RU2368782C1 - Impact device - Google Patents

Impact device Download PDF

Info

Publication number
RU2368782C1
RU2368782C1 RU2008107248/03A RU2008107248A RU2368782C1 RU 2368782 C1 RU2368782 C1 RU 2368782C1 RU 2008107248/03 A RU2008107248/03 A RU 2008107248/03A RU 2008107248 A RU2008107248 A RU 2008107248A RU 2368782 C1 RU2368782 C1 RU 2368782C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
compressed gas
source
volume
pistons
Prior art date
Application number
RU2008107248/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Кириллович Ботвинкин (RU)
Анатолий Кириллович Ботвинкин
Евгений Борисович Моисеев (RU)
Евгений Борисович Моисеев
Владимир Николаевич Хворостин (RU)
Владимир Николаевич Хворостин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority to RU2008107248/03A priority Critical patent/RU2368782C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368782C1 publication Critical patent/RU2368782C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to devices for treatment of materials by impact action ensured by power of compressed gas and can be used, particularly in mining for destruction of geological material and milling of oversize. Device contains casing with internal cylinder, with installed in it piston with operating tool, source of compressed gas communicated to over-piston cylinder capacity, piston unit holding in initial position and by facility of damping. Into device it is introduced from two and more identical pistons with operating tool, located each in its working cylinder, and is outfitted by collector, located between source of compressed gas and over-piston volume of cylinders and communicated channel with source of compressed gas and channels with simultaneous discharge capacity with each over-piston volume, volume of collector chamber is selected from the condition of smooth feeding of gas to pistons. Additionally enabling of each piston is implemented ensured by opening of native closure systems, and number of units of keeping and facilities of damping corresponds amount of piston.
EFFECT: reliability enhancement of splitting of bulky extensive objects with forecasted direction of object destruction, providing of required effort necessary for split each particular object.
4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для обработки материалов ударным воздействием за счет энергии сжатого газа и может быть использовано, в частности, в горной промышленности для разрушения горных пород и дробления негабаритов.The invention relates to a device for processing materials by impact due to the energy of compressed gas and can be used, in particular, in the mining industry for the destruction of rocks and crushing oversized.

Известно устройство для разрушения монолитных объектов (см. патент на полезную модель RU 54094 U1, опубл. 10.06.2006, Бюл. № 16, МПК Е21С 37/04), содержащее взрывную камеру с выхлопным каналом и затвором, в полости которого помещен газогенерирующий заряд, сообщающийся с взрывной камерой ствол, установленный в шпуре, перегородку с осевым отверстием и стопорное устройство.A device for the destruction of monolithic objects (see patent for utility model RU 54094 U1, publ. 06/10/2006, Bull. No. 16, IPC E21C 37/04) containing an explosive chamber with an exhaust channel and a shutter in the cavity of which a gas-generating charge is placed A barrel mounted in a borehole communicating with an explosive chamber, a baffle with an axial hole and a locking device.

Принцип действия устройства основан на том, что взрывная камера с присоединенным стволом вставляется в шпур (или скважину) до упора, после чего осуществляется фиксация ствола по боковым стенкам шпура (скважины). Во внутренней поверхности взрывной камеры размещается заряд ВВ с электродетонатором, от которого выведены провода для его подрыва.The principle of operation of the device is based on the fact that the blast chamber with an attached barrel is inserted into the hole (or well) until it stops, after which the barrel is fixed along the side walls of the hole (well). An explosive charge with an electric detonator is placed on the inner surface of the explosive chamber, from which wires are removed to undermine it.

После подрыва заряда ВВ продукты взрыва, проходя через отверстия в стволе в шпур, разрушают скальную породу или бетон.After undermining the explosive charge, the products of the explosion, passing through holes in the barrel into the hole, destroy rock or concrete.

Недостатком данного устройства является необходимость предварительного шпурения скальной породы или бетона.The disadvantage of this device is the need for preliminary drilling of rock or concrete.

Известно устройство ударного действия, принятое за прототип (см. патент на изобретение RU 2060151 С1, опубл. 20.05.1996, Бюл. № 14, МПК В25D 9/14, Е21С 3/24), содержащее закрытый с обоих торцов цилиндрический корпус, установленный в нем поршень с двухсторонним штоком, концы которого размещены в отверстиях торцевых стенок корпуса, взаимодействующий с обрабатываемым материалом инструмент, жестко связанный со штоком, узел удержания поршня в исходном состоянии и средство для демпфирования, образованное перепускной расточкой корпуса и выполненными на концах штока выхлопными пазами. Устройство содержит также источник сжатого газа, например зарядную камеру с подрываемым при срабатывании устройства зарядом взрывчатого вещества или иной источник сжатого газа, связанный с надпоршневым объемом корпуса через специальное отверстие.A known percussion device adopted for the prototype (see patent for invention RU 2060151 C1, publ. 05/20/1996, Bull. No. 14, IPC B25D 9/14, E21C 3/24), containing a cylindrical body closed at both ends, installed it contains a piston with a two-sided rod, the ends of which are placed in the openings of the end walls of the housing, a tool interacting with the material to be processed, rigidly connected to the rod, a piston holding unit in the initial state, and damping means formed by the bypass housing and made on the ends of the rod ka exhaust grooves. The device also contains a source of compressed gas, for example, a charging chamber with an explosive charge detonated when the device is triggered, or another source of compressed gas associated with the over-piston body volume through a special hole.

Недостатком этого устройства является точечное воздействие ударного инструмента на разрушаемый блок в одной точке соприкосновения инструмента с блоком, что ограничивает размеры разрушаемого блока и не позволяет производить раскол с прогнозируемым направлением разрушения блока, например раскол вдоль линии.The disadvantage of this device is the point impact of the percussion instrument on the destructible block at one point of contact of the tool with the block, which limits the size of the destructible block and does not allow a split with the predicted direction of destruction of the block, for example, a split along the line.

Решаемая техническая задача состоит в формировании воздействия устройства на блок одновременно в нескольких точках, расположенных, например, вдоль прямой линии.The technical problem to be solved consists in forming the effect of the device on the block simultaneously at several points located, for example, along a straight line.

Техническим результатам заявляемого изобретения является повышение надежности раскалывания крупногабаритных протяженных объектов с прогнозируемым направлением разрушения объекта, обеспечение требуемого усилия, необходимого для раскалывания каждого конкретного объекта.The technical results of the claimed invention is to increase the reliability of splitting large-sized extended objects with a predicted direction of destruction of the object, providing the required effort required to split each specific object.

Технический результат достигается тем, что в устройство ударного действия, содержащее корпус с внутренним цилиндром, с установленным в нем поршнем с рабочим инструментом, источник сжатого газа, сообщенный с надпоршневым объемом цилиндра, узел удержания поршня в исходном положении и средство демпфирования, введено от двух и более идентичных поршней с рабочим инструментом, размещенных каждый в своем рабочем цилиндре, устройство снабжено коллектором, размещенным между источником сжатого газа и надпоршневым объемом цилиндров и сообщенным каналом с источником сжатого газа и каналами с одинаковой пропускной способностью с каждым надпоршневым объемом, объем камеры коллектора выбран из условия плавной подачи газа на поршни, при этом задействование каждого поршня осуществляется за счет открытия собственных запорных устройств, а число узлов удержания и средств демпфирования соответствует количеству поршней.The technical result is achieved by the fact that in the percussion device comprising a housing with an inner cylinder, with a piston installed in it with a working tool, a source of compressed gas in communication with the piston volume of the cylinder, a piston holding unit in the initial position, and damping means are introduced from two and more identical pistons with a working tool, each located in its own working cylinder, the device is equipped with a manifold located between the source of compressed gas and the piston volume of the cylinders and communicated a channel with a source of compressed gas and channels with the same throughput with each over-piston volume, the volume of the collector chamber is selected from the condition of smooth gas supply to the pistons, while each piston is activated by opening its own locking devices, and the number of retention units and damping means corresponds to the number pistons.

Введение в устройство двух и более идентичных поршней с рабочим инструментом, размещенных каждый в своем рабочем цилиндре, с числом узлов удержания и средств демпфирования, соответствующих числу введенных поршней, позволяет надежно раскалывать крупногабаритные протяженные объекты с прогнозируемым направлением разрушения объекта и обеспечивать требуемое усилие, необходимое для раскалывания каждого конкретного объекта. Введение коллектора, соединенного с помощью заявляемых признаков, и выбор объема его камеры обеспечивают выравнивание давления для равномерного распределения сжатого газа по каналам задействования каждого из поршней. Соответствие количества запорных устройств количеству поршней позволяет задействовать число поршней, необходимое для раскалывания каждого конкретного объекта с обеспечением требуемого усилия и мест воздействия на объект.The introduction into the device of two or more identical pistons with a working tool, each placed in its own working cylinder, with the number of retention nodes and damping means corresponding to the number of introduced pistons, allows reliably splitting large-sized extended objects with a predicted direction of destruction of the object and providing the required force required for splitting each specific object. The introduction of a collector connected using the claimed features, and the choice of the volume of its chamber provide pressure equalization for uniform distribution of compressed gas through the channels of each of the pistons. The correspondence of the number of locking devices to the number of pistons allows you to use the number of pistons necessary for splitting each specific object with the provision of the required force and places of impact on the object.

На Фиг.1 показано сечение одного из рабочих цилиндров предлагаемого устройства с рабочим инструментом вместе с сечением коллектора, источника сжатого газа и запорным устройством.Figure 1 shows a cross section of one of the working cylinders of the proposed device with a working tool along with a cross section of the collector, the source of compressed gas and the locking device.

На Фиг.2 показано сечение варианта предлагаемого устройства с четырьмя рабочими цилиндрами в районе расположения надпоршневых объектов, вместе с сечением источника сжатого газа, камеры коллектора, каналов и запорных устройств.Figure 2 shows a cross section of a variant of the proposed device with four working cylinders in the area of the location of the above-piston objects, together with a cross section of the source of compressed gas, the collector chamber, channels and locking devices.

На Фиг.3 показано запорное устройство, располагаемое на каждом канале, подводящем газ к надпоршневому пространству в положении «закрыто».Figure 3 shows the locking device located on each channel supplying gas to the above-piston space in the closed position.

На Фиг.4 показано запорное устройство, показанное на Фиг.3 в положении «открыто».Figure 4 shows the locking device shown in Figure 3 in the "open" position.

Устройство конкретного выполнения содержит источник сжатого газа выполненный в виде взрывной камеры 1, с газогенерирующим зарядом, например ВВ 11, размещенным в полости 9 взрывной камеры 1, снабженной затвором 14 с отверстием 15 для проводки элементов подрыва ВВ 12, коллектор 2, содержащий камеру коллектора 8 с каналами 7 для подводки газа к надпоршневым объемам 5 рабочих цилиндров 3 и каналом 10 для подводки газа высокого давления из взрывной камеры, причем каналы 7 снабжены запорными устройствами 6 с перепускными отверстиями 13.The device of a specific implementation contains a source of compressed gas made in the form of an explosive chamber 1, with a gas-generating charge, for example, explosive 11, located in the cavity 9 of the explosive chamber 1, equipped with a shutter 14 with an opening 15 for wiring blasting elements BB 12, a collector 2, containing a collector chamber 8 with channels 7 for supplying gas to the above-piston volumes 5 of the working cylinders 3 and channel 10 for supplying high pressure gas from the explosive chamber, and the channels 7 are equipped with locking devices 6 with bypass openings 13.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В полость 9 взрывной камеры 1 помещается газогенерирующий заряд 11 с вынесенными за пределы камеры элементами для его подрыва. Устройство размещается над разрушаемым объектом 16, при этом исходное расстояние H между рабочим инструментом 4 и разрушаемым объектом 16 выбирается из условия оптимального сочетания массы рабочего инструмента, характеристик разрушаемого объекта и скорости соударения рабочего инструмента с объектом.In the cavity 9 of the explosive chamber 1 is placed a gas-generating charge 11 with elements taken out outside the chamber to undermine it. The device is placed above the destructible object 16, while the initial distance H between the working tool 4 and the destructible object 16 is selected from the condition of the optimal combination of the mass of the working tool, the characteristics of the destructible object and the speed of impact of the working tool with the object.

Число рабочих цилиндров 3, задействованных для раскалывания каждого конкретного объекта 16, может варьироваться от 2 и более рабочих цилиндров 3, содержащихся в установке (в иллюстрированном варианте - 4). Включение в работу каждого рабочего цилиндра 3 производится путем открытия запирающего устройства 6 этого цилиндра перед каждым конкретным задействованием устройства.The number of working cylinders 3 used to split each specific object 16 can vary from 2 or more working cylinders 3 contained in the installation (in the illustrated embodiment, 4). The inclusion in the work of each working cylinder 3 is made by opening the locking device 6 of this cylinder before each specific operation of the device.

После задействования газогенерирующего заряда 11 (подрыва ВВ) газы из полости 9 взрывной камеры 1 через канал 10, соединяющий полости взрывной камеры и коллектора, проходят в камеру 8 коллектора 2, а затем через каналы 7 коллектора 2 и отверстия 13 запорного устройства 6 задействованных рабочих цилиндров проходят в надпоршневые полости 5 рабочих цилиндров 3 и разгоняет рабочие инструменты 4 этих рабочих цилиндров до требуемых скоростей, вследствие чего рабочие инструменты, ударяя по разрушаемому объекту 16, раскалывают последний, причем линия раскола примерно совпадает с линией, соединяющей точки удара рабочих инструментов по разрушаемому объекту. Были проведены опыты заявляемого устройства с двумя рабочими цилиндрами по раскалыванию гранитного блока. Линия раскола совпала с линией воздействия рабочих инструментов на объект.After activating the gas-generating charge 11 (detonating explosives), gases from the cavity 9 of the explosive chamber 1 pass through the channel 10 connecting the cavities of the explosive chamber and the collector into the chamber 8 of the collector 2, and then through the channels 7 of the collector 2 and the holes 13 of the locking device 6 of the involved working cylinders pass into the over-piston cavities 5 of the working cylinders 3 and accelerates the working tools 4 of these working cylinders to the required speeds, as a result of which the working tools, striking the destructible object 16, split the latter, and the line cola approximately coincides with the line connecting the points of impact of working tools on the destructible object. Experiments were carried out on the inventive device with two working cylinders for splitting a granite block. The split line coincided with the line of impact of working tools on the object.

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить раскалывание крупногабаритных блоков горных пород и бетонных конструкций при помощи газов, находящихся в сосудах под высоким давлением, в том числе при помощи продуктов взрыва промышленных ВВ, пороховых зарядов и других газовых источников, подрываемых в специальных взрывных камерах, причем наличие нескольких рабочих цилиндров позволяет варьировать число рабочих инструментов, воздействующих на разрушаемый объект в зависимости от его размера, прочности и необходимости обеспечения линии раскола в заданном направлении.The application of the proposed device allows for the splitting of large-sized rock blocks and concrete structures using gases in high-pressure vessels, including with the help of industrial explosive products, powder charges and other gas sources that are detonated in special explosive chambers, moreover, working cylinders allows you to vary the number of working tools acting on the destructible object, depending on its size, strength and the need to provide Nia split line in a given direction.

Claims (1)

Устройство ударного действия, содержащее корпус с внутренним цилиндром, с установленным в нем поршнем с рабочим инструментом, источник сжатого газа, сообщенный с надпоршневым объемом цилиндра, узел удержания поршня в исходном положении и средство демпфирования, отличающееся тем, что в устройство введено от двух и более идентичных поршней с рабочим инструментом, размещенных каждый в своем рабочем цилиндре, и снабжено коллектором, размещенным между источником сжатого газа и надпоршневым объемом цилиндров и сообщенным каналом с источником сжатого газа и каналами с одинаковой пропускной способностью с каждым надпоршневым объемом, объем камеры коллектора выбран из условия плавной подачи газа на поршни, при этом задействование каждого поршня осуществляется за счет открытия собственных запорных устройств, а число узлов удержания и средств демпфирования соответствует количеству поршней. A shock device comprising a housing with an inner cylinder, with a piston installed in it with a working tool, a source of compressed gas in communication with the cylinder’s above-piston volume, a piston holding unit in the initial position, and damping means, characterized in that two or more are inserted into the device identical pistons with a working tool, each placed in its own working cylinder, and equipped with a manifold located between the source of compressed gas and the piston volume of the cylinders and the communicated channel with the source m of compressed gas and channels with the same throughput with each over-piston volume, the volume of the collector chamber is selected from the condition of smooth gas supply to the pistons, while each piston is activated by opening its own locking devices, and the number of retention units and damping means corresponds to the number of pistons.
RU2008107248/03A 2008-02-26 2008-02-26 Impact device RU2368782C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107248/03A RU2368782C1 (en) 2008-02-26 2008-02-26 Impact device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107248/03A RU2368782C1 (en) 2008-02-26 2008-02-26 Impact device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2368782C1 true RU2368782C1 (en) 2009-09-27

Family

ID=41169611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008107248/03A RU2368782C1 (en) 2008-02-26 2008-02-26 Impact device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368782C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208333U1 (en) * 2021-07-28 2021-12-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» IMPACT FOR CRUSHING AND PLASTIC DEFORMATION OF MATERIALS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АБУБАКИРОВ В.Ф. и др. Буровое оборудование. Справочник. Том 2. Буровой инструмент. - М.: Недра, 2003, с.184-185. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208333U1 (en) * 2021-07-28 2021-12-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» IMPACT FOR CRUSHING AND PLASTIC DEFORMATION OF MATERIALS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI111871B (en) Device and method of breaking material
KR102517885B1 (en) Blasting Method using Liner applied to Primer, Booster and Charge in a blasthole
EP1855737A1 (en) System and method for controlling access to features of a medical instrument
RU2368782C1 (en) Impact device
US7708178B2 (en) Handheld pneumatic tool for breaking up rock
RU2403534C2 (en) Method and device of horizontal blasthole charging
CA2880114C (en) Hyper-pressure pulse excavator
CN217520348U (en) CO2 detonation stamping cylinder group
CN108731560B (en) Blasting structure of high-efficient blasting unit
RU2076801C1 (en) Driving mechanism of portable percussive tool
RU2001268C1 (en) Well rock breaker
RU2422637C1 (en) Hard rock or concrete destructing device
RU2194151C2 (en) Device for perforation and gas-dynamic treatment of formation
RU2107255C1 (en) Hose charge with controlled energy release for separation of block stone
RU77350U1 (en) DEVICE FOR CRUSHING STONE BLOCKS
SU1127396A1 (en) Method of breaking cracked rock
RU1786257C (en) Device for destruction of rocks and monolithic objects
Singh et al. Deflagration studies with NG-based P sub (5) explosives
Afanasenkov et al. The use of utilizable explosives to increase the efficiency of an explosion
UA123139C2 (en) METHOD OF CAMOUFLET DESTRUCTION OF MOUNTAIN MASS IN OPEN MINING WORKS
UA66487A (en) Torpedo with enlarged work range for dilatation rock opening
UA23241U (en) Method for charging wells at implementation of blast operations