RU2084297C1 - Pneumatic device for moving deposits through pipe line and/or breaking them by creating pulse loads on obstacle - Google Patents
Pneumatic device for moving deposits through pipe line and/or breaking them by creating pulse loads on obstacle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084297C1 RU2084297C1 RU94010109A RU94010109A RU2084297C1 RU 2084297 C1 RU2084297 C1 RU 2084297C1 RU 94010109 A RU94010109 A RU 94010109A RU 94010109 A RU94010109 A RU 94010109A RU 2084297 C1 RU2084297 C1 RU 2084297C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- compressed air
- working chamber
- deposits
- striker
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области коммунального хозяйства, химической, машиностроительной, металлургической, горнорудной промышленности. Может быть использовано в строительстве для забивания свай, а в сейсморазведке на суше для создания сейсмических сигналов. The present invention relates to the field of utilities, chemical, engineering, metallurgical, mining industries. It can be used in construction for driving piles, and in seismic surveys on land to create seismic signals.
Известны пневматические устройства для создания импульсных нагрузок на преграду, например, для разрушения отложений в трубопроводах [1]
Устройство [1] содержит корпус, разделенный расположенным вдоль его продольной оси дифференциальным поршнем на входную и нагнетательную камеры. Входная камера сообщена с источником сжатого воздуха через воздухопроводящую трубку, проходящую через все устройство и дифференциальный поршень. Поршень и корпус образуют дополнительную камеру, которая сообщается с окружающей средой через предохранительный клапан.Known pneumatic devices for creating impulse loads on the barrier, for example, for the destruction of deposits in pipelines [1]
The device [1] comprises a housing divided by a differential piston located along its longitudinal axis into the inlet and outlet chambers. The inlet chamber is in communication with a source of compressed air through an air conduit passing through the entire device and the differential piston. The piston and housing form an additional chamber, which communicates with the environment through a safety valve.
Недостатком устройства является сложность подачи в него сжатого воздуха. Плохие условия закрытия нагнетательной камеры, так как в нее постоянно поступает сжатый воздух из входной камеры, который препятствует перемещению поршня. Плохие условия торможения поршня при рабочем ходе вызывают необходимость устанавливать на фланце поршня амортизаторы. Устройство не может дробить негабаритный камень, разрушать старые фундаменты, излучать сейсмические сигналы на суше. The disadvantage of this device is the difficulty of supplying compressed air to it. Poor conditions for closing the pressure chamber, since it constantly receives compressed air from the inlet chamber, which prevents the piston from moving. Poor piston braking conditions during operation make it necessary to install shock absorbers on the piston flange. The device cannot crush oversized stone, destroy old foundations, emit seismic signals on land.
Известно устройство [2] ближайший аналог, содержащее полый корпус, с выхлопными соплами, рабочую камеру, закрываемую и открываемую подвижным поршнем, каналы подвода сжатого воздуха. В момент срабатывания устройства сжатый воздух выбрасывается из выхлопных реактивных сопел, разрушая отложения вокруг устройства и придавая ему осевое перемещение вперед, а затем, через открытое сопло в передней части устройства, сжатый воздух выбрасывается также вперед и разрушает отложения. A device [2] is the closest analogue, containing a hollow body, with exhaust nozzles, a working chamber, closed and opened by a movable piston, channels for supplying compressed air. At the moment of operation of the device, compressed air is ejected from the exhaust jet nozzles, destroying deposits around the device and giving it axial movement forward, and then, through an open nozzle in the front of the device, compressed air is also ejected forward and destroys deposits.
Недостатком устройства является то, что реактивные тяги струй действуют в противоположных направлениях и результирующая сила значительно снижает эффективность устройства по разрушению отложений и продвижению его вперед. Кроме того, устройство имеет ограниченную область применения. The disadvantage of this device is that the jet thrust of the jets act in opposite directions and the resulting force significantly reduces the efficiency of the device in the destruction of deposits and its advancement. In addition, the device has a limited scope.
Предлагаемое изобретение предназначено ликвидировать эти недостатки. Это достигается тем, в носовой части пневматического устройства выполнен сквозной осевой канал, сообщающийся в рабочей камерой, в котором установлен подвижный герметизированный боек с наружным кольцевым пояском, размещенным в ограничителе хода бойка. Кинетическая энергия устройства, возникающая от истечения реактивных струй газа, преобразуется в механическую работу бойка, соприкасающегося с преградой и направленную на ее разрушение. The present invention is intended to eliminate these disadvantages. This is achieved by the fact that a through axial channel is made in the nose of the pneumatic device, communicating in the working chamber, in which a movable sealed striker is installed with an outer ring belt located in the striker travel limiter. The kinetic energy of the device, arising from the expiration of jet jets of gas, is converted into the mechanical work of the striker in contact with the obstacle and aimed at its destruction.
Более подробно сущность изобретения будет описана ниже. In more detail, the invention will be described below.
На фиг. 1 показано устройство в исходном состоянии; на фиг. 2 момент его срабатывания; на фиг. 3 и 4 варианты его исполнения. In FIG. 1 shows a device in its initial state; in FIG. 2 moment of its operation; in FIG. 3 and 4 options for its execution.
Устройство для создания импульсных нагрузок на преграду состоит: из корпуса 1, дифференциального поршня 2, снабженного со стороны меньшего диаметра глухим осевым ступенчатым отверстием, состоящим из меньшей ступени 3 и большей ступени 4, канала 5, фланца 6 (фиг. 2). Поршень 2 размещен на штоке 7 под сквозным каналом 8, соединенным с источником сжатого воздуха (на фиг. 1 и 2 не показан). A device for creating impulse loads on an obstacle consists of: a
Шток 7 имеет канал 9 (фиг. 2) и ступень 10. The
Поршень 2 и шток 7 образуют управляющую камеру 11 и тормозную камеру 12. The
Корпус 1 и поршень 2 образуют гидравлическую камеру 13 с сопловыми отверстиями 14. The
В корпусе 1 выполнены выхлопные отверстия 15, закрытые фланцем 6 поршня 2. In the
Поршень 3 герметизируется кольцами 16 и 17. The
К корпусу 1 присоединяется сменная рабочая камера 18 и подведен пневматический рукав 19. A removable working chamber 18 is attached to the
В осевом сквозном канале носовой части рабочей камеры 18 расположен подвижный герметизированный боек 20 с наружным кольцевым пояском 21, размещенным в ограничителе хода бойка 22. In the axial through channel of the bow of the working chamber 18, a movable sealed striker 20 is located with an outer
Боек 20 снабжен коронкой 23. The hammer 20 is equipped with a crown 23.
На фиг. 1 показан также трубопровод 24 и отложения 25. In FIG. 1 also shows piping 24 and deposits 25.
На фиг. 3 и 4 показаны устройства, связанные между собой единым изобретательским замыслом с предыдущим устройством. In FIG. 3 and 4 show devices connected by a single inventive concept with the previous device.
Пневматическое устройство разрушения отложений по фиг. 3 состоит из корпуса 1, в носовой части которого выполнен осевой канал в котором установлен подвижный боек 2 с наружным кольцевым пояском 3, герметизированный кольцом 4. Боек 2 проходит через перфорированный ограничитель хода 5, который жестко закреплен за носовую часть корпуса 1. Боек 2 снабжен резцовой коронкой 6. В корпусе 1 размещен также шток 7 с каналом 8, поршнем 9, через решетку 10 закрепленный с корпусом 1. The pneumatic sediment destruction device of FIG. 3 consists of a
На штоке 7 установлен подвижный затвор в виде стаканообразной гильзы 11 с отверстием 12, герметизированный кольцами 13 и 14. On the
На фиг. 3 показаны также трубопровод 15 и отложения 16. In FIG. 3 also shows
Устройство по фиг. 4 состоит из корпуса 1 с каналом 2 и перегородкой 3 с отверстием 4. В корпусе 1 установлен подвижный затвор в виде поршня катушечной формы, состоящей из штока 5, поршня-катушки 6 и 7, герметизированных кольцами 8 и 9. В носовой части поршня катушечной формы выполнен осевой канал 10 с большерасходным отверстием 11. В канале 10 установлен подвижный боек 12 с наружным кольцевым пояском 13, герметизированный кольцом 14. Боек 12 проходит через ограничитель хода 15, который жестко закреплен за носовую часть поршня-катушки 7. На бойке 12 закреплена резцовая коронка 16. The device of FIG. 4 consists of a
Устройство по фиг. 1 и 2 работает следующим образом. The device of FIG. 1 and 2 works as follows.
По пневматическому рукаву 19 сжатый воздух поступает в канал 6 штока 7 и, далее, в управляющую камеру 11, где воздействует на дно глухого отверстия с меньшей ступенью 3 и перемещает поршень 2 вправо до упора в уплотнительное кольцо 16. При этом открываются каналы 5 и 9, и сжатый воздух поступает в тормозную камеру 12 и рабочую камеру 18, в которой воздействует на торец бойка 20 и выдвигает его вперед на величину L2, определяемую ограничителем 22, в который упирается поясок 21. При этом коронка 23 упирается в отложения 25. Устройство предварительно помещено в трубопровод 24, заполненный жидкостью (водой), с отложениями 25.Through the pneumatic sleeve 19, compressed air enters the
При заполнении всех полостей устройства сжатым воздухом оно готово к работе. При этом происходит следующее. В связи с тем, что диаметр D2 поршня 2 больше диаметра D1, то сила, воздействующая на поршень 2 со стороны рабочей камеры 18, больше чем суммарная сила слева, действующая в тормозной камере 12 и управляющей камере 11.When filling all cavities of the device with compressed air, it is ready for operation. In doing so, the following occurs. Due to the fact that the diameter D 2 of the piston 2 is larger than the diameter D 1 , the force acting on the
Поршень 2 начинает движение влево, происходит перекрытие канала 5 штоком 7 и канала 9 поршнем 2. Одновременно происходит разуплотнение кольца 16, и сжатый воздух рабочей камеры 18 начинает резко воздействовать на всю площадь фланца 6 поршня 2. Сила, действующая на поршень 2, резко возрастает, в поршень 2 начинает ускоренное движение влево, выдавливая жидкость (воду) из сопловых отверстий 14 и открывая выхлопные окна 15. The
Сжатый воздух рабочей камеры 18, выбрасываясь наружу, через окна 15, выполненные под углом к продольной оси устройства, порождает мощный реактивный импульс, который суммируется с гидравлическим импульсом. Одновременно с этим в рабочей камере 18 исчезает сила, действующая на торец бойка 20. Кинетическая энергия устройства преобразуется в механическую работу разрушения отложений 25, за счет удара устройства в поясок 21 бойка 20 с коронкой 23 (фиг. 2). Compressed air from the working chamber 18, ejected outward, through the
Поршень 2 тормозится в левом крайнем положении за счет сжатия воздуха в тормозной камере 12 и, дополнительно, за счет сжатия воздуха в управляющей камере 11. После выброса сжатого воздуха из рабочей камеры 18 сила, действующая на поршень 2 справа, исчезает и, за счет камер 12 и 11, поршень 2 возвращается в исходное положение до герметизации его кольцом 16 и открытия каналов 5 и 9. Снова происходит заполнение рабочей камеры 18 сжатым воздухом через канал 5. The
Сжатый воздух рабочей камеры 18 воздействует на торец бойка 20 и выдвигает его вперед до упора коронки 23 в отложения 25. Если же коронка 23 предварительно была уперта в отложения, то устройство переместится назад на величину L2, которая больше величин L1. В противном случае в момент срабатывания устройство будет бить по коронке 23.The compressed air of the working chamber 18 acts on the end face of the hammer 20 and pushes it forward until the crown 23 rests on the deposits 25. If the crown 23 was previously rested on the deposits, the device will move back by a value of L 2 , which is greater than the values of L 1 . Otherwise, at the moment of operation, the device will beat on the crown 23.
Цикл работы окончен. The work cycle is over.
В связи с разной прочностью отложений 25 запасенная энергия на реактивный импульс изменяется за счет сменных объемов 18. Due to the different strength of the deposits 25, the stored energy per jet impulse changes due to removable volumes 18.
Если устройство поставить вертикально коронкой 23 вниз на преграду, то при подаче в него сжатого воздуха оно будет подниматься вверх на величину L2, выдавливая боек 20 и поднимаясь по нему. В этом случае величина запасенной потенциальной энергии будет определяться величиной L2 и массой поднятой части устройства. Суммируя реактивный импульс с дополнительно появившейся энергией, устройство будет более резко ударять по бойку 20 и коронке 23. Это можно использовать при разрушении негабаритных камней в горнорудной промышленности, дроблении старых фундаментов и пр. Если вместо коронки поставить плиту, то через плиту можно забивать сваи, например, в море, где дизель-молот использовать сложно, а компрессор на судне всегда имеется.If the device is placed vertically with the crown 23 down on the obstacle, then when compressed air is supplied to it, it will rise up by the value of L 2 , squeezing the firing pin 20 and rising along it. In this case, the value of the stored potential energy will be determined by the value of L 2 and the mass of the raised part of the device. Summing up the reactive impulse with the additional energy that has appeared, the device will strike sharply on the hammer 20 and crown 23. This can be used when destroying oversized stones in the mining industry, crushing old foundations, etc. If a plate is installed instead of a crown, then piles can be driven through the plate, for example, in the sea, where it is difficult to use a diesel hammer, and there is always a compressor on board.
При установке плиты на суше импульс будет передаваться внутрь земли, что может быть использовано для изучения строения земли методом сейсмической разведки. When installing the plate on land, the impulse will be transmitted inside the earth, which can be used to study the structure of the earth by seismic exploration.
Устройство по фиг. 3 работает следующим образом. The device of FIG. 3 works as follows.
По каналу 8 сжатый воздух подают в стаканообразную гильзу 11 (на фиг. 3 и 4 источник сжатого воздуха и рукав высокого давления не показаны). Гильза 11, перемещаясь вправо, уплотняется кольцом 13. По отверстию 12 сжатый воздух поступает внутрь корпуса 1 (в рабочую камеру). Воздействуя на торец бойка 2, перемещает его до упора пояска 3 в ограничитель хода 5. Если резцовая головка 6 предварительно упиралась в отложения 16, то устройство бойком 2 будет отодвинуто назад и займет положение, показанное на фиг. 3. Through
Как только закончится процесс заполнения рабочей камеры сжатым воздухом, гильза 11 начинает движение влево. Начало движения зависит от диаметра D1 поршня 9 и наружного диметра D2 гильзы 11 по кольцу 13. Чем больше разница этих диаметров, тем раньше начнется движение гильзы 11 (диаметр D1 поршня 9 всегда меньше диаметра D2 гильзы 11 по кольцу 13). Происходит разгерметизация кольца 13. В работу вступает дополнительная площадь гильзы 11 по диаметру D3, и действие сжатого воздуха рабочей камеры создает дополнительную силу перемещения гильзы 11 влево. Гильза 11 резко открывает рабочую камеру. Сжатый воздух, вырываясь наружу, воздействует на отложения трубопровода 15, разрушая их, и создает реактивный импульс. Давление в рабочей камере резко снижается, сила, действующая на торец бойка 2, исчезает.As soon as the process of filling the working chamber with compressed air ends, the
Все устройство, кроме бойка 2, резко перемещается вперед, приобретая кинетическую энергию, которая затем преобразуется в механическую работу разрушения отложений 16 резцовой коронки 6. Это происходит в момент удара носовой части корпуса 1 в кольцевой поясок 3 бойка 2. Удар, через резцовую коронку 6, передается отложениям 16. При этом происходит долбящее и скалывающее воздействие. Таким образом, воздействие сжатого воздуха на отложения 16 усиливается механической работой резцовой коронки 6. The entire device, except
Гарантией этой работы является зазор L2 между носовой частью корпуса 1 и пояском 3. При этом расстояние L2 меньше расстояния L1, так как удар будет производиться по резцовой головке 6, что может приводить к уменьшению надежности работы ограничителя хода 5 и головки 6. Чтобы жидкость (вода), находящаяся в трубопроводе 15 и проникшая внутрь ограничителя хода 15 не мешала перемещению пояска 3, ограничитель хода 15 выполнен перфорированным.The guarantee of this work is the gap L 2 between the bow of the
Далее, гильза 11 тормозится в левой части, сжимая воздух у поршня 9, и возвращается в исходное состояние этим давлением. Цикл работы окончен. Снова идет заполнение рабочей камеры сжатым воздухом. Устройство снова отодвигается назад, занимая исходное положение для разгона и удара по бойку 2. Заполнение рабочей камеры сжатым воздухом может происходить и по зазору между штоком 7 и гильзой 11. Further, the
Устройство по фиг. 4 работает следующим образом. The device of FIG. 4 works as follows.
Сжатый воздух, по каналу 2, поступает в камеру, образованную штоком 5, поршнем-катушкой 6, перегородкой 3 и корпусом 1 (управляющая камера). Воздействуя на поршень-катушку 6, сжатый воздух перемещает весь поршень катушечной формы влево до упора поршня-катушки 7 в корпус 1 с герметизацией кольца 9. Compressed air, through
По отверстию 4 идет заполнение рабочей камеры, образованной перегородкой 3, корпусом 1, штоком 5 и поршнем-катушкой 7. Одновременно сжатый воздух по большерасходному отверстию 11 воздействует на торец бойка 12 и выдвигает его вперед до упора пояска 13 в ограничитель хода 15. Срабатывание устройства происходит аналогично описанному выше. В связи с тем, что D2 > D1, поршень катушечной формы начинает перемещаться вправо. Происходит открытие рабочей камеры, сжатый воздух, вырываясь наружу, производит разрушение отложений и порождает реактивный импульс. Сила, действующая на торец бойка 12, исчезает. Носовая часть поршня катушечной формы производит удар по пояску 13 и бойка 12 и, далее, через резцовую коронку 16, по отложениям.The
Торможение поршня катушечной формы осуществляется сжатым воздухом в управляющей камере поршнем-катушкой 6. Далее, воздухом управляющей камеры, поршень катушечной формы возвращается в исходное состояние. Цикл работы окончен. The braking of the piston of the coil shape is carried out by compressed air in the control chamber by the piston-
Отличительной особенностью этого устройства является то, что поршень катушечной формы имеет первоначальное направление движения, совпадающее с направлением от реактивного импульса, а выброс сжатого воздуха с направлением от реактивного импульса, а выброс сжатого воздуха из рабочей камеры происходит рядом с резцовой головкой, что повышает общий эффект разрушения отложений. A distinctive feature of this device is that the coil-shaped piston has an initial direction of motion that coincides with the direction from the jet pulse, and the compressed air is emitted in the direction from the jet pulse, and the compressed air is ejected from the working chamber near the cutting head, which increases the overall effect destruction of deposits.
Таким образом, предложенные варианты устройства повышают эффективность разрушения отложений, особенно крепкого (карбонатного) типа, что в итоге повышает и производительность работ. Автоматически действующие затворы закрытия и открытия рабочих камер делают процесс разрушения отложений плотностью автоматизированным. Thus, the proposed device options increase the efficiency of the destruction of deposits, especially strong (carbonate) type, which ultimately increases productivity. Automatically operating shutters for closing and opening working chambers make the process of destruction of deposits by density automated.
Устройство может работать и в вертикальном положении. При подаче сжатого воздуха в рабочую камеру оно будет приподниматься на бойке, а в момент срабатывания своим весом производит удар по бойку и, далее, по коронке или плите. The device can work in a vertical position. When compressed air is supplied to the working chamber, it will rise on the striker, and at the moment of actuation, it weighs on the striker and, further, on the crown or plate.
Источники информации
1. Авт. св. СССР N 1549622, B 08 B, 23.06.87 (Слез Л.Г. и Тюрин Ю.И. Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода).Sources of information
1. Auth. St. USSR N 1549622, B 08 B, 06.23.87 (Tears L.G. and Tyurin Yu.I. Device for cleaning the inner surface of the pipeline).
2. Авт. св. СССР N 1622035, B 08 B, 08.12.87. (Плискановский С.Т. и др. Устройство для очистки полого изделия) прототип. 2. Auth. St. USSR N 1622035,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94010109A RU2084297C1 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Pneumatic device for moving deposits through pipe line and/or breaking them by creating pulse loads on obstacle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94010109A RU2084297C1 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Pneumatic device for moving deposits through pipe line and/or breaking them by creating pulse loads on obstacle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94010109A RU94010109A (en) | 1995-08-20 |
RU2084297C1 true RU2084297C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20153856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94010109A RU2084297C1 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Pneumatic device for moving deposits through pipe line and/or breaking them by creating pulse loads on obstacle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2084297C1 (en) |
-
1994
- 1994-03-25 RU RU94010109A patent/RU2084297C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1622035, кл.B 08 B 9/04, 1991. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4195885A (en) | Method and device for breaking a hard compact material | |
US4185714A (en) | Implosive acoustic generator | |
US5417294A (en) | Pneumatic hammer | |
US4863101A (en) | Accelerating slugs of liquid | |
CA1141852A (en) | Liquid slug projector apparatus | |
CA1105122A (en) | Seismic source for use under water | |
JP2008533341A (en) | Rock drill and rock crushing method | |
CA1209463A (en) | Accelerating slugs of liquid | |
SU934915A3 (en) | Method and machine for breaking rocks | |
JPS6250640B2 (en) | ||
US4762277A (en) | Apparatus for accelerating slugs of liquid | |
RU2084297C1 (en) | Pneumatic device for moving deposits through pipe line and/or breaking them by creating pulse loads on obstacle | |
JPS6332958B2 (en) | ||
US4607792A (en) | Oscillating pulsed jet generator | |
US4088368A (en) | Method for explosive breaking of hard compact material | |
SU858580A3 (en) | Device for generating acoustic impulses in liquid medium | |
US3999384A (en) | Thrust generator | |
RU2034311C1 (en) | Pneumatic-hydraulic source of seismic signals for water area | |
SU604990A1 (en) | Device for breaking rock with cumulative jet | |
RU1786299C (en) | Cumulative shock wave generator | |
US4457331A (en) | Pulse hydraulic monitor | |
RU2010973C1 (en) | Pneumatic-pulse device | |
RU2086314C1 (en) | Device for cleaning inner surfaces of pipe line | |
SU1749439A1 (en) | Hydraulic hammer | |
SU940101A1 (en) | Group source of seismic signals |