СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОДИНОЧНОЙ ОПОРЫ С ПОСТОЯННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ Российский патент 2019 года по МПК E21D15/60 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области крепления выработки угольных шахт и металлических рудников, в частности, к способу извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением.

Существующий уровень техники

С ростом популярности механических одиночных опор с постоянным сопротивлением возрастает необходимость в качественной замене элементов крепи на критических участках подземной выработки.

После того, как в механической одиночной опоре с постоянным сопротивлением больше нет необходимости, т.е. при достижении желаемого эффекта опоры и отсутствии сильных деформаций выработки, в механической одиночной опоре обычно поврежден сепаратор шарикоподшипника, корпус цилиндра и штока в определенной степени деформированы, а ограничительная крышка, верхняя тарелка и основание имеют незначительные повреждения, но в целом пригодны для дальнейшего использования. Однако такие одиночные опоры крайне редко извлекаются и используются повторно на месте. В результате множество полезных материалов расходуется нерационально, рабочий процесс замедляется, что приводит к падению производительности.

Стандартизация процесса извлечения и восстановления механических одиночных опор с постоянным сопротивлением позволяет решить вышеперечисленные проблемы, обеспечить быстрое извлечение опор и повторное использование пригодных для этого деталей в интересах экономии материалов и увеличения эффективности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением и сгладить недостатки существующего уровня техники, которые не позволяют быстро и эффективно извлекать и использовать повторно детали механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением.

Для достижения заявленной задачи в настоящем изобретении применяются следующее решение: в заявке предложен способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, включающий в себя следующие этапы:

(1) определение рабочего сопротивления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, измерение степени деформации механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением и ее извлечение, в случае, если будет установлено, что механическую одиночную опору с постоянным сопротивлением можно безопасно извлечь;

(2) фиксация механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением и ослабление зажимных винтов круглого сечения;

(3) вставка металлической буровой штанги в центральный шарнир основания и извлечение из основания клиновидного подвижного блока;

(4) выталкивание нижней части цилиндрического корпуса механической одиночной опоры для отсоединения механической одиночной опоры от извлекаемого основания так, чтобы корпус опоры мог выскользнуть из основания;

(5) ослабление болта на верхней тарелке в верхней части механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, извлечение верхней тарелки, ослабление болтов на ограничительной крышке, извлечение ограничительной крышки, извлечение корпуса штанги из цилиндрического корпуса, извлечение металлического сепаратора шарикоподшипника;

(6) определение степени износа и утилизация верхней тарелки и основания, определение степени износа и утилизация корпуса штанги и цилиндрического корпуса;

(7) сборка утилизируемых корпуса штанги и цилиндрического корпуса, закрепление нового сепаратора шарикоподшипника на корпусе штанги, вставка корпуса штанги в цилиндрический корпус, плотный прижим сепаратора и самофиксация скользящих поверхностей, регулировка высоты механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, затяжка болтов на ограничительной крышке, т.е. повторная сборка механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением;

(8) выполнение выборочного контроля механических одиночных опор с постоянным сопротивлением, собранных из утилизированных деталей, определение максимального рабочего сопротивления путем проведения испытаний на сжатие на одиночных опорах в лаборатории и ввод в эксплуатацию механических одиночных опор с постоянным сопротивлением, которые прошли испытания.

Предпочтительно, на этапе (1) рабочее сопротивление механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением определяется с помощью монитора рабочего сопротивления на механической одиночной опоре, а опора подлежит утилизации, если измеренное рабочее сопротивление меньше безопасного значения 450 кН.

Предпочтительно, на этапе (1) степень деформации механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением измеряется методом перекрестных замеров, при этом степень деформации соответствует степени изгиба механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением. Корпус штанги, деформация которого составляет менее 10 мм, считается пригодным для повторного использования, а цилиндрический корпус с деформацией менее 10 мм также считается пригодным для повторного использования.

Предпочтительно, на этапе (6) применяется следующий критерий классификации и утилизации верхней тарелки и основания по степени износа: при деформации сквозного отверстия в районе болтового соединения между верхней тарелкой и корпусом штанги и деформации сквозного отверстия в районе соединения между основанием и зажимными винтами круглого сечения верхняя тарелка и основание могут быть использованы повторно, если степень такой деформации в процентном отношении составляет менее 15%, а если степень такой деформации составляет более 15%, то они могут быть использованы повторно после ремонта; критерий классификации и утилизации корпуса штанги и цилиндрического корпуса по степени деформации: если степень деформации составляет от 0 до 11 мм, корпус штанги и цилиндрический корпус могут быть использованы повторно сразу, а если степень деформации превышает 10 мм, то корпус штанги и цилиндрический корпус могут быть использованы повторно только после ремонта.

Предпочтительно, на этапе (8) при проведении лабораторных испытаний на сжатие заново собранной механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением максимальное рабочее сопротивление должно составлять от 450 кН до 500 кН.

По сравнению с существующим уровнем техники настоящее изобретение позволяет добиться следующего технического эффекта:

В настоящем изобретении раскрывается и предлагается способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением. Предложенный способ отличается удобством и быстротой в применении, эффективностью, широкой применимостью, и играет важную роль в процессе восстановления и повторного использования механических одиночных опор с постоянным сопротивлением.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Чтобы представить более наглядное описание технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения, в настоящем разделе приводится краткое описание прилагаемых чертежей. Как следует из описаний, на чертежах схематично показаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, при этом специалист в состоянии составить другие чертежи на основе прилагаемых без особых усилий.

Фигура 1 - конструктивная схема механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением согласно настоящему изобретению;

Фигура 2 - схема конструкции основании в перспективе согласно настоящему изобретению;

Фигура 3 - схема конструкции основания согласно настоящему изобретению в другой перспективе;

Фигура 4 - конструктивная схема корпуса механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением согласно настоящему изобретению;

Фигура 5 - блок-схема способа извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением согласно настоящему изобретению.

1, корпус опоры; 2, основание; 3, цилиндрический корпус; 4, верхняя тарелка; 5, корпус штанги; 6, сепаратор шарикоподшипника; 7, ограничительная крышка; 8, болт ограничительной крышки; 9, болт верхней тарелки; 10, первая проушина; 11, зажимной винт круглого сечения; 12, клиновидный подвижный блок; 13, центральный шарнир; 14, коническая поверхность цилиндрического корпуса; 15, подошва основания; 16, клиновидный неподвижный блок; 17, гайка; 18, коническая поверхность; 19, цилиндрическое отверстие; 20, вторая проушина; 21, основание опоры.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приводится подробное описание технических решений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Описанные варианты осуществления представлены в качестве примера и не являются исчерпывающими для настоящего изобретения. Любые другие варианты осуществления, разработанные специалистами на основе вариантов осуществления согласно настоящему изобретению без творческих усилий, подпадают в сферу патентной защиты настоящего изобретения.

Для более полного изложения задач, отличительных признаков и преимуществ настоящего изобретения, ниже приводится подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи и вариантов его осуществления.

Способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением предназначен для применения с механическими одиночными опорами с постоянным сопротивлением, показанными на Фигуре 1. Механическая одиночная опора с постоянным сопротивлением согласно Фигуре 1 состоит из корпуса опоры 1 и основания 2.

Основание 2 состоит из подошвы основания 15 и двух клиновидных опорных блоков. Один клиновидный опорный блок приварен к подошве основания 15 и является клиновидным неподвижным блоком 16, а другой клиновидный опорный блок является подвижным блоком 12 и крепится к неподвижному блоку 16 на зажимные винты круглого сечения 11 и гайки.

С обоих концов клиновидного неподвижного блока 16 и клиновидного неподвижного блока 12 имеются проушины. Первые проушины 10 с обоих концов клиновидного неподвижного блока и вторые проушины 20 с обоих концов клиновидного подвижного блока отличаются по высоте. Клиновидный неподвижный блок 16 и клиновидный подвижный блок 12 расположены симметрично. Первые проушины 10 с обоих концов клиновидного неподвижного блока 16 и вторые проушины 20 с обоих концов клиновидного подвижного блока 12 совпадают и соединяются друг с другом с помощью зажимных винтов 11 и гаек.

Верхние концы клиновидных блоков имеют полуконическую поверхность. На боковой стороне каждой полуконической поверхности рядом с другим клиновидным блоком имеется полукруглый желобок. Клиновидный неподвижный блок 16 и клиновидный подвижный блок 12 расположены симметрично и образуют единый объект. В центре единого объекта имеется цилиндрическое отверстие 19. Верхний конец единого объекта имеет коническую поверхность 18.

Корпус опоры механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением состоит из корпуса штанги 5, цилиндрического корпуса 3, основания опоры 21, верхней тарелки 4 и металлического сепаратора шарикоподшипника 6. Цилиндрический корпус 3 представляет собой полый корпус. Коническая поверхность цилиндрического корпуса 14 находится в верхней части внутренней стенки цилиндрического корпуса 3. Сепаратор шарикоподшипника 6 закреплен с одного конца корпуса штанги 5, а тот конец корпуса штанги 5, к которому крепится сепаратор шарикоподшипника 6, вставлен внутрь цилиндрического корпуса так, что сепаратор шарикоподшипника 6 находится между конической поверхностью цилиндрического корпуса 14 и корпусом штанги 5. Над конической поверхностью цилиндрического корпуса 14 расположена ограничительная крышка 7, которая не дает шарикоподшипникам выпадать из цилиндрического корпуса 5. С другого конца корпуса штанги 5, к которому не крепится сепаратор шарикоподшипника 6, расположена верхняя тарелка 4. Нижний конец цилиндрического корпуса 5 вставлен в желобок в основании опоры 21.

В конструкции предусмотрено два сепаратора шарикоподшипников 6. Радиус верхнего сепаратора больше, чем радиус нижнего сепаратора.

На ограничительной крышке 7 имеются три болта 8, которые крепятся к цилиндрическому корпусу 3.

Корпус штанги 5 крепится к верхней тарелке 4 на болт 9.

Верхняя тарелка 4 имеет дискообразную форму, а верхняя поверхность верхней тарелки 4 - дугообразную форму.

Основание опоры 21 имеет дискообразную форму, а нижняя поверхность основания опоры 21 представляет собой горизонтальную плоскость.

Способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением включает в себя следующие этапы:

(1) определение рабочего сопротивления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, измерение степени деформации механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением и ее извлечение, в случае, если будет установлено, что механическую одиночную опору с постоянным сопротивлением можно безопасно извлечь;

(2) фиксация механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением и ослабление зажимных винтов круглого сечения 11;

(3) вставка металлической буровой штанги в центральный шарнир основания 13 и извлечение из основания 2 клиновидного подвижного блока 12;

(4) выталкивание нижней части цилиндрического корпуса 3 механической одиночной опоры для отсоединения механической одиночной опоры от извлекаемого основания 2 так, чтобы корпус опоры мог выскользнуть из основания 2;

(5) ослабление болта 9 на верхней тарелке 4 в верхней части механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, извлечение верхней тарелки 4, ослабление болтов 8 на ограничительной крышке 7, извлечение ограничительной крышки 7, извлечение корпуса штанги 5 из цилиндрического корпуса 3, извлечение металлического сепаратора шарикоподшипника 6;

(6) определение степени износа и утилизация верхней тарелки 4 и основания 2, определение степени износа и утилизация корпуса штанги 5 и цилиндрического корпуса 3;

(7) сборка утилизируемых корпуса штанги 5 и цилиндрического корпуса 3, закрепление нового сепаратора шарикоподшипника 6 на корпусе штанги 5, вставка корпуса штанги 5 в цилиндрический корпус 3, плотный прижим сепаратора 6 и самофиксация скользящих поверхностей, регулировка высоты механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, затяжка болтов на ограничительной крышке 8, т.е. повторная сборка механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением;

(8) выполнение выборочного контроля механических одиночных опор с постоянным сопротивлением, собранных из утилизированных деталей, определение максимального рабочего сопротивления путем проведения испытаний на сжатие на одиночных опорах в лаборатории и ввод в эксплуатацию механических одиночных опор с постоянным сопротивлением, которые прошли испытания

На этапе (1) рабочее сопротивление механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением определяется с помощью монитора рабочего сопротивления на механической одиночной опоре, а опора подлежит утилизации, если измеренное рабочее сопротивление меньше безопасного значения 450 кН.

На этапе (1) степень деформации механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением измеряется методом перекрестных замеров, при этом степень деформации соответствует степени изгиба механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением. Корпус штанги, деформация которого составляет менее 10 мм, считается пригодным для повторного использования, а цилиндрический корпус с деформацией менее 10 мм также считается пригодным для повторного использования.

На этапе (6) применяется следующий критерий классификации и утилизации верхней тарелки 4 и основания 2 по степени износа: при деформации сквозного отверстия в районе болтового соединения между верхней тарелкой 4 и корпусом штанги 5 и деформации сквозного отверстия в районе соединения между основанием 2 и зажимными винтами круглого сечения 11 верхняя тарелка 4 и основание 2 могут быть использованы повторно, если степень такой деформации в процентном отношении составляет менее 15%, а если степень такой деформации составляет более 15%, то они могут быть использованы повторно после ремонта; критерий классификации и утилизации корпуса штанги 5 и цилиндрического корпуса 3 по степени деформации: если степень деформации составляет от 0 до 11 мм, корпус штанги 5 и цилиндрический корпус 3 могут быть использованы повторно сразу, а если степень деформации превышает 10 мм, то корпус штанги 5 и цилиндрический корпус 3 могут быть использованы повторно только после ремонта.

На этапе (8) при проведении лабораторных испытаний на сжатие заново собранной механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением максимальное рабочее сопротивление должно составлять от 450 кН до 500 кН.

Для повторного использования заново собранные механические одиночные опоры с постоянным сопротивлением должны пройти более чем 90% выборочных испытаний.

В итоге процесс извлечения механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением выполняется последовательно следующим образом: определение рабочего сопротивления и степени деформации механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, ослабление зажимных винтов круглого сечения извлекаемого основания 11, выталкивание нижней части цилиндрического корпуса 3 механической одиночной опоры для отсоединения механической одиночной опоры от извлекаемого основания 2, демонтаж механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением.

Вышеописанный способ позволяет стандартизировать процесс извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, упростить и ускорить отсоединение механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, а также извлекать и повторно использовать детали, которые все еще пригодны для эксплуатации, в интересах экономии материалов и сокращения расходов.

Несмотря на то, что принцип работы и особенности вариантов осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на конкретные примеры, эти описания приводятся лишь для лучшего понимания смысла настоящего изобретения. В варианты осуществления настоящего изобретения специалисты могут вносить различные изменения, а любые представленные здесь описания не могут считаться ограничивающими смысл настоящего изобретения.

Изобретение относится к области крепления выработки угольных шахт и металлических рудников, в частности к способу извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением. Способ включает в себя следующие этапы: определение рабочего сопротивления, степени деформации механической одиночной опоры, ее извлечение, в случае, если механическую одиночную опору можно безопасно извлечь. Фиксация механической одиночной опоры, вставка металлической буровой штанги в центральный шарнир основания и извлечение из него клиновидного подвижного блока. Отсоединение механической одиночной опоры от извлекаемого основания так, чтобы корпус опоры мог выскользнуть из основания. Извлечение верхней тарелки, корпуса штанги из цилиндрического корпуса и металлического сепаратора шарикоподшипника. Определение степени износа и утилизация верхней тарелки и основания, определение степени износа и утилизация корпуса штанги и цилиндрического корпуса. Сборка утилизируемых корпуса штанги и цилиндрического корпуса, закрепление нового сепаратора шарикоподшипника на корпусе штанги, вставка корпуса штанги в цилиндрический корпус, плотный прижим сепаратора и самофиксация скользящих поверхностей, регулировка высоты механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, затяжка болтов на ограничительной крышке, т.е. повторная сборка механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением. Технический результат заключается в создании способа, позволяющего быстро и эффективно извлекать и использовать повторно детали механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, характеризующийся тем, что он включает в себя следующие этапы:

(1) определение рабочего сопротивления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, измерение степени деформации механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением и ее извлечение, в случае, если будет установлено, что механическую одиночную опору с постоянным сопротивлением можно безопасно извлечь;

(2) фиксация механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением и ослабление зажимных винтов круглого сечения;

(3) вставка металлической буровой штанги в центральный шарнир основания и извлечение из основания клиновидного подвижного блока;

(4) выталкивание нижней части цилиндрического корпуса механической одиночной опоры для отсоединения механической одиночной опоры от извлекаемого основания так, чтобы корпус опоры мог выскользнуть из основания;

(5) ослабление болта на верхней тарелке в верхней части механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, извлечение верхней тарелки, ослабление болтов на ограничительной крышке, извлечение ограничительной крышки, извлечение корпуса штанги из цилиндрического корпуса, извлечение металлического сепаратора шарикоподшипника;

(6) определение степени износа и утилизация верхней тарелки и основания, определение степени износа и утилизация корпуса штанги и цилиндрического корпуса;

(7) сборка утилизируемых корпуса штанги и цилиндрического корпуса, закрепление нового сепаратора шарикоподшипника на корпусе штанги, вставка корпуса штанги в цилиндрический корпус, плотный прижим сепаратора и самофиксация скользящих поверхностей, регулировка высоты механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, затяжка болтов на ограничительной крышке, т.е. повторная сборка механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением;

(8) выполнение выборочного контроля механических одиночных опор с постоянным сопротивлением, собранных из утилизированных деталей, определение максимального рабочего сопротивления путем проведения испытаний на сжатие на одиночных опорах в лаборатории и ввод в эксплуатацию механических одиночных опор с постоянным сопротивлением, которые прошли испытания.

2. Способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением по п. 1, отличающийся тем, что рабочее сопротивление механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением определяется с помощью монитора рабочего сопротивления на механической одиночной опоре, а опора подлежит утилизации, если измеренное рабочее сопротивление меньше безопасного значения 450 кН.

3. Способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением по п. 1, отличающийся тем, что степень деформации механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением измеряется методом перекрестных замеров, при этом степень деформации соответствует степени изгиба механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением, корпус штанги, деформация которого составляет менее 10 мм, считается пригодным для повторного использования, а цилиндрический корпус с деформацией менее 10 мм также считается пригодным для повторного использования.

4. Способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением по п. 1, отличающийся тем, что применяется следующий критерий классификации и утилизации верхней тарелки и основания по степени износа: при деформации сквозного отверстия в районе болтового соединения между верхней тарелкой и корпусом штанги и деформации сквозного отверстия в районе соединения между основанием и зажимными винтами круглого сечения верхняя тарелка и основание могут быть использованы повторно, если степень такой деформации в процентном отношении составляет менее 15%, а если степень такой деформации составляет более 15%, то они могут быть использованы повторно после ремонта; критерий классификации и утилизации корпуса штанги и цилиндрического корпуса по степени деформации: если степень деформации составляет от 0 до 11 мм, корпус штанги и цилиндрический корпус могут быть использованы повторно сразу, а если степень деформации превышает 10 мм, то корпус штанги и цилиндрический корпус могут быть использованы повторно только после ремонта.

5. Способ извлечения и восстановления механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением по п. 1, отличающийся тем, что при проведении лабораторных испытаний на сжатие заново собранной механической одиночной опоры с постоянным сопротивлением максимальное рабочее сопротивление должно составлять от 450 до 500 кН.