ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ Российский патент 1995 года по МПК F15B13/02 E21D23/16 

Изобретение относится к угольному машиностроению, в частности к распределению высоконапорной рабочей жидкости, и предназначено для использовании в гидросистемах шахтных механизированных крепей.

Известно, что при эксплуатации механизированных крепей большое значение имеет совмещение обратного управляемого клапана и распределителя в одно устройство, что позволяет упростить гидроразводку, повысить ресурс, так как исключается переключение гидрораспределителя под давлением, а, следовательно, более быстрый износ его рабочих пар, а также производить управление одной рукояткой.

Известен гидрораспределитель, включающий корпус с плоской распределительной поверхностью, обратный управляемый клапан, плоский поворотный золотник с подводящей и распределительной втулками, толкатель и рукоятку управления (авт.св. N 1036933, кл. Е 21 D 23/16).

Недостатком такого гидрораспределителя являются небольшой условный проход, поскольку проходное сечение перекрывается толкателем и для его увеличения необходимо увеличить его габариты, сложность замены обратного клапана в случае дефектов или износа эластичных уплотнений или седла.

Известен гидрораспределитель, включающий корпус со съемной крышкой, плоскоповоротный золотник с распределительной втулкой, толкатель, обратный клапан и рукоятку управления (авт.св. N 629350, кл. Е 21 D 23/16, 1975).

Недостатком такого гидрораспределителя является его сложность а, следовательно, и невысокая надежность, а также небольшой условный проход, поскольку проходное сечение его перекрывается толкателем.

Известен также гидрораспределитель (патент N 1261129, 1972), включающий корпус, плоский поворотный золотник с распределительной втулкой, рукоятку управления, обратный клапан, седло, втулку, через которую пропущен хвостовик толкателя, и плиту.

Недостатком такого распределителя является низкая надежность конусного обратного клапана при довольно сложной технологии его изготовления, сложность замены обратного клапана в случае дефектов или износа эластичных уплотнений или конусной пары (необходима разборка всего гидрораспределителя), неполное использование объема поворотного золотника с целью получения максимального условного прохода.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств гидрораспределителя путем увеличения пропускной способности при сохранении его габаритов, повышение надежности и упрощение обслуживания.

Цель достигается тем, что в гидрораспределителе, содержащем основание с подводящим и отводящими каналами, соединенный с основанием корпус, в котором размещен поворотный золотник, выполненный с расточками, соединенными между собой каналом, причем одна из расточек расположена с возможностью сообщения с отводящими каналами основания, а в другой, постоянно сообщенной с подводящим каналом основания, установлен обратный клапан, включающий в себя соосно расположенные подпружиненный полый плунжер, взаимодействующий с ним толкатель с хвостовиком, втулку и крышку, а также рукоятку управления, смонтированную на поворотном золотнике с возможностью взаимодействия с хвостовиком толкателя, при этом подводящий канал через обратный клапан сообщен с каналом золотника, сообщенным с его первой расточкой, причем вторая расточка выполнена в золотнике с эксцентриситетом относительно его оси поворота, а золотник снабжен входной втулкой, установленной в его второй расточке, при этом обратный клапан сообщен с подводящим каналом основания через входную втулку, а также тем, что обратный клапан снабжен корпусом, выполненным с внутренней кольцевой канавкой и радиальными отверстиями и кольцевым уплотнительным элементом, корпус обратного клапана установлен во второй расточке золотника над входной втулкой и в нем размещены плунжер, толкатель и втулка, причем полость корпуса обратного клапана, которая через входную втулку постоянно сообщена с подводящим каналом основания через радиальные отверстия корпуса, сообщена с каналом золотника, соединенным с его первой расточкой, при этом втулка обратного клапана выполнена с наружной кольцевой проточкой Г-образного сечения и с монтажным радиальным отверстием и установлена в корпусе обратного клапана с образованием между внутренней кольцевой канавкой и кольцевой проточкой втулки кольцевой полости, в которой коаксиально втулке размещен кольцевой уплотнительный элемент, причем плунжер установлен в корпусе обратного клапана с возможностью взаимодействия его верхнего торца с нижним торцом втулки и с кольцевым уплотнительным элементом, при этом полость корпуса обратного клапана сообщена через монтажное радиальное отверстие втулки с зазором, образованным между цилиндрическими поверхностями втулки и корпуса обратного клапана и расположенным над кольцевым уплотнительным элементом, а крышка обратного клапана выполнена в виде накидной гайки, посредством которой втулка неподвижно закреплена в корпусе обратного клапана.

Предлагаемый гидрораспределитель отличается тем, что в поворотном золотнике вторая расточка, в которой размещен обратный клапан, выполнена эксцентрично его оси поворота и в ней размещена входная втулка.

Обратный клапан снабжен корпусом, выполненным с кольцевой канавкой, при этом втулка обратного клапана выполнена с наружной кольцевой проточкой Г-образного сечения с монтажным радиальным отверстием и установлена в корпусе обратного клапана с образованием между его внутренней кольцевой канавкой и кольцевой проточкой втулки кольцевой полости, в которой коаксиально втулке размещен кольцевой уплотнительный элемент, причем плунжер установлен в корпусе обратного клапана с возможностью взаимодействия его верхнего торца с нижним торцом втулки и с кольцевым уплотнительным элементом. Таким образом, заявляемый гидрораспределитель соответствует критерию изобретения - "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области, т. е. в гидрораспределителях для механизированных крепей, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом гидрораспределителе, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидрораспределитель; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Гидрораспределитель состоит из корпуса с пазами 1, поворотного золотника 2 с выполненными в нем расточками, соединенными между собой каналом г, одна из которых глухая с размещенной в ней втулкой 3, а другая - сквозная и выполнена в золотнике с эксцентриситетом относительно его оси поворота, что позволяет разместить в нем корпус обратного клапана 4 и входную втулку 5 с увеличенными наружными диаметрами, а следовательно, и диаметром проходных сечений. В корпусе обратного клапана 4 размещены плунжер 6, втулка 7 и выполнена внутренняя кольцевая канавка, которая совместно с наружной кольцевой проточкой Г-образного сечения на втулке 7 образует кольцевую полость, в которой коаксиально втулке размещен кольцевой уплотнительный элемент 8. Для прохода жидкости в корпусе обратного клапана выполнены расточка 9 и радиальные отверстия 10. Пружина 11, размещенная между входной втулкой 5 и плунжером 6, постоянно поджимает входную втулку 5 к основанию 12, а верхний торец плунжера 6 - к нижнему торцу втулки 7 и кольцевому уплотнительному элементу 8, перекрывая таким образом зазор а. Втулка 7 снабжена монтажным радиальным отверстием б. В осевом сквозном отверстии втулки 7 размещен толкатель 13, на торце которого имеется паз 14, а сама втулка 7 неподвижно закреплена в корпусе обратного клапана 4 накидной гайкой 15, причем втулка 7 и накидная гайка 15 образуют канавку, в которой коаксиально толкателю 13 размещен кольцевой уплотнительный элемент 16. На хвостовике поворотного золотника 2 болтом 17 закреплена крышка 18, в пазу которой эксцентрично оси золотника осью 19 закреплена ручка 20 со стопором 21. Основание 12 имеет подводящий 22 и отводящий 23 каналы. Расположенный в расточке поворотного золотника 2 обратный клапан закреплен гайкой 24.

Работа гидрораспределителя осуществляется следующим образом. Поворотный золотник 2 с помощью ручки 20 устанавливается в заданную позицию, совмещая при этом втулку 3 с одним из отводящих каналов 23 в основании 12. При подаче рабочей жидкости в подводящий канал 22 давление через входную втулку 5 передается на торцы прижатого к втулке 7 пружиной 11 плунжера 6, а также через монтажное отверстие б во втулке 7 и по зазору в, образованному цилиндрическими поверхностями втулки 7 и корпуса обратного клапана 4, воздействует на кольцевой уплотнительный элемент 8, который перекрывает зазор е между цилиндрическими поверхностями плунжера и корпуса обратного клапана 4, обеспечивая тем самым герметичность отсекателя.

При нажатии на ручку 20 толкатель 13 воздействует на плунжер 6, который, сжимая пружину 11, выйдет из контакта с кольцевым уплотнительным элементов 8 и переместится в крайнее нижнее положение. При этом рабочая жидкость из подводящего канала 22 через входную втулку 5, осевой канал плунжера 6, паз 14 на торце толкателя 13, расточку 9, радиальные отверстия 10 в корпусе обратного клапана 4, канал г в поворотном золотнике 2 и втулку 3 поступит в отводящий канал 23 в основании 12 и далее - к потребителю. При необходимости ручку 20 можно зафиксировать во включенном состоянии стопором 21. Для прекращения подачи рабочей жидкости к потребителю ручку 20 отпускают. Кольцевой уплотнительный элемент 16, охватывающий толкатель 13, препятствует проникновению пыли и грязи в кольцевой зазор между цилиндрическими поверхностями втулки 7 и толкателя 13, предохраняя тем самым толкатель 13 от заклинивания.

Предлагаемая конструкция гидрораспределителя при рациональном расположении элементов в золотнике и минимальных его размерах позволяет увеличить проходное сечение, что в конечном итоге ведет к повышению производительности механизированных крепей, улучшить обслуживание и замену обратного клапана, так как он выполнен патронного типа и для замены его не требуется разборка всего гидрораспределителя. Торцовое уплотнение плунжера эластичным кольцевым уплотнительным элементом повышает надежность соединения и его герметичность, а также упрощает обслуживание и удешевляет ремонт обратного клапана (проще и дешевле заменить эластичное уплотнение, чем конусную пару). Применение кольцевого уплотнительного элемента в качестве чистильщика также упрощает обслуживание гидрораспределителя, поскольку для этой цели используется резиновое кольцо, такое же, как и для уплотнения толкателя с втулкой, а не специальная манжета, при этом снижается номенклатура поставляемых в ЗИП уплотнительных элементов.

Сущность изобретения: с основаниями с подводящим и отводящими каналами соединен корпус, в котором размещен поворотный золотник, выполненный с расточками, соединенными между собой каналом. Одна расточка расположена с возможностью сообщения с отводящими каналами, в другой, постоянно сообщенной с подводящим каналом, установлен обратный клапан, содержащий соосно расположенные подпружиненный полый плунжер, взаимодействующий с ним толкатель с хвостовиком, втулку и крышку. Рукоятка управления смонтирована на поворотном золотнике с возможностью взаимодействия с хвостовиком. Подводящий канал через обратный клапан сообщен с каналом золотника, сообщенным с его первой расточкой. Вторая расточка выполнена в золотнике с эксцентриситетом относительно его оси поворота. Золотник снабжен входной втулкой, установленной во второй расточке. Обратный клапан сообщен с подводящим каналом через входную втулку. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ, содержащий основание с подводящим и отводящими каналами, соединенный с основанием корпус, в котором размещен поворотный золотник, выполненный с расточками, соединенными между собой каналом, причем одна из расточек расположена с возможностью сообщения с отводящими каналами основания, а в другой, постоянно сообщенной с подводящим каналом основания, установлен обратный клапан, включающий в себя соосно расположенные подпружиненный полый плунжер, взаимодействующий с ним толкатель с хвостовиком, втулку и крышку, а также рукоятку управления, смонтированную на поворотном золотнике с возможностью взаимодействия с хвостовиком толкателя, при этом подводящий канал через обратный клапан сообщен с каналом золотника, сообщенным с его первой расточкой, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств распределителя путем увеличения его пропускной способности при сохранении габаритов, вторая расточка выполнена в золотнике с эксцентриситетом относительно его оси поворота, а золотник снабжен входной втулкой, установленной в его второй расточке, при этом обратный клапан сообщен с подводящим каналом основания через входную втулку. 2. Гидрораспределитель по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения обслуживания, обратный клапан снабжен корпусом, выполненным с внутренней кольцевой канавкой и радиальными отверстиями, и кольцевым уплотнительным элементом, корпус обратного клапана установлен во второй расточке золотника над входной втулкой и в нем размещены плунжер, толкатель и втулка, причем полость корпуса обратного клапана, которая через входную втулку постоянно сообщена с подводящим каналом основания, через радиальные отверстия корпуса сообщена с каналом золотника, соединенным с его первой расточкой, при этом втулка обратного клапана выполнена с наружной кольцевой проточкой Г-образного сечения и с монтажным радиальным отверстием и установлена в корпусе обратного клапана с образованием между его внутренней кольцевой канавкой и кольцевой проточкой втулки кольцевой полости, в которой коаксиально втулке размещен кольцевой уплотнительный элемент, причем плунжер установлен в корпусе обратного клапана с возможностью взаимодействия его верхнего торца с нижним торцом втулки и с кольцевым уплотнительным элементом, при этом полость корпуса обратного клапана сообщена через монтажное радиальное отверстие втулки с зазором, образованным между цилиндрическими поверхностями втулки и корпуса обратного клапана и расположенным над кольцевым уплотнительным элементом, а крышка обратного клапана выполнена в виде накидной гайки, посредством которой втулка неподвижно закреплена в корпусе обратного клапана.