RU2391148C1

RU2391148C1 - Resonator

Info

Publication number: RU2391148C1
Application number: RU2009115214/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Радкевич (RU); Николай Александрович Радкевич
Original assignee: Николай Александрович Радкевич
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-06-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention concerns vibration equipment and can be applied in construction and mining. To achieve the result, an eccentric weight with surface in the form of ring crown of blades is installed inside the resonator case for interaction with fuel flows coming from tangential nozzles. Ring crown of nozzles is positioned in annular groove of eccentric weight, which in turn communicates with the case cavity by tangential channels in peripheral wall of the eccentric weight.

EFFECT: enhanced reliability and improved economy of resonator operation is achieved by optimised generation of fuel flow.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике, конкретно к устройствам для генерирования механических колебаний, и может быть использовано в строительной индустрии, горной промышленности и других отраслях.The invention relates to vibration technology, specifically to devices for generating mechanical vibrations, and can be used in the construction industry, mining and other industries.

Известен пневматический вибровозбудитель, содержащий корпус и дебаланс с боковой поверхностью, предназначенной для взаимодействия с рабочей средой из тангенциальных сопел, расположенных во втулке, закрепленной на корпусе и охватывающей дебаланс. При этом полость между корпусом и этой втулкой с помощью специального патрубка с осевыми и радиальными каналами сообщена с источником энергоносителя, а полость между втулкой и дебалансом - с атмосферой. Дебаланс установлен на шаровых опорах и под действием струй из тангенциальных сопел может вращаться и перемещаться параллельно оси корпуса (А.с. СССР №1733119, МПК В06В 1/18, опубл. 15.05.92, бюл. №18).Known pneumatic vibration exciter containing a housing and unbalance with a side surface designed to interact with the working medium from tangential nozzles located in a sleeve mounted on the housing and covering the unbalance. In this case, the cavity between the housing and this sleeve with a special pipe with axial and radial channels communicates with the energy source, and the cavity between the sleeve and the unbalance with the atmosphere. The unbalance is mounted on ball bearings and, under the action of jets from tangential nozzles, can rotate and move parallel to the axis of the housing (AS USSR No. 1733119, IPC V06V 1/18, publ. 05.15.92, bull. No. 18).

Основным недостатком этого вибровозбудителя является сложное конструктивное исполнение из-за наличия дополнительных элементов и каналов системы распределения энергоносителя, а также сравнительно низкое использование внутреннего пространства корпуса, вызванного расположением втулки с тангенциальными соплами в последнем.The main disadvantage of this vibration exciter is the complex design due to the presence of additional elements and channels of the energy distribution system, as well as the relatively low use of the internal space of the housing caused by the location of the sleeve with tangential nozzles in the latter.

Наиболее близким устройством по конструктивному исполнению можно считать пневматический вибратор, содержащий корпус, закрепленную в нем втулку с тангенциальными соплами и установленный на подшипниках дебаланс с поверхностью, предназначенной для взаимодействия с потоками энергоносителя из тангенциальных сопел в виде кольцевого венца лопастей, причем полость втулки с тангенциальными соплами соединена с патрубком подачи энергоносителя, а полость корпуса соединена с атмосферой (Патент РФ №2098198, МПК 6 В06В 1/16, 1/18, опубл. 10.12.97, бюл. №34).The closest device for the design can be considered a pneumatic vibrator containing a housing, a sleeve fixed therein with tangential nozzles and an unbalance mounted on bearings with a surface designed to interact with energy flows from tangential nozzles in the form of an annular crown of blades, and the sleeve cavity with tangential nozzles connected to the supply pipe of the energy carrier, and the body cavity is connected to the atmosphere (RF Patent No. 2098198, IPC 6 V06V 1/16, 1/18, publ. 10.12.97, bull. No. 34).

К недостаткам этого пневматического вибратора можно отнести наличие при работе вибратора паразитного осевого усилия, действующего на торец дебаланса со стороны кольцевого венца лопастей за счет асимметрии динамических давлений энергоносителя, вызванной наличием одной торцевой поверхностью дебаланса в зоне взаимодействия энергоносителя с поверхностью дебаланса, что отрицательно сказывается на надежности подшипников и, как следствие, пневматического вибратора в целом, а также недоиспользование кинетической энергии потока энергоносителя.The disadvantages of this pneumatic vibrator include the presence of a parasitic axial force during operation of the vibrator acting on the end face of the unbalance on the side of the annular crown of the blades due to the asymmetry of the dynamic pressure of the energy carrier caused by the presence of one end surface of the unbalance in the zone of interaction of the energy carrier with the unbalance surface, which negatively affects the reliability bearings and, as a result, the pneumatic vibrator as a whole, as well as the underutilization of the kinetic energy of the energy flow rer.

Поэтому в основу изобретения поставлена задача создания сходного по конструкции с известным, но более надежного вибратора с улучшенным использованием энергоносителя.Therefore, the basis of the invention is the task of creating a similar in design to the well-known, but more reliable vibrator with improved use of energy.

Поставленная задача решается в вибраторе, который, как и прототип, содержит корпус, закрепленную в нем втулку с тангенциальными соплами и установленный на подшипниках дебаланс с поверхностью, предназначенной для взаимодействия с потоками энергоносителя из тангенциальных сопел в виде кольцевого венца лопастей, причем полость втулки с тангенциальными соплами соединена с патрубком подачи энергоносителя, а полость корпуса соединена с атмосферой. В отличие от известного кольцевой венец лопастей размещен в кольцевом пазу дебаланса, при этом кольцевой паз дебаланса соединен с полостью корпуса каналами. В частном случае выполнения вибратора каналы, соединяющие кольцевой паз дебаланса с полостью корпуса, могут быть выполненные в периферийной стенке дебаланса тангенциально.The problem is solved in a vibrator, which, like the prototype, contains a housing, a sleeve fixed therein with tangential nozzles and an imbalance mounted on bearings with a surface designed to interact with energy flows from tangential nozzles in the form of an annular crown of blades, and the sleeve cavity with tangential nozzles connected to the supply pipe of the energy carrier, and the cavity of the body is connected to the atmosphere. In contrast to the known annular crown of the blades is placed in the annular groove of the unbalance, while the annular groove of the unbalance is connected to the cavity of the housing by channels. In the particular case of the vibrator, the channels connecting the annular groove of the unbalance with the cavity of the housing can be made tangentially in the peripheral wall of the unbalance.

Предложенное исполнение вибратора уменьшает осевое усилие, действующее на дебаланс, и позволяет более полно использовать кинетическую энергию энергоносителя.The proposed design of the vibrator reduces the axial force acting on the unbalance, and allows you to more fully use the kinetic energy of the energy source.

На чертеже схематически изображен вибратор в разрезе с поперечным сечением на уровне тангенциальных сопел и каналов.The drawing schematically shows a vibrator in section with a cross section at the level of tangential nozzles and channels.

Вибратор содержит корпус 1, в котором закреплена втулка 2, имеющая тангенциальные сопла 3, и установлен дебаланс 4 с возможностью вращения на подшипниках 5. Полость втулки 2 выполнена ступенчатой в виде полости 6 и канала 7, переходящего в патрубок 8 подачи энергоносителя. Полость 9 корпуса 1, в которой располагается дебаланс 4, сообщена с атмосферой. Поверхность дебаланса 4, взаимодействующая с потоками энергоносителя из сопел 3, выполнена в виде кольцевого венца лопастей 10, которые размещены в кольцевом пазу 11 дебаланса 4. Кольцевой паз 11 соединен с полостью 9 каналами 12, расположенными тангенциально в периферийной стенке дебаланса 4.The vibrator includes a housing 1, in which a sleeve 2 is mounted, having tangential nozzles 3, and an unbalance 4 is mounted with the possibility of rotation on the bearings 5. The cavity of the sleeve 2 is made stepwise in the form of a cavity 6 and a channel 7, which passes into the energy supply pipe 8. The cavity 9 of the housing 1, in which the unbalance 4 is located, is in communication with the atmosphere. The unbalance surface 4, interacting with the energy flows from the nozzles 3, is made in the form of an annular crown of the blades 10, which are placed in the annular groove 11 of the unbalance 4. The annular groove 11 is connected to the cavity 9 by channels 12 located tangentially in the peripheral wall of the unbalance 4.

Вибратор работает следующим образом.The vibrator works as follows.

Подача энергоносителя под давлением осуществляется через патрубок 8, далее по каналу 7 в полость 6 втулки 2. Из этой полости через тангенциальные сопла 3 энергоноситель формируется в потоки в виде косых струй, которые взаимодействуют с лопастями 10 в виде кольцевого венца, размещенными в кольцевом пазу 11. При взаимодействии с лопастями 10 кинетическая энергия потоков энергоносителя сообщает дебалансу 4 вращательное движение. Наличие у кольцевого паза 11 симметричных боковых стенок уменьшает паразитное динамическое давление энергоносителя в осевом направлении на дебаланс 4, а также позволяет более полно использовать энергию потоков энергоносителя. Далее энергоноситель под остаточным давлением через каналы 12, расположенные тангенциально в периферийной стенке дебаланса 4, поступает в полость 9 и в атмосферу, добавляя энергию для вращения дебаланса 4 за счет направленного истечения энергоносителя из каналов 12. При вращении дебаланса 4 со смещенным центром масс создается вынуждающая сила, которая через подшипники 5 передается на корпус 1, сообщая ему круговые механические колебания.The energy supply under pressure is carried out through the pipe 8, then through the channel 7 into the cavity 6 of the sleeve 2. From this cavity, through the tangential nozzle 3, the energy carrier is formed into streams in the form of oblique jets, which interact with the blades 10 in the form of an annular ring, placed in the annular groove 11 . When interacting with the blades 10, the kinetic energy of the energy flows gives the unbalance 4 rotational motion. The presence of symmetrical side walls in the annular groove 11 reduces the parasitic dynamic pressure of the energy carrier in the axial direction to the unbalance 4, and also allows more fully use the energy of the energy carrier flows. Then, the energy carrier under residual pressure passes through the channels 12 located tangentially in the peripheral wall of the unbalance 4 into the cavity 9 and into the atmosphere, adding energy to rotate the unbalance 4 due to the directional flow of the energy carrier from the channels 12. When the unbalance 4 rotates with a shifted center of mass, force transmitted through bearings 5 to housing 1, giving it circular mechanical vibrations.

Из описания конструкции и работы предложенного вибратора видно, что он, как и прототип, достаточно прост и может запускаться и работать в любом пространственном положении, но при этом более надежен и экономичен в эксплуатации.From the description of the design and operation of the proposed vibrator, it can be seen that it, like the prototype, is quite simple and can start and work in any spatial position, but is more reliable and economical in operation.

Claims

1. A vibrator comprising a housing, a sleeve fixed therein with tangential nozzles and an unbalance mounted on bearings with a surface designed to interact with energy flows from tangential nozzles in the form of an annular crown of blades, the cavity of the sleeve with tangential nozzles connected to the energy supply pipe, and the cavity of the housing is connected to the atmosphere, characterized in that the annular crown of the blades is placed in the annular groove of the imbalance, while the annular groove of the imbalance is connected to the cavity of the housing Anal.

2. The vibrator according to claim 1, characterized in that the channels connecting the annular groove of the unbalance with the cavity of the housing are made tangentially in the peripheral wall of the unbalance.