Гидравлическая рудничная стойка

 

Использование: для крепления очистных горных.выработок. Сущность изобретения: гидравлическая рудничная стойка содержит наружную цилиндрическую трубу, нижний конец которой сварен с днищем, а верхний конец снабжен кольцевым буртиком , установленную в наружной цилиндричеркой трубе с возможностью аксиального перемещения внутреннюю цилиндрическую трубу с головкой, имеющую уплотненный к внутренней стенке наружной цилиндрической трубы поршень и выполненное в кольцевом буртике направляющее кольцо, цилиндрический элемент, выполненный между головкой и поршнем, возвратную пружину, внутренний ограничивающий рабочий ход элемент, установочно-разгрузочный клапан, напорное пространство, выполненное между днищем и поршнем, и рукоятку. Отличительная особенность заключается в том, что торцовые стороны наружной и внутренней цилиндрических труб разъемно соединены с соответственными насадками или торцовыми канавками, выполненными на кольцевом буртике, поршне, головке и днище, и уплотнены по меньшей мере на поршне, головке и днище. Причем стойка снабжена установленным соосно с наружной и внутренней цилиндрическими трубами дополнительным цилиндрическим элементом, снабженным возвратной пружиной, пропущенным через поршень и одним концом закрепленным на днище. 22 з.п, ф-лы, 6 ил. СП С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК о (51)5 Е 21 D 15/44

Г >судАРстВеннОе пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР (РОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗС>БРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ОО ,о Ю

М (д) (2t1) 4743327/03 (86) РСТ/DE 89/00436 (0i1.07.89) (2 ) 02.03.90 (46) 30.08.93. Бюл, М 32 (ЗЦ G 8808519.8 (3 ) 04.07.88 (3 ) ВЕ (7ф) Марта-Катарина Хайлигер (DE) (56) Заявка ФРГ М 3541871, кл, Е 21 D 15/44, 1987. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУДНИЧНАЯ

С1 ОЙКА (5 ) Использование: для крепления очистн х горных. выработок. Сущность изобретен я: гидравлическая рудничная стойка содержит наружную цилиндрическую трубу, нйжний конец которой сварен с днищем, а верхний конец снабжен кольцевым буртиком, установленную в наружной цилиндрической трубе с возможностью аксиального перемещения внутреннюю цилиндрическую трубу с головкой, имеющую уплотненный к внутренней стенке наружной

Изобретение относится к рудничным стойкам, Целью изобретения повышение удобства эксплуатации рудничной стойки.

На фиг.1 изображена предлагаемая гидравлическая рудничная стойка, у которой уст ановочно-разгрузочный клапан установлен на головке; на фиг.2 — гидравлическая стойка, у которой установочно-разгрузочный клапан подключен к днищу стойки и выполнен в установленной на наружной трубе рукоятке, продольный разрез; на фиг.3-стойка согласно фиг.1, снабжена выполненным на поршне редукционным кла„, Ы„, 1838622 А3 цилиндрической трубы поршень и выполненное в кольцевом буртике направляющее кольцо, цилиндрический элемент, выполненный между головкой и поршнем, возвратную пружину, внутренний ограничивающий рабочий ход элемент, установочно-разгрузочный клапан, напорное пространство, выполненное между днищем и поршнем, и рукоятку. Отличительная особенность заключается в том, что торцовые стороны наружной и внутренней цилиндрических труб разъемно соединены с соотвегственными насадками или торцовыми канавками, выполненными на кольцевом буртике, поршне, головке и днище, и уплотнены по меньшей мере на поршне, головке и днище. Причем стойка снабжена установленным соосно с наружной и внутренней цилиндрическими трубами дополнительным цилиндрическим элементом, снаб>кенным возвратной пружиной, пропущенным через поршень и одним концом закрепленным на днище. 22 з,п, ф-лы, 6 ил. паном, продольный разрез; на фиг.4 — стойка согласно фиг,2, снабженная выполненным на поршне редукционным клапаном, продольный разрез; на фиг.5 — стойка, снабженная предохранительным клапаном, выполненным на поршне для ограничения рабочего хода, продольный разрез; на фиг.6вариант стойки, снабженной предохранительным клапаном, выполненным на поршне для. ограничения рабочего хода, продольный разрез.

Рудничная стайка согласно фиг.1 содержит наружную цилиндрическую трубу 1, которая нижней торцовой стороной вставлена

1838622 в выполненную в торцовой стороне днища

2 канавку и уплотнена гидравлическим уплотнением 3. В случае необходимости для простой механической фиксации можно предусматривать поперек установленные крепежные винты 4, однако, не могут передавать большие механические нагрузки.

Днище 2 вставлено в основание 5, связанное с днищем 2, например, с помощью зажимных втулок (не показаны), устанавливаемых в отверстия 6. На другую торцовую сторону наружной цилиндрической трубы 1 через простую центрирующую насадку насажен кольцевой буртик 7, который может быть выполнен составным. Кольцевой буртик 7 снабжен внутренним направляющим кольцом 8 для внутренней цилиндрической трубы 9 и связанным с ним грязеотделителем 10. Направляющее кольцо 8 служит для продольного перемещения внутренней цилиндрической трубы 9 в наружной цилиндрической трубе 1. Установленная в наружной цилиндрической трубе 1 внутренняя цилиндрическая труба 9 нэ торцовом конце снабжена поршнем 11, имеющим насадку, при помощи которой он размещен на внутренней поверхности внутренней цилиндрической трубы 9. При этсм торцовая сторона внутренней цилиндрической трубы 9 прилегает к концу насадки поршня 11. Эта зона соединения между внутренней цилиндрической трубой 9 и поршнем 11 может быть уплотнена простым уплотнением 12., выполненным, например, гидравлическим. В наружной цилиндрической трубе 1 поршень 11 направляется при помощи направляющего кольца 13 и снабжен уплотнительным кольцом 14. Наружный торцовый конец внутренней цилиндрической трубы 9 вставлен в торцовую кольцевую канавку корпуса 15 и уплотнен с помощью простого.уплотнения 16, выполненного предпочтительно в качестве гидравлического уплотнения. В корпусе 15 выполнен установочно-разгрузочный клапан 17. На верхней стороне корпуса 15 выполнен так, что может принимать головку

18, которая может быть закреплена на корпусе 15 известным образом и опираться на него так, что опорное давление через головку 1.8 и корпус 15 передается на внутреннюю цилиндрическую .трубу 9. На внутренней стороне корпуса 15 выполнено соосно с продольной осью стойки отверстие

19, сообщающееся с отверстием для установочно-разгрузочного клапана 17 и выполненное на направленном в трубу 9 конце с резьбой

20. В резьбу 20 ввинчен полый цилиндрический элемент 21, уплотненный на участке резьбы 20 так, что создаваемое в элементе

21 давление не может передаваться наружу, Другим торцовым концом элемент 21 пропущен через выполненное в поршне 11 соосное отверстие и закреплен с помощью

5 резьбовой гайки 22, которая может быть выполнена в качестве шлицевой гайки или гайки с отверстием. При атом резьбовая гайка—

22 внутренней плоской поверхностью опирается на сопряженную поверхность выполненного в поршне 11 углубления и уплотнена в этом месте так, что создающееся в поршневой полости 23 давление не может передаваться на наружную сторону элемента 21. На связанном с резьбовой гай15 кой 2 конце элемент 21 на внутренней стороне снабжен выполненным в виде упорного кольца 24 упорным элементом, на который торцовой стороной опирается винтовая пружина 25 сжатия, представляющая

20 собой возвратную пружину. Пружина 25 простирается s полость элемента 21, что позволяет рассматривать элемент 21 как направляющую пружину трубу, Элемент 21 связывает корпус 15 и тем самым головку

18 с поршнем 11, так что действующие между этими деталями рэстягивающие силы воспринимаются элементом 21. Однако элемент 21 не воспринимает силы сжатия, Сила сжатия воспринимается внутренней цилин30 дрической трубой 9, Винтовая пружина 25 сжатия другим концом опирается на крепежный элемент 26, выполненный на внутреннем свободном конце выполненного в виде штанги дополнительного цилиндриче35 ского элемента 27. Другой конец элемента

27 пропущен через выполненное в днище 2 отверстие и надежно зафиксирован от вытягивания с помощью стопорного кольца 28,.

Выполненное на внутренней сторонеуплот40 нение 29 в этом месте предотвращает передачу давления из поршневой полости 23 наружу.

Вследствие описанной установки винтовая пружина 25 сжатия стремится переме45 щать поршень 11 в направлении днища 2 и тем самым вдвигать внутреннюю трубу 9.

Это и происходит тогда, когда установочноразгрузочный клапан 17 включен на "разгрузку". В этом случае находящаяся в

50 поршневой полости 23 жидкость под действием винтовой пружины 25 сжатия вытесняется поршнем 11 в полость элемента 21, где для этого есть еще достаточно места, через нее вверх в направлении установочно-разгрузочного клапана 17 и далее наружу. В обратном направлении, т.е, когда стойка используется для опоры кровли, установочноразгрузочный клапан 17 включают на

"установку", вследствие чего рабочая среда (обычно простая вода) подается из устано1838622

55 вочно-разгрузочного клапана в полость элеМента 21 и дальше поршневую полосгь 23.

Г1ри этом поршень 11 и внутренняя труба 9 вместе с установленными на ней деталями выдвигается до упора головки 18 в кровлю.

Если, однако, длина стойки недостаточна, то. лишь пружина 25 полностью сжимается и препятствует дальнейшему выдвижению внутренней цилиндрической трубы 9, Наружная цилиндрическая труба 1 и кольцевой буртик 7 при этом не подвергаются растягивающей нагрузке. Нет необходимости в размещении упорной втулки между внутренней цилиндрической трубой 9 и наружной цилиндрической трубой 1. Таким образом возможно избежать повре>кдений поверхностей, которые могут вызываться такой втулкой.

Размещенная на наружной поверхности 30 наружной цилиндрической трубы 1 рукоятка 31 выполнена составной, благодаря чему можно зажимать на наружной поаврхности 30 и перемещать по ней, Стойка согласно фиг,2 отличается от стойки согласно фиг.1 лишь тем, что головка

1 выполнена цельной и корпуса 15 установочно-разгрузочного клапана 17 образован частью 32,размещенной на наружной поверхности 30 наружной цилиндрической трубы 1 рукоятки 31. Установочно-разгрузочный клапан 17 через герметично соединенную с частью 32 аысоконапорной гибкий шланг 33 связан с соединительным элементом 34, выполненным в виде наружного кулачка на днище 2. Через соединительный элемент 34 и примыкающую к нему часть днища 2 пропущено выходящее в поршневую полость 23 отверстие 35, которое проходит под выполненной в днище 2 кольцевой канавкой для приема наружной цилиндрической трубы 1, так что оно не соприкасается с соответственной зоной уплотнения 3. Рудничная стойка по фиг.2 работает тем же образом, что и стойка со гласно фиг.1. Стойка согласно фиг.2 имеет то преимущество, что и при большой длине выдвижения внутренней цилиндрической трубы 9 установочно-разгрузочный клапан

17 всегда легко доступен и высота его размещения не меняется.

Стойка согласно фиг.3 отличается от стойки согласно фиг.1 тем, что поршень 11 снабжен редукционным клапайом 36, вход которого сообщается с поршневой полостью 23 через отверстие 37, а его выход сообщается через отверстие 38 со штоковой поПостью 39 между наружной цилиндрической трубой 1 и внутренней цилиндрической трубой 9. При этом выход отверстия 38 на5

40 ходится над уплотнительным кольцом 14, так что возможен беспрепятственный доступ к штоковой полости 39. Кроме того, кольцевой буртик 7 снабжен по меньшей мере одним разгрузочным отверстием 40, сообщающимся со штоковой полостью 39 с атмосферой. Размещенный на поршне 11 редукционный клапан 36 обычно слу>кмт для того, чтобы при перегрузке обеспечить вдвижение внутренней цилиндрической трубы 9 на определенный путь, необходимый для снижения перегрузки тем, что клапан 36. выпускает рабочую среду из порщневой полости 23. Стойка согласно фиг.3 позволяет снижать избыточное давление в -поршневой полости 23 через отверстие 37, редукционный клапан 36, выходное отверстие 38 и штокоаую полость 39, причем обычно используемая в качестве рабочей среды вода входит в штаковую полость

39, вследствие чего находящаяся в полости и 39 грязь вымывается. Выходящая из отверстия 38 вода может покидать штоковую полость 39 через разгрузочное отверстие

40. При этом очистку можно осуществлять не только в случае перегрузки стойки, но возмо>кно и специальное создание избыточного давления в рабочей среде. Таким образом, предлагаемая стойка впервые позволяет осуществить промывку штоковой полости 39.

Стойка согласно фиг.4 отличается от стойки согласно фиг.2 тем, что поршень 11, как и при форме выполнения согласно фиг.3, снабжен редукционным клапаном 36 и соответственными другими конструкционными признаками, Стойка согласно фиг.5 отличается от стоек согласно фиг.1 — 4 тем, что поршень 11 выполнен составным в поперечном направпении из связанной с концом цилиндрического, элемента 21 плиты 41 и связанного с последней упорного элемента 24 и снабжен предохранительным клапаном 42. Плита 41, как и поршень 11, согласно остальным формам выполнения через уплотнение l2 с торцовой стороны связана с внутренней цилиндрической трубой 9. Плита 41 выполнена с центричным отверстием с резьбой, а которую ввинчен и в которой уплотнен снабженный соответствующей резьбой элемент

21, Упорный элемент 24 привинчен к плите

41 на ее обращенной к поршневой полости

23 торцовой стороне при помощи винтов 43.

Винты 43 уплотнены так, что давление не может передаваться из поршневой полости

23 на наружную сторону элемента 21 и таким образом в полость 44. Вследствие наличия рабочей среды, т.е. воды, в полости 44 повысился бы общий аес стойки.

1838622

20

30

50

Упорный элемент 24 в данной стойке выполнен с центральным отверстием 45, имеющим несколько меньший диаметр, чем .внутренний диаметр элемента 21, так что размещенная в элементе 21 винтовая пружина 25 сжатия своим торцовым концом может опираться на упорный элемент 24 в зоне центрального отверстия 45. Упорный элемент 24 выполнен с углублением 46 и имеет днище 47. В выполненном в днище 47 отверстии предохранительных клапан 42 размещен настолько глубоко; что не заходит за верхний край 48углубления 46. Это обеспечивает то, что в том случае, когда поршень

11 находится непосредственно на днище 2, нагрузка не действует на предохранительный клапан 42.

Предохранительный клапан 42 сообщается со штоковой полостью 39 через отверстие 49. Для этого отверстие 49 выполнено над направляющим кольцом 50 и уплотнительным кольцом 14 и выходит в штоковую полость 39, так что рабочая среда может беспрепятственно выходить. Связанная с поршневой полостью 23 входная сторона предохранительного клапана 42 не изображена и предусмотрена непосредственно на самом клапане. Предохранительный клапан

42 снабжен служащим для его управления кулачком 51, который рабочим колесом 52 прилегает к наружной поверхности выполненного виде штанги или трубы элемента

27, причем тогда предохранительный клапан 42 закрыт. Элемент 27 может быть выполнен как в стойках согласно фиг.1-4. В стойках согласно фиг.1-4 в случае полного выдвижения внутренней цилиндрической трубы 9 винтовая пружина 25 сжатия полностью сжимается, причем элемент 27 подвергается растягивающей силе от опорной нагрузки стойки. Однако в стойке согласно фиг.5 такой оказываемой на элемент 27 и винтовую пружину 25 сжатия нагрузки нет, так как элемент 27 выполнен с кольцевой канавкой 53, которая выполнена аксиально так, что в том случае, когда внутренняя труба 9 выдвинута настолько, что винтовая пружина 25 сжатия почти полностью с>ката, кулачок 51 входит в кольцевую канавку 53 и открывает. предохранительный клапан 42.

Таким образом, давление в поршневой полости 23 снижается, и рабочая среда вытесняется через отверстие 49 в штоковую полость 39 и дальше в атмосферу, например, через выполненные в кольцевом буртике 7 разгрузочные отверстия 40.

Дальнейшее выдвижение внутренней цилиндрической трубы 9 невозможно, и поэтому на элемент 27 действует лишь создаваемая сравнительно малой силой винтовой пружины 25 сжатия растягивающая нагрузка. Поэтому и возможно выполнение элемента 27 в виде трубы, которая своей обращенной к днищу 2 торцовой стороной размещена в выполненном в днище 2 углублении и там уплотнена. На этом участке она может быть снабжена не изображенной резьбой, в которую вставлена снаружи пропущенная через днище 2 резьбовая пробка 54, удерживающая элемент 27 в аксиальном направлении. В случае необходимости выполненный в виде трубы элемент

27 на своей свободной торцовой стороне может быть выполнен открытым и иметь поперечные отверстия 55, так что воздействие создаваемого находящейся в поршневой полости 23 рабочей средой давления на элемент 27 также предотвращается.

Стойка согласно фиг,6 отличается от стоек согласно фиг.1 — 4 тем, что поршень 11 выполнен как в стойке согласно фиг.5, элемент 27. выполнен в виде трубы и возвратная пружина 25 выполнена в виде винтовой пружины растяжения, простирающейся в полости элемента 21 с одной и элемента 27 с другой стороны, и одним концом закреплена на головке 18 или на корпусе 15, а другим концом — на реэьбовой пробке 54, В этой форме выполнения находящаяся под нагрузкой растягивания пружина 25 стремится стягиваться и тем самым сближать головку 18 и днище 2, вследствие чегс при отсутствии давления внутренняя труба 9 двигается. В стойке согласно фиг.6 элемент

27 одновременно служит в качестве управляющей штанги для предохранительного клапана 42, так как в том случае, если внутренняя труба 9 выдвинута до допустимого предела, кулачок 51 предохранительного клапана 42 достигает конца 56 элемента 27, вследствие чего кулачок 51 может свободно выдвигаться и вышеописанным образом открывать предохранительный клапан 42. При сохранении этого эффекта возможно выполнять элемент 27 с большей длиной, если одновременно выполнять в месте 56 или углубление, или шлиц, или канавку.

Формула изобретения

1. Гидравлическая рудничная стойка, содержащая наружную цилиндрическую трубу, нижний конец которой жестко соединен с днищем, а верхний — с кольцевым буртиком, . установленную в наружной цилиндрической трубе с возможностью аксиального перемещения внутреннюю цилиндрическую трубу с головкой на одном конце и уплотненным относительно внутренней стенки наружной цилиндрической трубы поршнем на другом, направляющее кольцо для внутренней цилиндрической тру1838622 бы, установленное в кольцевом буртике, поль и цилиндрический элемент.:установленный по оси стойки между головкой и прршнем, возвратную пружину, ограничите ь рабочего хода, установочно-разгрузочн и клапан со входом и выходом, сообщенный с поршневой полостью, о т л ич Э ю щ а я с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации стойки, днище, коль-. цевой буртик, головка и поршень выполнены с кольцевыми уплотненными канавками для установки торцов наружной и внутренней цилиндрических труб и связаны с последними разъемными.соединениями, при этом ограничитель рабочего хода выполнен в Виде установленного соосно с наружной и внутренней цилиндрическими трубами в поngM цилиндрическом элементе дополнительного цилиндрического элемента, пОджатого возвратной пружиной, пропущвнного через поршень и одним концом жестко прикрепленного к днищу, полость внутренней цилиндрической трубы герметично уплотнена относительно поршневой полости, с которой сообщены вход и выход установочно-разгрузочного клапана, а кольцевой буртик выполнен с разгрузочным отверстием для сообщения штоковой полости с атмосферой.

2. Стойка по и 1, отличающаяся тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен в виде штанги, свободный конец которой снабжен крепежным элементом для возвратной пружины, выполненной в виде пружины сжатия.

3, Стойка по пп.1 и 2, о т л и ч à ю щ а яс я тем, что по меньшей мере размещенное мвжду поршнем и внутренней цилиндрической трубой уплотнение выполнено гидравлическим с возможностью его затвердевания и уплотнения при комнатной температуре и сжижения при температуре 150-250" С.

4. Стойка по пп,1-3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что цилиндрический элемент ввинчен в головку и связан с поршнем посредством резьбовой гайки, аксиально опертой на поршень.

5. Стойка по пп.1 — 4, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что содержит установленный концентрично относительно дополнительного цилиндрического элемента .упорный элемЕнт для опоры пружины сжатия.

6, Стойка по п.5, отличающаясятем, что упорный элемент выполнен на обращенном к поршню конце цилиндрического элемента, 7. Стойка по и 5. отличающаяся тем, что упорный элемент выполнен на поршне. ческого элемента.

8, Стойка по и 5, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что упорный элемент выполнен в качестве связанного с поршнем элемента, 9. Стойка по пп.5-8, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что винтовая пружина сжатия выполнена иэ проволоки с прямоугольным поперечным сечением.

10. Стойка по пп.5 — 8, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что винтовая пружина сжатия выполнена из проволоки с квадратным поперечным сечением.

11. Стойка по пп.1-10, о т л и ч а ю щ а- я с я тем, что дополнительный цилиндрический элемент закреплен на днище разъемно, 12. Стойка по пп.1 — 11, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что корпус установочно-разгрузочного клапана установлен в головке, 13. Стойка по пп,1 — 12, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена составной установленной с возможностью фиксации и перемещения на наружной поверхности наружной цилиндрической трубы рукояткой, при этом одна часть последней выполнена в виде корпуса установочно-разгрузочного клапана, соединенного с поршневой полостью посредством гибкого высоконапорного шланга, сообщенного с ним, выполненного в днище отверстия и размещенного на нем соединительного элемента.

14. Стойка по пп.1-3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что поршень снабжен редукционным клапаном, вход которого сообщен с поршневой полостью, а выход — со штоковой полостью.

15,.Стойка по п,14, отл ичао щаяся тем, что редукционный клапан установлен на противоположной от поршневой полости стороне поршня.

16. Стойка по п.15, отличающаяся тем, что вход и выход редукционного клапана сообщены с поршневой полостью и со штоковой полостью, при этом отверстие, которым соединен выход с последней, расположено выше уплотняющего поршень кольца.

17. Стойка по п.16, отл и ч а ю ща я с я тем, что поршень снабжен предохранительным клапаном, установленным с возможностью управления с помощью дополнительного цилиндрического элемента, выполненного в виде трубы и установленного с возможностью захода в цилиндрический элемент по крайней мере so вдвинутом состоянии стойки.

18. Стойка по п.17, отличающаяся тем, что предохранительный клапан снабжен управляющим кулачком, расположенньгм с возможностью взаимодействия с поверхностью дополнительного цилиндри1838б22

19, Стойка по п.18, отличающаяся тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен с кольцевой канавкой для управления управляющим кулачком.

20. Стойка по п.18, отл и ч а ю щая с я тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен с углублением для управления управляющим кулачком.

21. Стойка по п.18, отличающаяся тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен со шлицем для управления управляющим кулачком, 22. Стойка по пп.18-21, о т л и ч.а ю щ ая с я тем, что на обращенной к поршневой полости стороне поршня выполнено углубление, в котором размещен предохрани5 тельный клапан, выход которого сообщен со штоковой полостью.

23. Стойка по пп.18-22, о т л и ч а ю щ ая с я тем. что поршень выполнен составным в поперечном направлении из связанной с

10 концом цилиндрического элемента плиты и упорного элемента, аксиально примкнувшего к ней со стороны поршневой полости.

1838622

1838622

77

g

14

PCfc. 6

Составитель M.Õàéëèãåð

Редактор С.Кулакова Техред M,Moðãåíòýë Корректор С.Патрушева

Заказ 2916 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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