Гидравлическая стойка двойной телескопичности индивидуальной крепи

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в системах ограничения хода плунжеров гидростоек . Цель изобретения - увеличение срока службы стойки путем достижения возможности осуществления автоматического перекрытия потока рабочей жидкости для ограничения раздвижности плунжера второй ступени при распоре стойки. Стойка состоит из ци-

(Щ5 E 21 9 15/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

1М И Г194Т СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНСММ СЭНДВТИПЬСТВУ

f (21) 4671582/03 (22) 03.04.89 (46) 30.04.91. Бкл. М 16 (7!) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) Н.Ф.Гордиенко, Н.И.Шустров и Н.Н,Гарнага (53) 622.284.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство ЧССР

М 178331, кл. E 21 D, 15/44, 1979, Авторское свидетельство СССР

Н l?65358, кл. E 21 D 15/44, 1986.. SU„„1645539 А1

2 (54 ) ГИДР АВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА ДВОЙНОЙ

ТЕЛЕСКОПИЧНОСТИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КРЕПИ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в системах ограничения хода ппунжеров гидростоек. Цель изобретения - увеличение срока службы стойки путем достижения возможности осуществления автоматического перекрытия потока рабочей жидкости для ограничения раздвиж- ° ности плунжера второй ступени при распоре стойки. Стойка состоит из ци16455 39 линдра l н котором последовательно расположены ппунжеры 2 и 3 первой и второй ступеней с поршнями 4, 5, нап" равляющей трубы (НТ) 6, пропущенной через центрапьные отверстия их поршней. Седло 15 расположено под ппунжером 2. Упор жестко прикреплен под седлом 15 к наружной поверхности и

НТ 6 и имеет резиновый уппотиитель. !О

Он также снабжен вторым уплотняющим затвором 14, расположенным с воэможностью контакта с нижней поверхностью поршня, Уплотняемая поверхность выполнена в виде конусного гнезда, !5 причем диаметр основания превышает

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в системах ограничения хода плунжеров гидростоек. 25

Целью изобретения является увеличение срока службы стойки путем о суще с т вл ения авт о мати че ского пер екрытия потока рабочей жидкости для ограничения раздвижности плунжера 30 второй ступени при распоре стойки.

На фиг. 1 изображена предложенная гидравлическая стойка в сложенном положении, продольный разрез; на фиг.2то же, сечение в плоскости уппотняющих затворов в конце раздвижки стойки; на фиг ° 3 - то же, в раздвинутом положении.

Гидравлическая стойка двойной телескопичности индивидуальной крепи (фиг. 1 и 2) состоит из цилиндра 1 с последовательно расположенными в нем ппунжерами 2 и 3 первой и второй ступеней с поршнями 4 и 5, направляющей трубы Ь, пропущенной через герметич- 45 ный ввод 7 и центрапьное отверстие, выполненное н поршне 4 с обеспечением между сопрягаеиыми поверхностями кольцевой щели 8, сообщенной с рабочими полостями 9 и 10. Внутри направляющей 50 трубы 6 установлена пружина 11 растяжения, закрепленная нижним концом к днищу цилиндра 1, а верхним - к опорной втулке 12, закреппенной на верхнем конце направляющей трубы,6. Концентрично последней между поршнем 5 и опорной втулкой 12 установлена пружина 13 сжатия, Направляющая труба

Ь снабжена уппотнякщим затвором 14, наружный размер резинового уплотнителя (РУ) 20. При этом РУ 20 установлен с плоским упором в трапециевидный кольцевой паз. Он ныполнен на наружной поверхности НТ 6 глубиной, равной половине диаметра сечения PY 20. При распоре стойки жид- кость подается под данлением через блок кпапанов во внутреннюю полость ппунжера 3, но НХ 6 — в полость 9 и по кольцевой щели - в полость 10.

Происходит перемещение ппунжера 2, при котором достигается герметизация полости 10. 3 ил, жестко закреппвнным ппоским упором на ее наружной поверхности с воэможностью контакта его резинового уппотнения с седлом 15, ныполненным сверху поршня 4 со стороны рабочей полости 10. Со стороны рабочей полости 9 направляющая труба 6 снабжена вторым уппотняющим затвором 16, эакреппенным на нижнем ее конце с обеспечением воэможности контакта с уппотняемой поверхностью 17, выполненной снизу поршня 4 на участке его сопряжения. с наружной поверхностью направляющей трубы 6. Уппотняющий затвор 16 расположен в трапециевидном пазу 18 и содержит опорную шайбу 19 и разрезное кольцо (уппотнитель) 20, Скошенная уппотняемая поверхность 17 выполнена в виде конического гнезда с диаметром Й! его основания, размер которого превьтшает размер d наружного диаметра резинового уплотнителя 20, а глубина S трапециевидного паза 8 выполнена равной 0,4 диаметра d> сечения резинового уппотнителя 20. Сверху ппунжера 3 установлен блок клапанов 21.

Гидранлическая стойка работает следующим образом.

В исходном положении (фиг. 1-3) нижний конец направляющей трубы 6 упирается в днище цилиндра 1 и прижат к нему силой пружины I I, при этом поршень g ппунжера 2 расположен относительно уппотняющих затворов 14 и 16 с зазораии hiI и h, Рабочие полости

9 и 10 сообщены между собой через кольцевую щель 8, а внутренняя поне контактные напряжения, что позволяет использовать ее вместе с опорной втулкой 12 в качестве ограничителя хо- да плуижера 3 второй ступени при раздв ижк е с тойк и.

В услови!гх эксплуатации описаний процесс раздвижки стойки на полную высоту возможен в случаях проверки стойки на поверхности шахты в крайних предельных . ее положениях по раздвнжности, а также в усповиях забоя, когда оператор при установке стойки не соизмерил максимальную конструктивную высоту стойкости с мощностью пласта при местных ее увеличениях. Как правигго, в таких случаях стойка разгружается, уст анавливается подкл адка под верхняк и вновь раздвигается гидравлическим усилием распора с повторением того же процесса, однако с той разницей, что витки пружины 3 сжатия не соприкасаются друг с другом после контакта плунжера 3 с кровлей пласта, а следовательно, отсутствует импульс для перемещения напранляющей трубы 6 вверх и перекрытия кольцевой щели 8 уппотняющим затвором 16

После распора стойки подача рабочей жидкости прекр ащается, пружина I 1 растяжения прижимает уплотнякщий затвор 14 к седлу 15, герметично изолируя рабочую полость 9 от рабочей полости 10, При опускании кровли гнгаста и по мере увеличения нагрузки на стойку давление жидкости в рабочей полости

9 и внутренней полости ппунжера 3 возрастает до величины пропускного давления предохранительного клапана (не показан) в блоке клапанов 21, в то время как давление жидкости в рабочей полости 10 автоматически становится выше пропускного давления предохранительного клапзиа иа величи16455 лость плунжера 2 сообщена с рабочей полостью 9 через напранлякщую трубу 6.

При распоре стойки рабочая жидкость под данлением от внешнего источника питания подается через блок

5 клапанов 21 во внутреннюю полость ппунжера 3, далее по направляющей трубе 6 поступает в рабочую полость 9 и по кольцевой щели 8 - в рабочую полость 10. Благодаря наличию зазора и, в пределах которого ппунжер 2 разгружен от действия пружины 11, происходит его перемещение относительно направляющей трубы 6, сопро- 15 вождакщееся перекрытием кольцевой щели 8 уплотняющим затвором 14, после чего плунжер 2 выдвигается иэ цилиндра 1 вместе с напранлянщей трубой Ь и ппунжером 3, причем прижа- 20 тие уплотнякщего затвора 14 к уплотняемой поверхности 15 обеспечивается воз вращающей силой пружины 11, чем достигается герметизация рабочей полости 10 второй ступени, После пол- 25 ного выдвижения пггунжера 2 рабочая жидкость, преодолевая силу пружины

I! и перемещения напр авляющую трубу б вверх, поступает через кольцевую щель 8 в рабочую полость 10, уггггот- 30 ненную герметичным вводом 7. Гидравлическая сила, действующая при этом на поршень 5, выдвигает пиунжер 3, причем процесс его выдвижения соггровождается упругой деформацией пр; жины 1, что обеспечивает сохранение гидравлической связи между р або чими полостями 9 и 10, Выдвижение пиунжера 3 длится впгготь до соприкосновения витков пружины 13 сжатия, после 40 чего в пределах зазора и его переме2 щение продолжается вме сте с пружиной

I 3 и направлякщей трубой 6 с уплотнякнцими затворами 14 и 16. В момент прижатия уппотняющего затвора 16 к уплот- 45 няемой поверхности ) 7 доступ жидкости в рабочую полость 10 автоматически прекращается ° При этом герметичность рабочей полости 10 достиг ается прежде всего обеспечением свободиого про- 50 хода резинового уплотгигтеля 20 с наружным диаметром d< в коническое гнездо с ди аме тром о сно вагги я d < (d „>

pd ) и дальнейшим его эажатием между цилиндрической поверхностью трапециевидного паза 18 и конусной поверхностью 17; форма и глубина Б трапециевидного паза 18 в соотношении с диаметром d g поперечного се че ни я рези39

6 нового уплотнителя 20 ($0,4 d>).. позволяют обеспечить начальное прилега» ние этого уплотнителя к упомянутым поверхностям под воздействием силы, напранленной перпендикулярно уппотняемой поверхности 17 и дальнейшую . его упругую деформацию под воздействием гидравлической силы.

Поскольку усилие для перемещения напранляющей трубы 6 на величину h< вместе с уппотнякзцим затвором l6 ограничено силой пружины 11 при ее растяжении, то витки пружины 13 сжатия испытывают незначительные по величи16455 39 ну, зависящую от разности наружных диаметров поршней 4 и 5, что обеспечивает равнозначную гидравлическую силу, действукщую на плунжеры 2 и 3, Податливость стойки под нагрузкой во з ни кает после ср аб аты вания пр едохранительного клапана и слива жидкости из рабочей полости 9, в результате чего плунжер 2 опускается, в то 10 время как плунжер 3 служит в качест- . ве гидр авличе ской надставки. Во з можны случаи, когда направлякщая труба 6 при податливости плунжера 2 вступает в контакт с днищем цилинлра 1, тогда t5 пдунжер 3 может работать в качестве несущей опоры. ls таком положении плун» жер 2 может перемещаться вниз только за счет зазора h< под действием неуравновешенного гидравлического усилия 20 в рабочей полости 10, Кольцевая щель

8 при этом открывается и жидкость перепускается в рабочую полость 9, в результате чего неуравновешенное гидравлическое усилие возникает теперь в рабочей полости 9, плунжер 2 поднимается, а уплотняниций затвор 14 пере крывает кольцевую щель 8, После очередного срабатывания предохранительного клапана цикл открытия и закры- 30 тия кольцевой щели 8 повторяется до полного опускания плунжера 3. Зазор

Ь2 выбран по величине таким, что уп» лотнякщий затвор 16 не препятствует свободному проходу жидкости из рабо- 35 чей полости 10 через кольцевую щель

8 в процессе раздвижки стойки.

При разгрузке стойки вначале под ,воздействием силы пружины 1 1 растяжения опускается плунжер 2 за счет слива 40 жидкости иэ рабочей полости 9 через направляющую трубу 6, внутреннюю по» лость ппунжера 3 и радиальное отверстйе 21, После вступления направляющей трубы 6 в контакт с днищем цилинд-45 ра 1 под воздействием силы пружины 11 растяжения плунжер 2 дополнительно перемещается на величину зазора h, кольцевая щель 8 при этом открывается и жидкость из рабочей полости 10 поступает на слив за счет опускания плунжера 3 пружиной 13 сжатия. Уппотнякщий затвор 16 при этом не препятствует проходу жидкости благодаря наличию зазора hg.

Формул а изобретения

Гидравлическая стойка двойной телескопичности индивидуальной крепи, включающая цилиндр с последовательно установленными в нем ппунжерами первой и второй ступеней, подпружиненную напр авлякщую трубу, пропущенную через центральные отверстия их поршней, седло, расположенное над поршнем ппунжера первой ступени, жестко прикрепленное к нему, уппотняющий затвор, жестко прикрепленный плоским упором с резиновым уппотнителем к наружной поверхности направлякщей трубы, на нижнем конце которой жестко закреплен упор, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения срока службы стойки путем осуществления автоматического перекрытия подачи рабочей жидкости для ограничения раздвижности ппунжера второй ступени при распоре стойки, упор снабжен вторым упяотняющим затвором, расположенным с возможностью контакта с нижней уплотняемой поверхностью поршня ппунжера первой ступени на участке его сопряжения с наружной поверхностью направлякщей трубы, при этом уплотняемая поверхность выполненаа в виде кону сна ro гнезда, диаметр основания которого превышает размер наружного диаметра резинового уппотнителя, установленного вместе с плоским упором в трапециевидный кольцевой паз, выполненный на наружной поверхности направляющей трубы глубиною, равной половине диаметра сечения резинового уплотнителя.

j u 455 39

Составитель В. Пономарева

Те хр ед А. Крав ч ук

Редактор А.Маковская

Корректор М.Самборская

Заказ 1333 Гир аж 292 Подгиб сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101