[其他]水力脉冲发生器

说明书

本发明一般地说是涉及采矿工程水力脉冲技术，具体地说是涉及水力脉冲发生器。

本发明可用于采矿工业和水力工程建设中利用高压脉冲射流破碎岩石，也可用于动力工程清洗电站锅炉装置的热力元件。

已知的水力脉冲发生器（见“发明创造、工业样品、商标”公报1978年第7期公布的乌克兰地下水力采煤设计研究院的苏联发明证书第594322号）包括安装在供水管上并用导管与振动发生器相连的充气蓄能器，该振动发生器有一装有空心活塞的壳体，其中形成开式排水腔室、闭式排水腔室、以及低压腔室和高压腔室，还包括一个控制空心活塞运动的机构，该机构制成空气罩的形式并用隔膜分成两个腔室，其中一个腔室充满压缩气体，另一个腔室通过变阻节流阀将高压腔室与开式排水腔室相连并经开关与大气相通。低压腔室与排水喷咀相连;高压腔室与工作喷咀和沟通充气蓄能器和振动发生器的导管相连。

该水力脉冲发生器的工作原理是基于在充气蓄能器和振动发生器之间的导管中的液体通过排水喷咀的加速和在工作喷咀前跟着出现的液流的减速作用。

已知的这种装置受液体射流功率值的限制没有足够高的破碎能力。

另一种已知的水力脉冲发生器（见“发明创造、工业样品、商标”公报1984年第36期公布的全苏机械化学清洗锅炉“锅炉清洗”工厂的苏联发明证书第1116161号）包括一个同振动发生器进水管相通的充气蓄能器，该振动发生器具有一个内装主活塞的壳体，壳体中形成后阀座腔和与定压源相连通的后活塞腔，还包括带隔膜的第二个充气蓄能器，在该蓄能器隔膜下腔中装有带活塞杆的活塞，该活塞与主活塞相互配合形成活塞杆腔，活塞杆腔用隔板与后活塞分开并与大气相通，而隔膜下腔用装有节流阀的溢流导管同出口管及喷咀相通。

该装置的工作原理是利用水力脉冲发生器的蓄能器蓄积能量到一定数值，随之以高压大流量脉冲射流的形式通过喷咀喷出。

这种装置的液体射流与高压脉冲前锋的滞后形成连系在一起，这种滞后效应不能产生陡变的载荷施加在工作面上，而只能产生平稳的载荷，因而没有足够高的破碎能力。这可以解释为：在阀座与喷咀、阀座与主活塞结构参数比值固定的条件下，可能出现这种情况，即产生一个作用在主活塞上的附加作用力，因而后阀座腔中作用在主活塞横截面上的压力不能足够地补偿在这种情况下产生的摩擦力，主活塞将缓慢地离开阀座，从而导致高压脉冲前锋形成滞后，也就是压力缓慢增加，因而降低了水力截割的效率。此外，不能消除主活塞停留在某一中间位置固定不动这种情况，在该位置上，通过阀座和喷咀流出的液体将固定不变，充气蓄能器将不充液，这就降低了水力脉冲发生器的工作能力。

本发明的任务是创造一种水力脉冲发生器，这种水力脉冲发生器依靠改进振动发生器可以形成具有足够切割能力的用于破碎岩石的陡变的水力脉冲前锋。

所提出的发明任务是用下述方式解决的：在水力脉冲发生器中包括与振动发生器进口管相连通的充气蓄能器，该振动发生器有一内装主活塞的壳体，壳体中形成后阀座腔和与恒压源相通的后活塞腔，还包括第二个具有隔膜的充气蓄能器，在该充气蓄能器的隔膜下腔中置有带活塞杆的活塞，该活塞与主活塞相互配合形成活塞杆腔，该腔室用隔板与振动发生器壳体内的后活塞腔隔开并与大气相通，而隔膜下腔则与装有节流阀的溢流管及出口管相通。按照本发明，在振动发生器壳体内的后阀座腔中装有活动套筒，套筒内又装有可在其中运动的振动发生器的主活塞，套筒与壳体之间组成一个与出口管相连通的腔室。

按照本发明，在水力脉冲发生器中套筒内装有主活塞行程限位器也是适宜的。

按照本发明，在水力脉冲发生器中，在振动发生器壳体后活塞腔中设置套筒行程限位器也是适宜的。

因此，在所提出的装置中，与阀座相互配合的套筒是一种附加的锁闭元件。在充气蓄能器充液期间，能够较可靠地将振动发生器入口管与后阀座腔分开。此外，套筒又将后阀座腔分成两个腔室，其中一个是内腔室，在主活塞与阀座脱离时，该腔室的压力等于入口管中的压力。这就保证了有最大的压力降作用在主活塞上，也就是保证了主活塞具有最大的移动速度，这一速度由入口管内的输入压力与后活塞腔室中的恒定压力之间的压力差值来确定。从入口管至与出口管相连接的腔室的液体通路，只有当主活塞靠在套筒行程限位器上并使套筒离开阀座时才能形成。这就保证了在喷咀前的出口管中的压力急剧的增加。也就是保证脉冲前锋有最大的陡度，提高破碎岩石的效率，消除主活塞的“架空”现象，从而提高了装置的可靠性和工作能力。

下面将结合附图用实施例进一步说明本发明的具体结构。附图是本发明的水力脉冲发生器总剖视图。