專利名稱:雙筒脈沖水槍的制作方法
本發(fā)明屬于利用液流采礦的技術(shù)，更具體地說，是一種雙筒脈沖水槍。
本發(fā)明可用于采礦工業(yè)和水利建設(shè)。用不升高脈沖壓力的脈沖水流破碎巖石和材料，在清洗鍋爐機(jī)組熱力部件時(shí)，也可用作動(dòng)力。
已知一種雙筒脈沖水槍(蘇聯(lián)發(fā)明者證書第962611號(hào)，M.Ku.3E21 C25/60，1982年)。它有一殼體，在殼體內(nèi)裝有一個(gè)液流斷路器。斷路器包括與殼體同軸安裝的兩個(gè)活塞，用桿連接兩個(gè)活塞且能沿軸向移動(dòng)。第一與第二槍筒皆裝有噴嘴。第一與第二排水導(dǎo)管皆與各自的帶有噴嘴的槍筒連接。還有進(jìn)水導(dǎo)管，第一與第二連接管，第一與第二壓縮空氣室。壓縮空氣室與第一和第二空腔連通?？涨辉诨钊んw壁和第一與第二壓縮空氣室之間形成，并通過第一和第二連接管與第一和第二排水導(dǎo)管連通。導(dǎo)管上有閥門，連通第一與第二空腔與大氣。
殼體內(nèi)有兩個(gè)活塞底座，它們與殼體同軸?；钊鬃c殼體壁之間的空間與進(jìn)水管連通。在活塞底座、殼體壁、第一與第二壓縮空氣室之間安裝有活塞。在殼體上裝有活動(dòng)接頭。殼體內(nèi)還有一些小(水流)室。其中一些小室接通第一與第二排水導(dǎo)管和在活塞底座、殼體壁、第一與第二壓縮空氣室之間的空間。而另一些小室則連通第一與第二空腔，并通過第一與第二連接管分別與第一和第二排水導(dǎo)管接通。
由于具有活塞底座與殼體壁間的空間和活塞底座、殼體壁與活塞間的空間使得活塞桿做得很長，因此使水流斷路器的尺寸和重量都增大。在斷路器移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力亦增大，水流斷路器的移動(dòng)速度降低，導(dǎo)致在帶有噴嘴的槍筒內(nèi)水壓脈動(dòng)頻率降低，最終降低水力開采的效率。
本發(fā)明的目標(biāo)是制造一種雙筒脈沖水槍。其結(jié)構(gòu)應(yīng)有效地利用活塞底座與殼體壁之間的空間和活塞底座、活塞與殼體壁之間的空間。在進(jìn)水導(dǎo)管與帶有噴嘴的槍筒之間縮短水流路程，從而可減小水流斷路器的尺寸和重量;同時(shí)減小其移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，提高水流斷路器的移動(dòng)速度，提高排水導(dǎo)管和帶噴嘴的槍筒內(nèi)的水壓脈動(dòng)頻率。最終目的是提高水力開采的效率。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是，一種雙筒脈沖水槍，它有一殼體，殼體內(nèi)裝有一個(gè)液流斷路器。斷路器有兩個(gè)活塞，與殼體同軸安裝，并用活塞桿相互連接，能軸向移動(dòng)。第一與第二槍筒都帶有噴嘴。第一與第二排水導(dǎo)管皆與帶有噴嘴的槍筒連通。還有進(jìn)水導(dǎo)管，第一與第二連接管第一與第二壓縮空氣室。它們與在活塞、殼體壁和第一與第二壓縮空氣空間的第一與第二空腔連通，并通過第一與第二連接管分別與第一與第二排水導(dǎo)管接通。第一與第二空腔通過閥門與大氣連通。按照本發(fā)明，水槍殼體內(nèi)，活塞之間裝有隔板。隔板有軸向通孔，與殼體同軸安裝，形成第三和第四腔。軸向通孔與連接在隔板上的進(jìn)水導(dǎo)管連通。隔板內(nèi)有第一和第二小室，其入口位于隔板相對(duì)的二端面上。端面的一部分為活塞座。入口還與第三和第四腔連通。而第一與第二小室的出口則分別與連接在隔板上的第一與第二排水導(dǎo)管接通。
雙筒脈沖水槍的這種結(jié)構(gòu)保證了提高水力開采的效率，并通過減少動(dòng)力荷載，即減輕水流斷路器的重量來保證其可靠性。
下面參照附圖用實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體地說明。
圖1是本發(fā)明的雙筒脈沖水槍總圖。
圖2是本發(fā)明圖1的Ⅱ-Ⅱ剖面。
推薦的這種雙筒脈沖水槍結(jié)構(gòu)包括殼體1(圖1)。殼體內(nèi)裝有液流斷路器2(本例內(nèi)液體為水)。斷路器包括活塞3和4，它們用桿5相連;排水導(dǎo)管6和7，與帶有噴嘴的槍筒8與9連接;進(jìn)水導(dǎo)管10(圖2)?？涨?1(圖1)和12位于活塞3和4、殼體壁1和壓縮空氣室13和14之間，并分別與壓縮空氣室13和14連通，還通過連接管15和16與排水導(dǎo)管7與6連通。壓縮空氣室13和14充滿壓縮氣體。殼體1內(nèi)有隔板17，隔板上有軸向通孔18。隔板裝在活塞3與4之間，與殼體1同軸，即隔板17的縱軸19與殼體1的縱軸20重合。排水導(dǎo)管6和7及進(jìn)水導(dǎo)管10(圖2)與隔板17連接。隔板17(圖1)內(nèi)有小室21和22，其入口23和24位于隔板17上的兩相對(duì)端面25和26上，其出口27和28與排水導(dǎo)管7和6連通。隔板17端面25和26的一部分形成活塞底座29和30。隔板17位于活塞3、4之間，形成小腔31和32。小腔31和32位于殼體壁1、隔板17端面25、26和活塞3、4之間。小室21、22的入口23、24與小腔31、32連通。此外，空腔11和12通過隔膜33、34與空氣室13、14連接。隔膜支承在格柵35和36上。一個(gè)空腔，例如空腔11，通過導(dǎo)管37和閥門37′與大氣連通。帶有噴嘴的槍筒8、9上裝有活動(dòng)接頭38和39。殼體1安裝在框架40上(圖2)。全部接頭用密封圈41密封(圖1)。壓縮空氣室13、14用零件42固定在殼體1上。
雙筒脈沖水槍工作原理如下閥門37′打開，而液流斷路器2的帶桿5的活塞3和4處于活塞座30處的極限位置時(shí)，帶有槍筒8和噴嘴的排水導(dǎo)管6關(guān)閉，而帶有槍筒9和噴嘴的排水導(dǎo)管7打開進(jìn)水。此時(shí)，水來自進(jìn)水導(dǎo)管10(圖2)，充滿軸向通孔18，通過活塞底座29(圖1)與活塞3間的間隙進(jìn)入小腔31，然后通過隔板17端面25上的入口23進(jìn)入小室21，通過小室21的出口27進(jìn)入排水導(dǎo)管7，再從排水導(dǎo)管7通過活動(dòng)接頭39進(jìn)入帶噴嘴的槍筒9，最后通過噴嘴進(jìn)入大氣，射向需破碎的目標(biāo)。此外，水從排水導(dǎo)管7通過管15充滿空腔11，但因閥門37′打開，所以此空腔內(nèi)的壓力接近大氣壓力?？涨?2內(nèi)的壓力亦相同，這是因?yàn)閹в谢顒?dòng)接頭38和帶有噴嘴的槍筒8的排水導(dǎo)管6與進(jìn)水導(dǎo)管10(圖2)在活塞4(圖1)關(guān)閉活塞底座30時(shí)而斷開所致。其結(jié)果是在壓縮空氣室13和14內(nèi)的壓縮氣體壓力將隔膜33和34壓緊在隔柵35和36上。
關(guān)閉閥門37′可使水槍進(jìn)入自激振狀態(tài)。此時(shí)空腔11內(nèi)的水壓平穩(wěn)增長，直至隔膜33在水壓作用下離開格柵35，達(dá)到兩面壓力平衡的位置。隨后空腔11內(nèi)的壓力急劇增長至排水導(dǎo)管7內(nèi)的壓力。其結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)力，它將液流斷路器2的帶桿5的活塞3和4推至活塞座29。水自軸向通孔18的腔內(nèi)流出，通過活塞4與底座30間的間隙、小腔32、小室22、排水導(dǎo)管6和活動(dòng)接頭38進(jìn)入裝上噴嘴的槍筒8，然后噴入大氣，射向需破碎的目標(biāo)。這時(shí)，水自排水導(dǎo)管6流出，通過管16，充滿空腔12。空腔12內(nèi)的壓力平蕩穩(wěn)增長，直至壓膜34離開格柵36，兩面壓力平衡時(shí)為止。然后空腔12內(nèi)的壓力急劇增長，直至達(dá)到排水導(dǎo)管6內(nèi)的壓力值。同時(shí)，水自空腔11內(nèi)流出，通過管15和排水導(dǎo)管7流入裝有噴嘴的槍筒9。此時(shí)空腔11內(nèi)的壓力平穩(wěn)下降，直至壓膜33在壓縮氣體壓力下彈回到格柵35的位置。然后壓力急劇下降至排水導(dǎo)管7和帶有噴嘴的槍管9內(nèi)的壓力，即大氣壓力?？涨?1和12內(nèi)壓力重新分配完畢后，活塞3、4和桿5向活塞座30方向移動(dòng)。在排水導(dǎo)管6、7和帶有噴嘴的槍筒8、9內(nèi)的過程輪換發(fā)生，并按上述程序進(jìn)行。水從兩個(gè)槍筒的噴嘴輪流射向需破碎的目標(biāo)。這樣就將進(jìn)水的穩(wěn)定水流轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖水流，脈沖壓力不提高，脈沖頻率約為15～20赫。
本技術(shù)方案采用的措施概括如下在殼體1內(nèi)，活塞3、4之間與殼體1同軸安裝一個(gè)隔板17，隔板上有軸向通孔18。隔板內(nèi)有小室21、22，其入口23、24位于隔板17的兩個(gè)端面上。軸向通孔18與進(jìn)水導(dǎo)管10連通。小室21、22的出口27、28分別與排水導(dǎo)管7、8連通。這樣就縮短了水流自進(jìn)水導(dǎo)管10至槍筒9、8和噴嘴的路程。其效果是縮小了殼體的外形尺寸，寬度自610毫米減至400毫米，即減少35%;
縮小了液流斷路器的外形尺寸，寬度自400毫米減至260毫米，也減少35%;
減輕了液流斷路器的重量，自20千克減至13千克，也減少35%，這是縮小外形尺寸的結(jié)果;
由于減輕了重量，而提高了液流斷路器的運(yùn)動(dòng)速度，自5米/秒增至5.5米/秒，增長10%;
由于液流斷路器重量減輕35%，速度提高10%，而使殼體和活塞底座上的動(dòng)力荷載減少25%;
提高了帶有噴嘴的槍筒內(nèi)的水壓脈沖頻率，自10～12.5赫增至15～20赫，即增加50%，從而提高了水力開采的效率。
權(quán)利要求
1.一種雙筒脈沖水槍，包括有殼體(1)；在殼體內(nèi)裝有液流斷路器(2)，斷路器包括有與殼體(1)同軸的兩個(gè)活塞(3、4)、桿(5)連接兩個(gè)活塞并能軸向移動(dòng)；帶有噴嘴的槍筒(8、9)，排水導(dǎo)管(6，7)與帶有噴嘴的槍筒(8、9)連接；進(jìn)水導(dǎo)管(10)、連接管(15、16)；壓縮空氣室(13、14)與空腔(11、12)連通，空腔(11、12)是在活塞(3、4)、殼體壁(1)和壓縮空氣室(13、14)之間形成的，并通過管(15、16)與排水管(7、6)連通；一個(gè)空腔(11或12)通過閥門(37)與大氣相通，該裝置的特征在于它還包括有一隔板(17)，在隔板上有軸向通孔(18)，隔板裝在殼體(1)內(nèi)的活塞(3、4)之間，與殼體(1)同軸，并形成小腔(31、32)；隔板(17)的軸向通孔(18)與接到隔板(17)上的進(jìn)水管(10)連通；在隔板(17)體上有小室(21、22)，其入口(23、24)位于隔板(17)的二相對(duì)的端面(25、26)上，并與小室(31、32)相通，隔板端面的一部分形成活塞底(29、30)；出口(27、28)分別與連接在隔板(17)上的排水導(dǎo)管(7、6)相通。
專利摘要
一種雙筒脈沖水槍，它包括殼體(1)。在殼體內(nèi)有兩個(gè)活塞(3、4)?；钊脳U(5)互相連接，形成小腔(31、32)。隔板(17)與殼體(1)同軸。隔板上有通孔(18)，與進(jìn)水導(dǎo)管連通。在隔板(17)上有小室(21、22)，與小腔(31、32)和排水導(dǎo)管(7、6)相通。排水導(dǎo)管與槍筒(9、8)連通。槍筒上裝有噴嘴。排水導(dǎo)管還通過管(15、16)與空腔(11、12)相連。
文檔編號(hào)E21C37/00GK87100252SQ87100252
公開日1988年7月27日 申請(qǐng)日期1987年1月14日
發(fā)明者斯塔尼斯拉夫·安托諾維奇·萊南科, 朱里·沃維奇·阿塞, 阿萊克桑德·希諾維奇·阿斯特拉克哈恩, 奧得格·阿納托得維奇·米亞格科夫, 夫拉迪米爾·依瓦諾維奇·坦斯基, 夫拉迪米爾·格里戈里維奇·克拉維斯 申請(qǐng)人:國營機(jī)械和化學(xué)清洗鍋爐聯(lián)合工廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan