камерный питатель пневмотранспортной установки

Формула изобретения

Камерный питатель пневмотранспортной установки, содержащий загрузочный бункер, дозирующую камеру, пневмоцилиндр, снабженный радиальными отверстиями и расположенный внутри дозирующей камеры, запорный клапан, закрепленный на штоке пневмоцилиндра, транспортный и воздушный трубопроводы, отличающийся тем, что пневмоцилиндр помещен в кожух с образованием зазора между кожухом и пневмоцилиндром, причем кожух снабжен упорами, которые установлены на днище дозирующей камеры с образованием зазора между кожухом и днищем дозирующей камеры, а в кожухе напротив горловины транспортного трубопровода выполнено сопло, при этом камерный питатель снабжен воздушным клапаном мгновенного действия, смонтированным на днище дозирующей камеры с наружной стороны и соединенным с воздушным трубопроводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к взрывным работам и может найти применение в горнодобывающей промышленности при заряжании шпуров и скважин взрывчатыми веществами (ВВ).

Известен камерный питатель пневмотранспортной установки, зарядчик ЗП-2, содержащий бункер, цилиндрическую дозирующую камеру, переходящую в конус, сопряженный с транспортным трубопроводом, и запорный клапан, закрепленный на штоке поршня пневмоцилиндра, при этом шток выполнен полым и снабжен радиальными отверстиями.

Главным недостатком этого зарядчика является низкая (1,06 г/см³ max) и неравномерная по длине шпура (1,06 - 0,75 г/см³) плотность заряжания ВВ, что влечет за собой уменьшение энергии взрыва и, соответственно, уменьшение отбитой породы.

Известен камерный питатель пневмотранспортной установки, зарядчик РПЗ, содержащий загрузочный бункер, дозирующую камеру, пневмоцилиндр, снабженный радиальными отверстиями в его нижней части и расположенный внутри дозирующей камеры, запорный клапан, закрепленный на штоке пневмоцилиндра, транспортный и воздушный трубопроводы.

Недостатком данного зарядчика также является низкая (до 1,1 г/см³max) и неравномерная по длине шпура плотность заряжания ВВ. Это объясняется тем, что сжатый воздух подается в зарядчик с помощью клапана прямого действия, размещенного на входном воздуховоде на некотором расстоянии от самого питателя. Такая конструкция может обеспечить только плавное нарастание давления воздуха, что не позволяет получить высокую и достаточно равномерную плотность укладки ВВ по длине шпура (скважины).

Целью предлагаемого изобретения является повышение плотности заряжания взрывчатых веществ.

Поставленная цель достигается тем, что пневмоцилиндр зарядчика помещен в кожух с образованием зазора между кожухом и пневмоцилиндром, причем кожух снабжен выступами, которые поставлены на днище дозирующей камеры с образованием зазора между кожухом и днищем дозирующей камеры, а в кожухе напротив горловины транспортного трубопровода выполнено сопло, при этом камерный питатель снабжен воздушным клапаном мгновенного действия, смонтированного на днище дозирующей камеры с наружной стороны и соединенного с воздушным трубопроводом.

При просмотре патентных и научно-технических источников подобные отличительные признаки не были обнаружены. Между тем они принципиально изменяют весь процесс заряжания гранулированных ВВ, позволяя получить дополнительный эффект, а именно: импульсное (взрывное) возрастание давления сжатого воздуха в дозирующей камере в момент включения камерного питателя с последующей полной его отдачей; возможность интенсивной аэрации гранулированных ВВ и дополнительного их разгона в начале транспортного трубопровода как в момент включения питателя, так и в продолжении всего времени транспортирования (заряжания). Все это позволяет в отличие от прототипа получить высокую (до 1,24 г/см³) и достаточно равномерную (1,24 - 1,13 г/см³ плотность заряжания ВВ по всей длине шпура (скважины).

Предлагаемое зарядное устройство (камерный питатель пневмотранспортной установки) поясняется чертежом, где изображен поперечный разрез зарядчика (левая часть - запорный клапан закрыт, правая - открыт).

Предлагаемый камерный питатель содержит загрузочный бункеру установленный на горловине дозирующей камеры 2, запорный клапан 3, закрепленный на штоке поршня 4 пневмоцилиндра 5, в котором выполнены радиальные отверстия 6, при этом запорный клапан 3 снабжен возвратной пружиной 7. Пневмоцилиндр 5 помещен в кожух 8, в котором выполнено сопло 9, расположенное напротив транспортного трубопровода 10. Камерный питатель снабжен воздушным клапаном мгновенного действия 11, смонтированным на днище дозирующей камеры 2 с наружной стороны и соединенный с одной стороны с шлангом дистанционного управления 12 и кнопкой управления 13, а с другой стороны - с воздушным шлангом 14. На нижнем торце кожуха 8 выполнены выступы (упоры) 15, которыми он упирается в днище дозирующей камеры 2, образуя зазор между кожухом и днищем дозирующей камеры.

Предлагаемый камерный питатель работает следующим образом.

В бункер 1 засыпают гранулированное ВВ до верхнего края. Так как запорный клапан 3 под действием возвратной пружины 7 находится в нижнем положении, ВВ просыпается в дозирующую камеру 2, заполняя весь ее объем - питатель готов к работе. Оператор вставляет конец транспортного трубопровода 10 в шпур и нажимает кнопку управления 13. Воздушный клапан 11 срабатывает, сжатый воздух из магистрали по шлангу 14 поступает под поршень 4 пневмоцилиндра, поднимая поршень 4 вверх вместе с запорным клапаном 3, сжимая возвратную пружину 7. В самом конце своего хода поршень 4 нижней кромкой открывает радиальные отверстия 6 и, продолжая движение вверх, плотно прижимает запорный клапан 3 к горловине дозирующей камеры 2, обеспечивая ее герметичность. Сжатый воздух проходит через радиальные отверстия 6 в полость между кожухом 8 и стенкой пневмоцилиндра 5. Часть сжатого воздуха сразу поступает в сопло 9 и с большой скоростью струей направляется в горловину транспортного трубопровода 10, в котором пока нет или почти нет ВВ, создавая в нем движущийся поток воздуха. С момента начала работы сопла 9, в горловине транспортного трубопровода 10 возникает подсасывающий эффект, как в обыкновенном струйном насосе, что повышает интенсивность разгона первых частиц ВВ, начинающих поступать в транспортный трубопровод 10. Этот эффект имеет место в продолжении всего времени работы питателя. Оставшаяся часть сжатого воздуха, не попавшая в сопло 9, движется вниз и через аэрационный зазор 16 между кожухом 8 и днищем дозирующей камеры 2 также с достаточно большой скоростью устремляется в дозирующую камеру 2 вдоль поверхности ее днища и стенок, аэрируя находящееся в ней ВВ и вытесняя его в горловину транспортного трубопровода 10, где ВВ подхватывается струей воздуха из сопла 9 и на него начинает действовать подсасывающий эффект. Так как ВВ имеет инерцию покоя, то начало его поступления к горловине транспортного трубопровода 10 несколько задерживается по отношению к началу работы сопла 9, что позволяет сначала разогнать воздух в транспортном трубопроводе, а потом ввести туда аэрированное ВВ. Импульсное поступление большого количества сжатого воздуха в дозирующую камеру 2, наличие сопла 9 и аэрационного зазора 16 и неодновременное начало их работы обеспечивают возможность с момента срабатывания клапана 11 получить условия для резкого и сильного разгона аэрированного ВВ как в начале транспортного трубопровода 10, так и по всей его длине, причем образующийся разгон сохраняется до окончания цикла работы предлагаемого камерного питателя. Это позволяет получить высокую и достаточно равномерную плотность укладки ВВ по всей длине шпура. По окончании укладки ВВ в шпур оператор отпускает кнопку 13, клапан 11 срабатывает, перекрывая доступ сжатого воздуха в дозирующую камеру 2, поршень 4 вместе с запорным клапаном 3 под действием возвратной пружины 7 опускается вниз, ВВ из бункера 1 просыпается в зарядную камеру 2, заполняя ее - питатель снова готов к работе.

По сравнению с прототипом (зарядчик РПЗ) предлагаемый зарядчик (камерный питатель) позволяет получить высокую, до 1,24 г/см³ плотность заряжания, которая достаточно равномерно (1,24 - 1,13 г/см³) сохраняется (поддерживается) по всей длине шпура (скважины), что позволяет в свою очередь повысить энергию взрыва и следовательно увеличить количество отбитой горной массы.