ГИДРОПРИВОД СЕКЦИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ Российский патент 1999 года по МПК E21D23/16 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к очистным комплексам и агрегатам для выемки полезных ископаемых.

Известна гидросистема гидростойки с вынесенным демпфирующим устройством [1] , состоящая из гидростойки, предохранительных клапанов гидростойки, мультипликатора давления и гидропневмоаккумулятора. Такая конструкция обеспечивает требуемую величину начального распора, минимальную просадку штока при динамическом режиме нагружения, позволяет снизить величину превышения максимального давления над нормальным, уменьшая скорость нарастания давления и время нахождения элементов поршневой полости под давлением, превышающим номинальное.

Недостатком этой системы, включающей гидропневмоаккумуляторы, является то, что гидропневмоаккумулятор не предназначен для возврата накопленной в нем энергии в гидросистему для проведения рабочих операций гидростойки, а только выполняет функцию демпфера при резком возрастании давления в гидростоке.

Известен гидропривод секции механизированной крепи ОКП [2], содержащий сливную и напорную гидролинии, гидростойку, снабженную гидроблоком, включающим гидрозамок одностороннего действия и предохранительный клапан, слив которого соединен со сливной гидролинией, гидродомкрат передвижки, гидрораспределители, элементы управления.

Недостатком данного гидропривода секции механизированной крепи является то, что дополнительная энергия, которая появляется в рабочей жидкости в гидростойке с ростом горного давления, через предохранительный клапан сбрасывается в сливную гидролинию.

Задачей предлагаемого изобретения является создания энергосберегающего гидропривода секции механизированной крепи.

Поставленная задача решается таким образом, что в гидроприводе секции механизированной крепи, содержащем сливную и напорную гидролинии, гидростойку, снабженную гидроблоком, включающим гидрозамок одностороннего действия и предохранительный клапан, гидродомкрат передвижки, гидрораспределители, элементы управления, введена дополнительная гидролиния, которая с одной стороны через дополнительный предохранительный клапан подключена к сливной, а через дополнительный гидрораспределитель к напорной гидролинии, заглушена с другой стороны, а предохранительный клапан гидроблока снабжен подвижным седлом, и выход его соединен с дополнительной гидролинией, в которую включены гидроаккумуляторы.

Сущность данного изобретения поясняется чертежом, где изображен гидропривод секции механизированной крепи, который содержит напорную гидролинию 1, соединенную через обратный клапан 2 с насосной станцией, и сливную гидролинию 3. Гидрораспределителем 4 к ним подключена гидростойка 5, снабженная гидрозамком 6 одностороннего действия и предохранительным клапаном 7 с подвижным седлом. Выход предохранительного клапана 7 гидростойки 5 соединен с дополнительной гидролинией 8, один конец которой через дополнительный предохранительный клапан 9 соединен со сливной гидролинией 3, а другой конец заглушен. В дополнительную гидролинию 8 включены гидроаккумуляторы 10, распределенные вдоль нее. Дополнительная гидролиния 8 соединена с напорной гидролинией 1 через дополнительный гидрораспределитель 11. Гидродомкрат передвижки 12 через гидрораспределитель 13 соединен с гидролиниями 1 и 2.

Гидропривод секции механизированной крепи работает следующим образом.

Распор гидростойки 5 и передвижка секции механизированной крепи гидроцилиндром передвижки 12 производится рабочей жидкостью, подаваемой от насосной станции по гидролиниям 1 и 3 через гидораспределители 4 и 13. Односторонний гидрозамок 6 фиксирует поршень гидростойки 5 в выбранном положении при отключении гидрораспределителя 4. При этом гидролиния 8 отключена от насосной станции гидрораспределителем 11. При возрастании горного давления в поршневой полости гидростойки 5 повышается давление рабочей жидкости и при достижении максимальной величины происходит открытие запорного элемента предохранительного клапана с подвижным седлом 7 и жидкость из поршневой полости гидростойки 5 поступает по гидролинии 8 в гидроаккумуляторы 10, заряжая их. При этом дополнительный предохранительный клапан 9 закрыт и не пропускает жидкость в сливную гидролинию 3. Плавающее седло предохранительного клапана 7 обеспечивает открытие запорного элемента при постоянном значении максимального давления рабочей жидкости в поршневой полости гидростойки 5 в условиях изменения давления в гидролинии 8 в пределах от минимального до максимального давления зарядки гидропневмоаккумуляторов рабочей жидкостью. Запасенная в гидропневмоаккумуляторах 10 потенциальная энергия при переключении дополнительного гидрораспределителя 11 возвращается через напорную гидролинию 1 и гидрораспределители 4 и 13 в поршневую полость гидростойки 5 для совершения распора крепи или в гидродомкрат передвижки 12 для передвижки секции крепи.

В процессе эксплуатации существующих механизированных крепей каждая гидростойка испытывает возрастающее горное давление, под действием которого в поршневой полости гидростойки пропорционально возрастает давление рабочей жидкости. При достижении предельного значения давления, которое существенно превышает давление при распоре перекрытия, гидростойка начинает работать в режиме постоянного сопротивления за счет периодического сброса части рабочей жидкости через предохранительный клапан в сливную гидролинию. Таким образом, под действием горного давления пород кровли гидростойка переходит в насосный режим работы. Однако при этом энергия рабочей жидкости, накопленная в поршневой полости гидростойки, расходуется бесполезно.

Создание энергосберегающего гидропривода секции механизированной крепи заключается в использовании принципа обратимости объемных гидравлических машин (гидростоек), периодического характера их работы в режиме гидронасосов под действием горного давления, а также применение гидропневмоаккумуляторов для накопления потенциальной энергии рабочей жидкости, а именно в направлении рабочей жидкости, обладающей потенциальной энергией из гидростойки гидропневмоаккумуляторы, с последующим использованием ее при выполнении операции распора гидростойки или передвижка секции крепи.

Предлагаемое введение в гидропривод секции механизированной крепи дополнительных элементов позволяет обеспечить возврат дополнительной энергии, появившийся в гидросистемах в момент проявления повышенного горного давления и накопленной в гидропневмоаккумуляторах, в гидросистему механизированной крепи для совершения полезной, связанной с распором гидростойки или передвижкой секции крепи, что позволяет снизить затраты энергии при эксплуатации гидропривода механизированных крепей очистных комплексов.

Список литературы:
1. Степанов В.М. Обоснование технологических и конструктивных параметров гидрофицированных крепей на основе обеспечения надежности их работы. Дис. на соиск. уч. степ. д.т.н. Тула, 1994, с.254-256.

2. Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах /Под ред. Б.Ф.Братченко. -М.: Недра, 1977, с. 360 и 361.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в очистных комплексах и агрегатах для выемки полезных ископаемых. Гидропривод содержит сливную и напорную магистрали, гидростойку, снабженную гидроблоком, включающим гидрозамок одностороннего действия и предохранительный клапан, гидродомкрат передвижки, гидрораспределители, элементы управления, а также дополнительную гидролинию, которая с одной стороны через дополнительный предохранительный клапан подключена к сливной, а через дополнительный гидрораспределитель - к напорной гидролинии, заглушена с другой стороны. Предохранительный клапан гидроблока снабжен подвижным седлом, а его выход соединен с дополнительной гидролинией, в которую включены гидропневмоаккумуляторы. Изобретение позволяет снизить затраты энергии при эксплуатации. 1 ил.

Гидропривод секции механизированной крепи, содержащий сливную и напорную гидролинии, гидростойку, снабженную гидроблоком, включающим гидрозамок одностороннего действия и предохранительный клапан, гидродомкрат передвижки, гидрораспределители, элементы управления, отличающийся тем, что гидропривод снабжен дополнительной гидролинией, которая с одной стороны через дополнительный предохранительный клапан подключена к сливной, а через дополнительный гидрораспределитель к напорной гидролинии, заглушена с другой стороны, а предохранительный клапан гидроблока снабжен подвижным седлом и выход его соединен с дополнительной гидролинией, в которую включены гидропневмоаккумуляторы.