SU657174A1

SU657174A1 - Hydraulic pulser

Info

Publication number: SU657174A1
Application number: SU762333259A
Authority: SU
Inventors: Виктор Георгиевич Мерзляков; Владислав Маркович Керничанский
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1976-03-10
Publication date: 1979-04-15

Description

(54) ГИДРОИМПУЛЬСАТОР(54) HYDRO IMPULSATOR

Изобретение относитс к области разрушени горных пород с помощью импульсных гидравл гческих струй.The invention relates to the field of rock destruction using pulsed hydraulic jets.

Известен гидроимпульсатор дл подачи воды повышенного давлени на разрушаемый объект, включающий напорный трубопровод, СТВОЛЫ с насадками разных диаметров и клапаны 1J A known impulse for supplying pressurized water to a destructible object, including a pressure pipe, BARS with nozzles of different diameters and valves 1J

Однако известный гидроимпульсатор имеет низкую эксплуатационную надежность .However, the known pulse has a low operational reliability.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс гидроимпульсатор, включающий напорный водовод, разр дник рабочий и сбросно СТВОЛЫ с насадками и запорное устройство 2 .The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a hydraulic pulsator, including a pressure conduit, a discharge switch and a discharge valve and a stop device 2.

Цель изобретени - обеспечение эффективности разрушени горных пород путем увеличени кратности повышени давлени .The purpose of the invention is to ensure the effectiveness of rock destruction by increasing the rate of increase in pressure.

Это достигаетс тем, что запорное устройство выполнено в виде поршневого ударника с обратным клапаном и снабжено каналами дл периодического сообщени рабочего и сбросного стволов с напорным водоводом.This is achieved by the fact that the locking device is made in the form of a piston hammer with a check valve and is provided with channels for periodically communicating the working and discharge shafts to the pressure conduit.

На чертеже схематически изображен предлагаемый гидроимпульсатор в разрезе .The drawing shows schematically the proposed hydraulic pulsator in the section.

Гидроимпульсатор включает в себ напорный водовод 1, разр дник 2, рабочий 3 и сбросной 4 СТВОЛЫ с насадками раз- ных диаметров. Запорное устройство гидроимпульсатора с пневмогидроприводом имеет корпус 5, поршневой ударник 6 с каналами и обратным клапаном 7, водовод 8 с трехходовым краном 9, переводную трубку 1О, регулируемые дроссели 11 и 12, ПОЛОСТЬ 13 со сжатым газом и разделительную диафрагму 14.The impulse includes a pressure conduit 1, discharge 2, worker 3 and waste 4 STEM with nozzles of different diameters. Shut-off device of a pneumatic-hydraulic actuator has a body 5, a piston hammer 6 with channels and a check valve 7, a water line 8 with a three-way valve 9, a transfer pipe 1O, adjustable chokes 11 and 12, CAVITY 13 with compressed gas and separation diaphragm 14.

Работает гидроимпульсатор следующим образом.Powered pulse as follows.

При положении трехходового крана 9, показанном на чертеже, вода от напорного водовода 1 поступает через водовод 8 в ПОЛОСТЬ А и через регулируемый дроссель 11 и переводную трубку 1О - в по- лость Б, а также через каналы ударника 6 и обратный клапан 7 - к насадку рабочего ствола 3. Так как давлени в полос т х А и Б равны, а со стороны нанорного водовода на ударник воздействует скоростной напор, то ударник находитс в крайнем правом положение и вс вода поступает от нанорного водовода 1 к насадку рабоче го ствола 3. При новороте крана 9 напорный водовод 1 отсекаетс от нолости А и она сообщае с с атмосферой, в результате чего сбра сываетс вода из полости А. При этом давление в полости А становитс много меньше, чем в полости Б, и за счет перенада давлени ударник 6 перемещаетс в крайнее левое положение, открыва дополнительный доступ воды через свои каналы от нанорного водовода 1 к сбросному стволу 4. При таком положении ударника с помощью его каналов и обратного клапана 7 рабочий 3 и сбросной 4 .стволы сообщены с напорным водоводом 1 При возврате трехходового крана 9 в исходное положение вода от напорного водовода 1 поступает в полость А. Удар ник 6 за счет резкого повышени давле ни в полости А. до давлени , равного в напорном водоводе 1, и за счет скорост- ного напора, действующего со стороны напорного водовода 1, начинает перемещатьс вправо, перекрыва доступ водь: к сбросному стволу 4, т, е. в системе происходит резкое увеличение гидравлического сопротивлени . Перед ударником 6 возникает гидравлический удар. Наступает фаза повышенного, давлени . Давле ние .воды перед ударником б, в его кана. лах и рабочем стволе 3 резко возрастает Это же давление распростран етс через водовод 8 в полость А и через дроссель 11 и переводную трубку10 - в полость. . Б. Так как увеличение давлени в полос ти Б задерживаетс дросселем 11, пере водной трубкой 10 и сбрасыванием пневм привода (сжатого газа в полости 13), то давление в полости А будет больше, чем в полости Б, За счет большого перепада давлений ударник 6 ускоренно перемещает с к насадку рабочего ствопа 3. При этом закрываетс обратный клапан 7, что при водит к запиранию полости рабочего ство . ла 3., Ударник 6 выталкивает воду из рабочего ствола 3 через его насадок с давдением , превышающим псшученное от гки - равлического удара на величину,- завис щу от соотношени площадей ударника 6. В период фазы повышенного давлени волна повышен)1ого давлени распростран етс по водоводу 1 ю разр днику 2 и отражаетс от него в виде волны нормального давлени , близкого к давлению в магистральном водоводе. За врем движени волны давлени к разр днику 2 и обратно ударник 6 занимает крайнее правое положение, а давление воды в полост х А и Б выравниваетс , но вследствие замедленного перетока воды через переводную трубку 10, регулируемый дроссель 11 Исрабатывани пневмоприводу давление в полости Б в момент подхода отраженной волны нормального давлени от разр дника 2 к запорному устройству больше, чем в полости А, поэтому ударник 6 перемещаетс в крайнее левое положение, открыва доступ воды от напорного водовода 1 через свои каналы к сбросному стволу 4 и через обратный клапан 7 к рабочему стволу 3, вследствие чего гидравлическое сопротивление системы резко уменьшаетс , расход вр- ды через ударник 6 увеличиваетс и давление воды перед запорным устройством резко снижаетс . С этого момента фаза повышенного давлени кончаетс , наступает фаза пониженного давлени . Волна пониженного давлени движетс к разр днику 2 и отражаетс от него в виде волны нормального давлени , близкого к давлению в магистральном водоводе. За врем дви- , жени этой волны к разр днику и обратно давлени в полост х А и Б выравниваютс , а при подходе отраженной волны к запорному устройству давление в полости А становитс больше, чем в полости Б, так как увеличение давлени в полости Б задерживаетс переводной трубкой 1О, npoccejjeM 11 и сжатым газом в полости 13, Ударник 6 начинает перемещатьс вправо, перекрыва доступ воды к сбросному стволу 4, при этом возникает гидравлический удар, кончаетс фаза пониженного давлени и наступает фаза повышенного давлени . Процесс работы гидроимпульсатора повтор етс , а система входит в режим автоколебаний. Регулировка частоты автоколебаний осуществл етс дроссел ми 11 и 12. Формула Изобретени Гидроимпульсатор,. включающий напорный водовод, разр дник, рабочий и сбросной стволы с насадками и запорное устройство , отличающийс тем, что, с целью обеспечени эффективности разрушени горных пород путем увеличени кратности повышени давлени , запорное устройство выполнено в виде поршневого ударника с обратным клапаном и снабжено каналами дл периодического 65 46 сообщени рабочего и сбросного стволоь с напорным водоводом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 19827О. кл. Е 21 С 45/ОО, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 244991. КЛ.Е21 С 45/00, 1969.When the three-way valve 9 is shown in the drawing, water from the pressure conduit 1 flows through conduit 8 into CAVITY A and through an adjustable choke 11 and transfer pipe 1O to cavity B, as well as through the channels of the striker 6 and check valve 7 to nozzle of the working shaft 3. Since the pressures in the bands m x A and B are equal, and from the nano duct the velocity head acts on the impactor, the drummer is in the rightmost position and all the water flows from nano duct 1 to the nozzle of the working shaft 3. When novorote crane 9 pressure water g 1 is cut off from bed A and it coalesces with the atmosphere, as a result of which water from cavity A is discharged. In this case, the pressure in cavity A becomes much less than in cavity B, and due to the pressure change, the impactor 6 moves to the extreme left position , opening additional access of water through its channels from the nano conduit 1 to the discharge shaft 4. In this position, the striker through its channels and the check valve 7, the operating 3 and the discharge 4. The barrels communicate with the pressure conduit 1 When the three-way valve 9 returns to its original position Yes, from the pressure conduit 1 enters the cavity A. The impactor 6 due to a sharp increase in pressure in the cavity A. to a pressure equal to that in the pressure conduit 1, and due to the velocity head acting from the pressure conduit 1, begins to move to the right , blocking the access of water: to the waste barrel 4, i.e., in the system there is a sharp increase in the hydraulic resistance. Before the striker 6, a water hammer occurs. There comes a phase of increased pressure. The pressure of the water in front of the drummer b, in his cana. and the working shaft 3 increases sharply. The same pressure spreads through conduit 8 into cavity A and through throttle 11 and transfer pipe 10 into the cavity. . B. Since the increase in pressure in the B band is delayed by the throttle 11, the transfer tube 10 and the pneumatic drive (compressed gas in the cavity 13) is dropped, the pressure in cavity A will be greater than in cavity B, due to the large pressure drop, the impactor 6 rapidly moves from to the nozzle of the operating valve 3. At the same time, the check valve 7 is closed, which leads to the locking of the working cavity. la 3., Drummer 6 pushes water out of working shaft 3 through its nozzles with pressure exceeding the pressure from the shock - by an amount of impact, - depending on the ratio of the areas of the impactor 6. During the pressure phase, the wave rises to the first pressure The conduit 1 is bit 2 and is reflected from it as a normal pressure wave close to the pressure in the main conduit. During the movement of the pressure wave to the discharge plate 2 and back, the striker 6 occupies the extreme right position, and the water pressure in cavities A and B is equalized, but due to the slowed flow of water through the transfer pipe 10, adjustable throttle 11 the return pressure of the normal pressure from the surge unit 2 to the shut-off device is larger than in cavity A, therefore the impactor 6 moves to the extreme left position, opening water from the pressure conduit 1 through its channels to the waste the barrel 4 and through the check valve 7 to the working barrel 3, as a result of which the hydraulic resistance of the system decreases sharply, the flow through the hammer 6 increases and the water pressure before the shut-off device decreases sharply. From this point on, the overpressure phase ends, the underpressure phase begins. The underpressure wave moves to discharge 2 and is reflected from it in the form of a wave of normal pressure close to the pressure in the main conduit. During the movement of this wave to the discharge and back pressure in the cavities A and B are equalized, and when the reflected wave approaches the locking device, the pressure in cavity A becomes greater than in cavity B, since an increase in pressure in cavity B is delayed transfer pipe 1O, npoccejjeM 11 and compressed gas in cavity 13, drummer 6 begins to move to the right, blocking the access of water to the discharge shaft 4, a hydraulic shock occurs, the reduced pressure phase ends and the increased pressure phase begins. The operation of the pulse pump is repeated, and the system enters self-oscillation mode. The frequency of the self-oscillations is controlled by the throttles 11 and 12. Formula of the Invention The impulse ,. including a discharge conduit, a discharge, a working and discharge barrels with nozzles and a locking device, characterized in that, in order to ensure the effectiveness of rock destruction by increasing the pressure increase ratio, the locking device is designed as a reciprocating hammer with a check valve and provided with channels for periodic 65 46 messages of the worker and waste trunk with the pressure conduit. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate number 19827O. cl. Е 21 С 45 / ОО, 1968. 2. USSR author's certificate No. 244991. КЛ.Е21 С 45/00, 1969.