Гидроблок стойки шахтной крепи

(5)М. Кд. Е 21 Э 15/51 с присоединением заявки М Ваударстаенаый квинтет СССР ао делай нзобретеннй н атврйтнй(72) Авторы изобретения Е. Г. Филянович, Ю. Ф. Пономаренко, В. Д. Фирстов, П, М. Бронфен и В. И, Яковлев рудового рдена Октябрьской Революции и орКрасного Знамени институт горного) Заявит нм. А. А. СкочинскогоЪ 4) ГИДРОБЛОК СТОЙКИ ШАХТНОЙ КРЕПИ ется повыше оек шахтной кровли путем Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в качестве элемента гидрофипированных крепей очистных забоев.Известна конструкция гидроблока стойки крепи, содержащая корпус с рабочей5 полостью, ограниченной предохранительным и обратным клапанами 11,Однако в известном устройстве при работе гидроблока в режиме предохрани 1 О тельного клапана слив рабочей жидкости из поршневой полости стойки осуществляется только через предохранительный клапан, имеющий как правило, низкую пропускную способность, что при больших15 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 конструкция гидроблока стойки шахтной крепи, вклк чающая корпус с гидравлически подвижным цилиндрическим стаканом, в торпах которого соответственно установлены обратный со стержневым упором и подпружиненным золотником и предохранительный с подвижным относительно тарелки седлом клапаны 12).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 р 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 сраба вания не обеспечивает надежной защиты крепи от перегрузок.Белью изобретения являнадежности работы гидроскрепи при резких осадкауветХВХеци 5 быстродойсГвия работы гидро.- бцока Р. режиме больших расходов рабочей; казаНая це;ь достигается тем что седло ХГзед Охра нтзтель НОГО клапана еы пол щ 5 цецо В ,НГя ст у лапчатой Втутки, Обзаз ло" щей с ивХхХруоктХнеНым зоцотником обратцого ютахХЯХя плунжернухо пару, из полости которой ткидкость посредством каналов под" Ведена к тарелке предохранительного кларана и порццтевой полости стойки.На чертеже представлена конструктивная схема устройства.ГхтдтзобхХОк стойки шахтной крепи со:" стГзттт из кохзХтусяс каналами 2-5 р В РОХХХ, - ,ЗО; Хапорцо=хтиВХой ПОЛОст И 6 КО тооого рзсположец гидравлически подвиж.- ный относительно корпуса гидроблока пи.:5 ИхрХХческиХХ стакан 7 с уплотнительными котьтх,"1 ми 8 и 9 В торхе 1 0 которого раз.,Хещец обратный клапан 11 Выполненцыц с подпружиненным золотником 12 и стержневым упором 1. 3 ВзаимодействуХоцттх с торцотзой стенкой 14 напорно 25 си-Вной полости, Селло 15 предохрацительцого клапана 1 6, упругий элемент 1 7 которого Выполцец В виде "х азовой" пружины азот поп давлением 30-.40 МП 1 а), со стороны подвода рабочейЗО жтхдкости снабжено ступенчатой втулкой 18, образутсщей с подпружиненным золотщхком2 плуцжернуто .пару., полостт 19 которой соответственно сообщена посред=.стром кацалОВ 20 и 21 со стаканом 7, Шпхтндрическая часть втулки 18 с внут=55 ренней стороны снабжена упором 22 и тарелкой 23 предохранительного клапана, корпус 24 которого зыполнен с каналами 25, сообХцецными с напорно-слхтвной полостью 28, Наторно-сливные полости 6 и 26 сообщены посредством каналов 2 и 3 с распределителем 27, линиями напора 28 и слива 29.Работа гидроблока стойки шахтной крехти осуществляется следующим образом. 5При распоре гидростойки ( на чертеже не показана) рабочая жидкость из напорной линии 28 гидросистемы через распределитель 27, канал 3 поступает в напор- но-сливную полость 6, Под действием да вления обратный клапан 11 со стержневым упором 13 и подпружиненным золотником 12 Хходнхн хается, обеспечивая проход жидкости в канал 5 и далее в поршневую полость гидростойки, Одновременно из 55 штоковой полости гидростойки рабс- чая жидкость по каналу 4, полости 26, каналу 2 и распределителю 27 поступает в зХзРцулцВпо 29. рц работе стойки Нахтцой крепц в режиме постоянного сопзХзтХХВ;Опия гидроблок работает только кяк ХредохрХите Ный клапан. При этом возможны режим работы как при малых, так и при больших расходах рабочей жидкости, При малых расходах рабочая жидкость из поршневой полости гидростойки через каналь 5 ц 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 цеуравновецХецности происходит Хтеремещение седла 1.5 совместно с тарелкой на величину, равцуто зазору между торцами ступенчатой втулки 1. 8 и предохранительного клапана 1 6. Величина зазора в предохранительных клапанах с подвижным седлом, как известно, регламентируется величиной контактного даг ления в паре тарелки - седло, При дальнейшем росте давления до величины срабатывания клапана происходит отрыв тарелки 23 от седла 1 5, и рабочая жидкость по каналам 25, полости 26, каналу 2, распределителю 27 поступает в спивную магистраль 29, Работа гидроблока в режйХхе предохранительного клапана ца больших расходах основана на эффекте перепада давления при протекании жидкости через отверстие 20. При заданныхрасходе и перепаде давления величина диаметра отверстия 20 выбирается раочетом по известным зависимостям, Диаметры седла, ступенчатой втулки, подпружиненного золотника и обратного клапана выбраны гаким 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 1 8, Величина перемещения ступенчатой Втулки выбирается больше ве хпхчины 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 давления в полости 19 и поршневой полости гидростойки, подпружиненный золотник 12 ххеремещаетсяв сторону ступенчатой втупн 18, взаимодействующей в это время в упором 22, в результате чего происходит открытие обратного клапана 1 1чт о 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 перемещается 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 конструкция гидроблока обеспечивает возможность работы обратного клапана в случае резкого роста нагрузки в режиме предохранительного с высоким быстродействием срабатывания, что обеспечивает без аварийную работу крепи в широком диапазоне скоростей опускания кровли,Формула изобретенияГидроблок стойки шахтной крепи, включающий корпус, размещекный в нем с возможностью осевого перемещения цилиндрический стакан, со стороны торцов котороф го установлены обратный со стержневымупором и подпружиненным золотником ипредохранительный с тарелкой и подвижнымседлом клапаны, напорную и спивную полости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,26 с целью повышения надежности работыкрепи при резких осадках кровли, седлопредохранительного клапана выполнено ввиде ступенчатой втулки, образующей сподпружиненным золотником .обратного клафф панапана плунжерную пару, из полости которойжидкость посредством каналов подведена ктарелке предохранительного клапана и поршневой полости стойки.Источники информации,39 принятые во внимание при экспертизе1. Хорин В. Н. и др. Гидраьтическиесистемы механизированных крепей. М.,Недра", 1971, с. 171, рис. 76.2. Авторское свидетельство СССРИ % 649891, кл. Р 15 В 13/02, 1976Составитель В, ПономареваРедактор Л, Копецкая Техред М. Рейвес Корректор М. ДемчикЗаказ 10919/52 Тираж 630 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4