Способ определения герметичности гидростоек механизированной крепи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1745962 А 9) 5 Е 21 О 15/44 ОБРЕТЕНИ ОПИСАНИ ТЕЛЬСТВУ СК 0 У довательский гольный инс лев, В,С,Бариидов ки механиовая метопытаний, ИГД глемаш, 1982 особа являют- длительность ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ЛКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Гидравлические стозирован ной крепи, Тидика приемосдаточных иим. А.А,Скочинского, Гипро Авторское свидетельство СССР М 659754, кл. Е 21 О 15/44, 1979, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГИДРОСТОЕК МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕП 1(57) Использование: контроль .герметичности гидростоек в угольном машийостроении Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для оценки герметичности гидростоек при заводских испытаниях,.Для определения герметичности гидро- стоек в заводских условиях известен способ, основанный на измерении скорости утечек под постоянной внешней нагрузкой. Исследуемая гидростойка помещается в раму стенда таким образом, что своим штоком взаимодействует с подвижной траверсой, соединенной со штоками нагрузочных гидродомкратов, Цилиндры.гидростойки и нагрузочных гидродомкратов взаимодействуют с рамой стенда. Постоянная нагрузка на исследуемую гидростойку в при их изготовлении в ходе заводских испытаний; Сущность. изобретения: способ включает распор гидростойки в жесткой раме, последующее динамическое (силовое) воздействие и измерение давления в поршневой полости; После распора гидростойки до начального давления Ро к ее штоковой полости и подклапанным полостям гидрозамка подключают мерительную емкость, затем измеряют начальный объем Ч 0 и производят дОполнительный распор с одновременным динамическим воздействием на уплотнения гидростойки пульсатором-усилителем дав.- ления до конечного давления.Р, После этого тидростойку разгружают до начального давления Р, При этом фиксируют суммарное время дополнительного распора и разгрузки т, измеряют конечный объем жидкости в мерительной емкости и определяют скорость утечек через уплотнения по формуле чУт=(Ч-Ч 0)/т 0, 1 ил,4 течение периода измерения обеспечивает- У ся.за счет создания заданного давления в О поршневых полостях гидродомкратов с по мощью насосной станции и гидроаккумуля- Я тора. Скорость утечек определяется по результатам измерений скорости . перемещения штока в течение 2 - 3 ч. Основываясь на установленной прямо пропорциональной зависимости скорости.утечек и давле- а ния.рабочей жидкости в поршневой полости гидростойки, проверка гидростоек осуществляется при максимальном давлении Ри = 0,9 Рн (Рн - даавление срабатывания предохранительного клапана)Недостатками данного спся высокая трудоемкость ипроведения (проверка в течение 2 - 3 ч), а также низкая точность определения уровня утечек и перетоков рабочей жидкости, Так, вследствие облитерации (заращивании щелей при статическом нагружении) микро- утечки остаются невыявленными.Известен способ проверки герметичности гидростоек при приемосдаточных испытаниях гидравлических стоек механизированных крепей на специальном стенде по специальному графику. Гидростойку, распертую в раме при раздвижности не более 50 мм, прожимают внешней нагрузкой до полной посадки и упора торца поршня в дно цилиндра, а для стоек двойной гидравлической раздвижности с встроенным обратным клапаном - до упора в дистанционное кольцо, установленное между цилиндром и рамой стенда, После окончания прожатия фиксируют давление жидкости в зазорах между поршнем и цилиндром, сжатыми внешней нагрузкой, Затем, уменьшая внешнюю нагрузку, выдерживают указанные зазоры при давлении 0,3 - 0,9 МПа. После этого вторично сжимают стойку внешней нагрузкой до упора и по падению давления контролируют утечки. В рассматриваемом способе облитерации щелей устраняется за счет применения ступенчатой диаграммы нагружения гидростойки. Длительность измерений при контроле герметичности 7 мин.Недостатком данного способа является использование в качестве критерия оценки герметичности "падение давления", не дающего однозначной характеристики уровня перетоков и утечек. а требующегопересчета в зависимости от остаточного объема рабочей жидкости в ее поршневой полости в прожатом состоянии, что снижает точность оценки, Кроме того, качество выполнения и отбраковки негерметичных гидростоек снижается из-за нестабильности давления срабатывания предохранительных клапанов, проверки внутренней герметичности в нижней, т.е. нерабочей части, Принятый силовой режим нагружения гидростоек является нехарактерным для работы механизированной крепи.Известен способ испытания гидростоек крепи, включающий распор гидростойки в жесткой раме, последующее динамическое (силовое) воздействие и измерение давления в поршневой полости, Динамическое (силовое) воздействие на испытуемую гидростойку обеспечивается нагрузочным гидроцилиндром, установленным в жесткой раме навстречу.гидростойке. Механический привод золотника включается в зависимости от программы, которая задана устройству для его управления, и конструкция золотника, Нагрузка на штоке испытуемой гидростойки, а следовательно, и давление Р в еепоршневой полости изменяется в соответ 5 ствии с графиками нагрузки, а также можетиметь другой характер, однако с обязательным периодическим изменением величинынагрузки. Из-за динамического характераусилий облитерационный слой разрушается10 и при некачественном уплотнении наблюдаются перетоки рабочей жидкости из поршневой полости гидростойки, В случаепадения давления делается вывод о ее негерметичности. Требуемая длительность ис 15 пытаний около 3 - 5 мин,Как в том, так и.в этом случае для оценкигерметичности гидростойки используетсякритерий "падение давления", который недает количественной оценки скорости пере 20 токов. Способ сложен, так как требует применения нагрузочного цилиндра соспециальной системой формирования динамических усилий,Цель изобретения - повышение точно 25 сти и сокращение времени определениягерметичности гидравлических стоек призаводских испытаниях,Поставленная цель достигается тем, чтопосле распора гидростойки до начального30 давления Ро к ее штоковой полости и подклапанным полостям гидрозамка подключают мерительную емкость, измеряютначальный объем Чо и производят дополнительный распор с одновременным дина 35 мическим (силовым) воздействием науплотнения гидростойки пульсаторам-усилителем давления до конечного давленияРк, после чего гидростойку разгружают доначального давления Ро, фиксируют сум 40 марное время дополнительного распора иразгрузки т, измеряют конечный объем.жидкости Чк в мерительной емкости и определяют скорость утечек через уплотнения поформуле45 На чертеже показана схема проверки 50 герметичности гидростоек,В жесткую раму 1 устанавливается проверяемая гидростойка 2 с гидроблоком 3 и размещенными в нем предохранительным 4 и обратно-разгрузочным 5 клапанами. Пор шневая полость гидростойки через гнездо Ив гидроблоке 3 (гнездо служит для подклю, чения индикатора давления) рукавом 6 подключена к пульсатору-усилителю 7 давления и рукавом 8 - к отсекателю 9, Штоковая10 20 Чр=Чо+Чут.р." Чупр 25 30 35 Чо+Чут р+Чут;с 50 полость гидростойки 2 рукавом 10, а подклапанные полости Ш и П предохранительного клапана 4 и обратно-разгрузочного клапана 5 рукавами 11 и 12 соединены с мерительной емкостью 13. Питание пульсатора-усилителя 7 давления осуществляется от насоса (насосной станции) 14 по рукаву 15, Бак 16 насосной станции 14 рукавами 17 и 18, вентилем 19 соединен с мерительной емкостью 13, Слив жидкости иэ пульоатораусилителя 7 давления по рукаву 20 и иэ отсекателя 9 по рукавам 21 и 22 осуществляется в бак 16 насосной станции 14, Измерение давления в поршневой полости гидростойки при определении ее герметичности осуществляется с помощью показывающего маслозаполненного манометра 23.Проверку герметичности гидростойки производят следующим образом. После установки гидростойки 2 в раму 1 стенда открывают вентиль 19 и производят ее раздвижку и. распор до начального давления Ро с целью растворения воздуха и обжатия сопрягаемь 1 х поверхностей, Эта величина определяется по деформационным характеристикам гидростоек и приблизительно равна 5 МПа. Вытесняемая из штоковой полости гидростойки рабочая жидкость по рукавам 10 и 18, открытому вентилю 19 и рукаву 17. поступает в бак 16 насосной станции 14, После выдержки времени, необходимой для выравнивания:уровней рабочей жидкости в мерительной емкости 13 и в баке 16 насосной станции 14, вентиль 19 перекрывается. Этим самым перекрывается канал 18, идущий к насосной станции, и обеспечивается поступление жидкости из контролируемых полостей только к мерительной емкости. Затем фиксируется начальный объем Чо в мерительной емкости 13.Для измерения скорости перетоков рабочей жидкости из поршневой полости гидростойки включают насосную станцию 14 и производят ее дополнительный распор в жесткой раме 1 стенда. Одновременно включают секундомер. Конечное давление Рк, при котором прекращают распор гидро- стойки, должно быть 0,9 - 0,95 давления срабатывания предохранительного клапана. Создание высокого давления в гидростойке обеспечивается пульсатором-усилителем 7 давления. Динамическое дискретное нарастание давления из-за порционной подачи рабочей жидкости в поршневую полость гидростойки обеспечивает силовое воздействие на поршень и способствует его колебательным движениям, что препятствует образованию облитерационного слоя и позволяет выявлять даже микроперетоки рабочей жидкости. Фронт нарастания давления, частота импульсов регулируются изменением раздвижности исследуемой гидростойки, производительностью насосной станции и пульсатора-усилителя давления,Перетоки рабочей жидкости из-за негерметичности уплотнения поршня, предохранительного 4 и обратно-разгруэоцного 5 клапанов по рукавам 10-12 поступают в мерительную емкость 13. В течение всей продолжительности распора тр объем перетоков составит Чут,р. При распоре гид-. ростойки в раме стенда происходит ее раздвижка из-эа деформации рамы, поэтому в мерительную емкость 13 поступает дополнительный объем рабочей жидкости Чупр, обусловленный упругостью стенда, По окончании распора объем жидкости в мерительной емкости 13 составит Чр Затем гидростойку с помощью отсекателя.9 разгружают до начального давления Ро, При этом весь объем жидкости Чу,р, поступившей в мерительную емкость в результате распора и раздвижки гидростойки в раму стенда. при разгрузке и снижении оаздвижности сольется в штоковую полость гидро- стойки, т.е. Чупр=О, За время разгрузки тс в мерительную емкость поступит некоторый объем Чут.с, обусловленный негерметичностью уплотнения гидростойки, К концу испытаний объем жидкости в мерительной емкости Чк составит 40 Измерив конечный объем Чк в мерительной емкости, определяют суммарный объем утечек и перетоков жидкости чут, . Чут=Чут.р+ Чут.с= Чк ЧоТаким образом, скорость утечек и перетоковрабочей жидкости определяетея ч Ч - ЧЧут= ипи чр= 1 р +1 с . ц где тц=тр+1 с - суммарное время дополнительного распора и разгрузки гидростойки,с,55 Если скорость перетоков рабочей жидкости с вычетом погрешности измерений Ьчут будет превышать допустимую скорость перетоков чут.доп, то гидростойку бракуют, Исправной считается та гидростойка, 1745962скорость перетоков которой вследствиевнутренней негерметичности с учетом погРешности измеРений Ьчу бУДет ниже До ПУСтИМОй Чут.дол, В ОСтаЛЬНЫХ СЛУЧаЯХ ДЛЯкачественного отбраковывания необходимопровести несколько повторных испытаний сцелью снижения погрешности измерений,Точность определения герметичностигидростоек зависит также от герметичностисоединений внешних цепей и, в первую очередь, от состояния вентиля 19. Поэтому рукава 10-12, вентиль 19, мерительнаяемкость 13 и соединительные элементы должны иметь высокую герметичность, проверяемую по соответствующим методикам,Способ определения герметичностигидростоек легко автоматизируется. Дляэтого к входу электронно-вычислительноймашины вместо обычных приборов должныбыть установлены приборы измерения давления, времени и объема с электрическимвыходным сигналом, С помощью приведен. ной гидравлической схемы можно определить и другие параметры техническогосостояния: давления свободной раздвижкии срабатывания предохранительных клапанов,Использование предлагаемого способа повышает точность определения герметичности гидростоек, снижает время итрудоемкость измерений, обеспечиваетвозможность выявления некачественных,уплотнительных элементов и, следовательно, повышает эксплуатационную надежность гидростоек и механизированнойкрепи. Экономический эффект достигаетсяпутем повышения качества добываемого комбайном угля за счет снижения вывалообразований из кровли, уменьшения вероятности посадки секции "нажестко" и деформаций металлоконструкций.5 Предлагаемый способ проверки апробирован на стенде КузНИУИ при оценке герметичности гидростоек после их эксплуатации в шахтных условиях и показал свою эффективность.10 Формула изобретенияСпособ определения герметичностигидростоек механизированной крепи, включающий распор гидростойки в жесткой раме, последующее динамическое (силовое) 15 воздействие и измерение давления в.поршневой полости, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения герметичности, после распора гидростойки до 20 начального давления Ро к ее штоковой полости и подклапанным полостям гидрозамка подключают мерительную емкость, измеряют начальный обьем чо и производят дополнительный распор с одновременным 25 динамическим (силовым) воздействием науплотнения .гидростойки пульсатором-усилителем до конечного давления Рк, после чего гидростойку разгружают до начального давления Ро, фиксируют суммарное время 30 дополнительного распора и разгрузки 1, измеряют конечный объем жидкости в мерительной емкости и определяют скорость чут утечек через уплотнения по формуле Чк ЧоЧут=Ь1745962 Составитель Л.Котуховдактор Н,Тупица Техред ММоргентал Корректор ароши оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 23 ВНИИТираж Государственного комитета по изо 113035; Москва, Ж, РаПодписноеетениям и открытиям приГ ская наб., 4/5