Claims (1)
Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано в устройствах импульсного наг нетани воды в горный массив дл пылеподавлени , дегазации, предотвращени внезапных выбросов и горных ударов, с целью регулировани частоты и силы гидроударных импульсов. Цель изобретени - обеспечение возможности использовани генератора уда ных импульсов дл повышени эффектив ности устройств дл нагнетани воды в горньш массив за счет регулировани силы и частоты гидроударных импульсов и дл упрощени конструкции ,генератора. На фиг. 1 изображена конструктивна схема устройства дл импульсного нагнетани воды в горньй массив, нижнее положение золотника; на фиг. 2 - то же, верхнее положение зо лотника. Устройство содержит напорную водную магистраль 1, обратный клапан 2 реле 3 давлени , герметизатор шпура 4, генератор ударных импульсов, содержащий напорную камеру 5, корпус 6 гидроцилиндра двустороннего действи и узел 7 дистанционного автоматического управлени . Гидроцилиндр двустороннего действи содержит поршень 8, которьй имеет возможность взаимодействовать посредством штока 9 с напорной камерой 5. Узел 7 дистанционного автоматического управлени включает импульсное гидрораспределительное устройство в виде двухступенчатого двухпозиционного четырехходового золотника 10. Кроме того , генератор гидроударных импульсов дл импульсного нагнетани воды в горньй массив содержит гидроаккумул тор 11, обратный клапан 12 и приводной гидронасос 13. Двухступенчатый двухпозиционный четырехходовой золотник 10 содержит первую ступень и герметично прижат регулируемой пружиной 14 к установочному седлу в корпусе 15 с образованием торцовой полости 16 управлени . Втора ступень золотника 10 с большей площадью поперечного сечени выполнена с возможностью перекрыти сливной кольцевой расточки 17 в корпусе 15 от св зи с торцовой полостью 18 управлени со стороны большей ступени . Кроме того, на наружной поверхности тела золотника 10 выполнена кольцева проточка 19, посто нно св занна каналом 20 с камерой 21 рабочего хода гидроцилиндра двустороннего действи и периодически сообщаема со сливной кольцевой расточкой 17 и кольцевой расточкой 22, котора посто нно св зана с гидроаккумул тором 11. Кольцева проточка 19 в теле золотника 10 в исходном положении своими кромками перекрьшает на величину h св зь ее с дополнительной кольцевой расточкой 22 и осуществл ет взаимосв зь со сливной кольцевой расточкой 17 через открытый кольцевой зазор прот женностью h,,. Конструктив ltl .J f afv о Avvjri -1 h, и h (фиг. 1), ные величины ( фиг. 2.) характери1 2 зуют величины открыти и перекрыти соответствующих расточек корпуса 3 15 золотником 10 соответственно в его нижнем и верхнем положени х. Та как сливна кольцева расточка 17 соединена со сливом, то и кольцева проточка 19 в теле золотника 10 и поршнева полость 21 в исходном положении соединены со сливом. Гидроаккумул тор 11 через обратньй клапан 12 и гидролинию 23 соединен с нагнетательной магистралью 24, кото ра св зана с приводным гидронасосом 13. Приводной гидронасос 13 пос то нно св зан гидролинией 25 со взвод щей камерой 26 гидроцилиндра двустороннего действи и с торцовой полостью 16 управлени . Настройка золотника 10 на давление срабатывани осуществл етс регулируемой пружиной 14 при помощи винта 27. Генератор ударных импульсов и устройство дл импульсного нагнетани воды в горный массив работают следуклцим образом. При включении приводного гидрона соса 13 (фиг. 1) рабоча жидкость под давлением поступает из нагнетательной магистрали 24 по гидролинии 23 через обратный клапан 12 в гидро аккумул тор 11, производ его зар дку , и в торцовую полость 16 управлени со стороны первой ступени двухступенчатого двухпозиционногочетьфехходового золотника 10. Кроме того, рабоча жидкость поступает по гидролинии 25 в камеру 21 рабоче го хода, осуществл перемещение пор н 8 со штоком 9 в крайнее верхнее положение. Одновременно при перемещ нии поршн 8 со штоком 9 в верхнее положение из напорной водной магист рали 1 через обратный клапан 2 прои ходит подача порции воды в напорную камеру 5 через канал, выполненный в ней. По достижении поршнем 8 со штоком 9 крайнего верхнего положени и окончании зар дки гидроаккумул тора 11, давление рабочей жидкости возрастает до величины, на которую настроен усилием регулируемой пружи ны 14 золотник 10. Усилие регулируе мой пружины 14 выбираетс , исход и величины требуемого рабочего давлени в гидросистеме и площади попере ного сечени первой ступени золотни ка 10. После преодолени давлением рабоч жидкости усили регулируемой пружи06 ны 14 происходит отрьш тела золотника 10 от седла и рабоча жидкость, поступающа в торцовую полость 18 со стороны второй ступени, начинает воздействовать на увеличившуюс площадь второй ступени. Так как усилие от давлени рабочей жидкости намного превышает усилие регулируемой пружины 14, то золотник 10 резко перемещаетс вверх, проходит перекрытие h и осуществл ет при этом открытие св зи сливной кольцевой расточки 17 с торцовой полостью 18 управлени со стороны большей ступени (фиг. 2). Давление рабочей жидкости во всех полост х и гидролини х начинает падать до сливного. Одновременно золотник 10, перемеща сь и пройд перекрытие h2, осуществл ет закрытие св зи посредством канала 20 камеры 21 рабочего хода со сливной кольцевой расточкой 17 и открывает св зь их с кольцевой расточкой 22, котора посто нно св зана с гидроаккумул тором 11. Рабоча жидкость из гидроаккумул тора 11 поступает по каналу 20 в камеру 21 рабочего хода и начинает перемещать поршень 8 со штоком 9 в нижнее положение. По мере перемещени поршн 8 рабоча жидкойть из взвод щей камеры 26 по гидролини 25 удал етс на слив. Шток 9 перемещаетс в напорной гидрокамере 5 вниз, сжима наход щуюс там воду. Вода, наход ща с в напорной гидрокамере 5 и выжимаема оттуда перемещающимс вниз штоком 8, на который в данньй момент воздействует давление рабочей жидкости, выбрасьшаемой из гидроаккумул тора 11, через реле 3 давлени и герметизатор шпура 4 поступает в горный массив. Когда поршень 8 со штоком 9 опусд щей камеры 26 рабочей жидкости падает до минимума, при котором усилие регулируемой винтом 27 пружины 14 становитс большим, чем сила воздействи на поперечное сечение золотника 10 давлени рабочей жидкости , в торцовой полости 18 со стороны второй ступени. В результате этого золотник 10 возвращаетс в исходное нижнее положение (фиг. 1), т.е. перекрьшает св зь торцовой полости 16 управлени со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой 17. После того, как золотник 10 садитс на установочное седло, цикл работы генератора ударных импульсов в устройстве дл импульсного нагнетани воды в горный массив повтор етс в автоматическом режиме. Период задержки золотника 10 в нижнем положении (фиг. 1) регулируетс временем зар дки гидроаккумул тора 11 и временем реверса поршн 8 со штоком 9 гидроцилиндра 6 двустороннего действи . Задержка золотника 10 в верхнем положении (фиг. 2) определ етс временем истечени из взвод щей камеры 26, которое зависит от регулируемой величины потенциаль ой энергии, накопленной в гидроаккумул торе 11. Измен регулируемой пружиной 1А при помощи винта 27 величину настройки давлени срабатьтани золотника 10 и производительность приводного гидронасоса 13, мож но в широких пределах варьировать частотой следовани импульсов, продолжительностью и объемом импульсного нагнетани воды в горньй массив. Повьпиение эффективности нагнетани воды в горный массив в пред,пагаемом устройстве по сравнению с из вестными достигаетс тем, что определ ющие параметры: частота следова ни импульсов, объем нагнетани вод величина давлени , сила удара и про должительность импульсного нагнетани могут быть выбраны оптимальными соответствующей настройкой двухступенчатого двухпозиционного четьфехходового золотника 10 и приводного гидронасоса 13. Формула изобретени Генератор ударных импульсов, вкл корпус гидрохщлиндра двусто06« роннего действи , поршень со штоком, образующими напорную, взвод щую камеру и камеру рабочего хода, гидроаккумул тор , нагнетательную и сливную магистрали, гидронасос и узел управлени , состо щий из корпуса распределител с установочным седлом и сливной расточкой и двухступенчатого золотника с расточкой, у которого втора ступень имеет большую плотадь поперечного сечени , чем перва ступень , образующа с корпусом распределител торцовую полость управлени , отличающийс тем. что, с целью обеспечени возможности использовани генератора ударных импульсов дл повышени эффективности устройств дл нагнетани воды в горный массив за счет регулировани силы и частоты гидроударных импульсов и дл упрощени конструкции генератора , в корпусе распределител выполнена дополнительна кольцева расточка , сливна расточка корпуса выполнена кольцевой, причем расточка двухступенчатого золотника также выполнена кольцевой по его наружной поверхности и ее полость гидравлически св зана с камерой рабочего хода и с возможностью периодического сообщени - со сливной кольцевой расточкой в корпусе распределител , а также через дополнительную кольцевую расточку - с гидроаккумул тором, при этом двухступенчатый золотник подпружинен и установлен с возможностью сообщени торцовой полости управлени со стороны первой ступени со сливной кольцевой расточкой корпуса распределител , причем гидронасос посто нно соединен с взвод щей камерой , а в напорной камере вьшолнен канал дл сообщени с напорной водной магистралью.The invention relates to the mining industry and can be used in devices for pulsed water pulling into a mountain massif for dust suppression, degassing, prevention of sudden outliers and rock bursts, in order to control the frequency and strength of hydrostatic impulses. The purpose of the invention is to provide the possibility of using a generator of successful pulses to increase the efficiency of devices for injecting water into the rock mass by adjusting the strength and frequency of the hydrostatic pulses and to simplify the design of the generator. FIG. 1 shows a structural diagram of a device for pulsed injection of water into a rock mass, the lower position of the spool; in fig. 2 - the same, the top position of the hopper. The device comprises a pressure water line 1, a check valve 2 of a pressure relay 3, a hole 4 sealing device, a shock pulse generator comprising a pressure chamber 5, a double-acting hydraulic cylinder body 6, and a remote automatic control unit 7. The double-acting hydraulic cylinder contains a piston 8, which has the ability to interact through the rod 9 with a pressure chamber 5. The remote automatic control unit 7 includes a pulsed hydro-distributing device in the form of a two-stage two-position four-way slide valve 10. In addition, the hydropercussion pulse generator for pulsed water injection into the furnace massif contains hydroaccumulator 11, check valve 12 and drive hydraulic pump 13. Two-stage two-way four-way Lotników 10 comprises a first stage and sealingly pressed against an adjustable spring 14 to the mounting seat 15 in the housing to form a control cavity end face 16. The second stage of the valve 10 with a larger cross-sectional area is made with the possibility of overlapping the drain ring bore 17 in the housing 15 from communication with the end control cavity 18 from the larger stage. In addition, an annular groove 19 is made on the outer surface of the body of the spool 10, which is permanently connected by a channel 20 to a chamber 21 of a working stroke of a double-acting hydraulic cylinder and periodically connected to a drain ring boring 17 and an annular boring 22, which is permanently connected to the hydraulic accumulator 11 The annular groove 19 in the body of the spool 10 in the initial position with its edges intersects by an amount h its connection with the additional annular boring 22 and interconnects with the drain annular boring 17 through the open The extent of the annular gap h ,,. The constructs ltl .J f afv о Avvjri -1 h, and h (fig. 1), the magnitudes (fig. 2.) characterize1 2 the magnitudes of the opening and closing of the corresponding body bores 3 15 with the spool 10, respectively, in its lower and upper positions . Since the annular bore 17 is connected with the drain, the annular groove 19 in the body of the spool 10 and the piston cavity 21 in the initial position are connected to the drain. The accumulator 11 through the check valve 12 and the hydroline 23 is connected to the discharge line 24, which is connected to the drive hydraulic pump 13. The drive hydraulic pump 13 is connected to the hydraulic line 25 with the double-acting hydraulic cylinder 26 and the end cavity 16 of the control. Adjusting the spool 10 to the actuation pressure is carried out by the adjustable spring 14 with the aid of a screw 27. A shock pulse generator and a device for pulsed injection of water into the mountain massif operate in the following way. When the drive hydron pump 13 (Fig. 1) is turned on, the working fluid under pressure flows from the discharge line 24 through the hydroline 23 through the check valve 12 to the hydro accumulator 11, to charge it, and to the front control cavity 16 from the first stage of the two-stage two-position four-way valve spool 10. In addition, the working fluid enters via hydroline 25 into the chamber 21 of the working stroke, moving the pore n 8 with the rod 9 to the extreme upper position. At the same time, when the piston 8 moves with the rod 9 to the upper position from the pressure water main 1, a portion of water flows into the pressure chamber 5 through a channel made in it through the check valve 2. When the piston 8 with the rod 9 reaches the extreme upper position and the charging of the hydroaccumulator 11 is completed, the pressure of the working fluid increases to the value that is adjusted by the force of the adjustable spring 14 of the spool 10. The force of the adjustable spring 14 is selected, the outcome and the values of the required working pressure the hydraulic system and the cross-sectional area of the first stage of the spool 10. After overcoming the working fluid pressure by the force of the adjustable spring 14, the body of the spool 10 is removed from the seat and the working fluid entering the face The second cavity 18 on the side of the second stage begins to affect the increased area of the second stage. Since the force from the pressure of the working fluid is much higher than the force of the adjustable spring 14, the spool 10 abruptly moves upwards, passes overlap h, and at the same time opens the connection of the overflow annular bore 17 to the front control cavity 18 from the larger stage (Fig. 2) . The pressure of the working fluid in all cavities and hydrolines begins to drop to the drain. At the same time, the spool 10, moving and passing overlap h2, closes the communication through the channel 20 of the working stroke chamber 21 with the drain annular bore 17 and opens their connection with the annular boring 22, which is permanently connected to the hydroaccumulator 11. Operating fluid from the hydroaccumulator, the torus 11 enters through the channel 20 into the chamber 21 of the working stroke and begins to move the piston 8 with the rod 9 to the lower position. As the piston 8 moves, the working fluid from the charging chamber 26 along the hydroline 25 is removed to the drain. The rod 9 moves downward in the pressure chamber 5, compressing the water therein. The water in the pressure hydraulic chamber 5 and squeezed out by the downwardly moving stem 8, which is affected by the pressure of the working fluid ejected from the hydraulic accumulator 11, through the pressure relay 3 and the hole seal 4 is fed into the mountain range. When the piston 8 with the rod 9 of the lowering chamber 26 of the working fluid drops to a minimum, at which the force of the spring 14 regulated by the screw 27 becomes greater than the force acting on the cross section of the spool 10 of the working fluid pressure, in the end cavity 18 from the second stage. As a result, the spool 10 returns to its initial lower position (Fig. 1), i.e. overlaps the connection of the control end cavity 16 from the first stage side to the drain ring boring 17. After the slide valve 10 sits on the mounting seat, the cycle of the shock pulse generator in the pulsed water injection unit in the mountain massif is repeated in automatic mode. The delay time of the spool 10 in the lower position (Fig. 1) is controlled by the charging time of the hydraulic accumulator 11 and the reverse time of the piston 8 with the rod 9 of the double-acting cylinder 6. The delay of the spool 10 in the upper position (Fig. 2) is determined by the outflow time from the charging chamber 26, which depends on the regulated value of the potential energy stored in the accumulator 11. Change the adjustable pressure 1A of the spool 10 to adjust the adjustable spring 1A and the performance of the drive hydraulic pump 13, can be varied over a wide range by the pulse frequency, the duration and the volume of the pulse injection of water into the rock mass. Compared with the known parameters, the efficiency of injection of water into the mountain massif in the preliminary device is achieved by determining the following parameters: pulse repetition frequency, water injection volume, pressure value, impact force, and pulse injection duration can be selected by an appropriate two-stage setting. two-way four-spool spool 10 and a driven hydraulic pump 13. Claims of the invention Impulse generator, including hydraulic cylinder case double-sided action, the rod with the rod forming the pressure chamber, the cocking chamber and the working stroke chamber, the hydroaccumulator, the discharge and discharge lines, the hydraulic pump and the control unit consisting of the distributor housing with the mounting seat and the drain boring and a two-stage spool with a boring, in which the second stage has a larger cross-section flank than the first step, which forms an end control cavity with the distributor case, characterized in that. that, in order to make it possible to use a shock pulse generator to increase the efficiency of devices for injecting water into the mountain massif by adjusting the force and frequency of hydropercussion pulses and to simplify the generator design, an additional annular bore is made in the distributor case, the body is bore the two-stage spool is also made annular over its outer surface and its cavity is hydraulically connected with the working stroke chamber and the possibility of periodic communication — with a drain ring bore in the distributor case, and also through an additional ring bore — with accumulator, the two-stage spool is spring-loaded and installed with the possibility of communication of the end cavity control from the first stage with the drain ring boring of the distributor case, and the hydraulic pump It is connected to the charging chamber, and in the pressure chamber a channel is made for communication with the pressure water line.
77
2020
21 821 8
2626
1.2.1.2.
Фмг.1Fmg.1