Настоящее изобретение относится к горному делу, более конкретно, к силовому
элементу, и может быть использовано для отрыва по строчке шпуров крупных монолитов
природного камня и последующей их разделки на блоки, для безвзрывной проходки
горных выработок в скальных породах , при разрушении фундаментов старых
зданий и других прочных оснований. Силовой элемент при использовании его в скважинах
может найти применение для разупрочнения труднообрушаемой кровли при разработке пластовых месторождений,
для принудительной дегазации угольных пластов, разрыва нефтяных и газовых пластов
, изучения напряженно-деформированного состояния массива горных пород в
натурных условиях, в качестве медного малогабаритного силового привода исполнительных
органов прессов, домкратов, гильотин и других устройств, где необходимо
развивать значительные направленные усилия.
Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности
работы силового элемента.
На фиг,1 изображен силовой элемент с
частичным продольным разрезом; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.
Силовой элемент, согласно изобретению , предназначенный, например, для разработки
карьеров природного камня путем отрыва по строчке шпуров крупных монолитов
от массива и последующей их разделки на блоки содержит выполненный разъемным
вдоль своей продольной оси корпус 1
(фиг.1), внутри которого коаксиально установлены
эластичная трубчатая камера 2, распирающие вставки 3, каждая из которых
расположена со стороны плоскости разъема
корпуса 1 и в плоскости, перпендикулярной
оси корпуса 1, имеет трапецеидальное сечение , большее основание которого опираемся
на эластичную трубчатую камеру 2, а наклонные грани - на поперечные скосы на
внутренних стенках корпуса 1, и два штуцера 4 для подвода рабочего агента в полость
эластичной трубчатой камеры 2 и для стравливания воздуха из последней,установленных
со стороны торцевых поверхностей
корпуса 1 с возможностью перемещения
вдоль его продольной оси. В силовом элементе предусмотрено средство 5 крепления
штуцера в корпусе и каждого конца эластичной трубчатой камеры 2 на бочкообразной
головке 6 штуцера 4. Указанное средство 5 образовано цилиндрическими втуломи 7 и
8, связанными попарно между собой посредством соединения шип-паз, расположенными
внутри корпуса 1 и образующими
центральный канал, ось которого совпадает
с осью корпуса 1. Под соединением шип- паз мы понимаем выполнение кольцевого
выступа на цилиндрической втулке 8 и ответно кольцевого паза на цилиндрической
втулке 7 в месте сопряжения оснований их осевых каналов в форме усеченных корпусов
. Каждая стенка 9 и 10 каналов в плоскости , параллельной продольной оси корпуса
1, является образующей усеченного конуса.
Два усеченных конуса обращены дру| к другу
большими основаниями. Стенка 9 канала по существу параллельна образующей 11
одной конической поверхности головки 6 штуцера 4, а другая стенка 10 канала по
существу параллельна образующей 12 другой конической поверхности головки 6 штуцера
4. Цилиндрические втулки 7 и 8 жестко скреплены между собой посредством ради-
ально расположенных крепежных элементов 13. В корпусе 1 выполнена кольцевая
проточка 14, в которой установлены цилиндрические втулки 7 и 8, равные проточке по
высоте и диаметру. В кольцевых выемках 15 на наружной поверхности разъемного корпуса
1 размещены эластичные кольца 16. Для равномерного перемещения разъемных
частей корпуса 1 в радиальном направлении при упругой деформации эластичной
трубчатой камеры предусмотрены направляющие штифты 17.
Силовой элемент работает следующим образом.
При подаче через штуцер 4 рабочего
агента во внутреннюю полость эластичной трубчатой камеры 2 происходит расширение
последней, при этом усилие передается на разъемные части корпуса 1 непосредственно
как эластичной трубчатой камеры 2, так и распирающими вставками 3. Под действием
рабочего агента в полости эластичной трубчатой камеры 2 штуцер 4 перемещается в продольном направлении в
пределах упругости материала эластичной камеры 2, обеспечивая этим самым самоуплотнение
концов эластичной камеры 2, а именно, зажимая их между коническими поверхностями
штуцера 4 и коническими поверхностями цилиндрических втулок 7 и 8.
Торцевая поверхность каждой из втулок 7 и 8 предотвращает образование кольцевого
микрозазора между торцами распирающих вставок 3, и разъемными частями корпуса 1,
тем самым предотвращая вытекание эластичной камеры 2. При понижении рабочего
давления до нуля все подвижные части силового элемента под воздействием эластич-
ных колец 16 возвращаются в первоначальное положение.
Формула изобретения
1.Силовой элемент, включающий разъемный вдоль своей продольной оси корпус
с кольцевыми проточками у краев на внутренних поверхностях, трубчатую эластичную
камеру, коаксиально установленную внутри корпуса, распирающие вставки, продольно
установленные между разъемными частями корпуса, имеющие трапецеидальное
поперечное сечение, обращенные большими основаниями к эластичной камере и
прилегающие наклонными гранями к поперечным скосам на внутренних поверхностях
разъемных частей корпуса, штуцеры подвода рабочего агента в эластичную камеру с
бочкообразными головками, входящими в концы эластичной камеры, средства крепления
концов эластичной камеры на головках штуцеров и штуцеров в корпусе в виде попарно
жестко связанных между собой цилиндрических втулок, соосных разъемному
корпусу и имеющих сквозные осевые каналы для размещения головок штуцеров в форме
усеченных конусов, обращенных
большими основания друг к друг/ в паре,
отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности
работы силового элемента, каждый штуцер установлен с возможностью
продольного перемещения относительно втулок, при этом каждая пара втулок размещена
в соответствующей кольцевой проточке корпуса и равна ей по высоте и диаметру.
2.Элемент по п.1,отличающийся тем, что втулки в каждой паре в месте сопряжения
оснований их осевых каналов выполнены с кольцевым выступом и ответным пазом.
А-А
Фиг. 2
Л
6-6
