专利名称:双筒脉冲水枪的制作方法
本发明属于利用液流采矿的技术，更具体地说，是一种双筒脉冲水枪。
本发明可用于采矿工业和水利建设。用不升高脉冲压力的脉冲水流破碎岩石和材料，在清洗锅炉机组热力部件时，也可用作动力。
已知一种双筒脉冲水枪(苏联发明者证书第962611号，M.Ku.3E21 C25/60，1982年)。它有一壳体，在壳体内装有一个液流断路器。断路器包括与壳体同轴安装的两个活塞，用杆连接两个活塞且能沿轴向移动。第一与第二枪筒皆装有喷嘴。第一与第二排水导管皆与各自的带有喷嘴的枪筒连接。还有进水导管，第一与第二连接管，第一与第二压缩空气室。压缩空气室与第一和第二空腔连通。空腔在活塞、壳体壁和第一与第二压缩空气室之间形成，并通过第一和第二连接管与第一和第二排水导管连通。导管上有阀门，连通第一与第二空腔与大气。
壳体内有两个活塞底座，它们与壳体同轴。活塞底座与壳体壁之间的空间与进水管连通。在活塞底座、壳体壁、第一与第二压缩空气室之间安装有活塞。在壳体上装有活动接头。壳体内还有一些小(水流)室。其中一些小室接通第一与第二排水导管和在活塞底座、壳体壁、第一与第二压缩空气室之间的空间。而另一些小室则连通第一与第二空腔，并通过第一与第二连接管分别与第一和第二排水导管接通。
由于具有活塞底座与壳体壁间的空间和活塞底座、壳体壁与活塞间的空间使得活塞杆做得很长，因此使水流断路器的尺寸和重量都增大。在断路器移动时产生的惯性力亦增大，水流断路器的移动速度降低，导致在带有喷嘴的枪筒内水压脉动频率降低，最终降低水力开采的效率。
本发明的目标是制造一种双筒脉冲水枪。其结构应有效地利用活塞底座与壳体壁之间的空间和活塞底座、活塞与壳体壁之间的空间。在进水导管与带有喷嘴的枪筒之间缩短水流路程，从而可减小水流断路器的尺寸和重量;同时减小其移动时产生的惯性力，提高水流断路器的移动速度，提高排水导管和带喷嘴的枪筒内的水压脉动频率。最终目的是提高水力开采的效率。
本发明的实质是，一种双筒脉冲水枪，它有一壳体，壳体内装有一个液流断路器。断路器有两个活塞，与壳体同轴安装，并用活塞杆相互连接，能轴向移动。第一与第二枪筒都带有喷嘴。第一与第二排水导管皆与带有喷嘴的枪筒连通。还有进水导管，第一与第二连接管第一与第二压缩空气室。它们与在活塞、壳体壁和第一与第二压缩空气空间的第一与第二空腔连通，并通过第一与第二连接管分别与第一与第二排水导管接通。第一与第二空腔通过阀门与大气连通。按照本发明，水枪壳体内，活塞之间装有隔板。隔板有轴向通孔，与壳体同轴安装，形成第三和第四腔。轴向通孔与连接在隔板上的进水导管连通。隔板内有第一和第二小室，其入口位于隔板相对的二端面上。端面的一部分为活塞座。入口还与第三和第四腔连通。而第一与第二小室的出口则分别与连接在隔板上的第一与第二排水导管接通。
双筒脉冲水枪的这种结构保证了提高水力开采的效率，并通过减少动力荷载，即减轻水流断路器的重量来保证其可靠性。
下面参照附图用实例对本发明进行具体地说明。
图1是本发明的双筒脉冲水枪总图。
图2是本发明图1的Ⅱ-Ⅱ剖面。
推荐的这种双筒脉冲水枪结构包括壳体1(图1)。壳体内装有液流断路器2(本例内液体为水)。断路器包括活塞3和4，它们用杆5相连;排水导管6和7，与带有喷嘴的枪筒8与9连接;进水导管10(图2)。空腔11(图1)和12位于活塞3和4、壳体壁1和压缩空气室13和14之间，并分别与压缩空气室13和14连通，还通过连接管15和16与排水导管7与6连通。压缩空气室13和14充满压缩气体。壳体1内有隔板17，隔板上有轴向通孔18。隔板装在活塞3与4之间，与壳体1同轴，即隔板17的纵轴19与壳体1的纵轴20重合。排水导管6和7及进水导管10(图2)与隔板17连接。隔板17(图1)内有小室21和22，其入口23和24位于隔板17上的两相对端面25和26上，其出口27和28与排水导管7和6连通。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之间，形成小腔31和32。小腔31和32位于壳体壁1、隔板17端面25、26和活塞3、4之间。小室21、22的入口23、24与小腔31、32连通。此外，空腔11和12通过隔膜33、34与空气室13、14连接。隔膜支承在格栅35和36上。一个空腔，例如空腔11，通过导管37和阀门37′与大气连通。带有喷嘴的枪筒8、9上装有活动接头38和39。壳体1安装在框架40上(图2)。全部接头用密封圈41密封(图1)。压缩空气室13、14用零件42固定在壳体1上。
双筒脉冲水枪工作原理如下阀门37′打开，而液流断路器2的带杆5的活塞3和4处于活塞座30处的极限位置时，带有枪筒8和喷嘴的排水导管6关闭，而带有枪筒9和喷嘴的排水导管7打开进水。此时，水来自进水导管10(图2)，充满轴向通孔18，通过活塞底座29(图1)与活塞3间的间隙进入小腔31，然后通过隔板17端面25上的入口23进入小室21，通过小室21的出口27进入排水导管7，再从排水导管7通过活动接头39进入带喷嘴的枪筒9，最后通过喷嘴进入大气，射向需破碎的目标。此外，水从排水导管7通过管15充满空腔11，但因阀门37′打开，所以此空腔内的压力接近大气压力。空腔12内的压力亦相同，这是因为带有活动接头38和带有喷嘴的枪筒8的排水导管6与进水导管10(图2)在活塞4(图1)关闭活塞底座30时而断开所致。其结果是在压缩空气室13和14内的压缩气体压力将隔膜33和34压紧在隔栅35和36上。
关闭阀门37′可使水枪进入自激振状态。此时空腔11内的水压平稳增长，直至隔膜33在水压作用下离开格栅35，达到两面压力平衡的位置。随后空腔11内的压力急剧增长至排水导管7内的压力。其结果产生一个力，它将液流断路器2的带杆5的活塞3和4推至活塞座29。水自轴向通孔18的腔内流出，通过活塞4与底座30间的间隙、小腔32、小室22、排水导管6和活动接头38进入装上喷嘴的枪筒8，然后喷入大气，射向需破碎的目标。这时，水自排水导管6流出，通过管16，充满空腔12。空腔12内的压力平荡稳增长，直至压膜34离开格栅36，两面压力平衡时为止。然后空腔12内的压力急剧增长，直至达到排水导管6内的压力值。同时，水自空腔11内流出，通过管15和排水导管7流入装有喷嘴的枪筒9。此时空腔11内的压力平稳下降，直至压膜33在压缩气体压力下弹回到格栅35的位置。然后压力急剧下降至排水导管7和带有喷嘴的枪管9内的压力，即大气压力。空腔11和12内压力重新分配完毕后，活塞3、4和杆5向活塞座30方向移动。在排水导管6、7和带有喷嘴的枪筒8、9内的过程轮换发生，并按上述程序进行。水从两个枪筒的喷嘴轮流射向需破碎的目标。这样就将进水的稳定水流转变为脉冲水流，脉冲压力不提高，脉冲频率约为15～20赫。
本技术方案采用的措施概括如下在壳体1内，活塞3、4之间与壳体1同轴安装一个隔板17，隔板上有轴向通孔18。隔板内有小室21、22，其入口23、24位于隔板17的两个端面上。轴向通孔18与进水导管10连通。小室21、22的出口27、28分别与排水导管7、8连通。这样就缩短了水流自进水导管10至枪筒9、8和喷嘴的路程。其效果是缩小了壳体的外形尺寸，宽度自610毫米减至400毫米，即减少35%;
缩小了液流断路器的外形尺寸，宽度自400毫米减至260毫米，也减少35%;
减轻了液流断路器的重量，自20千克减至13千克，也减少35%，这是缩小外形尺寸的结果;
由于减轻了重量，而提高了液流断路器的运动速度，自5米/秒增至5.5米/秒，增长10%;
由于液流断路器重量减轻35%，速度提高10%，而使壳体和活塞底座上的动力荷载减少25%;
提高了带有喷嘴的枪筒内的水压脉冲频率，自10～12.5赫增至15～20赫，即增加50%，从而提高了水力开采的效率。
权利要求
1.一种双筒脉冲水枪，包括有壳体(1)；在壳体内装有液流断路器(2)，断路器包括有与壳体(1)同轴的两个活塞(3、4)、杆(5)连接两个活塞并能轴向移动；带有喷嘴的枪筒(8、9)，排水导管(6，7)与带有喷嘴的枪筒(8、9)连接；进水导管(10)、连接管(15、16)；压缩空气室(13、14)与空腔(11、12)连通，空腔(11、12)是在活塞(3、4)、壳体壁(1)和压缩空气室(13、14)之间形成的，并通过管(15、16)与排水管(7、6)连通；一个空腔(11或12)通过阀门(37)与大气相通，该装置的特征在于它还包括有一隔板(17)，在隔板上有轴向通孔(18)，隔板装在壳体(1)内的活塞(3、4)之间，与壳体(1)同轴，并形成小腔(31、32)；隔板(17)的轴向通孔(18)与接到隔板(17)上的进水管(10)连通；在隔板(17)体上有小室(21、22)，其入口(23、24)位于隔板(17)的二相对的端面(25、26)上，并与小室(31、32)相通，隔板端面的一部分形成活塞底(29、30)；出口(27、28)分别与连接在隔板(17)上的排水导管(7、6)相通。
专利摘要
一种双筒脉冲水枪，它包括壳体(1)。在壳体内有两个活塞(3、4)。活塞用杆(5)互相连接，形成小腔(31、32)。隔板(17)与壳体(1)同轴。隔板上有通孔(18)，与进水导管连通。在隔板(17)上有小室(21、22)，与小腔(31、32)和排水导管(7、6)相通。排水导管与枪筒(9、8)连通。枪筒上装有喷嘴。排水导管还通过管(15、16)与空腔(11、12)相连。
文档编号E21C37/00GK87100252SQ87100252
公开日1988年7月27日 申请日期1987年1月14日
发明者斯塔尼斯拉夫·安托诺维奇·莱南科, 朱里·沃维奇·阿塞, 阿莱克桑德·希诺维奇·阿斯特拉克哈恩, 奥得格·阿纳托得维奇·米亚格科夫, 夫拉迪米尔·依瓦诺维奇·坦斯基, 夫拉迪米尔·格里戈里维奇·克拉维斯 申请人:国营机械和化学清洗锅炉联合工厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan