Шахтная гидростойка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„754ОВО (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 04. 78 (21} 2б03298/22-03 с присоединением заявки Йо (23} Приоритет

Опубликовано 070880. Бюллетень gо 29

Дата опубликования описания 070380 5t .,(„з е 21 9 15/44

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (5З) УЛК б22.284. . 54 (088. 8} (72) Авторы изобретения

P. П. Куравлев, Ю. Я. Мосунов, В. С. Баринов, Н. Я. Макаров и Л. И. Федоров

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский угольный институт КузНИУИ (71) Заявитель (54) ШАХТНАЯ ГИДРОСТОЙКА

Изобретение относится к гидр=;влическим шахтным стойкам с телескопическими конструктивными элементами, которые смещаются при динамических нагрузках, и может быть использовано при разработке угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями.

Известна шахтная гидростойка,включающая клапан повышенной пропуксной способности, который выполнен в виде обратного разгрузочного клапана (гидрозамка). Запорный конический элемент, расположенный в верхней части пустотелого штока стойки, предотвращает вытекание рабочей жидкости из15 ее поршневой полости. Выше запорного элемента размещен его толкатель, закрепленный в верхней части защитного кожуха стойки. Кожух стойки опирается посредством пакета тарельчатых пру>кин20 на верхнюю часть штока, удерживая нижнюю часть толкателя на некотором расстоянии от запорного элемента 111

При воздействии динамических нагрузок стойка резко сокращается, пружины сжимаются, толкатель опускается и открывается запорный элемент, открывается окно увеличенного размера и .рабочая жидкость из поршневой полостиЗО по внутреннему каналу штока и через открытое окно клапана вытесняется наружу до тех пор, пока запорный элемент не закроет окно.

Однако гидростойки имеют существенный недостаток, так как снижается их герметичность из-за утечек через этот дополнительный клапан.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является шахтная гидростойка, включающая цилиндр, поршень, шток предохранительный клапан, гидрозамок, гидроклапан сброса рабочей жидкости и предохранитель — удлинитель для предотвращения ее повреждения при динамических смещениях кровли, содержащий удлинитель и предохранительный элемент, взаимодействующий с гидростойкой и верхняком крепи P2) .

При возникновении со стороны кровли выработки динамических нагрузок, удлинитель, смещаясь относительно верхней части штока, срезает предохранительный элемент, т.е. проволочное кольцо или стенку, соединяющую верхнюю и нижнюю ступени втулки.

Основным недостатком гидростойки с удлинителем — предохранителем явля754080 ется одноразовость использования разрушаемого предохранительного элемента. После срабатывания предохранительного элемента необходимо извлечь гидростойку из секции механизированной крепи, вынуть удлинитель, извлечь разрушенный предохранительный элемент (проволочное кольцо или ступенчатую втулку), установить на место новый предохранительный элемент и удлинитель в верхней части штока гидростойки и установить стойку в секции крепи. Производить такие операции с гидростойками в действующем очистном забое после динамических осадок пород кровли практически невозможно.

Цель изобретения — мчогократность 15 использования предохранительных элементов и повышение безопасности работ.

Поставленная цель достигается тем, что предохранитель-удлинитель выполнен 20 в виде концентрично расположенных упругих колец с цилиндрическими поверхностями и коническим переходным пояском и устройства возврата предохранителя-удлинителя в исходное по:.ожение после его срабатывания, состоящего из обратного и гидроулравляемого клапанов.

На фиг. 1 и 2 схематично изображены варианты шахтной гидростойки; на фиг. 3 — упругие предохранительные кольца, до воздействия динамических нагрузок; на фиг. 4 — то же, после воздействия динамических нагрузок. (Пахтная гидростойка содержит цилиндр 1, поршень 2, шток 3, предохранительный клапан 4, гидрозамок 5, удлинитель б, пакет тарельчатых пружин 7, гидроклапан 8 сброса рабочей жидкости. Удлинитель 6 сопряжен со штоком 3. В рассматриваемых вариан- 40 тах удлинитель б выполнен взаимодействующим посредством поршня 9, плунжера 10, упругих предохранительных элементов кольца 11 и 12 со штокОМ 3 и КОжухОм 13 гидрОстОйки и Образует с ними две рабочие полости 14 и 15. Гидростойка содержит поршневую 16 и штоковую 17 полости и внутренние каналы 18 и 19, к которым подсоединен стоечный гидроблок 20. Рабочие полости 16 и 17 через гидроблок 20 подключены к гидролиниям 21 и 22 гидросистемы крепи, полость 15 соединена через обратный клапан 23 к гидролинии 24 и через гидроклапан 8 и выходное отверстие 25 с атмосферой. Удлинитель 6 посредством сферы и проушины 26 соединяется с опорным элементом (верхняком) секции крепи.

Упругие предохранительные кольца 60

11 и 12 изготавливают из высококачественных сталей, например 60С2ХФА или 6502ВА, и сопрягаются друг с дру" гом по поверхностям, выполненным в виде двух цилиндрических концентрич- р5 ных поверхностей 27 и 28, переходящих друг в друга посредством конической поверхности 29.

Гидростойка работает следующим рбразом.

Перед распором гидростойки упругие предохранительные кольца 11 и 12 находятся в положении, изображенном на фиг. 1-3. Предохранительный клапан 4 настроен на срабатывание при возникновении в поршневой полости 16 давления рабочего сопротивления (40-50 МПа).

При статических нагрузках со стороны кровли предохранительный клапан обеспечивает просадку гидростойки со скоростью, обусловленной скоростью и нагрузкой опускающейся кровли и сечением проходного отверстия клапана 4.

Гидроклапан 8 настроен на срабатывание при возникновении в рабочей полости 15 незначительного давления (1-2 МПа). Сечение проходного отверстия клапана 8 принято больше сечения клапана 4, обеспечивая более быстрый выпуск рабочей жидкости из полости 15. При динамических смещениях кровли упругие предохранительные кольца срабатывают, скользя по коническим поверхностям 29. Внутреннее кольцо

11 сужаясь,входит внутрь кольца 12, которое, расширяясь, обеспечивает смещение удлинителя б относительно гидростойки. При этом движению удлинителя:противодействуют усилия трения между кольцами, дросселирование рабочей жидкости из полости 14 в полость 15 и из последней через гидроклапан 8 и выхлопное отверстие 25 в атмосферу. При этом срабатывает предохранительный клапан 4 гидростойки и остается открытым до тех пор, пока давление рабочей жидкости в поршневой полости стойки не снизится до давления срабатывания предохранительного клапана. В конце хода удлинителя б плавность нагружения гидростойки обеспечивается тарельчатыми пружинами 7. Упругие предохранительные кольца 11 и 12 займут один относительно другого положение, изображенное на фиг. 4.

После срабатывания удлинителя предохранителя он приводится в исходное положение подачей давления гидросистемы крепи по гидролинии 24 через обратный клапан 23 в полость 15, при этом гидроклапан 8 заперт. После пре- . кращения подачи давления обратный клапан 23 закрывается, а гидроклапан

8 стравливает давление жидкости в полость 15 до 1-2 МПа.

Защитное устройство позволяет предотвратить повреждение уплотнениИ и клапанов гидростойки за счет того, что мгновенно нарастающую нагрузку со стороны кровли, при ее динамических смещениях, первоначально воспринимает удлинитель-предохранитель, Обладающий меньшей массой, чем сама

754080

/Х

2 гидростойка. Движущийся с большим ускорением удлинитель обеспечивает срабатывание упругих предохранительных колец 11 и 12, прежде чем в поршневой полости 16 разовьется критическое давление, намного превышаю- 5 щее давление срабатывания предохранительного клапана 4.

Таким образом, применение шахтной гидростойки предложенной конструкции в механизированных крепях при их работе в горногеологических условиях, характеризуемых труднообрушаемыми кровлями, значительно повышает ресурс работы гидростойки и элементов гидросистемы, снижает общее время простоя комплекса, вследствие чего значитель- но возрастает нагрузка на забой.

Формула изобретения

?0

Шахтная гидростойка, включающая цилиндр, поршень, шток, предохранительный клапан, гидрозамок, гидроклапан сброса рабочей жидкости и предохранитель-удлинитель для предотвращения ее повреждения при динамических смещениях кровли, содержащий удлинитель и предохранительный элемент, взаимодей ствующий с гидростойкой и верхняком крепи, отличающаяся тем, что, с целью многократного использования предохранительных элементов и повышения безопасности работ, предохранитель -удлинитель выполнен в виде концентрично расположенных упругих колец с цилиндрическими поверхностями и коническим переходным пояском и устройства возврата предохранителяудлинителя в исходное положение после его срабатывания, состоящего из обратного и гидроуправляемого клапанов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2149451, кл. 5с-15/51, опублик. 1972.

2. Патент Польши 9 68109, кл. 5с-15/52, опублик. 1974 (прототип).,754080

22 гя

12

Составитель В. Теклев

Редактор С. Титова Техред Ж. Кастелевич Ко екто И. Муска

Заказ 4874/29 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4