Гидравлическое распределительное устройство секции механизированной крепи Советский патент 1984 года по МПК E21D23/16 

Изобретение относитск к горной npoMbirajieHHOCTH, в частности к распре,делению рабочей жидкости в гидросистемах механизированных крепей.

Известно гидравлическое распределительное устройство для подачи рабочей жидкости к элементам гидросистемы механизированной крепи, включающее распределительный элемент с рукояткой управления, регулятор, в корпусе которого размещены пружина И подвижный поршень со штоком, вьщви ающимся из корпуса и взаимодействующим с рукояткой управления распределительного элемента.Посл,е нередвиж ки секции крепи рукоятку управления распределительного элемента устанавливают в позицию на подачу рабочей жидкости в поршневую полость гидростойки для распора секции. Яри этомрабочая жидкость поступает в штоковую полость регулятора, гаток которого в это время под действием пружины вьщвинут и препятствует переключению рукоятки управления распределительного элемента в следующую позицию, например на передвижение базовой балки крепи. По мере заполнения поршневой полости гидростойки и штоковой полости регулятора рабочей жидкостью ее давление возрастает, осуществляя распор гидростойки и сжатие пружины регулятора, настроенной на определенное срабатывание. При достижении заданной величины давления рабочей жидкости поршень со штоком, сжимая пружину, втянется-/ в корпус регулятора и появится возможность переключить рукоятку распределительного элемента на следующую позицию, например на отключение гидросистемы секции от гидросистемы крепи, так как давление начального распора гидростойки достигло заданной величины lj .

Основным недостатком этого устройства (при ручном управлении) является необходимость присутствия оператора у распределительного элемента во время процесса распора секции крепи. При отработке пластов с кровлями, обрушающимися крупными блоками возникает необходимость увеличения давления начального распора гидростоек до давления их рабочего сопротивления. Данное устройство не позволяет распереть гидростойки крепи максимальным давлением рабочей жидкости в гидросистеме крепи, так

как давление срабатывания регуляторо

всегда настроено менее максимального I

Известно устройство, управляющее распором и разгрузкой гидростоек секции механизированной крепи, включающее четырехлинейный четьфехпозиционный распределительный элемент, регулятор, в корпусе которого размещены обратный клапан, порщень с толкателем, взаимодействующим с запорным элементом обратного клапана, пружина дпя. возврата поршня с толкателем в исходное положение, и переключающий потоки рабочей жидкости элемент, вьшолненньй в виде .золотника с поршнем, образующего |Торцовую, щтоковую и поршневую полости управления, причем в последней размещена возвратная пружина, удерживающая золотник в крайнем левом положении. Для осуществления распора гидростоек секции крепи рукоятку распределительного элемента устанавливают в позицию на подачу рабочей жидкости в торцовую полость золоника и через несколько секунд возвращают рукоятку в исходное положение. В течение этого времени золотник под действием давления рабочей жидкоти переместится вправо, поршнем сожмет возвратную пружину и откроет доступ рабочей жидкости из напорной магистрали к входу в обратный клапан пружина сместит запорный элемент, заполнит штоковую полость золотника с поршнем и будет удерживать золотник в крайнем правом положении, одновременно рабочая жидкость из регулятора по рукавам высокого давления через зйпорные элементы гидрозамков поступит в поршневые полости гидростоек и разопрет между почвой и кровлей выработки секцию крепи. Время распора регулятор не задает. Оператор после подачи импульса (кома ды) на распор секции может заниматься выполнением других операций по управлению крепью, но он должен обязательно вернуться к данному распределительному элементу для отключе- , ния гидростоек от давления напорной магистрали. Для этого он устанавливает на 1-2 с рукоятку управ; эния распределительного элемента на подачу рабочей жидкости из напорной магистрали в поршневые полости золотника и поршня с толкателем, при, этом под действием рабочей жидкости поршень с толкателем перенес тится влево, откроет обратный клапан, одновременно золотник переместится влево, вытеснит-рйбочую жидкость из штоковой полости и соединит гидрозамки гидростоек со сливной магистралью. Кратковременное включение распределительного элемента должно обеспечить быстрое срабатывание регу;;лтора ИНе допустить открытие гидрозамков гидростоек. Для более надежного отключения гидрозамков стоек от давления напорной магистрали необходимо выключить насосную станцию гидросистемы крепи 2j .

Недостатками этого устройства являются конструктивная сложность и ненадежность управления распорок и разгрузкой гидростоек, отсутствие регулирования времени распора гидростоек.

, Наиболее близким к изобретению является гидравлическое устройство секции механизированной крепи, включающее распределитель с рукояткой управления, дроссель, регулятор с поршневрй и штоковой полостями,в корпусе которого размещены обратный клапан поршень,шток с толкателем для взаимодействия с запирающим элементом обратного клапана и ограничитель хода поршня с регулировочным винтом. Йоршневая полость через фильтр и обратный клапан гидросистемы крепи подключена к распределительному элементу, а через дроссель со штоковой полостью и со сливной магистралью. Клапанная полость обратного регулятора сообщена гидролинйей с напорной магистралью,а подклапанная полость с гидроблоком гидростойки. При распоре стойки секции крепи рукоятку распределительного элемента уст.-навливают на t-2 с в позицию подачи рабочей жидкости в поршнеэую полость регулятора и возвращают в исходное нейтральное положение, при Э.ТОМ поршень и шток с толкателем переместятся вверх до упора в ограничитель хода, откроют обратный клапан для подачи рабочей жидкости и напорной магистрали в поршневую полость гидростойки. В связи с тем, чт рабочая жидкость ИЗ поршневой полости регулятора не может посту- . пить в сливную магистраль через обратный клап-ян, установленный на ее

входе, она будет вытесняться через дроссель в штоковую полость регулятора и в сливную магистраль. Время истечения жидкости из поршневой полости зависит от пропускной способности дросселя, величины давления рабочей жидкости на шток со стороны обратного клапана регулятора,.объема рабочей жидкости, заключенного в поршневой полости, регулируемого с помощью регулировочного винта ограничителя хода поршня и от вязкости рабочей жидкости в гидросистеме механизированной крепи. Время истечения жидкости из поршневрй полости, следовательно,.время закрытия обратного клапана является .временем распора гидростойки. Рабочей жидкостью гидросистем механизированных крепей является водомасляная эмульсия, вязкость которой приблизительно равна t с. Поэтому для создания регулятора со значительной вьздержкой времени необходимо увеличивать емкость поршневой полости, уменьшать диаметр штока.и пропускную-способность дросселя. Все это в первом случае ведет к увелН;. массы и габаритов устройства, а во втором и Третьем - к усложнению конструкции и уменьшению надежности ее работы з/ Основным недостатком этого устройства (при удовлетворительных габаритах и надежности) является малый диапазон регулирования времени распора грщростоек, особенно в сторону его увеличения.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы гидравлического устройства, повышение надежност его работы и расширение диапазона регулирования времени распора гидростоек.

Поставленная цель достигается тем что в распределительном устройстве секции механизированной крепи, включающем распределитель с рукояткой управления, дроссель, регулятор с поршневой и штоковой полостями, в копусе которого размещены обратный клапан, поршень, шток с толкателем для взаимодействия сзапирающим злементом обратного клапана и ограничитель хода поршня с регулировочным винтом, регулятор снабжен подключенным к распределительному элементу гидроцилиндром, шток которого выполнен с диаметром, равным диаметру штока регулятора, и взаимодействует с торцом поршня регулятора, и дополнительньм обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю к поршневой и штоковой полостям регулятора, при этом ограничитель хода поршня снабжен подвижнь5М элементом обратного клапана регулятора и регулировочным винтом.

На чертеже дан регулятор с гидроцилиндром и принципиальная гидравлическая схема подключения их к гидростойке и гидросистеме механизированной крепи, разрез.

Гидравлическое распределительное устройство секции механизированной креци включает распределительный элемент 1 с рукояткой управления и пружиной возврата в исходное положение, дроссель 2, регулятор 3 с поршнеВ.ОЙ 4 и штокоЕой 5 полостями, в корпусе 6 которого размещены обратный клапан 7, поршень 8, шток 9 с толкателем 10 для взаимодействия с запирающим элементом 11с пружиной 12 обратного клапана 7и ограничитель хода поршня 8 с регулировочным винтом 13. Регулятор 3 снабжен подключенным гидролинией 14 к распределительному элементу, гидроцилиндром 15, шток 16 которого имеет диаметр, равный диаметру штока 9 регулятора 3 и взаимодействует с нижним торцом поршня 8 (при этом поршневая 9 и штоковая 5 полости имеют одинаковые площади поперечного сечения). Ограничитель хода поршня 8 снабжен подвижным Элементом 17, вазимодействуюащм вверху с регулировочным винтом 13 и посредством пружины 12 с запирающим элементом i1 обратного клапана 7. Регулятор 3 дополнительно снгбжен дополнительным обратным клапаном .18, кото- . рый параллельно дросселю 2 с помощью гидролиний 19 и 20подключен к поршне- вой 4 и штоковой 5 полостям, так что образуется замкнутая (изолированная от гидросистемы крепи) гидросистема, которая полностью заполнена жидкостью, вязкость которой больше вязкости рабочей жидкости гидросистемы крепи. Клапанная полость обратного клапана соединена гидролинией 2 1 с напорной магистралью 22, а подклапанная полость,- гидроликиями 23 и 24 с гидроблоком 25 гидростойки 26 и гидрораспределителем 27. Гидроблок 25 гидролинией 28 соединен

с гидрораспределителем 27. Распределительньй элемент 1 и гидрораспредлитель 27 соединены с напорной 22 и сливной 29 магистралями. Гидроцилиндр 15 соответственно имеет поршень 30, поршневую 31 и штоковую 32 полости.

Время истечения жидкости через данньй капиллярньй канал определенного объема жидкости при постоянном давлении прямо пропорционально кинематической вязкости жидкости.

в исходном положении гидростойка 26 разгружена до величины остаточного распора, позволяющего передвинуть секцию крепи. Для осуществления распора гидростойки 26 машинист-операто устанавливает рукоятку управления рас пределительного элемента 1 на позицию II. Рабочая жидкость в этом случае подается из напорной магистрали 22 через трубопровод 14 в полость 31 гидравлического устройства Поршень 30 под давлением жидкости перемещается, вытесняя жидкость из полости 32 по трубопроводу 33 в сливKjno магистраль 29 и воздействует на шток 16, которьш в свою очередь перемещает плавающий поршень В, передащий движение штоку 9, и вытесняет жидкость из полости 5 в полость 4 через обратньй клапан 18 и дроссель 2. Шток 9, перемещаясь с поршнем 8, толкателем 10 смещает подпружиненный запорньй элемент 11 до упора в плунжер 17 и открывает доступ рабочей жидкости под давлением из напорной магистрали 22 по трубопроводу 21 через клапанную 11 и подклапанные полости устройства, трубопровод 23, гидроблок 25 в поршневую полость гидростойки 26. Из штоковой полости гидростойки 26 жидкость отводится через гидроблок 25, трубопровод 28 распределительньй элемент 26 в сливную магистраль 29.Давлением рабочей жидкости в подклапанной полости,действующим на торцы штока 10 и толка

теля 5 с общей площадью f .,

поршень 3 будет медленно опускаться, развивая давление в полости 4, равное

Р„ Р.

где Р.

- давление жидкости в

Н

напорной магистрали, МПа.

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СЕКЦИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ. КРЕПИ, включающее распределитель с рукояткой управления, дроссель, регулятор с поршневой и штоковой полостями, в корпусе которого размещены обратный клапан, поршень, шток с толкателем для. взаимодействия с запирающим элементом обратного клапана и.ограничитель хода поршня с регулировочным винтом, отличающееся темj что, с целью расширения диапазона регулирования времени распора гидростоек, регулятор снабжен подключенным к распределительному элементу гидроцилиндром, шток которого выполнен с диаметром, равным диаметру штока регулятора, и взаимодействует с торцом поршня регулятора, и дополнительным обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю к поршневой и штоковой полостям регулятора, при этом ограничи тель хода поршня снабжен подвижным элементом, взаимодействующим с запи/рающим элементом обратного клапана регулятора и ре.гулировочным винтом.