Установка генерації імпульсних струменів рідини високого тиску

Установка генерації імпульсних струменів рідини високого тиску, що містить поворотну втулку, ствол з отворами, порожнину стиснутого повітря, ресивер, яка відрізняється тим, що її оснащено гідропружним приводом у вигляді циліндраакумулятора з порожнинами високого тиску і керу 3 мо(гидро)розподільником і спусковим елементом спусковий механізм. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, обраним як прототип, є імпульсний водомет [Гидроимпульсные установки для разрушения горных пород / Атанов Г.А.-К.: Вища школа, 1987. - с.110 - 112, рис.5.1a], що містить поршень, поворотну втулку, ствол з отворами, порожнину стиснутого повітря, вентилі, клапан, пневматичний ресивер. У ствол, між соплом та поршнем, через отвір заливається вода. Приводом водомета є стиснуте повітря. Загальними суттєвими ознаками відомого та пристрою, що заявляється, є поворотна втулка, ствол з отворами, порожнина стиснутого повітря, ресивер. При роботі відомого імпульсного водомета виникають труднощі у створенні потужного направленого струменя, дія якої ефективна на досить великій відстані, необхідність підведення великої кількості енергії з гідросистеми, а при низькому рівні енергії, що підводиться, знижується загальний к.к.д. установки і, як наслідок, - її продуктивність та економічність. Крім того, виникають труднощі при дозуванні енергії імпульсного струменя, зміні її параметрів та керуванні її дією. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення установки генерації імпульсних струменів рідини високого тиску, в якій шляхом створення імпульсного струменя дозованої енергії з чітко визначеними параметрами підвищується ефективність роботи установки. За рахунок цього забезпечується усунення вищезгаданих недоліків. Поставлена задача вирішується тим, що установку генерації імпульсних струменів рідини високого тиску постачено гідропружним приводом у вигляді циліндра-акумулятора з порожнинами високого тиску і керування та ступінчастим плунжером, що є з'єднаним зі зворотнім пневмоциліндром, системою керування дією циліндраакумулятора, до складу якої входять бак, насос, зворотній та запобіжний клапани, з тим поворотну втулку встановлено у стволі з отворами та постачено рукояткою керування, а також переливними порожнинами та каналами зміни рівня заповнення поворотної втулки робочою рідиною, при цьому ці канали з'єднано з регульованим переливним клапаном, разом з тим пристрій постачено засувкою, яку встановлено на виході ствола та підпружинено з одного боку та з'єднано з порожниною керування циліндра-акумулятора через гідравлічний циліндр, а ствол пристрою постачено змінними насадками. Запропонована конструкція забезпечує підвищення ефективності дії водного струменя високого тиску на досить великій відстані за рахунок створення направленого імпульсного струменю дозованої енергії. Застосування гідропружного приводу дозволяє підвищити продуктивність, економічність, ефективність та універсальність установки генерації імпульсних струменів рідини високого тиску. Встановлення поворотної втулки у стволі з отворами та постачання її рукояткою керування робить пристрій компактним та зручним у роботі. Виконання переливних каналів та порожнин та їх з'єднання з регульованим переливним клапаном дозволяє 13612 4 змінювати рівень заповнення поворотної втулки робочою рідиною, що призводить до зміни параметрів імпульсного струменя. Залежність роботи засувки від тиску у порожнині керування циліндраакумулятора дозволяє синхронізувати роботу всього пристрою, а виконання засувки підпружиненою забезпечує самостійне повернення засувки у вихідне положення, коли канал перекрито, при скиданні тиску з порожнини керування. Застосування змінних насадків дозволяє отримати різні параметри струменя на виході зі ствола. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображена схема установки генерації імпульсних струменів рідини високого тиску. На Фіг.1 зображено загальний вид установки генерації імпульсних струменів рідини високого тиску, на Фіг.2 - ствол з поворотною втулкою, на Фіг.3, Фіг.4, Фіг.5 - перетини ствола з поворотною втулкою з Фіг.2. Установка генерації імпульсних струменів рідини високого тиску Фіг.1 містить циліндракумулятор 1, який з'єднано зі стволом 2 з отворами. У порожнині високого тиску 3 циліндраакумулятора 1 встановлено ступінчастий плунжер 4, зворотній хід якому надається від пневмоциліндра 5. Плунжер 4 входить у порожнину ствола 2. Циліндр-акумулятор має порожнину керування 6. Пульсація струменя створюється за допомогою засувки 7 з циліндром 8 та пружиною 9. Циліндр 8 з'єднано з порожниною керування 6 циліндраакумулятора 1. Система керування циліндром-акумулятором 1 містить масляний бак 10, насос 11, зворотній клапан 12 та запобіжний клапан 13. Керування установкою здійснюється за допомогою золотника керування 14. Система наповнення ствола 2 містить бак 15 з робочою рідиною, насос 16 та ресивер 17. У стволі з отворами 2 Фіг.2 встановлена поворотна втулка 18, яке керується рукояткою керування 19. У поворотній втулці 18 та стволі 2 виконано переливні порожнини та канали, перетини яких представлено на Фіг.3, Фіг.4, Фіг.5. Переливний канал 20 поворотної втулки 18 сполучається з каналом 21 ствола 2 через переливну порожнину 22. Отвір 21 з'єднано з регульованим переливним клапаном 23, що в свою чергу сполучається з баком 15. Ресивер 17 з'єднано з внутрішньою порожниною поворотної втулки 18 через зворотній клапан 24 та канал 25 Фіг.4. Установка генерації імпульсних струменів рідини високого тиску працює таким чином. У вихідному положенні всі порожнини циліндра 1 заповнені рідиною (мінеральним маслом, водою, емульсією, тощо), внутрішня порожнина поворотної втулки 18 може бути заповненою рідиною (або рідиною з абразивами) частково або повністю в залежності від положення отвору 20 (Фіг.3) поворотної втулки 18, яке керується за допомогою рукоятки керування 19. При повороті рукоятки 19 на деякий кут рідина починає переливатися через отвір 20 і порожнину 22 в отвір 21, а далі через 5 регульований переливний клапан 23 потрапляє до баку 15 з робочою рідиною. Розподільник 14 знаходиться у нейтральному положенні. Порожнину керування 6 з'єднано з баком 10. Включаються насоси 11 та 16. Через запобіжно-переливний клапан 13 рідина надходить у бак 10. Насос 11 працює на злив у бак 10. Для здійснення робочого ходу спрацьовує електромагніт золотника керування Е1, переводячи гідророзподільник 14 у положення, коли через зворотний клапан 12 рідина під тиском від насоса 11 надходить у порожнину циліндра-акумулятора 1. У цій порожнині рідина стискується, оболонка циліндра 1 розтягується по довжині і збільшується в діаметрі. У цей момент накопичується енергія пружної деформації рідини й оболонки. У такий спосіб здійснюється зарядка циліндра-акумулятора 1. Спрацьовує електромагніт золотника керування Е2, гідророзподільник 14 переключається в положення, коли порожнина керування 6 від'єднується від зливу і з'єднується з тиском. Плунжер 4 під дією рідини, що розтискується в циліндрі 1 рідини рухається в поворотну втулку 18, стискуючи наприкінці ходу рідину високого тиску. Одночасно з 13612 6 подачею тиску в порожнину 6, тиск рідини діє з визначеною затримкою на циліндр 8 затвора 7, відсуваючи його убік пружини 9. Рідина з поворотної втулки 18 импульсно вилітає через отвір (сопло) у його торці і робить необхідну роботу. Плунжер пневмоцилиндра 5, що знаходиться під постійним тиском від пневмосистеми не більш 0,5МПа, рухається разом із плунжером 4 і потім повертає його у вихідне положення. При цьому електромагніт Е2 відключається, переводячи гідророзподільник 14 у нейтральне положення. У циліндр 2 подається вода (або суміш рідини й абразиву) з ресиверу 17 (або насоса 16). Затвор 7 пружиною 9 повертається у вихідне положення. Пристрій готовий до наступного циклу роботи. Дозування енергії імпульсного струменя ведеться настройкою рівня тиску рідини від насосу 11. Об'єм рідини, що вилітає з сопла , регулюється поворотом поворотної втулки 18 за допомогою рукоятки керування 19 (або механізовано). За рахунок цього збільшується загальний коефіцієнт корисної дії установки генерації імпульсних струменів рідини високого тиску, створюється пульсування струменя, а разом з тим підвищується його потужності та ефективності. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 13612 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601