Гидравлическое ударно-скалывающее устройство

Изобретение относится к подземной строительной технике, может быть использовано в горной промышленности для проведения подземных выработок и строительстве объектов оборонного назначения.

Известно гидравлическое ударное устройство, включающее корпус, боек, имеющий поршень и шток, пневмоаккумулятор, взводящую камеру, напорную и сливную гидролинии, распределительный узел (патент РФ №94584, МПК E02F 9/22, Е01С 19/30, опубл. в 2010 г.).

Недостатком такого устройства является предложенная компоновка распределительного узла и изделия в целом, не предназначенная для реализации поточной технологии разрушения горных пород.

Техническая задача состоит в расширении области внедрения механического способа разрушения крепких горных пород ударным способом для осуществления поточной технологии строительства подземных сооружений без нарушения сплошности вмещающих пород, например, трещин, образующихся при взрывной проходке выработок.

Поставленная задача достигается тем, что гидравлическое ударно-скалывающее устройство содержит сообщенный с каналом подачи рабочей среды направляющий блок, неподвижно закрепленный на турели и выполненный с проточками на внутренней поверхности, инструмент ударного действия, камеру взвода - обратного хода и пневмоаккумулятор - камеру прямого хода, расположенные в энергетическом модуле, который выполнен с винтовыми направляющими для перемещения по проточкам направляющего блока и установлен в направляющем блоке с помощью механизма подачи, имеющего подшипники и стопорные кольца, смонтированного на направляющем блоке для введения энергетического модуля при помощи подшипников и зубчатого зацепления в посадочное гнездо направляющего блока.

Технический результат заключается в расширении применения механического способа разрушения крепких горных пород, применении гидравлических приводов и ударных устройств типа «таран» в качестве элемента ударной системы, обеспечивающего генерирование пролонгированного силового импульса, в результате чего повышается воздействие на разрушаемый массив. Блочная компоновка устройства открывает возможность применения сменных унифицированных энергетических модулей, что способствует увеличению скорости и безопасности эксплуатационных работ.

На фиг. 1 изображено гидравлическое ударно-скалывающее устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - направляющий блок гидравлического ударно-скалывающего устройства, продольный разрез; на фиг. 3 - энергетический модуль гидравлического ударного устройства, вид спереди.

Гидравлическое ударно-скалывающее устройство (фиг. 1) состоит из направляющего блока 1, размещенного на турели 2; механизма 3 подачи с подшипниками 4 и стопорными кольцами 5; энергетического модуля 6 с инструментом 7 ударного действия типа «таран», камерой 8 обратного хода (камера взвода), заполненной плотной податливой средой 9, например, гидравлическим маслом, пневмоаккумулятором 10 (камера прямого действия), заполненным газом. Направляющий блок 1 (фиг. 2) выполнен с проточками 11 на внутренней поверхности и имеет энергетические каналы 12. Внешний силовой привод 13, через зубчатое зацепление 14 подключен к механизму 3 подачи, который через винтовые направляющие 15 соединен с энергетическим модулем 6. Энергетический модуль (фиг. 3) выполнен с фиксаторами 16 и направляющими 17.

Гидравлическое ударно-скалывающее устройство работает следующим образом.

Направляющий блок 1 неподвижно закреплен на туреле 2. Энергетический модуль 6 устанавливается в направляющий блок 1 технологической машиной до упора фиксаторов 16 в винтовые направляющие 15. После включения внешнего силового привода 13 механизм подачи 3, смонтированный на направляющем блоке 1 при помощи подшипников 4 и зубчатого зацепления 14, совершает вращательное движение со скоростью ω₁ и вводит энергетический модуль 6 в посадочное гнездо направляющего блока 1. Исходное направление движения и положение энергетического модуля 6 в гнезде направляющего блока 1 определяют направляющие 17, которые продвигаются по проточкам 11, расположенным на внутренней поверхности направляющего блока 1. Импульс давления для взвода тарана от внешнего генератора (не показан) проходит по энергетическим каналам 12 и передается от направляющего блока 1 к энергетическому модулю 6. В результате чего происходит заполнение рабочей жидкостью камеры 8 обратного хода, что приводит к перемещению (взводу) тарана 7 и сжатию газа в пневмоаккумуляторе 10. По достижении необходимого значения накопленной потенциальной энергии в пневмоаккумуляторе 9 подача давления от внешнего генератора прекращается, после чего в нем срабатывает клапан управления потоком жидкости. Под действием расширяющегося газа в пневмоаккумуляторе 10 происходит ускоренный разгон тарана 7, который перемещается в сторону забоя (рабочий ход), вытесняя рабочую жидкость из камеры обратного хода 8 и совершая удар по горному массиву, после чего цикл повторяется. Для быстрой замены и выполнения эксплуатационных работ энергетический модуль 6 извлекается из направляющего блока 1 с помощью внешнего силового привода 13 и механизма 3 подачи, который совершает вращательное движение в обратном направлении со скоростью ω₂.