Гидроблок стойки шахтной крепи

 

Союз Советски

Социалистических

Республик

ii1)889860 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.03.80 (21) 2896869/22-03 (51 }М. Кд.

Е 21 ->15/51 с присоединением заявки ¹

1Ъеударстаеиаые квйитет

СССР до дЕЛай Изобретений н етарйтнй

F l5 В 13/02 (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 18.12.81 (53} УДК 621. .646.25 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Г. Филянович, Ю. Ф. Пономаренко, B. Д. Фирстов, П. N. Бронфен и В. И. Яковлев

Ордена Октябрьской Революции и орден рудового

Красного Знамени институт горного де им. А. А. Скочинского (7l ) Заявитель (54) ГИДРОБЛОК СТОЙКИ ШАХТНОЙ КРЕПИ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в качестве элемента гидрофипированных крепей очистных забоев.

Известна конструкция гидроблока стойки крепи, содержащая корпус с рабочей

$ полостью, ограниченной предохранительным и обратным клапанами (1).

Однако в известном устройстве при работе гидроблока в режиме предохрани10 тельного клапана слив рабочей жидкости из поршневой полости стойки осуществля,ется только через предохранительный клапан, имеющий как правило, низкую пропускную способность, что при больших

15 расходах приводит к завышенному перепаду давления в стоечной гидросистеме и, как следствие этого, к перегрузкам конструктивных элементов шахтной крепи.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является конструкпня гидроблока стойки шахтной крепи, вклк чающая корпус с гидравлически подвижным цилиндрическим стаканом, в торцах кото2 рого соответственно установлены обратный со стержневым упором и подпружиненным золотником и предохранительный с подвижным относительно тарелки седлом клапаны (2).

Однако в данном техническом решении. работа гидроблока в- режиме предохранительного клапана при больших расходах рабочей жидкости возможна только при достаточно плавном увеличении расхода последней в связи 1= тем, что скорость перемещения обратного клапана при его срабатывании ограничивается величиной пропускной способности предохранительного клапана. Таким образом, при достаточно больших скоростях опускания кровли, зачастую имеющих место при резких осадках последней, известная конструкция гидроблока вследствие запаздывания срабатывания не обеспечивает надежной защиты крепи от перегрузок.

Белью изобретения является повышение надежности работы гидростоек шахтной крепи при резких осадках кровли путем

889Р60 увел1гче ния быстрОдействия работы гидpc:=6.:ока в режиме больших расходов рабочей . казанная цель достигается тем i. Ià седло !Тредод.р кительного кляпана е ыпол = я иенО в Биде ст yпенчятОй втулки Образ ло щей с iroc!Irp жине иным золотником Обратного к н- - паня плун>керную пару, из полости которой жидкость посредством каналов под= ведена к тарелке предохранительного кларана Ir порш-,евой полости стойки. !

-!я чертеже представлена конструктивная схема устройства.

Гидроблок стойк".-.; шахтной крепи со==. ! .> сгоит „корд;ся 1 с каналами 2-5р Б rОрц-BoI! IIBIIopIio=cIIHéII0É BodkocTB 6 Ко тооого рзсположен гидравлически подвиж.=ный Относительно корпуса гидроблока цилиидр11ческий стакан 7 с уплотнительными кольц0мзт 8 и 9, в торце 1 0 кОторОго размещен обратный клапан 11 выполненный с подпру>киненным золотником 12 и стержневым упором 1 3 взаимодействующим с торцо>зой стенкой 14 напорно25

c iI-вной полости, Селло 15 предохранительного клапана 1 6, упругий элемент

1 7 которогo выполнен B виде " газовой" пружины (язОТ под давлением 30"40 МП1а), со стороны подвода рабочей

Зо жидкости снабжено ступенчатой втулкой

18, образующей с подпружиненным золот гаком 12 плунжерну10 .пару,. полость 19 которой соответственно сообщена посред=стБОм каналов 20 и 2 со стякянОм 7.

Йилиндри Iocr(BR часть втулки 1 8 с внут=:!:. ренней стороны снабжена упором 22 и тарелкой 23 предохранительного клапана, корпус 24 которого выполнен с каналами

25, сообщеиными с напорно-сливной полостью 26. Напорно-сливные полости 6 и

26 сообщены посредством каналов 2 и 3 с распределителем 27, линиями напора 28 и слива 29.

Работа гидроблока стойки шахтной крепи осуществляется следу ошим образом.

При распоре гидростойки (ня чертеже не показана) рабочая жидкость из напорной линии 28 гидросистемы через распределитель 27, канал 3 поступает в напорно-сливную полость 6. Под действием да- 56 вления обратный клапан 11 со стержневым упором 1 3 и подпружиненным золотником

12 поднимается, обеспечивая проход жидкости в канал 5 и далее в поршневую полость гидростойки. Одновременно из ы штоковой полости гидростойки рабс чая жидкость по каналу 4, полости 26, каналу 2 и распределителю 27 поступает 1 слиииу л|иипо 2!1. !ри рябите стойки»i:I>Iòiiîé крепи ii режиме и >стоянного сои!>отииления гидроблок работает только KBK предохранительный клапан. При этом возможны ре>кимь1 работы как при малых, так и при больших расходах рабочей жидкости. При малых расходах рабочая жидкость из поршневой полости гидростойки через каналы 5 и 20, полость 1 9 и канал 21 поступает под тарелку 23 предохранительного клапана 1 6. При росте давления в системе просходит сжатие упругого элемента 1 7. При этом в начальный период под действием пружины и гидравлической неуравновеи|енности происходит перемегдение седла 1. 5 совместно с тарелкой на величину, равну|о зазору ме>кду торцами ступенчатой втулки l. 8 и предохранительного клапана 1 6. Величина зазора в предохранительных клапанах с подвижным седлом, как известно, регламентируется величиной контактного дяг пения в паре тарелки — седло. При дальнейшем росте давления до величины срабатывания клапана происходит отрыв тарелки 23 от седла 15, и рабочая жидкость по каналам 25, полости 26, каналу 2, распределителю 27 поступает в спивную магистраль 29. Работа гидроблока в режиме предохранительного клапана па больших расходах основана на эффекте перепада давления при протекании жидкости через отверстие 20. При заданных расходе и перепаде давления величина диаметра отверстия 20 выбирается ðàîчетом rro известным зависимостям. Диаметры седла, ступенчатой втулки, подпружиненного золотника и обратного клапана выбраны гяким образом, что под действием возникшего в поршневой полости гидростойки в результате резкой осадки кровли необходимого перепада давления рабочей жидкости в первую очередь происходит перемещение седла 1 5 со ступенчатой втулкой 18. Величина перемещения ступенчатой втулки выбирается больше ветчины предварительного сжатия упругого элемента предохранительного клапана и ограничивается упором 22. В процессе указанного перемещения происходит отрыв седла 15 от тарелки 23 предохранительного клапана, в результате чего полость 1 9 плунжерной пары сообщается через каНалы 21 и 26 со сливом. Вследствие гидравлической неуравновешенности, вызванной разницей aàâëåíèÿ в полости

1 9 H поршневой полости гидростойки,подпружиненный золотник 12 перемешается

889860 в сторону ступенчатой втулки 1 8, рзаимодействуюшей в это время в упором 22, в результате чего происходит открытие обратного клапана 11 что обеспечивает проход рабочей жидкости нз поршневой полости гидростойки через каналы 5 и 3, распределитель 27 в сливную линию

29. Разгерметизация предохранительного клапана в результате отхода седла 1 5 от тарелки 23 способствует достижению больших скоростей перемещения подпружиненного золотника 12 вследствие сообщения полости 18 со сливной линией.

Таким образом достигается значительное по сравнению с известными решениями увеличение быстродействия гидроблока при больших расходах рабочей жидкости. При разгрузке гидростойки рабочая жидкость из напорной линии 28 через распределитель 27, канал 2 поступает в полость

26 и далее по каналу 4 в штоковую полость гидростойки, полость 6 в это время соответственно сообщена со сливом.

Под действием давления рабочей жидкооти стакан 7 перемешается относительно корпуса 1 в осевом направлении при этом в результате взаимодействия стержневого упора 1 3 с торцовой стенкой 14 происходит открытие обратного клапана 11, в результате чего обеспечивается проход рабочей жидкости из поршневой полости гидростойки через канал 5, полость 6, канал 3, распределитель 27 в сливную линию 29.

Таким образом, предлагаемая коне рукция гидроблока обеспечивает возможность работы обратного клапана в случае резкого роста нагрузки в режиме предохранительного с высоким быстродействием срабатывания, что обеспечивает безS аварийную работу крепи в широком диапазоне скоростей опускания кровли.

Формула изобретения

Гидроблок стойки шахтной крепи, включающий корпус, размещенный в нем с возможностью осевого перемещения цилиндрический стакан, со стороны торцов которого установлены обратный со стержневым упором и подпружиненным золотником и предохранительный.с тарелкой и подвижным седлом клапаны, напорную H спивную ftoлости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы крепи при резких осадках кровли, седло предохранительного клапана выполнено в виде ступенчатой втулки, образующей с подпружиненным золотником .обратного клапана плунжерную пару, из полости которой жидкость посредством каналов подведена к тарелке предохранительного клапана и поршневой полости стойки.

Источники информации, 39 принятые во внимание при экспертизе

1. Хорин В. Н. и др. Гидравлические системы механизированных крепей. М., Недра, 1971, с. 171, рис. 76.

2. Авторское свидетельство СССР

И % 649891, кл. Р 15 В 13/02, 1976 (прототип) .

889860

Составитель В. Пономарева

Редактор Л. Копецкая Техред М. Рейвес Корректор M. Демчик

Заказ 10919/52 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/Q филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4