SU1231959A1 - Гидроимпульсатор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и предназначено дл  разрушени  материалов пульсирующими стру ми жидкости повьппенного давлени ,

Целью данного изобретени   вл етс  повышение эффективности гидроотбойки за счет увеличени , давлени  в импульсе.

На чертеже изображен глдроимпульсатор ,

Гидрокмпульсатор содержит гидро- пневмоаккумулйтор 1, соедине1шьй с подвод щей магистралью 2 и ударным трубопроводом состо щим из двух отрезков 3 и 4 соответственно большего и меньшего диаметров, между которыми установлен генератор 5 колеба- . НИИ с по.ршнем клапаном 6,. сбросной насадкой 7 и воздушной полостью 8, .

На конце отрезка 4 ударного трубопровода меньшего диаметра установлен обратный клапан 9, за которым i расположен дополнительный гидропнев- моаккумул тор 10, в корпусе которого расположены ограничительна  решётка 1, разделительна  мембрана 12 и газова  полость 13. К подмбмбранной полости 14 гидропневмоаккумул тора 10 подсоединеп дополиительньй генератор 15 колебаний, в корпусе которого расположен дифференциальньй пор- шейь со штоком 17, имеющим конус- иый наконечтпс 1.6, взаимодействующий с седлЬм 19. .

Заседательное пространство 20 кйа- пана сообщенЬ. с рабочей насадкой 21. Запоршнева  йолость 22 клапана йод- .соединена к источнику посто нного давлени , ..

10

1$

4$

Гидроимпупьсатор работйёт следующим образом.

После открыти  дйступа жидкости из подвод о1е1) магистрали 2. гидро- импульсатор с помощью воздушной rto- лостИ 6 вводитс  в режим автоколебаний , каждый период которых состоит из двух фаз: низкой и высокой.

Низка  фаза колебаний наступает fiocjie перемещеии  поршй -клапана 6 в крайн&е правое положение. При этом прекращаетс  гидравлическа  св зь между отрезками 3 и. 4 ударного трубопровода и отрезок 3 сообщаетс  со сбросной насадкой 7. Давление жидкое- ти в зоне генератора 5 колебаний уменьшаетс  и по отрезку 3 ударного трубопровода распростран етс  к гидро12319591

пневмоаккумул тору 1 волна пониженного по сравнению с давлением в подвод щей магистрали 2 давлени , отража сь от него волной давлени , близко- J го подводимому. Обычно в низкой фазе между генератором 5 колебаний и гид- ропневмоаккумул тором 1 распростран ютс  3-5 волн пониженного давлени  (такой режим назьгоаетс  таранньм, и именно он позвол ет значительно повысить давление). С приходом к генератору 5 колебаний каждой последующей отраженной волны скорость движени  жидкости по отрезку 3 трубопровода и давление в зоне генератора 5 колебаний скачкообразно увеличиваетс .

Когда перепада давлени  на поршне-клапане 6 становитс  достаточно дл  его перемещени , он занимает И крайнее левое положение. Закрываетс  сбросна  насадка 7, отрезки 3 и 4 ударного трубопровода сообщаютс  между собой, заканчиваетс  низка  фаза колебаний и начинаетс  высо- ка  фаза.

При закрытии сбросной насадки 7, имеющей малое гидравлическое сопротивление , давление в зоне генерато ра 5 колебаний повьшгаетс  и становитс  вьш1е подводимого Волна этого повышенного давлени  распростран етс  по отрезкам 3 и 4 ударного трубопровода , причем скорость, движени  потока в отрезке 4 больше, чем в отрезке 3, так как его диаметр меньше. Таким образом, в обе стороны от гене- . ратора 5 колебаний распростран ютс  ударные волны одинакового давлени , но различной скорости движени  потр- . ка. Когда к генератору 5 колебаний возвратитс  отраженна  от гидропнев- моаккумул тора 1 волна, происходит перемещение поршн -клапана 6 в крайнее правое положение. Отрезок 3 ударного трубопровода сообщаетс  со сбросной насадкой 7, прекращаетс  его гидравлическа  св зь с отрезком 4, оканчиваетс  высока  фаза, и снова начинаетс  низка  фаза колебаний потока в отрезке 3.

15

30

35

40

SO

с другой стороны, в начале высокой фазы по отрезку 4 ударного трубопровода от генератора 5 колебаний также распростран етс  волна.предварительно повышенного давлени . Когда она достигает обратного клапана 9, он открываетс , и, проход  его, потбк встречает зак1А1тый допол.

с другой стороны, в начале высокой фазы по отрезку 4 ударного трубопровода от генератора 5 колебаний также распростран етс  волна.предварительно повышенного давлени . Когда она достигает обратного клапана 9, он открываетс , и, проход  его, потбк встречает зак1А1тый допол31231

нительный генератор 15 колебаний и может быть прин т только гидропнев- моаккумул тором 10„ Гидравлическое сопротивление движению потока возрастает , так как его перетоку в гидро- j пневмоаккумул тор 10 преп тствует предварительно сжатый воздух над мембраной 12. В результате этого скорость движени  потока уменьшаетс , что приводит к дополнительному ю росту его давлени . Благодар  этому поток преодолевает сопротивление сжатого воздзгха и втекает в подмем- бранную полость гидропневмоаккуму- л тора 10, отжима  кверху мембра- jj ну 12 Волна дополнительно повьппен- ного давлени  распростран етс  по отрезку 4 ударного трубопровода к генератору 5 колебаний. При равных длинах отрезков 3 и 4 к моменту при- JQ хода этой волны к генератору 5 колебаний к нему с другой стороны подходит волна давлени  отражени  от гидропневмоаккумул тора 1, что приводит к перемещению вправо поршн - 5 клапана 6, а значит к началу низкой фазы колебаний и прекращению гидравлической св зи между отрезками 3 и 4 ударното трубопровода, поэтому давление у генератора 5 колебаний со стороны отрезка 4 снижаетс  до величины несколько большей, чем под- водимое давление, а скорость движени  потока становитс  равной нулю и волна этого давлени  и нулевой скорости распростран етс  по отрез- ку 4 в сторону обратного клапана 9- По достижении этой волной обратно- го клапана он закрываетс , так как давление, действующее на него со стороны гидропневмоаккумул тора 10, больше. В результате давление перед обратнш клапаном 9 снижаетс , и на этого давлени  и нулевой скорос- ти снова распростран етс  к генератору 5 колебаний. Колебани  потока жидкости в отрезке 4 (между двум  ту иками: закрытым обратным клапаном 9 и генератором 5 колебаний) продолжаютс  с постепенным снижением давлени  до тех пор, пока не окончитс  низка  фаза колебаний потока в отрезке 3 трубопровода и снова не установитс  гидравлическа  св зь между отрезками 3 и 4 ударного тру

40

45

50

55

31

j ю jj JQ 5

0

5

0

5

9594

бопровода. Как только гэто произойдет , снова наступит высока  фаза и по отрезку 4 ударного трубопровода снова пойдет к обратному клапану 9 волна предварительно повышенного давлени . Процесс повтор етс , и гидропневмоаккумул тор 10 снова принимает в себ  импульс (объем жидкости ) повышенного давлени . С увеличением прин того объема, а следовательно и сжати  воздуха в надмембран- ной газовой полости 13, гидравлическое сопротивление.гидропневмоаккумул тора 10 увеличиваетс , что влечет за собой и увеличение давлени  в волне, котора  возникает перед обратным клапаном 9 в высокой фазе. Зар дка гидропневмоаккумул фора 10 происходит до тех пор, пока давление воздуха над мембраной 13 (и давление жидкости под ней) не возрастет настолько, что сила действи , его на.площадь конусного наконечника 18 не станет больше силы действи  давлени  в запоршневой полости 22 на площадь поршн  16. Как только это произойдет, последний сместитс  вниз, сила, перемещающа  поршень 16, возрастет, так как давление со стороны гидропневмоаккумул тора 10 станет действовать уже на площадь всего штока 17, поршень 16 сместитс  вниз до упора, и поток жидкости под повышенным давлением станет истекать через рабочую насадку 21, Весь накопленный объем жидкости лсд . высоким давлением в виде импульсной струи воздействует на объект разрушени .

3. - , .- . - . .

Истечение жидкости через рабо- чую насадку 21 происходит при плавном снижении давлени  в гидропневмо- аккумул торе 10. Когда величина давлени  снизитс  настолько, что сила снизу (давление в полости 22 на площадь поршн  16) станет больше силы сверху (давление в гидропневмо- аккумул торе 10 на площадь штока 17), поршент 16 переместитс  вверх, доступ жидкости к рабочей насадке 21 прекращаетс , оканчиваетс  процесс разр дки гидропневмоаккумул тора 10 и снова начинаетс  его зар дка. Процесс работы повтор етс .

Claims (1)

1. ГИДРОИМПУЛЬСАТОР, включающий генератор колебаний, вход которого посредством ударного трубопровода большего диаметра и гидропневмоаккумулятора ^: сообщен с подводящей магистралью, а -выход через ударный.

   трубопровод меньшего диаметра - с входом дополнительного генератора колебаний, содержащего поршень со штоком, установленный в корпусе с образованием заседельной и запоршневой полостей, насадку и гццропневмоаккумулятор, и обратный клапан, отлич ающий с я тем, что, с целью повышения эффективности гид— роотбойки за счет увеличения давле- . ния в импульсе^ обратный клапан размещен в ударном трубопроводе меньшего диаметра при этом в корпусе дополнительного генератора колебаний со стороны запоршневой полости выполнено отверстие для подведения постоянного давления, а его гндропневмоаккумулятор установлен на ударном трубопроводе меньшего диаметра между его корпусом и обратным клапаном.

   Ί