Шахтная гидростойка

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 12,04,78(21) 2603298/22-03с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 070880. Бюллетень Ы 29Дата опубликования описания 070380 51 ,(з е 21 0 15/44 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) ШАХТНАЯ ГИДРОСТОЙКА Изобретение относится к гидр=;влическим шахтным стойкам с телескопическими конструктивными элементами,которые смещаются при динамическихнагрузках, и может быть использованопри разработке угольных пластов струднообрушаемыми кровлями,Известна шахтная гидростойка,включающая клапан повышенной пропуксной способности, который выполнен ввиде обратного разгрузочного клапана(гидрозамка). Запорный коническийэлемент, расположенный в верхней части пустотелого штока стойки, предотвращает вытекание рабочей жидкости из 15ее поршневой полости. Выше запорногоэлемента размещен его толкатель, закрепленный в верхней части защитногокожуха стойки. Кожух стойки опираетсяпосредством пакета тарельчатых прукин 20на верхнюю часть штока, удерживая нижнюю часть толкателя на некотором расстоянии от запорного элемента 111При воздействии динамических нагрузок стойка резко сокращается, пружины сжимаются, толкатель опускаетсяи открывается запорный элемент, открывается окно увеличенного размера и.рабочая жидкость из поршневой полостизО по внутреннему каналу штока и черезоткрытое окно клапана вытесняется наружу до тех пор, пока запорный элементне закроет окно,Однако гидростойки имеют существен"ный недостаток, так как снижается ихгерметичность из-за утечек через этотдополнительный клапан,Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является шахтная гидростойка, включающая цилиндр, поршень, штокяпредохранительный клапан, гидрозамок,гидроклапан сброса рабочей жидкостии предохранитель - удлинительдля предотвращения ее повреждения придинамических смещениях кровли, содержащий удлинитель и предохранительныйэлемент, взаимодействующий с гидростойкой и верхняком крепи 21,При возникновении со стороны кровли выработки динамических нагрузок,удлинитель, смещаясь относительно верхней части штока, срезает предохранительный элемент, т.е. проволочноекольцо или стенку, соединяющую верхнюю и нижнюю ступени втулки.Основным недостатком гидростойкис удлинителем - предохранителем является 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 удлини- тель 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 2 О 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 гидроуправляемого 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.1 Пахтная гидростойка содержит цилиндр 1, поршень 2, шток 3, предохранительный клапан 4, гидрозамок 5, удлинитель 6, пакет тарельчатых пружин 7, гидроклапан 8 сброса рабочей жидкости. Удлинитель б сопряжен со штоком 3. В рассматриваемых вариан тах удлинитель б выполнен взаимодействующим посредством поршня 9, плунжера 10, упругих предохранительных элементов кольца 11 и 12 со што- кОМ 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 гидро- блок 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 ат мосФерой, 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 60 С 2 ХФА или 6502 ВА, и сопрягаются друг с дру" гом по поверхностям, выполненным в виде двух цилиндрических концентрич ных поверхностей 27 и 28, переходящих друг в друга посредством конической поверхности 29.Гидростойка работает следующимрбразом,Перед распором гидростойки упругиепредохранительные кольца 11 и 12 находятся в положении, изображенном нафиг. 1-3. Предохранительный клапан 4настроен на срабатывани при возникновении в поршневой полости 16 давлениярабочего сопротивления (40-50 МПа).При статических нагрузках со стороныкровли 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 рабочейполости 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 кольцасрабатывают, скользя по коническимповерхностям 29. Внутреннее кольцо11 сужаясь,входит внутрь кольца 12,которое, расширяясь, обеспечиваетсмещение удлинителя б относительногидростойки. При этом движению удлинителя противодействуют усилия трения между кольцами, дросселированиерабочей жидкости из полости 14 в полость 15 и из последней через гидроклапан 8 и выхлопное отверстие 25 ватмосФеру. При этом срабатывает предохранительный клапан 4 гидростойкии остается открытым до тех пор, покадавление рабочей жидкости в поршневой полости стойки не снизится додавления срабатывания предохранительного клапана. В конце хода удлинителяб плавность нагружения гидростойки обеспечивается тарельчатыми пружинами 7. Упругие предохранительныекольца 11 и 12 займут один относительно другого положение, изображенное на Фиг. 4,После срабатывания удлинителяпредохранителя он приводится в исходное положение подачей давления гидросистемы крепи по гидролинии 24 черезобратный клапан 23 в полость 15, приэтом гидроклапан 8 заперт. После пре- .кращения подачи давления обратныйклапан 23 закрывается, а гидроклапан8 стравливает давление жидкости вполость 15 до 1-2 МПа.Защитное устройство позволяетпредотвратить повреждение уплотнениИи клапанов гидростойки за счет того,что мгновенно нарастающую нагрузкусо стороны кровли, при ее динамических смещениях, первоначально воспринимает удлинитель-предохранитель,Обладающий меньшей массой, чем самагидростойка. Движущийся с большим ускорением удлинитель обеспечивает срабатывание упругих предохранительных колец 11 и 12, прежде чем в поршневой полости 16 разовьется критическое давление, намного превышаю 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 гидро- системы, снижает общее время простоя комплекса, вследствие чего значитель-но возрастает нагрузка на забой. Формула изобретенияОШахтная гидростойка, включающая цилиндр, поршень, шток, предохранительный клапан, гидрозамок, гидроклапан сброса рабочей жидкости и предохранитель-удлинитель для предотвращения ееповреждения при динамических смещениях кровли, содержащий удлинитель ипредохранительный элемент, взаимодействующий с гидростойкой и верхнякомкрепи, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью многократного использования предохранительных элементов иповышения безопасности работ, предохранитель-удлинитель выполнен в видеконцентрично расположенных упругихколец с цилиндрическими поверхностями и коническим переходным пояскоми устройства возврата предохранителяудлинителя в исходное положение послеего срабатывания, состоящего из обратного и гидроуправляемого клапанов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Р 2149451,кл. 5 с/51, опублик. 1972.2. Патент Польши Р 68109,кл. 5 с/52, опублик. 1974 (прототип).,754080 7 гг аказ 4874/29цНИИПИ Госудпо делам113035 Москва Тираж б 26 Подписноеарственного комитета СССРизобретений и открытийЖРаушская наб., д, 5илиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4/ Составитель В. Теклеведактор С. Титова Техред Ж. Кастелевич Ко екто И, Муска