устройство для разрушения горных пород и других минеральных сред

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД И ДРУГИХ МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД, содержащее корпус, размещенные в корпусе штангу с породоразрушающим наконечником, шток и плунжер, установленный с возможностью взаимодействия с бойком ударной машины, жидкостную камеру, образованную в корпусе и размещенную между штоком и плунжером, отличающееся тем, что, с целью повышения энергии удара, камера выполнена в виде цилиндра, внутренние стенки которого имеют переменное сечение, при этом в малом сечении цилиндра расположен плунжер, а в большом - шток, жестко связанный со штангой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия для разрушения горных пород и других минеральных сред и может быть использовано в перфораторах, гидроударниках, механизмах и других подобных устройствах, в которых энергия удара от бойка передается разрушаемой среде через промежуточное звено (волновод).

Известно ударное устройство, которое включает жестко связанный с волноводом шток, на который через жидкостную камеру осуществляют непосредственно передачу энергии удара [1].

Известно устройство для разрушения горных пород, содержащее корпус, размещенные в корпусе штангу с породоразрушающим наконечником, шток и плунжер, установленный с возможностью взаимодействия с бойком ударной машины, жидкостную камеру, образованную в корпусе и размещенную между штоком и плунжером [2].

Известные устройства обладают недостаточной энергией удара для эффективного разрушения горных пород и других минеральных сред.

Цель изобретения - повышение энергии удара.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разрушения горных пород и других минеральных сред, содержащем корпус, размещенные в корпусе штангу с породоразрушающим наконечником, шток и плунжер, установленный с возможностью взаимодействия с бойком ударной машины, жидкостную камеру, образованную в корпусе и размещенную между штоком и плунжером, камера выполнена в виде цилиндра, внутренние стенки которого имеют переменное сечение, при этом, в малом сечении цилиндра размещен плунжер, а в большом - шток, жестко связанный со штангой.

Известны технические решения, в которых элементы ударной системы (боек и волновод) выполняют из материалов с различными акустическими свойствами. Однако, и в этом случае уровень передаваемой энергии ограничен и не достигает тех значений, которые реализуются в предложенной группе технических решений. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство включает корпус 1, выполненный в виде цилиндра переменного сечения. В малом сечении цилиндра установлен плунжер 2, взаимодействующий с бойком 3 ударной машины (не показана). В большом сечении корпуса установлен шток 4, жестко соединенный со штангой 5, взаимодействующий с пружиной 6 и оснащенный породоразрушающим наконечником 7, находящимся в контакте с разрушаемой средой 8. Пространство 9 между штоком и плунжером заполнено жидкостью и представляет собой жидкостную камеру переменного сечения.

Устройство работает следующим образом.

Боек 3 ударной машины наносит удары по плунжеру 2. Создаваемое при этом давление жидкости в камере через шток 4 формирует волну деформации в штанге 5. Дойдя до породоразрушающего наконечника 7 волна деформации производит разрушение среды 8. Пружина 6 возвращает шток 4 в исходное положение.

Податливость жидкой среды зависит от ее физических свойств и высоты столбиков в малом (h₁) и большом (h₂) сечениях корпуса 1. Усилие, возникающее на контакте боек-плунжер при неизменной энергии удара, зависит от массы плунжера. При уменьшении диаметра плунжера, может быть передан в среду больший уровень энергии удара, что и обеспечивает размещение плунжера в малом сечении цилиндра.