuwnym przedmiotem i podłożem. Przy czym urządzenie to jest zabezpieczone przed nadmiernym ciśnieniem hydraulicznego medium.

Urządzenie rozporowe według wynalazku przeznaczone do przemieszczania ciężkich przedmiotów, w szczególności do przesuwania skalnych bloków w kamieniołomach, zawiera rozpierak złożony z kadłuba w kształcie walca ze wzdłużnym kanałem połączonym przewodem ze źródłem zasilania hydraulicznym medium, w którym to kadłubie ma co najmniej jeden cylinder usytuowany poprzecznie do wzdłużnego kanału i który jednym końcem sięga powierzchni kadłuba, a od strony dna jest połączony ze wzdłużnym kanałem, w cylindrze ma tłok, charakteryzuje się tym, że we wspomnianym tłoku ma ślepy kanał, którego ujście jest w podstawie tłoka, przy czym tłok ma ponadto co najmniej jeden poprzeczny kanał, który łączy wspomniany ślepy kanał z pobocznicą tłoka, a w kadłubie rozpieraka ma co najmniej jeden wylotowy kanał usytuowany poprzecznie do cylindra i łączący wnętrze cylindra z otoczenia, a wylotowy kanał jest usytuowany bliżej otwartego końca cylindra niż poprzeczny kanał w tłoku, gdy tłok znajduje się przy dnie cylindra. Urządzenie według wynalazku w szczególnym rozwiązaniu ma zespół rozpieraków składający się z kompletu co najmniej dwóch rozpieraków o kołowym poprzecznym przekroju kadłuba oraz co najmniej drugiego kompletu co najmniej dwóch rozpieraków o owalnym przekroju poprzecznym kadłuba, przy czym rozpieraki poszczególnych kompletów, które mają owalny przekrój kadłuba, mają dłuższe średnice różniące się od siebie, a rozpieraki jednego kompletu są połączone ze wspólnym źródłem zasilania hydraulicznym medium. W korzystnym rozwiązaniu przewód, który łączy źródło zasilania z rozpierakiem, ma sztywny odcinek przyłączony jednym końcem do rozpieraka.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem urządzenia mającego komplet trzech rozpieraków połączonych ze wspólnym źródłem zasilania, a rozpieraki tkwią w otworach między skalnym blokiem i calizną, fig. 2 jest przekrojem wzdłużnym przez rozpierak, fig. 3 jest poprzecznym przekrojem

183 609 przez rozpierak, którego kadłub ma przekrój kołowy, a fig. 4, fig. 5 i fig. 6 jest poprzecznym przekrojem przez rozpierak, którego kadłub ma przekrój owalny.

Urządzenie w przykładzie wykonania ma zestaw rozpieraków 1 złożony z czterech kompletów rozpieraków 1 i tak - pierwszy komplet zawiera trzy rozpieraki 1 o kołowym poprzecznym przekroju kadłuba 2, drugi komplet zawiera trzy rozpieraki 1 o owalnym przekroju poprzecznym kadłuba 2, trzeci komplet zawiera trzy rozpieraki 1 o owalnym przekroju poprzecznym kadłuba 2, którego średnica 14 kadłuba 2 jest dłuższa od większej średnicy 14 rozpieraków 1 drugiego kompletu, a czwarty komplet zawiera trzy rozpieraki 1 o owalnym przekroju poprzecznym kadłuba 2 z większą średnicą 14 dłuższą od większej średnicy 14 rozpieraków 1 trzeciego kompletu. Rozpierak 1 ma kadłub 2 o kołowym przekroju poprzecznym, jak to pokazano na fig. 3 lub o owalnym przekroju poprzecznym z większą średnicą 14, jak to pokazano na fig. 3, 4 i 5. Wzdłuż kadłuba 2 rozciąga się wzdłużny kanał 3 z otwartym końcem 13 ukształtowanym do łączenia z przewodem 15. Poprzecznie do kanału 13 są usytuowane w jednym kierunku cylindry 4 sięgające jednym końcem 11 powierzchni kadłuba 2. W przykładzie wykonania rozpierak 1 ma trzy cylindry 4 leżące wzdłuż kadłuba 2 jeden nad drugim, a osie cylindrów 4 leżą w jednej płaszczyźnie. Dno 12 każdego cylindra 4 jest połączone ze wzdłużnym kanałem 3. Każdy cylinder 4 ma dwa wylotowe kanały 10 leżące naprzeciw siebie w jednej płaszczyźnie przechodzącej przez oś cylindra 4. Wylotowe kanały 10 łączą wnętrze cylindra 4 z otoczeniem. Wylotowe kanały 10 są usytuowane bliżej otwartego końca 11 cylindra 4 niż poprzeczne kanały 9 w tłoku 5. W płaszczyźnie poprzecznej względem wzdłużnej osi cylindra 4, w której leżą wylotowe kanały 10, jest w ścianie cylindra 4 pierścieniowe wybranie 21. W cylindrach 4 są osadzone tłoki 5. Długość tłoka 5 jest równa głębokości cylindra 4, a koniec tłoka 5 po stronie otwartego końca 11 cylindra 4 ma zarys taki sam jak zewnętrzny zarys kadłuba 2 w miejscu otwartego końca 11 cylindra 4. Tłok 5 od strony podstawy 8 ma wzdłużny ślepy kanał 6 z ujściem 7. Poprzecznie do ślepego kanału 6 tłok 5 ma dwa poprzeczne kanały 9 leżące w jednej płaszczyźnie przechodzącej przez wzdłużną oś tłoka 5. Kanały 9 łączą ślepy kanał 6 z powierzchnią walcową tłoka 5. Kanały 9 leżą między dnem 12 cylindra 4 a wylotowymi kanałami 10, gdy tłok 5 podstawą 8 przylega do dna 12 cylindra 4. Odległość kanałów 9 od wylotowych kanałów 10, przy całkowicie wsuniętym tłoku 5 z cylindra 4 określa skok tłoka 5. W pobliżu podstawy 8 tłok 5 ma uszczelkę 20. Jak pokazano na fig. 1 do rozpieraka 1 od strony otwartego końca 13 jest przyłączony przewód 15, który łączy rozpierak 1 ze źródłem 16 zasilania hydraulicznym medium. W szczególnym wykonaniu odcinek 17 przewodu 15 jest sztywną rurą przyłączoną do rozpieraka 1. Na fig. 1 pokazano komplet rozpieraków 1 składający się z trzech rozpieraków przyłączonych do wspólnego źródła zasilania.

W caliźnie 25 wierci się wzdłuż linii 22 trzy otwory 18 sięgające do płaszczyzny 23 leżącej między calizną a przyszłym skalnym blokiem 19. W otworach 18 umieszcza się materiał wybuchowy, którego eksplozja powoduje powstanie szczelin między calizną 25 a blokiem 19. Powstaje szczelina wzdłuż linii 22 oraz płaszczyzny 24 poprzecznej względem płaszczyzny 23 i płaszczyzny wzdłuż linii 22, a wzdłuż płaszczyzny 23 leżącej od spodu bloku 19 następuje oddzielenie bloku 19 od calizny. Następną czynnością jest odciągnięcie bloku 19 i uniesienie go dźwigiem i w tym celu blok 19 trzeba opasać liną wsuniętą między blok 19 i caliznę w szczeliny wzdłuż linii 22 i wzdłuż płaszczyzny 24. Jednakże szczeliny te są zbyt wąskie, aby można było umieścić w nich linę o średnicy odpowiedniej do ciężaru bloku 19. Przed założeniem liny należy więc poszerzyć szczeliny do szerokości kilkudziesięciu milimetrów, zwykle do szerokości 50-60 mm. W tym celu umieszcza się rozpieraki 1 o kołowym przekroju poprzecznym kadłubów 2 w otworach 18, zwracając tłoki 5 w stronę bloku 19. Do rozpieraków 1 tłoczy się hydrauliczne medium, które ze źródła 16 przepływa przewodami 15 do wzdłużnych kanałów 3 w kadłubach 2 rozpieraków i wpływając do cylindrów 4 wywiera napór na podstawy 8 tłoków 5. Tłoki 5 wysuwając się z cylindrów 4 napierają na blok 19 i przesuwają go. Wysuwanie tłoków 5 trwa do chwili, gdy kanały 9 znajdą się naprzeciw wylotowych kanałów 10. W tym momencie hydrauliczne medium zacznie wypływać spod tłoka 5 przez ślepy kanał 6 do poprzecznych kanałów 9 i dalej przez wylotowe kanały 10 do otoczenia. Na skutek upływu hydraulicznego medium ciśnienie medium w urządzeniu maleje i wy183 609 suwanie tłoków 5 ustaje. Wobec tego wyciąga się rozpieraki 1 o kołowym przekroju poprzecznym kadłuba 2 z otworów 18 i na ich miejsce umieszcza się rozpieraki 1 o owalnym przekroju poprzecznym kadłuba 2. Wybiera się rozpieraki 1 o najkrótszej większej średnicy 14 i wykonuje następną czynność rozpierania, która powoduje, że skalny blok 19 zostaje nieco odsunięty, na przykład o dalsze 5 mm. Czynność tę powtarza się umieszczając między calizną 25 a blokiem 19 następny komplet rozpieraków 1 i tak dalej, aż szczeliny między calizną 25 i blokiem 19 są dostatecznie szerokie, tak iż można w nich umieścić linę.

Jako źródło 16 zasilania można stosować ręczną pompę tłokową. Zapotrzebowanie bowiem na hydrauliczne medium jest niewielkie, a ruch bloku 19 bardzo powolny. Jako hydrauliczne medium stosować można wodę, gdyż woda jest bardzo tania, a jej ubytki, duże w tym urządzeniu, nie mają wpływu na koszt użytkowania.

Zastosowanie urządzenia według wynalazku, czas przesuwania bloku skraca wielokrotnie w stosunku do czasu zużywanego na stosowany dotąd sposób ręcznego przemieszczania bloku 19 za pomocą stalowych drągów. Zmniejszenie czasu jest co najmniej pięćdziesięciokrotne.

183 609

-fig2

183 609

183 609

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie rozporowe do przemieszczania ciężkich przedmiotów, w szczególności do przesuwania skalnych bloków w kamieniołomach, zawiera rozpierak złożony z kadłuba w kształcie walca ze wzdłużnym kanałem połączonym przewodem ze źródłem zasilania hydraulicznym medium, w którym to kadłubie ma co najmniej jeden cylinder usytuowany poprzecznie do wzdłużnego kanału i który jednym końcem sięga powierzchni kadłuba, a od strony dna jest połączony ze wzdłużnym kanałem, w cylindrze ma tłok, znamienne tym, że w tłoku (5) ma ślepy kanał (6), którego ujście (7) jest w podstawie (8) tłoka, przy czym tłok (5) ma co najmniej jeden poprzeczny kanał (9), a w kadłubie (2) ma co najmniej jeden wylotowy kanał (10) usytuowany poprzecznie do cylindra (4) i łączący wnętrze cylindra (4) z otoczeniem, a wylotowy kanał (10) jest usytuowany bliżej otwartego końca (11) cylindra (4) niż poprzeczny kanał (9) w tłoku (5), gdy tłok (5) znajduje się przy dnie (12) cylindra (4).
2. 2. Urządzenie rozporowe według zastrz. 1, znamienne tym, że ma zespół rozpieraków (1) składający się z kompletu co najmniej dwóch rozpieraków (1) o kołowym poprzecznym przekroju kadłuba (2) oraz z co najmniej drugiego kompletu co najmniej dwóch rozpieraków (1) o owalnym przekroju poprzecznym kadłuba (2), przy czym rozpieraki (1) poszczególnych kompletów, które mają owalny przekrój kadłuba (2), mają dłuższe średnice (14) różniące się od siebie, przy czym rozpieraki (1) jednego kompletu są połączone ze wspólnym źródłem (16) zasilania hydraulicznym medium.
3. 3. Urządzenie rozporowe według zastrz. 1, znamienne tym, ze przewód (15) łączący źródło (16) zasilania z rozpierakiem (1) ma sztywny odcinek (17) przyłączony jednym końcem do rozpieraka (1).