Гидравлическая стойка шахтной крепи

 

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ, включающая цилиндр, грундбуксу, шток, поршень с центрирующей частью и уплотняющими элементами , отличающаяся тем, что, с целью повышения ее долговечности за счет снижения удельных контактных давлений в сопряжении поршень-цилиндр и. улучшения работы уплотнения , поршень выполнен с емкостью , сообщенной отверстием с поршневой полостью. О М со О)

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ !

РЕСПУБЛИН

3(59 E 21 D 15 44

ГОСУДФРОТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3510764/22-03 (22) 11.10.82 (46) 15.02.84. Бюл. В 6 (72) )0.С.Панчеха, Ю.Ф.Пономаренко, .Ю.Л.Шахмвйстер и Е.И.Панчук (53) 622.284.54(088.8) (56) 1. Хорин В. И. Объемный гидропривод забойного оборудования. М., "Недра", 1968, с. 215-220.

2i Авторское свидетельство СССР

Ì 533736, кл. E 21 D 15/44, 1976. (54)(57) 1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА

DlAXTHOA КРЕПИ, включающая цилиндр, грундбуксу, шток, поршень с центрнрующей частью и уплотняющими элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее долговечности за счет снижения удельных контактных давлений в сопряжении поршень-цилиндр и, улучшения работы уплотнения, поршень выполнен с емкостью, сообщенной отверстием с поршневой полостью.

10734б7

2 2 2

Н ВН

2 2 2 2

Н Н &Н

Р

АКМк С ЬН

В = где

2 2 2 2 Н ВН, Н 3зн

МОкС 8Н

Р D

Е где где

2. устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что внутренний диаметр емкости определяется из гоотношения а — зазор в сопряжении поршень-цилиндр при отсутствии давления в поршневой полости, м;

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидравлическим стойкам механизированных крепей, применяемых для поддержания кровли в очистных забоях. 5

Известны гидравлические стойки, включающие цилиндр, поршень и манжеты, уплотняющие поршневую и штоковую полости Г1).

Недостатками этих гидростоек яв- 10 ляются высокие контактные давления поршня на внутреннюю поверхность J,èлиндра, ускоренный износ и выход из строя уплотнений.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидростойка, включающая цилиндр, грундбуксу,шток, поршень с центрирующей частью и уплотнительные элементы (21.

Недостатком известной гидростойки является недолговечность, обуслов-,,ленная Высокими удельными контактными давлениями в сопряжении поршеньцилиндр и отказами в работе по вине уплотнений.

Цель изобретения — повышение долговечности гидростойки за счет снижения удельных контактных давле. ний в сопряжении поршень-цилиндр и улучшения работы уплотнений.

ЗО

Поставленная цель достигается тем, что в гидростойке, включающей цилиндр, грундбуксу, шток, поршень ,с центрирующей частью и уплотнитель ными элементами, поршень выполнен с 35 емкостью сообщенной отверстием с поршневой полостью.

Кроме того, внутренний диаметр ем-„ кости определяется из соотношения и — зазор в сопряжении поршень-цилиндр при отсутст- 45

13H — нар1 кныи диаметр поршня, м

17вн — внУтРенний ДиаметР емкости поршня, м, p — давление настройки предохранительного клапана гидростойки, МПа, Š— модуль упругости материала поршня, МПа,,сс — коэффициент Пуассона материала поршня,,а глубина емкости равна 1,3 — 1,5 H высоты центрирующей части поршня.

2 ви давления в поршневой полости м

Ян — наружныи диаметр поршня, м, 3 н — внутренний диаметр емкости поршня, м, Рмд — давление настройки предохранительного клапана гидростойки, МПа, Š— модуль упругости материала поршня, МПа, — коэффициент Пуассона материала поршня, а глубина емкости равна 1,3-1,5 Н высоты центрирующей части поршня.

На чертеже изображена предлагаемая гидравлическая стойка.

Она состоит из цилиндра 1 с грундбуксой 2, штока 3, поршня 4 с центрирующими элементами 5, уплотняющими элементами б и емкостью 7.

Глубина емкости больше высоты центрирующей части поршня. Для повышения жесткости системы на торце поршня 4 со стороны. поршневой полости установлен диск 8 с отверстием. Когда стойка находится в нерасгертом состоянии, в сопряжении поршень-цилиндр существует зазор 4 i, обусловленный посадкой. Угол контакта и площадь сопрягаемых элементов с увеличением зазора Л 1 возрастают. Когда стойка находится в распертом положении, стенки цилиндра 1 и центрирующая часть поршня 4 деформируются под действием давления р в поршневой полости. Диaìåòðàëüíàÿ деформация стенок центрирующей части поршня 4 опред"л;-.åòñÿ по формуле Ляме: — давление в полости, МПа;

1073467

Э +Р Р2

° вн вн

1г н г г г г вн нн -нвн макс вн

Е

Составитель H,Ïîíoìàðåâà

Редактор M.Äüëûí Техред С.Мигунова Корректор МнДемчик

Заказ 289/33 Тираж 436 Подписное

БПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5! илиад ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4

Р „,Р„ — соответственно внутренний и наружный диаметр центрирующей части поршня, E, — соответственно модуль упругости и коэффициенты

Пуассона материала поршня. 5

При наличии диска 8 с отверстием максимальная деформация от давления жидкости будет в центральной части поршня. Это создает благоприятные условия работы поршня, так как иэ-за 10 перекоСа в подвижных элементах гидростойки наиболее нагруженным является центрирующий поясок, установленный у торца поршня 4 со стороны поршневой полости, который в данном случае (5 разгружается из — за того, что часть нагрузки перераспределяется на центрирующие пояски, находящиеся в центральной части поршня.

В процессе изготовления. поршней и цилиндров зазор и 1 в подвижном сопряжении известен.

Известно также максимально возмож- 25 ное давление в поршневой полости гид ростойки, которое определяется настройкой предохранительного клапана гидросистемы Р

Подставляя в Формулу Ляме вместо значений é0 и Р значения д 1 и Р, „, получим

Отсюда можно определить значение диаметра емкости поршня D „

Глубина емкости должна..быть в пределах 1,3-1,5 Н вЂ” высоты центрирующей части поршня 4.

При меньшем значении глубины вносится погрешность в формулу упругого расширения тонкостенной оболочки (Ляме), так как она выведена иэ условия, что длина оболочки бесконечна.

В данном случае рассматривается момент, когда длина оболочки имеет конечную длину.

Поршень с емкостью, внутренний диаметр которой определяется по указанной выше зависимости, увеличивает контактный угол, площадь касания центрирующих элементов 5 поршня 4 с цилиндро 1, что приводит к снижению удельных контактных давлений. При этом увеличивается долговечность Поршня, цилиндра, уплотнений и всей гидростойки в целом.