Амортизатор стоек шахтной крепи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 07.07.82. Бюллетень25 йо делам изобретений и аткрытнйДата опубликования описания 25,07.82(54) АМОРТИЗАТОР СТОЕК ШАХТНОЙ КРЕПИ 1Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению очистных выработок механизированными крепями.Известен амортизатор для стоек с упругими кольцами, установленными с натягом в зазоре между стойкой и стаканом, закреплейным на основании секции крепи. Кольцо снабжено секторообразными накладками со стяжными элементами, позволяющими регулировать положение стойки 1.Однако известный амортизатор шахтной стойки не обладает необходимой эксплуатационной надежностью, так как низкая величина начального восстанавливающего момента не позволяет перемешать секцию крепи без отрыва от кровли, а также не обеспечивает устойчивости секции крепи на плас. тах крутого падения, на которых наклон стоек обусловлен действием сил тяжести верхнего перекрытия секции и стоек. Низкая величина начального восстанавливающего момента является следствием механических характеристик резины и конструктивных особенностей данного амортизатора, у которого, вследствие того, что упругий элемент представляет собой кольцо и установлен с предварительным натягом, любому воздей 2ствующему на стойку участку кольца противодействует такой же участок этого же кольца. Другими недостатками известного амортизатора шахтной стойки являются его малая долговечность, определяемая периодом старения материала упругого элемента- резины, и возникновение на стойках при их максимальном наклоне значительных изгибающих моментов.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является амортизатор стоек шахтной крепи, содержащий стакан, закрепленный на поддерживающей плите секции крепи, и опору, размещенную в стакане с возможностью продольного перемещения, пружинный и опорные элементы, уста новленные в опоре 2 .Однако указанное устройство характеризуется недостаточной эксплуатационной надежностью, невозможностью изменения силовой характеристики устройства в процессе эксплуатации.Целью изобретения является повышениеэксплуатационной надежности амортизатора.Цель достигается тем, что опора выполнена с расположенными по радиусу аксиаль 941602ными гнездами, в которых с одного концаустановлены с возможностью контактирования с поддерживающей плитой опорные элементы в виде цилиндрических стержней, иимеет регулировочные винты, установленныев противоположном конце каждого гнезда,при этом пружинные элементы выполнены изобъем но-плетеных спрессованных металлических проволочных спиралей и размещеныв гнездах между цилиндрическим стержнеми регулировочным винтом. 10На фиг. 1 изображен амортизатор стоекшахтпй крепи, разрез; на фиг. 2 - схемаустройства, в разгрузочном состоянии; нафиг. 3 - то же, в нагруженном состоянии;на фиг. 4 - то же, в момент разгрузки илипередвижки.5Амортизатор шахтной стойки содержитопору 1, стакан 2, упругие элементы 3, опорные цилиндрические стержни 4, регулировочные винты 5. Опораи стакан 2 снабженыбуртиками 6 и 7. Поддерживающая плита 8является основанием или перекрытием секции крепи. Опора 1 представляет собой цилиндр с гнездом для стойки 9 и расположенными по радиусу аксиальными гнездами подупругие элементы 3. Буртик 6 опоры 1 побоковой поверхности выполнен сферическим. 25Упругие элементы 3 изготовлены из объемно-плетеной спрессованной проволочнойспирали и установлены с натягом в аксиальных отверстиях опоры 1 между регулировочными винтами 5 и стержнями 4, упирающимися в плиту 8 основания секции крепи.Стакан 2 зафиксирован на поддерживак 1 цей плите 8 при помощи болтов.На фиг. 2, 3 и 4 представлены схемы, иллюстрирующие работу амортизатора. Наних показаны опора 1, стакан 2, упругие з 5элементы 3, стойка 9, плита основания 8;Р -- сила реакции кровли при распоре стойки; Ртр - равнодействующая сил, с которыми действуют на опору предварительнонатянутые упругие элементы; К 1 и К 2 - си 40лы воздействия упругих элементов на опору;. сила, наклоняюшая стойку (силысопротивления при передвижке секции, весверхнего перекрытия и др.); г 1 и Йг - плечисил К и К 2, М - центр поворота опоры.45Амортизатор шахтной стойки работаетследуюшим образом,Случай 1 (фиг. 2). Секция находится вразгруженном состоянии с оторванным откровли верхним перекрытием или перемещается с подпором. При этом Р ( Р, а суммарный момент сил Р и Г меньше моментасилы Рр. Такое соотношение силовых факторов достигается соответствующим выбором Р. В этом случае опора 1 прижата упругими элементами 3 к буртику стакана 2 55и копирует его положение, т. е. занимаетположение, предусмотренное конструкциейкрепи. Силучай 2 (фиг. 3). Секция находитсяв нагруженном состоянии. Стойки развивают максимальное усилие. При этом Р ) Ррр.В данном случае под действием силы Рупругие элементы сжимаются, и контакт между опорой и стаканом нарушается,Действие сил Г и Р уравновешиваетсясилами К 1 и К 2, которые и создают восстанавливаюший момент относительно центраХ поворота, лежащего вблизи (влияние нелинейности характеристик упругих элементов) геометрического центра опоры.Величина восстанавливающего моментаМВ определяется разностью моментов силКги К 1Мв = Кг "2 К 1При углах наклона стойки, близких кнулю, вследствие равенства деформаций упругих элементов практически выполняютсяследу 1 оцие соотношения: К 1 = К 2 и= 12, следовательно МВ = О.Случай 3 (фиг. 4). Осуществляется разгрузка или передвижка секций креги приповышенных силах сопротивления Г. Приэтом Р ( Р рОпора 1 занимает положение, показанноена фиг. 4, при котором возникает только одна точка М контакта опоры со стаканом, которая является центром поворота. Моментотносительно точки х), создаваемый силамиК 1 и К 2, является восстанавливающим и равен сумме моментов этих силВ К 1 1+ 2 2Таким образом, амортизатор шахтнойстойки работает в трех режимах: в запертомсостоянии (случай 1); в режиме пониженного восстанавливающего момента (случай 2);в режиме повышенного восстанавливающегомомента (случай 3).Наличие трех режимов работы амортизатора позволяет осуществлять передвижкусекции крепи без отрыва верхнего перекрытия от кровли (с подпором), разгрузить стойку от больших изгибаюших моментов при относительном смещении боковых пород в стадии полной загрузки секции, а также создатьповышенный восстанавливаюШий моментпри разгрузке секции, который обеспечитпринудительное активное восстановлениестоек в исходное положение даже при наличии сил сопротивления.Введение в конструкцию амортизатора регулировочных винтов 5 позволяет с их помощью при необходимости изменить силовую характеристику устройства в процессеэксплуатации.Использование для изготовления упругих элементов упруго-пластического материала, которым является объемно-плетенаяспрессованная проволочная спираль, обеспечивает их высокую технологичность, обусловленную следующими факторами; простотой конструкции пресс-формы. Как правило,пресс-формы представляют собой втулку сдвумя стержнями; применением стандартного оборудования (станка для навивки спирали, пресса и др); дешевизной исходного материала - проволоки. Для изготовления упругих элементов возможно использование не- кондиции и определенного вида брака, которые на сталепроволочных заводах идут на переплавку; упругие элементы после прессования не требуют дополнительной механической и термической обработки.Таким образом, амортизатор стоек шахтной крепи такой конструкции обладает по вышенной эксплуатационной надежностью. формула изобретения15Амортизатор стоек шахтной крепи, содержащий стакан, закрепленный на поддерживающей плите секции крепи, и опору, размещенную в стакане с возможностью продольного перемещения, пружинные и опор 20 ные элементы, установленные в опоре, отличаюиийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности амортизатора, опора выполнена с расположенными по радиусу аксиальными гнездами, в которых с одного конца установлены с возможностью контактирования с поддерживающей плитой опорные элементы в виде цилиндрических стержней, и имеет регулировочные винты, установленные в противоположном конце каждого гнезда, при этом пружинные элементы выполнены из объемно-плетеных спрессованных металлических проволочных спиралей и размещены в гнездах между цилиндрическим стержнем и регулировочным винтом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР312052, кл. Е 21 Р 5/46, 1967.2. Авторское свидетельство СССР700656, кл. Е 21 Р 15/44, 1975 (прототип).941602 Р 4 рт Составитель 3. Техред А. Бойкас Тираж 623 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж - 35, Раушска илиал ППП Патент, г. Ужгород, ласова. Дзятко Редактор О. ПерсиянцеваЗаказ 4787/18 Корректор Подписное итета СССР ткрытийя наб., д. 4/5 ул. Проектная, 4