SU1670121A1 - Устройство дл направленного разрушени монолитных объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  отбойки пород отрывом от массива. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  отрыва части монолита без упоров в дно скважины. Устройство содержит силовой цилиндр (Ц) 1 с поршнем 3. Сквозь Ц 1 и поршень 3 пропущен шток (Ш) 2 с буртом дл  упора в поршень 3 и клиновой распорный конец (К) 4. Цанга 5 св зана с Ц 1 и охватывает К 4. На Ц 1 жестко закреплен узел нанесени  удара по концу Ш 2, оппозитному К 4. Между упором Ш 2 и цангой 5 расположен узел радиального распора в виде расположенных вокруг Ш 2 и упруго св занных между собой сегментов 7 со скосами на внутренних поверхност х дл  взаимодействи  с К 4. После ввода цанги 5 в скважину и подачи рабочего тела в рабочую полость Ц 1 поршень 3 вдавливает К 4 в цангу 5, раздвига  ее лепестки, которые внедр ютс  клиновыми выступами в стенку породы. Наноситс  удар по Ш 2, затем К 4 взаимодействует с сегментами 7, которые расшир ютс  в стенки скважины, и усилие идет на отрыв породы в сторону усть . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Ю // f 5

21 1 322 I 13 /« 16 15 // IS

. UJ..j/,/,./ ,./

ж

Д-Vv У. ,|

2J

|0

ы

о

S

Изобретение относитс  к горному делу, в частности к устройствам дл  разрушени  горных пород, и может быть использовано при невзрывной отбойке горной массы в проходческих и очистных забо х, при раздельной отработке тонких жил драгоценных металлов и т.д.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  отрыва части монолита без упора в дно скважины.

На чертеже показано устройство в скважине до включени  в работу, продольный разрез.

Устройство включает силовой цилиндр

Iсо штоком 2 и поршнем 3. На штоке 2 выполнен буртик, который размещен в полости поршн  3. Оба конца штока 2 пропущены через торцовые крышки силового цилиндра 1. Распорный клиновой конец 4 штока пропущен через цангу 5, жестко соединенную с торцом силового цилиндра 1. На этом конце штока вокруг него между цангой 5 и торцовым упором 6 размещен узел радиального распора, состо щий из уп- ругосв занных между собой сегментов 7, поджатых к цанге 5 пружиной 8. С наружной поверхности сегменты 7 снабжены поперечными 9 инденторами (или фрикционным материалом , например резиной), обеспечивающими их сцепление со стенками скважины 10. Внутренние поверхности

I1сегментов 7 выполнены со скосами с возможностью взаимодействи  с клиновым концом 4 штока 2. Цилиндрический участок 12 штока 2 размещен в полости 13 корпуса 14 узла нанесени  ударов. Корпус 14 этого узла соосно и жестко соединен с силовым цилиндром 1. В полости 13 корпуса 14 размещен ступенчатый поршень-боек 15 с каналами 16, соедин ющими полость 13 с полостью 17. Задн   крышка 18 корпуса 14 выполнена с возможностью осевого перемещени . В корпусе И выполнены каналы

19,соедин ющие полость 13 с атмосферой. Механизм перекрыти  каналов 19 на чертеже не показан. В крышке 18 имеетс  канал

20,соедин ющий полость 17с источником питани . Каналы 21 и 22 соедин ют полости пр мого 23 и обратного 24 хода силового цилиндра 1 с источником питани .

Устройство работает следующим образом .

Цанга 5 вводитс  в скважину 10. В полость 23 пр мого хода силового цилиндра 1 через канал 22 подаетс  рабоча  среда (сжатый воздух, жидкость), под воздействием которой поршень 3 упираетс  в буртик штока 2 и выталкивает шток 2 через цангу 5. При этом клиновой конец 4 штока 2 взаимодействует с лепестками цанги 5 и прижимает их к стенкам скважины 10. Этому способствует усилие пружины 8 и избыточное давление в полости 13, действу  на торец цилиндрического участка 12 штока 2. За счет этих усилий в стенках скважины 10 в плоскости касани  клиновых выступов лепестков цанги возникает кругова  область концентрации напр жений. Избыточное давление в

полости 13 создаетс  при закрытом канале 19, поскольку сжатый воздух от источника питани  через канал 20 крышки 18 поступает в полость 17 и через каналы 16 в полость 13. При одинаковом давлении в полост х 13

и 17 поршень-боек 15 за счет разности площадей поперечного сечени  перемещаетс  в крайнее правое положение. При резком открывании канала 19 давление в полости 13 сравниваетс  с атмосферным и поршеньбоек 15 за счет избыточного давлени  в полости 17 разгон етс  в корпусе 14 и наносит удар по торцу цилиндрического участка 12 штока 2. Дл  получени  наибольшей энергии удара (за счет уменьшени  величины

падени  давлени  в полости 17 при перемещении поршн -бойка 15) поршень-боек 15 и крышка 18 выполнены пустотелыми. Изменение хода поршн -бойка 15 достигаетс  За счет осевого перемещени  крышки 18.

Ударный импульс через шток 2 и цангу 5 передаетс  на стенки скважины 10, вызывает возникновение поперечной трещины в

плоскости клиновых выступов. В передаче импульса поршень 3 не участвует, так как буртик штока 2 свободно перемещаетс  в сторону цанги 5. Дальнейшее перемещений штока под статическим давлением вызывает внедрение клиновых выступов цанги 5 в трещину и ее развитие вглубь массива. После выхода из цанги 5 линовой участок 4 штока 2 взаимодействует со скошенными поверхност ми 11 сегментов 7, вызыва  радиальные перемещени  последних. За счет инденторов 9 сегменты 7 сцепл ютс  со стенками скважины 10 и распираютс  в ней, создава  упор дл  штока 2. При его дальнейшем проталкивании через цангу 5 происходит приложение раст гивающих усилий к берегам поперечной трещины и ее развитие до выхода на свободную поверхность без упора в дно скважины.

После отделени  блока от массива в полость 24 через канал 21 подаетс  рабоча  среда и поршень 3 возвращает шток 2 в крайнее правое положение. При этом сегменты 7 за счет упругих св зей перемещаютс  радиально к оси штока 2 и выход т из контакта со стенками скважины 10. Подача

сжатого воздуха через канал 20 при закрытых каналах 19 вызывает перемещение поршн -бойка 15 в крайнее правое положение и на этом завершаетс  подготовка устройства к последующему размещению в скважи- не и отделению блока горных пород от массива.

Таким образом, наличие между торцовым упором и цангой подпружиненного распорного узла, выполненного из упругосв занных сегментов, радиально перемещающихс  при взаимодействии с клиновым концом штока, обеспечивает своевременное приложение раст гивающих усилий к берегам поперечной трещины без упора торца штока в дно скважины, что значительно сокращает временные затраты при эксплуатации устройства.

Размещение в корпусе ударного узла только цилиндрического участка шТока, жесткое соединение корпусом ударного узла и силового цилиндра, а также выполнение задней крышки ударного узла с возможностью осево- го перемещени  позвол ет увеличить величину статического и динамического воздействи  на шток.

Claims (2)

1.Устройство дл  направленного разрушени  монолитных объектов, включающее силовой цилиндр с поршнем, шток с распорным клиновым концом, пропущенным через силовой цилиндр, и поршень, установленный с возможностью продольного перемещени  и имеющий буртик дл  упора в него поршн , цангу, охватывающую распорный клиновой конец штока и св занную с силовым цилиндром, упор на торце клинового конца штока и узел нанесени  ударов по выход щему из силового цилиндра концу штока, оппозитному клиновому концу, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  отрыва части монолита без упора в дно скважины, устройство снабжено узлом радиального распора, выполненным в виде упругосв занных между собой сегментов, расположенных вокруг штока между упором и цангой и имеющих скосы на внутренних поверхност х дл  взаимодействи  с клиновым концом штока.

2.Устройство поп, 1,отличающее- с   тем, что сегменты выполнены с поперечными инденторами на наружных поверхност х .