Результат интеллектуальной деятельности: ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КАМЕРНЫЙ ЗАРЯДЧИК ДЛЯ НЕПАТРОНИРОВАННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для механизированного заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, преимущественно в подземных горных работах.

Известно устройство для пневматического заряжания шпуров и скважин россыпным взрывчатым веществом, включающее бункер, дозирующую камеру с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровод сжатого воздуха и конусный затвор с перемещающим устройством, соединенные полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части (см. а.с. СССР №338638, МПК E21C 37/00, опубл. 15.05.1972). В данном устройстве перемещающее устройство конусного затвора выполнено в виде пневмоцилиндра, который поршнем перемещает шток и закрывает или открывает загрузочное отверстие.

Недостатком аналога является низкая надежность, связанная с заклиниванием пневмоцилиндра. Это происходит из-за того, что шахтный сжатый воздух содержит много воды (конденсата), вымывающей смазку между цилиндром и поршнем и даже при регулярной смазке часто происходит заклинивание поршня при работе устройства в шахте.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является порционный пневматический зарядчик типа ЗП-2, включающий бункер, дозирующую камеру с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровод сжатого воздуха и конусный затвор с перемещающим устройством, соединенные полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части (Л.И. Кантович, В.Г. Мерзляков. Горные машины и оборудование для подземных горных работ. М.: МГГУ, 2013, с. 306-307, рис. 6.55). В данном пневматическом зарядчике перемещающее устройство конусного затвора выполнено, подобно аналогу, в виде пневмоцилиндра, который поршнем перемещает шток и закрывает или открывает загрузочное отверстие.

Прототипу присущ такой же недостаток, как и аналогу, то есть низкая надежность. Перед каждым использованием устройств с пневмоцилиндром требуется уход и смазка, что снижает еще и эксплуатационные характеристики. Вместе с тем, использование пневмоцилиндра усложняет конструкцию зарядчика. Так как поршень должен быть притерт к цилиндрическому корпусу, что требует дополнительных затрат и точного оборудования.

Кроме того, аналог и прототип имеют еще один очень существенный недостаток - это возможность неуправляемой детонации взрывчатого вещества, которая может возникнуть в случае попадания посторонних предметов в дозирующую камеру, а затем в скважину при транспортировании их вместе с взрывчатым веществом по зарядному шлангу. Возможность попадания в дозирующую камеру посторонних предметов возникает из-за особенностей конструкции устройства, так как в нерабочем состоянии камера пневмозарядчика постоянно остается открытой, потому что пружина пневмоцилиндра, воздействующая на поршень и шток конусного затвора, держит загрузочное отверстие открытым. Этот недостаток конструкции делает зарядчики весьма опасными.

Техническим результатом является упрощение конструкции устройства и повышение надежности и безопасности заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами.

Технический результат достигается тем, что в пневматическом камерном зарядчике для непатронированных взрывчатых веществ, включающем бункер, дозирующую камеру с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровод сжатого воздуха, конусный затвор с перемещающим устройством, соединенные полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части, согласно изобретению перемещающее устройство выполнено в виде мембранного механизма, установленного в бункере на скобе, причем мембранный механизм состоит из корпуса с крышкой, между которыми закреплена мембрана, а под мембраной установлены пружина и шток, при этом шток мембранного механизма жестко соединен со штоком конусного затвора, а трубопровод сжатого воздуха снабжен четырехходовым краном.

Данный зарядчик позволит повысить надежность и безопасность заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен зарядчик в положении загрузки, на фиг. 2 - он же в положении заряжания.

Пневматический камерный зарядчик для непатронированных взрывчатых веществ включает бункер 1, дозирующую камеру 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 отверстиями, трубопровод сжатого воздуха 5 и 6, конусный затвор 7 с перемещающим устройством, соединенные полым штоком 8 с аэрирующими отверстиями 9 в нижней части. Перемещающее устройство выполнено в виде мембранного механизма, установленного в бункере 1 на скобе 10, причем мембранный механизм состоит из корпуса 11 с крышкой 12, между которыми закреплена мембрана 13, а под мембраной установлены пружина 14 и шток 15. При этом шток 15 мембранного механизма жестко соединен со штоком 8 конусного затвора 7. Трубопровод сжатого воздуха 5 снабжен четырехходовым краном 16.

Зарядчик работает следующим образом.

При установке четырехходового крана 16 в положение «загрузки» элементы конструкции зарядчика займут позицию, показанную на фиг. 1. В положении «загрузки» сжатый воздух поступает по трубопроводу 5 к мембранному механизму. Под воздействием давления сжатого воздуха мембрана 13 выгибается, сжимает пружину 14 и опускает шток 15, который в свою очередь давит на шток 8 и опускает конусный затвор 7. При этом отверстие 3 открывается и в дозирующую камеру 2 поступает взрывчатое вещество из бункера 1. После заполнения дозирующей камеры 2 четырехходовой кран 16 переводят в положение «заряжание» и элементы конструкции зарядчика займут позицию, показанную на фиг. 2. При этом пружина 14 разжимается, возвращая мембрану 13 в исходное положение. Воздух из-под крышки 12 через трубопровод 5 стравливается в атмосферу. Шток 15 поднимается, закрывая отверстие 3 конусным затвором 7. Одновременно по трубопроводу 6 сжатый воздух поступает в полость штока 8, выходит через аэрирующие отверстия 9 в дозирующую камеру 2 и транспортирует взрывчатое вещество через отверстие 4 в зарядный шланг, а затем в скважину.

В нерабочем состоянии зарядчика мембранный механизм обеспечивает постоянное прижатие конусного затвора 7 к краям загрузочного отверстия 3 и исключает попадание посторонних предметов в дозирующую камеру 2, что повышает не только надежность, но и безопасность работы зарядчика. Кроме того, такая конструкция не требует ухода, чем обеспечивается надежная бесперебойная и эффективная работа зарядчика в любой момент. Вместе с тем простота изготовления мембранного механизма, которая не требует сверхточного изготовления, упрощает конструкцию зарядчика в целом и повышает надежность его работы.

Использование предлагаемого пневматического зарядчика по сравнению с прототипом позволит упростить конструкцию, повысить надежность и безопасность заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами.