Гидравлическая стойка двойной раздвижности Советский патент 1985 года по МПК E21D15/44 

Изобретение относится к угольном машиностроению, а именно к конструк циям многоступенчатых гидравлически стоек, предназначенных для использования в механизированных крепях в качестве силовых элементов. Известна гидрав.лическая стойка, включающая цилиндр, плунжер с клапаном, вмонтированными в его днище, шток, поршневые и штоковые полости, направляющие втулки и уплотнительны элементы, В верхней части плунжера выполнено радиальное отверстие малого диаметра. При подаче яащкости в стойку выд вигается первая ступень и жидкость из штоковой полости первой ступени уходит через радиальное отверстие в штоковую полость второй ступени и далее на слив. После раздвижности первой ступени под давлением жидкос ти открьшается клапан и происходит вьщвижка второй ступени. Для принудительной посадки жидкость подается в поршневую и штоковую полости и за счет разности площадей и давлений происходит опускание второй и первой ступеней стойки. В силовом режиме работы стойки происходит опускание первой ступени, а затем второй Cl}. Недостатками такой гидравлической стойки являются незащищенность от проникновения агрессивной шахтной среды, вызывающей коррозию рабочих поверхностей, через радиальное отверстие в стенке плунжера в штоковую полость второй ступени, а также возможность свободного истечения рабочей жидкости через это же отверстие при работе стойки в наклонных и крутькс выработках. Наиболее близким к изобретению техническим решением является гидравлическая стойка двойной раздвиж ности, содержащая цилиндр с направ ляющей втулкой и отверстиями в вер ней и нижней частях, толкатель, плунжер, в верхней части которого вьтолнено радиальное отверстие и закреплена направляющая втулка с уплотнениями, а в нижней части уст новлен обратный клапан с возможнос взаимодействия с толкателем в край нем нижнем положении плунжера, и шток с уплотнительными элементами в его поршневой части 2j. 42 Недостатком известной конструкции стойки является повышенньй расход рабочей жидкости при работе на тонких пластах, когда имеет место сокращение и раздвижка обеих ступеней гидростойки, и ежецикличный сброс рабочей жидкости в атмосферу. Целью изобретения является предотвращение сброса рабочей жидкости из штоковой полости второй ступени при распоре. Поставленная цель достигается тем, что гидравлическая стойка двойной раздвижности, содержащая цилиндр с направляющей втулкой и отверстиями в верхней и нижней частях, толкатель, плунжер, в верхней части которого выполнено радиальное отверстие и закреплена направляющая втулка с уплотнениями, а в нижней части установлен обратный клапан с возможностью взаимодействия с толкателем в крайнем нижнем положении плунжера, и шток с уплотнительными элементами в его поршневой части, снабжена дополнительным обратным клапаном, а в поршневой части штока между уплотнениями и дном выполнен сквозной канал, в котором установлен дополнительньй обратный клапан с возможностью пропуска жидкости в сторону поршневой полости второй ступени, а в направляющей втулке плунжера между уплотнениями выполнена кольцевая проточка с радиальным каналом, сообщающим штоковую часть второй ступени со штоковой полостью первой ступени, при этом уплотнения поршневой части штока и направляющей втулки плунжера выполнены в виде манжет одностороннего действия, а манжеты поршневой части штока установлены навстречу одна другой. На чертеже изображена гидравлическая стойка, общий вид в разрезе. Стойка имеет цилиндр 1, S котором размещен плунжер 2 со встроенным в донную часть гидрозамком 3 с обратным клапаном и толкателем. Плунжер 2 сцентрирован в цилиндре 1 направляющей втулкой 4. Шток 5 размещен в плунжере 2 и сцентрирован в нем при помощи направляющей втулки 6. Стойка имеет штоковые полости 7 и 8 и поршневые полости 9 и 10.

3

Взаимосвязь штоковых полостей 7 и 8 осуществляется посредством кольцевой проточки с радиальным отверстием 1 1 , вьтолненным в направляющей втулке плунжера 2 между уплотнениями 12. Отверстие 11 соединяет эти полости при полной посадке плунжера 2 В нижней части втулки 6 ниже радиального отверстия 11 установлен подвижный уплотнительньй элемент 12манжета одностороннего действия. Поршневая часть штока 5 снабжена манжетами 13 и .14 одностороннего действия, установленными навстречу одна другой с возможностью перетока жидкости из штоковой полости 7 в поршневую 9 через дополнительньй обратный клапан 15 в режиме распора гидростойки. Подвод жидкости в стойку и отвод ее осуществляется через отверстия 16 и 17 в цилиндре 1.

Стойка работает следующим образом.

Раздвижка и предварительный распор стойки осуществляется подачей жидкости через отверстие 17 в подпоршневую полость 10, поднимая плунжер 2. Из штоковой полости 8 через отверстие 16 жидкость уходит на слив. После раздвижки первой ступени жидкость открывает гидрозамок 3 и попадает в поршневую полость 9, вьщвигая шток 5.

Давление в полости 7 возрастает, так как жидкость заперта уплотнительным элементом 12 одностороннего действия. Рост давления достигнет величины, необходимой для преодоления контактных напряжений между манжетой 13, установленной в поршневой части штока 5 со стороны штоковой полости 7 и плунжером 2, а также величины давления, необходимой для открытия клапана 15 и герметизации штоковой полости 9 манжетой 14 с учетом противодавления в поршневой

полости 9. При этом жидкость из ШТОковой полости 7 через манжету 13, клапан 15 будет перетекать в поршневую полость 9.

В режиме рабочего сопротивления после раздвижки и распора в кровлю гидростойка получает приращение нагрузки со стороны боковых пород. Давление в поршневых полостях 9 и

490244

10 возрастает. Из-за разности площадей давление в них будет возрастать обратно пропорционально отношению величины их площадей. 5 Вследствие этого гидрозамок 3 будет закрыт. В поршневой полости 9 жидкость в начальный момент преодолеет контактные усилия манжеты 14 и своим давлением будет удерживать шток 5

10 .под нагрузкой через манжету 13.

Таким образом, наличие равного давления с двух сторон на клапан 15 исключает его из работы в условиях повьш1енных давлений.

5 Происходит посадка плунжера 2 и истечение жидкости под давление через отверстия 17. Посадка стойки осуществляется подачей жидкости в полость 8 через отверстие 16. Из

0 полости 10 через, отверстие 17.жидкость уходит на слив. В конце посадки плунжера 2 открывается гидрозамок 3, а отверстие 11 совмещается с полостью 8, жидкость

5 преодолевает контактные напряжения между подвижным уплотнительным элементом 12, смещая его вниз, и noctyпает в полость 7. В полости 7 происходит приращение давления до величины, необходимой для преодоления контактных усилий между манжетой 13 и стенкой плунжера 2. Жидкость поступает на клапан 15. Параметры клапана 15 - проходное сечение и

5 усилие пружины - выбираются такими, что с учетом максимально возможного давления принудительной посадки в штоковой полости, клапан на откроется.

Таким образом, шток 5 под действием давления со стороны полости 7 и незначительного противодавления в поршневых полостях 9 и 10 смещается вниз; вытесняя жидкость через гидрозамок 3, полость 10 и отверстие 17 на слив.

Такое выполнение гидростойки позволяет эффективно использовать ее на пластах малой мощности и повышает надежность ее работы за счет искпю,чения работы клапана в режиме рабочего сопротивления.

ГНЦРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА двойной РАЗДВИЖНОСТИ, содержащая цилиндр с направляющей втулкой и отверстиями в верхней и нижней частях, толкатель, плунжер, в верхней части которого вьтолнено радиальное отверстие и закреплена направляющая втулка с уплотнениями, а в нижней части установлен обратный клапан с возможностью взаимодействия с толкателем в крайнем нижнем положении плунжера и шток с уплотнительными элементами в его поршневой части, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения сброса рабочей жидкости из штоковой полости второй ступени при распоре, она снабжена дополнительным обратным клапаном, а в поршневой части штока между уплотнениями и дном выполнен сквозной канал, в котором установлен дополнительный обратный клапан с возможностью пропуска жидкости в сторону поршневой полости второй ступени, а в направляющей втулке плунжера между уплотнениями выполнена кольцевая проточка с радиальным каналом, сообщающим штоковую часть (Л второй ступени со штоковой полостью первой ступени, при этом уплотнения поршневой части штока и направляющей втулки плунжера выполнены в виде манжет одностороннего действия, а манжеты поршневой части штока установлены навстречу одна другой. Jis СО о ISD 4