Гидравлическое устройство для управ-ления передвигаемых секций крепи вшахтах

 

О П И С A Н И Е- - ---:"-" -""- ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со)оз Советскик

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (5цМ. Кл.8 (22) Заявлено 29.07.71(21)1685101/22-03

E 21 D 23/16 (32) 04.08.70 (23) Приоритет

Р 20 38661 .2 (31) Р 20 38663.4 (33) ФРГ

Р 20 49869. 5

Опубликовано 150181.бюллетень М 2

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 2 32-523.. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 15.01.81

Иностранцы

Вальтер Вейрих, Альфред Маркварт, Вернер Громмас и Фолькер Беренс (ФРГ) (72) Авторы изобретен и я

Иностранная фирма Геверкшафт Эйзенхютте Вестфалия (ФРГ) (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПЕРЕДВИГАЕМЫХ СЕКЦИЙ КРЕПИ В Р1АХТАХ

1

Изобретение относится к креплению очистных забоев механизированными крепями, имеющими ручное управление в комбинации с автоматическим управлением. 5

Известно устройство, в котором для комбинированного управления распределительным клапаном предусмот-, рены два сервопоршня, подсоединенные к отдельным магистралям управления. Запорные элементы устройства выполнены коническими (1).

Известно также устройство для управления передвигаемых секций крепи, снабженное Ручным и автоматическим управлением, включающее избирательный прибор для сервоуправления, состоящий из золотника с вмонтированными в его торцовой по» верхности уплотнительными втулками, перемещаемыми по плоской поверхности зеркала с соединительными отверстиями, Распределительных клапанов с 25 запорными элементами, имеющими по два сервопоршня с камерами, подсоединенными к отдельным магистралям управления, и дистанционного элемента (2) .

Недостаток данных устройств заключается в недостаточной герметизации применяемыми в них запорными элементами и низкий срок их службы.

Цель изобретения — повышение герметичности и срока службы распределительных клапанов гидравлических устройств.

Укаэанная цель достигается тем, что запорные элементы распределительных клапанов выполнены из двух шаров, между которыми установлен дистанционный элемент, контактирующий с обоими шарами.

На фиг. 1 изображен выполненный в качестве поворотного золотника избирательный прибор, разрез; на фиг. 2-4 то же, объединенный в блок управления через .распределительную плиту с распределительными и рабочими клапанами гидравлического устройства управления; на фиг ° 5 и б — распределительный клапан с двумя сервопоршнями.

Прибор управления состоит из поворотного золотника, имеющего корпус 1 с плоской поверхностью, выполненный в виде диска, который одновременно образует соединитель797601 ную и монтажную плиту . Диск .с плоской поверхностью снабжен соединительными отверстиями, расположенными по совместной делительной окружности диска. В данном случае по делительной окружности расположены двенадцать соединительных отверстий. Соединительные отверстия располагаются на поверхности 2 тела

1, по окружности которого выточено . отверстие 3. Между поверхностью управляющего зеркала и выточенным отверстием образуется кольцевой заплечик 4. Корпус 5 поворотного золотника соединен болтами с телом

1. В корпусе 5 поворотного золотника установлен орган б, состоящий из диска круглого сечения, который плотно вставлен в корпус, и с помощью уплотнительногo кольца 7 уплотнен по отношению к цилиндрической внутренней стенке корпуса. Орган б поворотного золотника на своей стороне, обращенной к корпусу 1, имеет расположенную центрально поворотную цапфу 8, которая заходит в центральное отверстие 9 тела с плоской поверхностью и с помощью уплотнительного кольца 10 уплотнена относительно .стенки отверстия. Поворотная цапфа 8 служит для центровки органа поворотного золотника, а также одновременно в качестве соединительного органа для главного нагнетательного подвода 11, подключенного к центральному соединительному отверстию 9. Насосный обратный трубопровод 12 подключают к соединительному отверстию 13"тела с плоской поверхностью, которое также расположено вне укаэанной делительной окружности соединительных отверстий и эксцентрично на теле с плоской поверхностью таким образом, чтобы он вошел в кольцевую щель 14 между поверхностью управляющего зеркала и торцовой поверхностью органа поворотного золотника. На стороне, противоположной поверхности 2 управляющего зеркала, орган б поворотного золотника имеет центральный,аксиальный, цилиндрический выступ 15, который выступает наружу через имеющееся в основании колпакового корпуса 5 отверстие и уплотнен в последнем с помощью уплотнительных колец

16 и 17. Аксиальный выступ 15 имеет ступенчатое аксиальное внутреннее отверстие 18, в котором установлен приводимый в действие толкателем возвратный клапан 19. Запорный орган возвратного клапана состоит из шарика 20 клапана, который в закрытом положении прижимается пружиной 21 к кольцеобразной часту, 22 седла клапана, которая в аксиальном внутреннем отверстии подпирается эаплечиком. С другой стороны к . органу седла клапана прилегает втулочный.орган 23. Элементы 22 и 23 поддерживаются в их положении запорным органом 24, который снаружи ввинчен во внутреннее отверстие аксиального выступа 15. В центральном внутреннем отверстии запорного орга- .

3 на уплотнен толкатель 25, который на переднем конце имеет палец 26, а его задний конец находится под воздействием эксцентрикового рычага

27, который на аксиальном выступе

1© 15 можно поворачивать вокруг оси 28.

При отклонении эксцентрикового рычага толкатель 25 действует во внутрь, в результате чего палец 25 поднимает с седла клапана шарик 20 !

5 клапана против восстанавливающей силы пружины 21. Корпус 5 поворотного золотника на основании имеет кольцеобраэную расточку 29, диаметр которой намного больше диаметра щ делительной окружности соединительных отверстий. В этой расточке сидит подшипник качения 30, на который опирается орган б поворотного золотника.

2$

3S

SO

$5

40 о

Орган поворотного золотника имеет эксцентрично высверленное отверстие 31, в котором находится под воздействием пружины 32 фиксирующий шарик 33. На основании корпуса предусмотрены углубления 34, в которые под воздействием пружины

31 шарик 33 может заходить в зацепление в различных положениях включения. Кроме того, орган б поворотного золотника имеет отсечное отверстие 35, которое выходит на повернутую к управляющему зеркалу

1 торцовую сторону органа поворотного золотника и которое через радиальное отверстие 36 соединено с аксиальным отверстием 18 возвратного клапана . Радиальное отверстие

35 выходит в аксиальное отверстие в пространстве между обоими радиальныъщ фланцами втулочного органа

23. Последний имеет пазы 37, которые соединяют отверстия 35, 36 и отверстие 9 главного нагнетательного подвода ll Отверстия 35 расположены по делительной окружности и в иих ориентированы втулки

38 с воэможностью поршнеобраэного перемещения, с помощью пружин 39 их можно прижимать к поверхности

2 управляющего зеркала. Втулки

38 на своих наружных торцовых поверхностях имеют упругие кольце" вые уплотнения 40, которые по окружности являются соосными отверстиям в седле 36, припрессовываются к поверхности управляющего зеркала, s результате уплотняют соединение между соосными отверстиями (по отношению к подключенной к отводному насосному трубопроводу кольцевой цели 14},,.

797601

Соединительные отверстия в седле подключаются к различным распределительным и рабочим клапанам и другим потребителям,. При закрытом возвратном клапане 19 заблокировано соединение между центральным соединительным отверстием 9 и. соединительным отверстием 41 седла. Если поворачивают эксцентриковый рычаг

27, то толкатель 25 вдавливает шарик 20 клапана в положение открывания, так что через отверстия

9,35-37 и 41 подключается насосный нагнетательный подвод 11. Воздействующее на заднюю поверхность поршне» вого кольца втулки 33 давление жидкости прижимает втулку с ее торцовым уплотнением 40 к поверхности 1 управ» ляющего зеркала, вследствие чего соосные отверстия 35 и 41 надежно уплотняются по отношению к кольцевой щели 14. При обратном поворачивании эксцентрикового рычага шарик 20 клапана снова возвращается в положение закрывания, в результате чего .прерывается сообщение между отверстиями

9 и 41. Теперь возможно поворачивание органа б поворотного золотника вокруг его оси, что осуществляют с помощью находящегося в положении закрывания эксцентрикового рычага

27. Вращением органа б поворотного золотника его отверстие 35 можно, в известных комбинациях, соединять с различными соединительными отверстиями седла. При переключении органа поворотного золотника втулки 38 не подвергаются давлению жидкости, в результате чего на торцовых уплотнениях 40 не возникают никакие значительные прижимные силы и силы трения. В различных положениях включения орган поворотного золот-, ника с возможностью съема фиксируется шариком 33. Поворотный золотник подключают (фиг.2 и 3) с помощью винтов 42 к распределительной плите 43, снабженной отверстиями

44, которые соединяют отверстия 9 и 1 3 а седле поворотного золотника с соединительными трубопроводами или потребителем, или отверстиями распределительных клапанов. Кроме того, к распределительной плите подключены приводимые в действие, : с помощью поворотного золотника рабочие клапаны 45, а также управ- . ляемые посредством сервопривода распределительные клапаны гидравлических устройств управления крепыш, магистральные трубопроводы 11 и 12.Вся конструкция единица образует блок управления, который расположен на секции крепи. Седло с плоской поверхностью 1 снабжено (фиг.4), например, шестью распределительными по его окружности отверстиями 46, которые расположены друг от друга на равных угловых расстояниях.

Дополнительно предусмотрены отверстия

47, радиальное расстояние которых от оси прибора управления соответствует. расстоянию между отверстиями

35 коммутационного элемента 48. Отверстия 47 расположены смещенными по отношению к отверстиям 46 таким образом, чтобы посредством коммута:ционного элемента 48 попеременно можно было перекрывать его отверстие 0 35 функциональным отверстием 46 фундаментной плиты или одним из отверстий фундаментной плиты. В каждом их этих положений вращения коммутационного элемента 48, которые указаны на расположенной снаружи

15 шкале и дополнительно могут быть снабжены чувствительной маркировкой, функциональным отверстием 46 и 47 фундаментной плиты перекрыто лишь одно,из отверстий 35 коммута20 ционного элемента 48; другое, не используемое в соответствующем положении включения, уплотнено по отношению к плоской поверхности

1 фундаментной плиты: так, что

gg нагнетательная среда не может выходить. На фнг. 5 и б корпус 49 клапана закрыт и уплотнен с одного конца посредством запорного, винта 50, а с другого конца посредством запорного винта 51. Между обеими запорными винтами 50 и 51 в корпусе клапана последовательно по оси расположены дистанционная втулка 52, орган 53 седла клапана, дистанционная втулка 54, орган 55 седла клапана, дистанционная втулка

56 и направляющая втулка 57. Эти элементы посредством запорных винтов закреплены в корпусе клапана. Орган

53 седла клапана имеет выполненный в виде шарика закрывающий орган 58, а орган 55 — шарикообразный закрывающий орган 59. Между обоими мариками

58 и 59 расположен толкатель 60, проходящий через аксиальное отверстие

4 61 дистанционной втулки 54 и опирающийся своими расширенными в диаметре частями на шарики 58 и 59 клапана.

При этом элементы расположены так, что из обоих шариков один находится 0 в положении открывания, а другой в положении закрывания. П1арик 59 клапана направляется к дистанционной втулке 56, снабженной радиальными отверстиями 62.

Два сервопоршня 63 и 64 распре делительного клапана находятся в направляющей втулке 57 с возможностью скольжения и уплотнены посредством уплотнительных колец по отношению к направляющей втулке.

Щ Сервоцилиндры 65 и 66 и сервопоршни 63 и 64, а также оба шарика клапана расположены соосно друг к другу. Сервопоршень 63 имеет внутреннее отверстие, в котором

Я помещена пружина 67, прижимающая

797601 небольшим усилием тарелку 68 пружины к шарику 59 клапана. атарик

58 опирается на нажимной сухарь

69, который расположен с возможностью перемещения в пружинной камере 70 запорного винта 50 и находится под воздействием расположенной,в пружинной камере запорной пружины 71. Усилием пружины шарики 58 и 59 клапана поддерживаются в прилегающем положении к тоякателю 60 и деталям 69 и 68.

Ведущее к потребителю (цилиндру для передвижки, гидравлической стойке и т.д.) соединительное отверстие

72 через радиальные отверстия 73 в дистанционной втулке 54 соединено с ее аксиальным отверстием. Соединительное отверстие 74 соединено через радиальные отверстия 76,в направляющей втулке 57 с сервоцилиндром 65, а соединительное отверстие 75 подключено к сервоцилиндру 66. Клапан

58 закрывает обращенное к насосу отверстие направляющего клапана, а клапан 59 — обращенное к обратному проводу отверстие. В нормальном рабочем состоянии клапан 58 эакрыт, так что соединенный с потребителем соединительный провод 72 через . радиальные отверстия и аксиальные от— верстия 61 и открытый клапан 59 подключен к обратному проводу 12 (фиг. 5) . При этом соединение насоса с потребителем закрыто посредством . клапана 59. Под действием давления перемешается соответствующий сервопоршень (63 или 64), причем он перемещает прижатую посредством силы натяжения пружины жесткой кинематической связи обоих шариков

58 и 59 клапана с толкателем 60 клапана аксиально против восстанав.ливающего усилия пружин, так что клапан 59 закрывается, и клапан

58 открывается. Для предотвращения внезапного открывания и закрывания клапанов в случае переключения толкатель 60 имеет форму профиля, вследствйе,чего в начале переключения у подлежащего открыванию клапана . открывается сперва небольшой кольце. вой зазор, увеличивающийся с возрастанием хода сервопоршня. В случае прекращения давления управления в сервопоршне клапан 58 закрывается посредством пружины 71, клапан 59 открывается, в результате чего потре . битель подключен к отводу. Сжатый посредством закрывающей пружины

71 нажимной сухарь 69 имеет паз на торцовой поверхности для направления и центровки шарика 58 клапана. 1 ак как шарик клапана дополнительно направлен в дистанционной втулке

52, он точно прилегает к седлу клапана. 1олкатель 60 своими верхними концами направлен в аксиальных отверстиях органов 53 и 55 седла клапана. Для направления и центровки шариков клапана обе торцовые поверхности толкателя выполнены в виде

1О вкладышей подшипника. Иужду направленными в пригоночных отверстиях органов седла клапана верхними концами толк ат ел ь сильно суживается, чтобы не уменьшить живого сечения потока.

1$ Оба сервопоршня 63 и 64 направлены с возможностью скольжения в направляющей втулке 57, Отдельные детали расположены так, что сервопоршни вместе с пружиной, шариками клапана

2О и толкателем совместно передвигаются и не теряют контакта между собой во время переключения.

Формула изобретения

cS о

Гидравлическое устройство для управления передвигаемых секций крепи в шахтах, снабженное ручным управлением и комбинированным с

30 ним автоматическим управлением, включающее избирательный прибор для сервоуправления, состоящий иэ золотника с вмонтированными в

его торцовой поверхности уплотни35 тельными втулками, перемещаемыми по плоской поверхности зеркала с соединительными отверстиями, распределительных клапанов с эапорными элементами, имеющими

4О по два сервопоршня, подсоединенными к отдельным магистралям управления, и дистанционного элемента, о т л ич .а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения герметичности и срока службы, запорные элементы распределительных клапанов .выполнены из двух шаров, между которыми установлен дистанционный элемент, контактирующий с обоими шарами. (Источники информации, $0 принятые во внимание при экспертизе

l, Вашков А.И. Оборудование для добычи угля в Англии. М., НИИинформтяжмаш, вып. 2-63-20, 1968, с. 127 . 129.

$5 2. Авторское свидетельство СССР

9 359413, кл. Е 21 D 23/16, 1969 (рип).

797601

Art.б

Составитель В. Пономарева

Редактор П. Коссей Техред: Н.3абурка Корректор Л. Иван б«

Заказ 9832/83 Тиран 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская Наб., д. 4/5

«««««««««««« «««

Филиал ППП Патент, r. Уатород, ул. Проектная, 4