Гидравлическое распределительное устройство секции механизированной крепи

 

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СЕКЦИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ . КРЕПИ, включающее распределитель с рукояткой управления, дроссель , регулятор с поршневой и штоковой полостями, в корпусе которого размещены обратный клапан, поршень, шток с толкателем для. взаимодействия с запирающим элементом обратного клапана и.ограничитель хода поршня с регулировочным винтом, отличающееся темj что, с целью расширения диапазона регулирования времени распора гидростоек, регулятор снабжен подключенным к распределительному элементу гидроцилиндром, шток которого выполнен с диаметром, равным диаметру штока регулятора, и взаимодействует с торцом поршня регулятора , и дополнительным обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю к поршневой и штоковой полостям регулятора, при этом ограничи тель хода поршня снабжен подвижным элементом, взаимодействующим с запи/рающим элементом обратного клапана регулятора и ре.гулировочным винтом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Н ЛАМПИ%

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3Ш) Е 21 D 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481233/22-03 (22) 06.08.82 (46) 15. 12.84. Бюл. № 46 (72) P.Ï.Журавлев, А.Т. Горин, В.Ф.Ермаков, Л.И.Федоров, JO.ЯЛосунов, В.С.Баринов, Л.Ф.Кожухов и Е.А.Елкин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт, (53) 622 ° 284(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 286920, кл. E 21 D 23/00, 1969.

2. Патент ФРГ ¹ 25 10925, кл. Е 21 Р 23/16, опублик. 1976.

3. Авторское свидетельство СССР № 800386, кл. Е 21 D 23/16, 1979. (54) (5 7) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СЕКЦИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ.КРЕПИ, включающее распределитель с рукояткой управления, дроссель, регулятор с поршневой и штоковой полостями, в корпусе которого размещены обратный клапан, поршень, шток с толкателем для. взаимодействия с запирающим элементом обратного клапана и ограничитель хода поршня с регулировочным винтом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования време-. ни распора гидростоек, регулятор снабжен подключенным к распределительному элементу гидроцилиндром, шток которого выполнен с диаметром, равным диаметру штока регулятора, и взаимодействует с торцом поршня регулятора, и дополнительным обратным

C клапаном, подключенным параллельно 9 дросселю к поршневой и штоковой полостям регулятора, при этом ограничи- MJ тель хода поршня снабжен подвижным ( элементом, взаимодействующим с запи рающим элементом обратного клапана

С регулятора и регулировочным винтом.

1129374 2

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к распре; делению рабочей жидкости в гидросистемах механизированных крепей.

Известно гидравлическое распределительное устройство для подачи рабочей жидкости к элементам гидросистемы механизированной крепи, включающее распределительрый элемент с рукояткой управления, регулятор, в корпусе которого размещены пружина и подвижный поршень со штоком, выдвигающимся из корпуса и взаимодействующим с рукояткой управления распределительного элемента. После передвиж-:15 ки секции крепи рукоятку управления распределительного элемента устанавливают в позицию на подачу рабочей жидкости в поршневую полость гидростойки для распора секции. При этом рабо- 20 чая жидкость поступа т s штоковую полость регулятора, шток которого в это время под действием пружины выдвинут и препятствует переключению рукоятки управления распределительного эле- 25 мента в следующую позицию, например на передвижение базовой балки крени.

По мере заполнения поршневой полости гидростойки и штоковой полости регулятора рабочей жидкостью ее -давление возрастает, осуществляя распор гидростойки и сжатие пружины регулятора, настроенной на определенное срабатывание, При достижении заданной величины давления рабочей жидкости поршень со штоком, сжимая пружину, втянется.. в корпус регулятора и появится возможность переключить рукоятку распределительного элемента на следующую позицию, например на отключение 40 гндросистемы секции от гидросистемы крепи, так как давление начального распора гидростойки достигло заданной величины (1) .

Основным недостатком этого устрой 45 ства (при ручном управлении) является необходимость присутствия оператора у распределительного элемента во время процесса распора секции крепи. При отработке пластов с кров- 5О лями, обрушающимися крупными блоками, возникает необходимость увеличения давления начального распора гидростоек до давления их рабочего сопротивления. Данное устройство не 55 позволяет распереть гидростойки крепи максимальным давлением рабочей жидкости в гидросистеме крепи, так как давление срабатывания регуляторов всегда настроено менее максимального.

Известно устройство, управляющее распором и разгрузкой гидростоек секции механизированной крепи, включающее четырехлинейный четырехпозиционный распределительный элемент, регулятор., в корпусе которого размещены обратный клапан, поршень с толкателем, взаимодействующим с запорным элементом обратного клапана, пружина для, возврата поршня с толкателем в исходное положение, и переключающий потоки рабочей жидкости элемент, выполненный в виде золотника с поршнем, образующего торцовую, штоковую и поршневую полости управления, причем в последней размещена возвратная пружина, удерживающая золотник в крайнем левом положении. Для осуществления распо-. ра гидростоек секции крепи рукоятку распределительного элемента устанавливают в позицию на подачу рабочей жидкости в торцовую полость золотника и через несколько секунд возвращают рукоятку в исходное положение.

В течение этого времени золотник под действием давления рабочей жидкости переместится вправо, поршнем сожмет возвратную пружину и откроет доступ рабочей жидкости из напорной магистрали к входу в обратный клапан, пружина сместит запорный элемент, заполнит штоковую полость золотника с поршнем и будет удерживать золотник в крайнем правом положении, одновременно рабочая жидкость из регулятора по рукавам высокого давления через запорные элементы гидрозамков поступит в поршневые полости гидростоек и разопрет между почвой и кровлей выработки секцию крепи.

Время распора регулятор не задает.

Оператор после подачи импульса (коман,", ды) на распор секции может заниматься выполнением других операций по управлению крепыш, но он должен обя- зательно вернуться к данному распределительному элементу для отключе-, ния гидростоек от давления напорной магистрали. Для этого он устанавливает на 1-2 с рукоятку управю ния распределительного элемента на подачу рабочей жидкости из напорной магистрали в поршневые полости золотника и поршня с толкателем, при,этом под действием рабочей жид1129 кости поршень с толкателем перемес»: тится влево, откроет обратный клапан, одновременно золотник переместится влево, вытеснит рабочую жидкость из штоковой полости и соеди- 5 нит гидрозамки гидростоек со сливной магистралью. Кратковременное включение распределительного элемента должно обеспечить быстрое срабатывание регулятора и не допустить открытие гидрозамков гидростоек.

Для более надежного отключения гидрозамков стоек от давления напорной магистрали необходимо выключить насосную станцию гидросисте- 15 мы крепи (2) .

Недостатками этого устройства являются конструктивная сложность и ненадежность управления распорок и разгрузкой гидростоек, отсутствие 20 регулирования времени распора гидростоек.

Наиболее близким к изобретению являе ся гидравлическое устройство секции механизированной крепи, вклю- чающее распределитель с рукояткой управления, дроссель, регулятор с поршневрй и штоковой полостями, в корпусе которого размещены обратный клапан, поршень,шток с толкателем для взаимо- 30 действия с запирающим элементом об- . ратного клапана и ограничитель хода поршня с регулировочным винтом.

Поршневая полость через фильтр и обратный клапан гидросистемы крепи подключена к распределительному элементу, а через дроссель со штоковой полостью и со сливной магистралью.

Клапанная полость обратного регулятора сообщена гидролинией с напорной 40 магистралью,а подклапанная полость— с гидроблоком гидростойки. При распоре стойки секции крепи рукоятку распределительного элемента уст..навливают на 1-2 с в позицию 45 подачи рабочей жидкости в поршнеВую полость регулятора и возвращают в исходное нейтральное положение, при этом поршень и шток с толкателем переместятся вверх до упора в 50 ограничитель хода, откроют обратный клапан для подачи рабочей жидкости из напорной магистрали в поршневую полость гидростойки. В связи с тем, что рабочая жидкость .из поршневой полости регулятора не может поступить в сливную магистраль через об-. ратный клапан, установленный на ее

374 4 входе, она будет вытесняться через дроссель в штоковую полость регулятора и в сливную магистраль. Время истечения жидкости из поршневой полости зависит от пропускной способности дросселя, величины давления рабочей жидкости на шток со стороны обратного клапана регулятора, объема рабочей жидкости, заключенного в поршневой полости, регулируемого с помощью регулировочного винта ограничителя хода поршня и от вязкости рабочей жидкости в гидросистеме механизированной крепи. Время истечения жидкости из поршневой полости, следовательно,.время закрытия обратного клапана является временем распора гидростойки. Рабочей жидкостью гидросистем механизированных крепей является водомасляная эмульсия, вязкость которой приблизительно равна 1 с. Поэтому для создания регулятора со значительной выдержкой времени необходимо увеличивать емкость поршневой полости, уменьшать диаметр штока и пропускную способность дросселя. Все это в первом случае ведет к увел11 „ нию массы и габаритов устройства, а во втором и

/ третьем — к усложнению конструкции ъ и уменьшению надежности ее работы(3 .

Основным недостатком этого устроиства (при удовлетворительных габаритах и надежности) является малый диапазон регулирования времени распора гидростоек, особенно в сторону его увеличения.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы гидравлического устройства, повышение надежности его работы и расширение диапазона регулирования времени распора гидростоек.

Поставленная цель достигается тем, что в распределительном устройстве секции механизированной крепи, включающем распределитель с рукояткой управления, дроссель, регулятор с поршневой и штоковой полостями, в кор- пусе которого размещены обратный клапан, поршень, шток с толкателем для взаимодействия с запирающим элементом обратного клапана и ограничитель хода поршня с регулировочным винтом, регулятор снабжен подключенным к распределительному элементу гидроцилиндром, шток которого выполнен с диаметром, равным диамет 1!29374

6 ру штока регулятора, и взаимодействует с торцом поршня регулятора, и дополнительным обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю к поршневой и штоковой полостям регуля- 5 тора, при этом ограничитель хода поршня снабжен подвижным элементом обратного клапана регулятора и регулировочным винтом.

На чертеже дан регулятор с гидроцилиндром и принципиальная гидравлическая схема подключения их к гидростойке и гидросистеме механизированной крепи, разрез.

Гидравлическое распределительное устройство секции механизированной крепи включает распределительный элемент 1 с рукояткой управленияи пружиной возврата в исходное положение, дроссель 2, регулятор 3 с поршневой 4 и штоковой 5 полостями, в корпусе 6 которого размещены обратный клапан 7, поршень 8, шток 9 с толкателем 10 для взаимодействия с запирающим элементом 11 с пружиной 12 об- 5 ратного клапана 7 и ограничитель хода поршня 8 с регулировочным винтом 13.

Регулятор 3 снабжен подключенным гидролинией 14 к распределительному элементу, гидроцилиндром 15, шток 16 N которого имеет диаметр, равный диа-. метру штока 9 регулятора 3 и взаимодействует с нижним торцом поршня 8 (при этом поршневая 9 и штоковая 5 полости имеют одинаковые площади попе-3g речного сечения) ° Ограничитель хода поршня 8 снабжен подвижным элементом 17, вазимодействующим вверху с регулировочным винтом 13 и посредством пружины 12 с запирающим элемен-4о том 11 обратного клапана 7. Регулятор 3 дополнительно снабжен дополнительным обратным клапаном 18, кото- . рый параллельно дросселю 2 с помощью гидролиний 19 и 20 подключен к поране- 45 вой 4 и штоковой 5 полостям, так что образуется замкнутая (изолированная от гидросистемы крепи) гидро- система, которая полностью заполнена жидкостью, вязкость которой .боль» 1О ше вязкости рабочей жидкости гидросистемы крепи. Клапанная полость обратного клапана соединена гидролинией 2 1 с напорной магистралью 22, а подклапанная полость. — гидролиниями 23 и 24 с гидроблоком 25 гидростойки 26 и гидрораспределителем 27.

Гидроблок 25 гидролинией 28 соединен с гидрораспределителем 27. Распределительный элемент 1 и гидрораспределитель 27 соединены с напорной 22 и сливной 29 магистралями. Гидроцилиндр 15 соответственно имеет поршень 30, поршневую 31 и штоковую 32 полости, Время истечения жидкости через данный капиллярный канал определенного объема жидкости при постоянном давлении прямо пропорционально кинематической вязкости жидкости. B исходном положении гидростойка

26 разгружена до величины остаточного распора, позволяющего передвинуть секцию крепи. Для осуществления распора гидростойки 26 машинист-оператор устанавливает рукоятку управления распределительного элемента 1 на позицию I1. Рабочая жидкость в этом случае подается из напорной магистрали 22 через трубопровод 14 в полость 31 гидравлического устройства.

Поршень 30 под давлением жидкости перемещается, вытесняя жидкость из полости 32 по трубопроводу 33 в сливную магистраль 29 и воздействует на шток 16, который в свою очередь перемещает плавающий поршень 8, передающий движение штоку 9, и вытесняет жидкость из полости 5 в полость 4 через обратный клапан 18 и дроссель 2.

Шток 9, перемещаясь с поршнем 8, толкателем 10 смещает подпружиненный запорный элемент 11 до упора в плунжер 17 и открывает доступ рабочей жидкости под давлением из напорной магистрали 22 по трубопроводу 21 через клапанную 11 и подклапанные полости устройства, трубопровод 23, гидроблок 25 в поршневую полость гидростойки 26. Из штоковой полости гидростойки 26 жидкость отводится через гидроблок 25, трубопровод 28, распределительный элемент 26 в сливную магистраль 29.Давлением рабочей жидкости в подклапанной полости,действующим на торцы штока 10 и толкаO теля 5 с общей площадью

7 поршень 3 будет медленно опускаться, развивая давление в полости 4, равное д п 1 н г где Р— давление жидкости в

H напорной магистрали, МПа.

11293?4

ВНИИПИ ° Заказ 9422/23 Тираж 435 Нодпысыое

Фылыал ППП патент", r.Óèãîðîä, ул.Проехтыая, 4

Жидкость из полости 4 через капилl лярный канал дросселя 2 вытесняется в,"-,полость 5.

Максимальное время работы гидравлического устройства принимается

40-50 с при полном ходе поршня,8.

Для регулирования этого времени от 1 до 30 с регулировочным винтом 13 изменяется величина смещения запорного устройства 11, а следбвательно, и плавающего поршня 8.

С истечением рабочей жидкости 4 в полость 5 толкатель 10-и запорный элемент 11 опускаются до тех пор, пока последний отключит клапанную полость, Применение гидравлического устрой5 ства данной конструкции значительно. сократит размеры устройства и повысит надежность его работы. Вес конструкции уменьшается, возможность засорения дросселя практически отсутствует. Максимальное время выдержки можно изменять применением жидкости различной вязкости, что расширяет область применечия данного устройства.