Гидравлическая стойка шахтной крепи Советский патент 1985 года по МПК E21D15/44 

. 2, Стойка по п. 1, отличающ а я с я тем, что направляющая втулка выполнена с кольцевой канавкой и снабжена размещенным в ней грязепоглоцающнм элементом из эластичного пористого материала.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ, включающая цилиндр, направляющую втулку и поршень с центрирующими элементами, кольцевыми канавками и уплотнениями, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности, срока службы путем снижения воздействия на ее элементы абразивных частиц, поршень со стороны торцов вьтолнен с двумя дополнительными кольцевыми канавками и снабжен установленными в этих канавках гряэепоглощающими элементами, выполненными из эластичного пористого материала открытоячеистой структуры и поверхности. . S (Л

Изобретение относится к гидравли ческим стойкам механизированных кре пей, применяемых для поддержания кровли в очистных забоях шахт. Известны гидравлические стойки шахтных крепей, состоящие из циливш ра, штока, уплотняющих элементов ij Недостаттсом этих гидрагип-гческих стоек является повреждаемость зерка ла Ц1ии11 дра абразив. частица 1И fриски, царапины , приводящая к пре девременному выходу пз строя уплотняющих элементов. Появление рисок и царапин связано с попаданием аб размБПых частиц в зону контакта уплотнений поршня с зеркалом цилиндра Абразивные частицы в данном случае находятся в состоянии всестороннего сжатгя со стороны эластичного материала уплотнения, через которое на них действуют усилия со стороны гид ростатического давления уплотняемой полости цилиндра. Особенностью работы гидростоек являются высокие рабочие давления, а также цикличность работы, связанная с чередованием рабочих циклов и циклов передвижек гидростоек, при которых происходит изменение давления жидкости в полостях от нуля до рабочего значе1П1я и наобо рот. Высокие рабочие давления создают условия, при которых абразивные частицы, находящиеся в зоне контакта уплотнение-цилиндр, оказывают царапающее действие, caMt не разрушаясь (всестороннее равномерное сжатие). Изменение усилий, действующих на абразивные частицы, до минимального значения, когда давление жидкости падает до нуля ,в рабочей полости, создает условия перемещения абразивных частиц и центрирующим элемен там поршня за счет их перекатывания в уплотняемом зазоре. Многократное перемещение абразивной частицы, Жестко или упруго закрепленной на контактной поверхности центрирующего или уплотняющего элементов поршня, по прямолинейной траектории приводит к углублению риски и увеличению наплывов от нее, Наплывы риски режут кромку уплотнения, что наряду с увеличением числа и глубины рисок приводит квозрастанию;утечек жидкости и к пол ной разгерметизации штоковой и поршневой полостей гидростойки. Наиболее .близкой является гидравлическая стойка шахтной крепи, включающая цилиндр, направляющую втулку и поршень с центрирующими элементами, кольцевыми канавками и уплотнениями 2 . . Однако в данном устройстве зеркало цилиндра и уплотнения также повреждается абразивными частицами. Цель изобретения - повьш ение надежности и срока службы работы путем снижения воздействия на ее элементы абразивных частиц. Поставленная .цель достигается тем, что в гидростойке шахтной крепи, включающей -цилиндр, направляющую втулку и поршень с центрирующими элементами, кольцевыми канавками и уплотнениями, поршень со стороны торцов выполнен с двумя дополнительными кольцевыг/1И канавками и снабжен установленными в этих канавках грязепоглощающими элементами, выполненными . из эластичного пористого материала открытоячеистой структуры и поверх-ности. Направляющая втулка выполнена с кольцевой канавкой и снабжена размещенными в ней-грязепоглощающим элементом из эластичного пористого материала. На чертеже показано устройство. Гидравлическая стойка шахтной крепи содержит цилиндр 1, шток 2, направляющую втулку 3 и поршень 4 с центрирующими 5-7 и уплотняющими 8-11 элементами, расположенными в кольцевых канавках 12-15 поршня 4 и направляющей втулки 3. Кроме этого, поршенй 4 выполнен с дополнительными кольцевыми канавками 16 и 17, между которыми располагаются центрируюидие элементы 5 и б основные кольцевые канавки 12 и 13 с уплотняющими элементами 8 и 9. При этом в дополнительных кольцевых канавках 16 и 17 установлены грязепоглощающие элементы 18 и 19, выполненные из эластичного пористого материала открытоячеистой Структуры и поверхности. Наравляющая втулка 3 может быть выполнена с дополнительной кольцевой канавкой 20 и снабжеНа размещенным в ней грязепоглощающим элементом 21 из эластичного пористого материала. В качестве материала грязепоглощающих элементов 18-21 может быть, например, использован эластичный по ропласт на основе полиуретана (ВТУ УХП № 188-60 и 267-бП) с объемным весом 0,04 г/см. В структурном отношении - это губчатый материал с сообщающимися ячейками размером в поперечнике 0,6-1,0 мм и толщиной стенок около 40-50 мкм. Этот матери ал позволяет получить большие натяги при крайне низких удельных давлениях в контакте. Поропласт хорошо пропитывается смазкой насквозь, которая может составлять 95 вес.%, причем в смазку можно вводить антифрикционные наполнители. Жидкость хорошо проникает через ячейки поропласта. Устройство работает следующим об разом. При работе гидростойки в непосре ственное соприкосновение с поверхностью зеркала, цилиндра 1 входят то кие стенки ячеек поропласта грязепоглощающих элементов 18 и 19, создающие в контакте ничтожно малые на пряжения. При попадании в контакт абразивной частицы на нее действуют столь малые силы, что возможность разрушения поверхности зеркала ци,линдра значительно уменьшается. Под действием сил трения попавшие в кон такт абразивные частицы западают в открытые поры и тем самым полностью выводятся из контакта. Создание больших натягов при низких удельных давлениях в зоне контакта с поверхностью цилиндра 1, частые перемычки между ячейками уплотнения затрудняют движение абразивных частиц и обеспечивают их поглощение, а способность впитывать большое количество смазки создает благоцриятный режим трения и дополнительное препятств.ие для прохода: абразивных частиц. Механизм вывода абразивных частиц из зоны контакта грязепоглощающего элемента 21 - шток 2.аналогичен рассмотренному. Таким образом, применение грязепоглощающих элементов, выполненных из эластичных пористых материалов, позволяет снизить активность абразивных частиц, попадающих в контакт трущихся пар, производить фильтрацию жидкости непосредственно в приконтактной зоне сопряжения поршень - цилиндр, снизить повреждаемость и износ рабочих поверхностей цилиндра, поршня,- штока, направляющей втулки, в результате чего увеличивается срок службы уплотнительных элементов и гидростойки в целом. Данное техническое решение может быть использовано в конструкциях гидро-, пневмоцилиндром, работающих в условиях абразивного загрязнения рабочей средн.