ГИДРОМОНИТОР

Полезная модель относится к горной технике, а именно к устройствам, используемым в горнодобывающей промышленности для гидравлического разрушения массива горных пород при разработке месторождений полезных ископаемых.
Известен гидромонитор, содержащий основание с подводящей магистралью, на котором шарнирно закреплен ствол с насадкой, гидравлически связанной с подводящей магистралью, в канале которого закреплен на центраторах установлено эжектирующее приспособление, один торец которого сообщен с атмосферой, а другой расположен в насадке, в виде сквозной трубки, проходящей по оси канала ствола, с соотношением ее диаметра и диаметра насадки 0,50-0,57 (Патент RU №2272143 МПК Е21С 45/00, Дата публикации 20.03.2006).
В известном гидромониторе эффективность разрушения массива горных пород повышается.
Недостатком данного типа устройства является сравнительно невысокое качество гидромониторной струи из-за наличия турбулентного движения потока струи.
Известные [2-6] технические решения обладают низкой технологичностью в работе из-за невысокого качества гидромониторной струи с наличием турбулентного движения потока.
Известен гидромонитор, содержащий ствол с насадкой и обтекатель, установленный в стволе вдоль его продольной оси, выполненный из иглы, расположенной острым концом в насадке с возможностью продольного перемещения посредством стакана с гайкой (Авторское свидетельство SU №1698441 МКИ Е21С 45/00. Дата публикации 06.10.1989).
В известном гидромониторе повышается эффективность работы гидромонитора за счет увеличения компактности и рабочей длины струи путем перемещения иглы вдоль оси ствола.
Недостатком данного гидромонитора является сравнительно невысокое качество гидромониторной струи из-за наличия турбулентного движения потока струи.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является (Патент RU №2209677 МПК В03В 5/00, 5/70 Дата публикации 10.08.2003.)
Сущность технического решения заключается в том, что устройство в способе извлечения мелких зерен полезного компонента при разработке глинистых россыпей, включающем промывку и дезинтеграцию на перфорационном столе гидровашгерда глинистых песков осуществляют струей гидромонитора в сечении, имеющей форму эллипса, длинную ось которого располагают параллельно перфорационной поверхности.
В известном устройстве эффективность разрушения массива горных пород повышается, в том числе при наличии турбулентного потока движения струи гидромонитора.
Недостатком данного типа устройства является сравнительно невысокое качество гидромониторной струи из-за наличия турбулентного движения потока струи.
Предлагаемое техническое решение позволяет устранить эти недостатки.
Заявляемый Гидромонитор, включающий ствол, насадку, обтекатель, установленный в стволе вдоль его продольной оси на ребрах, причем, потокоформирующий обтекатель в поперечном сечении вдоль его продольной оси синхронно повторяет эллипсовидную форму потокоформирующей насадки с длинной осью эллипса расположенной параллельно горизонтальной линии уровня горизонта, насадка, обтекатель и стабилизирующие пластины выполнены с лезвийными кромками на концах выхода струи потока жидкости, обтекатель и стабилизирующие пластины на входе струи выполнены с обтекаемыми формами, лезвийная кромка насадки выполнена проточкой выходного торца насадки под углом.
Отличительными признаками являются:
- потокоформирующий обтекатель в поперечном сечении вдоль его продольной оси синхронно повторяет эллипсовидную форму потокоформирующей насадки с длинной осью эллипса расположенной параллельно горизонтальной линии уровня горизонта, (что в совокупности обеспечивает большее ламинирование струи потока в продольном сечении, а это в свою очередь способствует снижению сопротивления движению потока и увеличивает дальность, ширину и силу подачи струи на забой);
- насадка, обтекатель и стабилизирующие пластины выполнены с лезвийными кромками на концах выхода струи потока жидкости, (что обеспечивает снижение турбулентных возмущений в поперечной плоскости сечения струи жидкости, снижение ковитационного взрыхления образующей поверхности струи, усреднение скорости потока, на образующей поверхности, а это в свою очередь снижает сопротивление движению в воздухе и увеличивает дальность и силу подачи струи на забой);
- обтекатель и стабилизирующие пластины на входе струи выполнены с обтекаемыми формами, (что обеспечивает большее ламинирование струи потока в продольном сечении, а это в свою очередь способствует снижению сопротивления движению потока и увеличивает дальность и силу подачи струи на забой);
- лезвийная кромка насадки выполнена проточкой выходного торца насадки под углом, (что сохраняет устойчивость к деформированию поверхности насадки под давлением потока жидкости).
Сравнение заявляемого решения с аналогами и прототипом не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
На Фиг.1 приведен гидромонитор на фронтальном виде, содержащий основание 1, подводящую трубу 2, шарнирный узел наведения 3, ствол 4 с потокоформирующей насадкой 5 закрепленной гайкой 6.
На Фиг.2 приведен узел I с Фиг.1, содержащий ствол 4, потокоформирующую насадку 5, гайку 6, продольные стабилизирующие ребра 7, обтекатель 8 его обтекаемую форму 13 и лезвийную кромку обтекателя 9.
На Фиг.3 приведено сечение А-А с Фиг.2, содержащее ствол 4, потокоформирующую насадку 5, гайку 6, продольные стабилизирующие ребра 7, обтекатель 8.
На Фиг.4 приведено сечение Б-Б с Фиг.2, содержащее потокоформирующую насадку 5, обтекатель 8.
На Фиг.5 приведено сечение В-В с Фиг.2, содержащее потокоформирующую насадку 5, лезвийную кромку обтекателя 9.
На Фиг.6 приведен вид Г с Фиг.2, содержащий потокоформирующую насадку 5, лезвийную кромку насадки 10, проточку выходного торца насадки под углом 12.
На Фиг.7 приведено сечение Д-Д с Фиг.2, содержащее продольное стабилизирующее ребро 7, лезвийную кромку ребра 11, обтекаемую форму 14.
Гидромонитор работает следующим образом.
Рабочая жидкость подается под давлением в подводящую трубу 2, проходит последовательно через шарнирный узел наведения 3, ствол 4, потокоформирующую насадку 5, потокоформирующий обтекатель 8, зафиксированный пластинами 7, стабилизирующими поток жидкости в продольном направлении от турбулентности, обтекатель 8 в поперечном сечении вдоль его продольной оси синхронно повторяет эллипсовидную форму насадки 5 с длинной осью эллипса расположенной параллельно горизонтальной линии уровня горизонта, в совокупности обеспечивая ламинирование струи потока в продольном сечении и увеличивая дальность, ширину и силу подачи струи на забой промываемых песков на столе гидровашгерда. Насадка 5, обтекатель 8 и его стабилизирующие пластины 7 выполнены на концах выхода струи потока жидкости с лезвийными кромками соответственно 10, 9 и 11, обеспечивая снижение турбулентных возмущений в поперечной плоскости сечения струи жидкости, снижая ковитационное взрыхливание образующей поверхности струи, усредняя скорость потока, на образующей поверхности, и увеличивая дальность и силу подачи струи на забой. Обтекатель 8 и его стабилизирующие пластины 7 на входе струи выполненные с обтекаемыми формами соответственно 13 и 14, обеспечивают большее ламинирование струи потока в продольном сечении и увеличивают дальность и силу подачи струи на забой. Лезвийная кромка 10 насадки 5 выполнена проточкой выходного торца насадки под углом 12, которая с такой формой торца сохраняет устойчивость к деформированию поверхности насадки под давлением потока жидкости.
Изготовление потокоформирующей насадки 5 производится следующим образом. Первоначально вытачивается заготовка в форме полого усеченного конуса с соответствующими размерами и с проточкой выходного торца насадки под углом 12. На втором этапе в нагретом состоянии выходное отверстие насадки 5 деформируют на прессе до соответствующей формы эллипса, по шаблонам, представленным по сечению Б-Б Фиг.4 и сечению В-В Фиг.5.
Изготовление потокоформирующего обтекателя 8 производится следующим образом. Первоначально вытачивается заготовка по шаблону обтекаемой формы 13 Фиг.2. На втором этапе вытачивается далее заготовка по шаблону усеченного конуса с размером диаметра в сечении Б-Б равном большему диаметру эллипса в этом сечении. Аналогично вытачивается конусность и до сечения В-В. На следующем этапе фрезеровщиком и слесарем формируется обтекатель в поперечном сечении вдоль его продольной оси, синхронно повторяя эллипсовидную форму насадки с длинной осью эллипса расположенной параллельно горизонтальной линии уровня горизонта. К обтекателю 8 привариваются стабилизирующие пластины 7 в количестве 4 штук под углом 45° к уровню горизонта и затем подгоняется соосность насадки 5 и обтекателя 8.
Предлагаемый гидромонитор позволяет увеличить промывку и дезинтеграцию на перфорационном столе гидровашгерда глинистых песков россыпи за счет увеличения дальности, ширины и силы подачи струи на забой на 14%.
Источники информации
1. Патент RU №2272143 МПК Е21С 45/00, Дата публикации 20.03.2006.
2. Авторское свидетельство SU №68372 Класс 5b, 33. Дата публикации 30.04.1947.
3. Авторское свидетельство SU №607022 М. Кл. Е21С 45/00. Дата публикации 15.05.1978.
4. Авторское свидетельство SU №648734 М. Кл. Е21С 45/00. Дата публикации 25.02.1979.
5. Авторское свидетельство SU №1234634 М. Кл. Е21С 45/00. Дата публикации 30.05.1986.
6. Авторское свидетельство SU №1798504 М. Кл. Е21С 45/00. Дата публикации 28.02.1993.
7. Авторское свидетельство SU №1698441 МКИ Е21С 45/00. Дата публикации 06.10.1989.
8. Патент RU №2209677 МПК В03В 5/00, 5/70. Дата публикации 10.08.2003.