[其他]水力脈沖發生器

無效

• 申請號: 86108271
• 申請日: 1986-12-18
• 公開（公告）號: CN86108271A
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 斯塔尼斯拉夫·安托諾維奇·萊南科;夫拉迪米爾·依瓦諾維奇克拉維斯;夫拉迪米爾·依瓦諾維奇·塔斯基;塔蒂亞納·斯塔尼斯拉沃納·庫茨亞瓦;夫亞徹斯拉夫·阿納托利維奇·米特朱科夫斯基
• 申請（專利權）人: 國營機械和化學清洗鍋爐聯合工廠
• 主分類號: E21C45/00
• 分類號: E21C45/00;E21C37/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 馬江立,陳申賢

本發明涉及采礦技術，特別是涉及水力脈沖發生器。

本發明可以用于采礦工業和水力工程中，利用高壓脈沖射流破碎巖石，也可以用于電力工程清洗熱電廠的鍋爐設備。

已知的水力脈沖發生器包括一個充氣蓄能器，它裝于供水管路上并通過一根導管與振動發生器相連接。該振動發生器包括一個裝有空心活塞的殼體、由活塞在殼體內形成的閉式排水腔室和開式排水腔室、低壓腔室和高壓腔室、和控制空心活塞運動的裝置、該控制裝置做成帶有分成二個腔室的分離隔膜和一個支撐格的空氣帽;其中一個腔室充滿了壓縮氣體，另一個腔室將高壓腔室與開式排水空室連通，并通過開關與大氣相通。空氣帽的所有元件全都制成環形的，環繞在振動發生器圓柱形殼體的周圍。低壓腔室與排水噴嘴相連，而高壓腔室則與工作噴嘴以及與連接充氣蓄能器和振動發生器的導管相連接。

水力脈沖發生器的工作是基于充氣蓄能器與振動發生器之間導管中的流體通過排水噴嘴時的加速度和接踵而來的工作噴嘴前的液流的減速度的原理。

但是，這種已知裝置的液體噴射沒有足夠的破碎能力，這是由于高壓脈沖的前緣滯后形成而導致逐漸地或者平緩地增大施加于采煤工作面上的負荷的緣故，而不是用一種急劇的沖擊負荷施加在采煤工作面上。這是因為閉式排水腔室與振動發生器空心活塞的內腔和管路的內腔相連，其中的壓力隨著低壓波的到達不連續地增長，且其數值基本上低于輸入壓力。空心活塞上的壓差范圍從大氣壓開始至低于輸入壓力為止。在該壓差的作用下，空心活塞將相當緩慢地向低壓腔室的閥座移動，同時切斷了通往排水噴嘴的水流，使其轉向工作噴嘴，因而脈沖的前緣延遲，降低了水力破碎的效率。

這種已知裝置的另一個缺點是工作噴嘴前水力脈沖壓力提高系數低。這同空氣室的設置有關，為保證所要求的工作狀態，該空氣室的參數必須與工作噴嘴的直徑和輸入壓力相適應。當各種因素（空氣的泄漏、工作噴嘴直徑和輸入壓力的變化）之間的比例關系改變時就破壞了這種工作狀態，即改變了高壓振動相與低壓振動相之間的比例關系。

因之改變了水力脈沖的壓力提高系數，最終降低了水力破碎的效率。

還有一種已知的水力脈沖發生器，它包括一個充氣蓄能器，該蓄能器安裝在供水導管上并通過導管與振動發生器相連接。振動發生器有一個內裝空心活塞的殼體，活塞在殼體內構成閉式排水腔室和開式排水腔室，以及低壓腔室與高壓腔室，和控制空心活塞運動的裝置;該裝置做成空氣帽的形式，并用隔膜分成二個腔室。其中一個腔室充滿了壓縮氣體;另一個腔室通過變阻節流裝置將高壓腔室與開式排水腔室相連通，并通過開關與大氣相通。

這種已知的水力脈沖發生器的工作同樣基于充氣蓄能器和振動發生器之間的導管中的液體通過振動發生器排水噴嘴時的加速度、和接踵而來的在水力脈沖發生器工作噴嘴前的液流減速度的原理。

這種裝置的缺點與前述裝置的缺點相類似。

本發明的目的在于提供一種水力脈沖發生器，在該水力脈沖發生器中，通過改進控制振動發生器空心活塞運動的裝置，能夠調整水力脈沖的壓力提高系數。

本發明的目的是用下述方式解決的。在一個水力脈沖發生器中包括一個充氣蓄能器，該蓄能器裝在一條供水導管上并通過導管與振動發生器相連;振動發生器有一個殼體，其內部裝有一空心活塞，活塞在殼體中形成一開式排水腔室和一閉式排水腔室，一個具有排水噴嘴的低壓腔室和一個與工作噴嘴相連通的高壓腔室;還有一個控制空心活塞運動的裝置。在根據本發明的水力脈沖發生器中，控制空心活塞運動的裝置制成小導管的形式，該小導管連通高壓腔室與開式排水腔室，其長度等于連接充氣蓄能器和振動發生器的導管長度的二倍。

根據本發明，其另一個特征是控制空心活塞運動的裝置最好包括一個安裝在小導管上的單向閥。

由于對上述的控制空心活塞運動的裝置的結構的改進，開式排水腔室中壓力變化滯后的實現，不像已知裝置那樣是借助于空氣容積變化所必需的時間，而是借助于沖擊波通過小導管所需的時間;由于小導管的選用長度適當，該時間恰好與沖擊波沿導管往返走過的時間一致。這就導致作用在空心活塞上的壓力差突然變化（在同一時間，一個腔室中的壓力升高，另一個腔室中的壓力降低），隨之活塞從一個位置迅速向另一個位置移動。這又保證了工作噴嘴前的壓力脈沖陡度，即提高了破碎采煤工作面的效率，并防止空心活塞在它的一個位置上延遲動作，因而防止了沖擊波沿導管的附加的無效行程。在該行程下工作噴嘴或者關閉，或者在接近輸入壓力下水通過噴嘴流出，就像在已知裝置中發生的過程一樣。因而其結果是提高了系統的效率和更有力地破碎采煤工作面。