СИСТЕМА КЛАПАНОВ Российский патент 2012 года по МПК E21D23/16 

Настоящее изобретение касается системы клапанов для секции рамной механизированной крепи в подземных разработках и включает первый деблокируемый обратный клапан, имеющий ввод поршневой поверхности и ввод кольцевой поверхности для соединения с опускным цилиндром секции крепи, а также ввод напорного трубопровода. Кроме того, система клапанов включает второй деблокируемый обратный клапан, имеющий ввод напорного трубопровода, ввод поршневой поверхности для соединения с поверхностью поршня подъемного цилиндра для скользящих оснований секции крепи, а также ввод управления.

Системы клапанов такого рода известны из уровня техники, причем опускной цилиндр служит для посадки секции крепи, а подъемный цилиндр служит для того, чтобы поднимать весь щит вместе со скользящими основаниями. Однако при этих известных системах клапанов возникает проблема, связанная с тем, что не всегда есть возможность поддерживать давление на поверхности поршня подъемного цилиндра, когда щит передвигается вперед, так как механизм передвижения в этом случае отбирает слишком много гидравлической энергии.

Задачей данного изобретения является создание системы клапанов упомянутого ранее рода, имеющей простую конструкцию, требующей небольших затрат на изготовление, с помощью которой можно было бы устранить описанные выше проблемы.

Эта задача решается благодаря признакам пункта 1 и, в частности, тому, что при названной выше системе клапанов ввод управления второго обратного клапана соединен с вводом поршневой поверхности первого обратного клапана и что ввод напорного трубопровода второго обратного клапана соединен с вводом кольцевой поверхности первого обратного клапана.

При предлагаемой согласно изобретению системе клапанов управление подъемным цилиндром для скользящих оснований может осуществляться с помощью опускного цилиндра, так как второй обратный клапан включен между вводом кольцевой поверхности опускного цилиндра и вводом поршневой поверхности подъемного цилиндра. При такой системе клапанов предоставляется возможность чрезвычайно простого управления подъемным цилиндром для скользящих оснований, называемым также бэйзлифт (Baselift), без потерь давления. Одновременно предоставляется возможность изготовить систему клапанов в одном общем блоке, а следовательно, снизить расходы на изготовление.

Предпочтительные варианты осуществления этого изобретения изложены в описании, на чертеже, а также в зависимых подпунктах формулы изобретения.

Согласно первому предпочтительному варианту осуществления можно между вводом напорного трубопровода второго обратного клапана и вводом поршневой поверхности второго обратного клапана расположить клапан ограничения давления. Благодаря этому после выдвижения подъемного цилиндра можно ограничивать давление, действующее на подземный цилиндр, в то время как щит движется вперед.

При втором предпочтительном варианте осуществления можно все клапаны расположить в одном общем блоке клапанов. Такой блок клапанов можно прифланцевать непосредственно к опускному цилиндру. Благодаря этому предоставляется возможность дополнительной интеграции в эту известную конструкцию устройства управления подъемного цилиндра.

Особенно компактная и недорогая конструкция второго обратного клапана получается, если он представляет собой шаровой клапан, который включается штифтом, упирающимся в шар.

Компактная конструкция может быть получена благодаря тому, что второй обратный клапан вставляется в отверстие блока клапанов, соединяющее два других отверстия, предусмотренных в блоке клапанов.

В другом аспекте настоящее изобретение касается также секции механизированной крепи, имеющей, по меньшей мере, один опускной цилиндр и, по меньшей мере, один подъемный цилиндр, и системы клапанов описанного выше рода.

Ниже в качестве примера приводится описание одной из предпочтительных форм выполнения настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Показаны:

фиг.1 - схема системы клапанов согласно данному изобретению;

фиг.2 - сечение блока клапанов с системой клапанов согласно данному изобретению;

фиг.3 - увеличенное изображение второго обратного клапана.

На схеме, представленной на фиг.1, показана конфигурация системы клапанов для секции крепи в подземных разработках, включающей два опускных цилиндра 10, 12, а также один подъемный цилиндр 14. Для управления опускным цилиндром 10 служит первый деблокируемый обратный клапан 16, имеющий ввод 18 поршневой поверхности, ввод 20 кольцевой поверхности и ввод 22 напорного трубопровода. Ввод 18 поршневой поверхности соединен с поверхностью А′ поршня опускного цилиндра 10, а ввод 20 кольцевой поверхности соединяется с кольцевой поверхностью В′ опускного цилиндра 10, причем ввод 20 кольцевой поверхности одновременно является вводом управления клапана 16. Ввод 22 напорного трубопровода соединен с напорным трубопроводом А2.

Для управления подъемным цилиндром 14 предусмотрен второй обратный клапан 24, имеющий ввод 26 напорного трубопровода, ввод 28 поршневой поверхности, а также ввод управления. Ввод 26 напорного трубопровода соединен с вводом 20 кольцевой поверхности первого обратного клапана 16. Ввод 28 поршневой поверхности второго обратного клапана 24 соединен с вводом поршневой поверхности подъемного цилиндра 14, а ввод 30 управления второго обратного клапана 24 соединен с вводом 18 поршневой поверхности первого обратного клапана 16.

Параллельно вводам 26 и 28 второго обратного клапана включен клапан ограничения давления 32. Другой клапан ограничения давления 34 ограничивает давление в трубопроводе между вводом 18 поршневой поверхности первого обратного клапана 16 и вводом А' поршневой поверхности опускного цилиндра 10. Позицией 36 обозначен датчик давления.

Для установки стойки 10 крепи в трубопроводе А2 создается давление, вследствие чего выдвигается опускной цилиндр. При этом рабочая среда от ввода кольцевой поверхности В' опускного цилиндра 10 течет назад в трубопровод В. Для извлечения стойки 10 крепи в трубопроводе В создается давление, вследствие чего гидравлическая среда из поршневой камеры опускного цилиндра 10 течет назад через ввод А' в трубопровод А2, так как первый обратный клапан 16 открылся под действием давления, оказываемого на ввод 20 управления. Одновременно напорный ввод 26 второго обратного клапана 24 находится под давлением, так что создается давление в поршневой камере подъемного цилиндра 14 и он выдвигается. В конце процесса извлечения давление в трубопроводе В снова падает, так что второй обратный клапан 24 закрывается и подъемный цилиндр остается в выдвинутом положении. С помощью клапана 32 ограничения давления можно ограничивать давление подъемного цилиндра 14. Если опускной цилиндр 10 затем снова опускается, в трубопроводе А2 создается давление, вследствие чего второй обратный клапан 24 открывается и подъемный цилиндр может задвинуться, в то время как опускной цилиндр 10 остается в выдвинутом положении.

На фиг.2 показано сечение блока 40 клапанов, выполненного в виде цельной конструкции, в котором размещаются первый обратный клапан 16, второй обратный клапан 24, клапан ограничения 32 давления и клапан 34 ограничения давления (на фиг.2 не показан).

Блок 40 клапанов имеет поперечные отверстия 42, 44, 46 и 48, расположенные в блоке 40 клапанов друг над другом и параллельно. Левый конец самого нижнего показанного на фиг.2 отверстия 42 служит для вставки датчика 36 давления. Отверстие 42 соединено удлиненным отверстием с поперечным отверстием 44, в левом открытом конце которого находится напорный ввод А2. В правый конец поперечного отверстия 44 вставляется первый обратный клапан 16, который, как известно, имеет подпружиненный поршень клапана, а также стаканообразный поршень управления, причем обратный клапан 16 показан в открытом состоянии. Благодаря отверстию, проходящему в плоскости чертежа, рабочая среда подается к вводу поршневой поверхности А' опускного цилиндра 10. Управление первым обратным клапаном 16 осуществляется через удлиненное отверстие 50, соединяющее поперечное отверстие 46, в свою очередь, соединенное с напорным вводом В, с кольцевой камерой 52, через которую с помощью предусмотренного в клапане 16 отверстия 54 можно приводить в движение поршень управления клапана 16.

В левый открытый конец самого верхнего поперечного отверстия 48 вставлен клапан 32 ограничения давления, имеющий стандартную конструкцию. Показанный на фиг.2 правый открытый конец поперечного отверстия 48 служит для соединения с поршневой камерой подъемного цилиндра 14.

Далее, удлиненное отверстие соединяет напорный ввод А' с двумя поперечными отверстиями 46 и 48, и в это удлиненное отверстие вставлен второй обратный клапан 24, который показан на фиг.3 в увеличенном виде.

Показанный на фиг.3 второй обратный клапан 24 включает шар 60, прижимаемый пружиной 62 к седлу 64 клапана, расположенному в удлиненном отверстии 56. Таким образом, шар 60 в закрытом состоянии закрывает проход от поперечного отверстия 46 к поперечному отверстию 48. Для открытия обратного клапана 24 необходимо создать давление в напорном вводе А' (фиг.2), так чтобы нижний конец натянутого пружиной 66 штифта 68 находился под давлением, которое без потерь воспринималось бы в удлиненном отверстии 56 и через буртик передавалось к поперечному отверстию 46. Благодаря этому шар 60 поднимется от седла клапана 64, так что рабочая среда может течь от поперечного отверстия 46 в поперечное отверстие 48.

Позицией 70 обозначена резьбовая пробка, герметично ввернутая в удлиненное отверстие 56 и прижимающая пружину 62 к шару 60. Как только давление в вводе А' снова упадет, штифт 68 отожмется назад в показанное на фиг.3 положение, так что шар 60 прижмется пружиной 62 к седлу 64 клапанов.

Изобретение относится к горному делу, в частности к клапанным блокам секции механизированной крепи. Техническим результатом является обеспечение возможности поддержания давления в подъемном гидроцилиндре при передвижении секции крепи. Система клапанов для секции механизированной крепи в подземных разработках включает первый и второй деблокируемые обратные клапаны, причем первый обратный клапан соединен с опускным цилиндром секции крепи, а второй обратный клапан соединен с подъемным цилиндром секции крепи, причем оба обратных клапана соединены друг с другом. При этом ввод управления второго обратного клапана соединен с вводом поршневой поверхности первого обратного клапана, а напорный ввод второго обратного клапана соединен с вводом кольцевой поверхности первого обратного клапана. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система клапанов секции механизированной крепи в подземных разработках, включающая первый деблокируемый обратный клапан (16), имеющий ввод (18) поршневой поверхности и ввод (20) кольцевой поверхности для соединения с опускным цилиндром (10) секции механизированной крепи, а также ввод (22) напорного трубопровода, и второй деблокируемый обратный клапан (24), имеющий ввод (26) напорного трубопровода, ввод (28) поршневой поверхности для соединения с поверхностью поршня подъемного цилиндра (14) скользящих оснований секции крепи, а также ввод (30) управления, отличающаяся тем, что ввод (30) управления второго обратного клапана (24) соединен с вводом (18) поршневой поверхности первого обратного клапана (16), и напорный ввод (26) второго обратного клапана (24) соединен с вводом (20) кольцевой поверхности первого обратного клапана (16).

2. Система клапанов по п.1, отличающаяся тем, что между напорным вводом (26) и вводом (28) поршневой поверхности второго обратного клапана (24) расположен клапан (32) ограничения давления.

3. Система клапанов по п.1 или 2, отличающаяся тем, что все клапаны (16, 26, 32, 34) расположены в одном общем блоке (40) клапанов.

4. Система клапанов по п.1 или 2, отличающаяся тем, что второй обратный клапан (24) представляет собой шаровой клапан, который включается штифтом (68), упирающимся в шар (60).

5. Система клапанов по п.1, отличающаяся тем, что второй обратный клапан (24) вставлен в отверстие (56) блока (40) клапанов, соединяющее два других отверстия (46, 48), предусмотренных в этом блоке клапанов.

6. Секция механизированной крепи в подземных разработках, по меньшей мере, с одним опускным цилиндром (10) и, по меньшей мере, с одним подъемным цилиндром (14) и системой клапанов по пп.1-5, причем ввод (18) поршневой поверхности первого обратного клапана (16) соединен с поршневой поверхностью А' опускного цилиндра (10), а ввод (20) кольцевой поверхности первого обратного клапана (16) соединен с кольцевой поверхностью В' опускного цилиндра (10), и ввод (28) поршневой поверхности второго обратного клапана (24) соединен с поршневой поверхностью подъемного цилиндра (14).