Гидравлическая стойка шахтной крепи Советский патент 1983 года по МПК E21D15/44 

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению выработанного пространства. Известны предохранительные клапа ны с двойным расходом, предохраняющие от разрушения гидростойки крепИ l . . Эти клапаны имеют широкий; разброс давления срабатывания i и большое время запаздывания срабатывания, что приводит к недопустимым пиковым давлениям в стойке при . значительных скоростях и величинах опускания кровли и сопровождается остаточными бочкообразными деформациями рабочего цилиндра, в результа те которых стойка теряет герметичность и становился неработоспособной. Известна гидравлическаястойка шахтной крепи/ включающая силовой гидроцилиндр. Шток, внутреняя полост которого выполнена в. виде газогидравлического аккумулятора. В этой стойке поршневая полость соединена с внутренней полостью штока, в которой помещен податливый га зрсборник.Такое техническое решение позволяет снизить пиковые нагрузки на стойку в случае резкой осадки кровли-.за период времени до срабаты вания предохранительного клапана 2 J Однако гидравлическая стойка обладает повьшенной упругой податливостью при возрасганяи нагрузки бла годаря, свойству газа легко сжиматьс что сопровождается повышенными смещениями кровли и, может привести, в свою очередь, к резким осадкам. По основному авт. св. № 735785 известна гидравлическая стойка шахт ной крепи,содержащая силовой гидроц линдр со штоковой и поршневой полос ями, камеру в виде кольцевого резер вуара постоянного объема,, охватываю щую наружную, поверхность рабочего цилиндра, клапанный блок с предохра нительным клапаном, в котором камер соединена с поршневой полостью гидроцилиндра И подклапанной полостью предохранительного клапана. В указанной гидравлической стойк при внезапном увеличении, нагрузки на стойку в период времени, когда предохранительный клапан клапанного блока еще не успевает сработать, да ление сжимаемой жидкос ти передается как на внутреннюю, так наружную поверхность рабочего цилиндра, Усилия, действующие от сжатия жид кости на наружную и внутреннюю по верхности рабочего цилиндра, частич уравновешиваются, а результирующая этих сил во много раз меньше каждой из них, взятой в отдельности, и нап равлена к оси рабочего цилиндра. При длительных действиях увеличенны нагрузок открывается предохранитель ннй клапан и часть жидкости ,сбрасы-.. . вается в сливную магистраль СзЗ. Однако известная стойка обладает существенным недостатком,- проявляющимся при ее работе на раздвижности, близкой и минимальной. При внезапном увеличении нагрузки на гидростойку за период временя до срабатывания предохранительного клапана в поршневой полости гидростойки происходит заброс давления, который может достигать двухкратной величины от давления настройки предохранительного клапана. Такой же заброс давления происходит и в камере, так как она соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, а поскольку поршень гидроцилиндра находится в нижнем положении (раздвижность близка к минимальной) , то часть стенки рабочего цилинт дра, заключенная между нижней кромкой .уплотнения вьщвижной части и верхней стенкой оказывается нагруженной пиковым давлением со стороны камеры. При этом равнодействукадая на этот участок стенки от сил, действуквдих от давления рабочей жидкости со стот poHw камеры и штоковой полости, немного меньше силы, действуквдей со стороны камеры, так как штоковая полость соединена со сливом. Это. привод дит к прогибу рабочей стенки гидроцилиндра внутрь, пластичным седлообразным деформациям, заклиниванию поршня в нижнем положении и, как следствие этого, потере гидростойкой : работоспособности. Целью изобретения является повышение надежности работы гидростойки на маломсяцньЕх пластах и раздвижности, близкой к минимальной, путем предотвращения пластических седлообразных деформаций рабочего цилиндра при динамических сдвижениях вмещающих пород. Эта цель достигается тем, что гидравлическая стойка шахтной крепи снабжена дросселем, установленным в канале, соединякадем кдмеру с поршневой полостью гидроцилиндра, а.-.-.с канал, соединяющий камеру.с подклапайной полостью предохранительного клапана, выведен в поршневую полость стойки. На чертеже изображена предлагаемая гидравлическая стойка шахтной крепи, разрез. Гидравлическая стойка содержит силот вой гидроцилиндр со штоковой 1 и поршневой 2 полостями,выдвижной частью 3с уплотнением 4, рабочим цилиндром 5, клапанный блок 6 с предохранительным 7 и обратнь8« разгрузочным 8 клапанами, камеру 9 в виде кольцевого резервуара постоянного объема, охватывающую наружную поверхность рабочего цилиндра 5. В стенке рабочего цилиндра установлен дроссель 10, посредством которого камера соединяется с поршневой под|остью 2 силового гидроцилиндра, при этом поршневая полость 2 соединена сподклапанной полостью предохранительного клапана 7 клапанного блока 6.. Гидравлическая стойка- шахтной .крепи работает следующим образом. При внезапном увеличении нагрузки на стойку в период времени, когда предохранительный клапан 7 клапанного блока 6 еще не успевает сработать из-за своей инерционности, в поршневой полости 2 происходит заброс давления рабочей жидкости, в то врем как в камере 9 давление будет находиться на уровне давления, предшествующего внезапной нагрузке. Это будет наблюдаться из-за того, что каме ра 9 соединена с поршневой полостью 2 рабочего цилиндра 5 через дроссель 10, который представляет собой актив ное гидравлическое сопротивление, соадагацее перепад давлений между пор11 нев1Ой полостью 2 силового гидроцилиидра и камерой 9. При дальнейшем действии увелич енных нагрузок открывается предохранительный клапан 7 и часть жидкости сбрасывается в Сливную магистраль, понижая давление рабочей жидкости в по хиневой полости 2 силового гндро1ишнндра. Если при внезапном увеличении нагруз,ки гидростойка имела раздвижность, близкую к максимальной, .то даже при двухкратном забросе давления в поршневой полости 2 относительно давления рабочего сопротивления (дав-, ления настройки предохранительного клапана), суммарная нагрузка на стенку рабочего цилиндра -не превысит нагрузки от давления рабочего сопротивления на стенку рабочего цилиндра гидростойки, не содержащей камеры. Если же при внезапном увеличении нагрузки раздвижность гидростойки была блилка к минимальной, т.е. как показано на чертеже, то дроссель 10, препятствует рорту давления в камере 9 в начальный период времени, пока не сработает предохранительный клапан 7, и тем самым воспрепятствует прогибу внутрь стенки рабочего цилиндра 5. Наличие дросселя, установленного между камерой и поршневой полостью силового гидроцилиндра и соединение при этом поршневой полости силового Ридроцилиндра с подклапанной полостью предохранительного клапана предотвращает пластические седлообразные деформации рабочего цилиндра при резком изменении нагрузки,что повышает работоспособность гидростойки при ее работе на 1 аздвижности, близкой к минимальной.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОИКА ШАХ-РНОЙ КРЕПИ ПО авт.св. 735785,о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надёжности работы гидростойки на маломощных пластах, она снабжена дросселем, установленным в канале, соединяющем камеру с поршневой полостью гидроцилиндра, а канал, со циняк$1ий камеру с подклапанной полостью пре дохранительиого клапана, выведен в поршневую полость стойки. 4 СО о о: со