СИЛОВОЙ ШАРНИР ДОМКРАТНОЙ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ВЫЕМОЧНОЙ МАШИНЫ Советский патент 1995 года по МПК E21C29/02 

Изобретение относится к машинам для добычи полезных ископаемых подземным способом, а именно к механизмам подачи выемочных машин, и может быть использовано в других отраслях машиностроения.

Цель изобретения повышение надежности силового шарнира при эксплуатации выемочной машины на пластах со сложной гипсометрией и исключение протечек рабочей жидкости.

На фиг. 1 показан фрагмент домкратной системы подачи; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 узел I на фиг. 2.

Силовой шарнир 1 является элементом соединения последовательно расположенных гидродомкратов 2 системы подачи. Силовой шарнир 1 состоит из головки 3 со сферическими поверхностями 4 и 5 и цилиндрической проточкой 6. Головка 3 имеет перепускной канал 7 и закреплена на конце штока 8. Головка 3 своей сферической поверхностью 4 опирается на втулку 9, установленную в днище 10 соседнего гидродомкрата 11, а сферической поверхностью 5 на поверхности съемного замка 12, обеспечивая передачу усилий подачи с возможностью поворота соседних гидродомкратов один относительно другого. В днище 10 выполнена цилиндрическая расточка. Между последней и проточкой 6 установлен гидравлический уплотняющий узел, состоящий из набора деталей (радиального уплотнения 13, кольца с наружной сферической поверхностью 14, радиального уплотнения 15, кольца с внутренней сферической поверхностью 16, дистанционного кольца 17, опорной втулки 18, упорного кольца 19, торцового уплотнения 20, болтов 21 и радиального уплотнения 22), и имеет возможность самоустанавливаться в днище 10 за счет зазоров "Н" и "Л" в процессе работы. На одной из торцовых поверхностей кольца с внутренней сферической поверхностью 16 выполнены диаметрально расположенные пазы 23.

Шарнир работает следующим образом.

Рабочее давление, поступающее в поршневые полости гидродомкратов 2, заставляет штоки 8 выдвигаться. При этом в силовом шарнире 1 происходит передача усилия от одного гидродомкрата к другому и кроме того переток рабочей жидкости под давлением из одного гидродомкрата в другой. Так как в реальных условиях невозможно неискривленное положение всех гидродомкратов, то в шарнирах один гидродомкрат поворачивается относительно другого на угол, требуемый внешними условиями.

Легко заметить, что в предлагаемой конструкции усилия передаются через головку 3 и втулку 9, т.е. детали, которые на эти усилия и рассчитаны, а герметизация шарнира 1 производится другими деталями, на которые эти усилия не действуют, т.е. шарнир 1 снабжен плавающим уплотняющим узлом, состоящим из подвижной в осевом направлении упорной втулки 18 и подвижного в радиальном направлении кольца с внутренней сферической поверхностью 16. Таким образом радиальное уплотнение 15 кольца с наружной сферической поверхностью 14 может занимать положение, обусловленное положением с наружной сферической поверхностью 14. Это означает, что взаимодействующее с ним кольцо с внутренней сферической поверхностью 16, установленное между упорным кольцом 19 и упорной втулкой 18 посредством болтов 21 и дистанционного кольца 17, необходимой для нормальной работы торцового уплотнения 20, и за счет которого происходит уплотнение узла в радиальном направлении, имеет возможность перемещения в радиальном направлении за счет зазора "Л" между дистанционным кольцом 17 и кольцом с внутренней сферической поверхностью 16.

При износе сферических поверхностей 4 и 5 головки штока 3 или взаимодействующих с ними поверхностей съемного замка 12 и втулка 9 или неточности в их изготовлении весь узел имеет возможность самоустанавливаться в осевом направлении за счет наличия зазора "Н" и уплотняется за счет наличия радиального уплотнения 22, причем для гидравлической разгрузки всего уплотнительного узла наружный диаметр сферического кольца с наружной сферической поверхностью 14 и радиального уплотнения 22 равны между собой "Д=М".

Для установки кольца с наружной сферической поверхностью 14 в кольцо с внутренней сферической поверхностью 16 со стороны установки торцового уплотнения 20 в боковой поверхности выполнены два диаметрально противоположных паза 23 по ширине и диаметру, равные по ширине и диаметру кольцам с наружной сферической поверхностью 14 и глубиной до середины внутренней сферической поверхности кольца с внутренней сферической поверхностью 16.

При сборке кольцо с наружной сферической поверхностью 14 устанавливается в кольцо с внутренней сферической поверхностью 16, с предварительно установленным радиальным уплотнением 15, через пазы 23 до упора сферических поверхностей и разворачивается на 90^о в любую сторону.

Собранный узел устанавливается в уплотняющем узле таким образом, чтобы пазы 23 на кольце с внутренней сферической поверхностью 16 находились со стороны действия внутреннего давления жидкости.

Предлагаемое техническое решение создает экономический эффект тем, что обеспечивается возможность замены всего гидравлического узла без замены гидроцилиндров, т. е. повышается ремонтопригодность и работоспособность всей системы подачи, причем кольцо с наружной сферической поверхностью 14 может иметь диаметр равный, больше или меньше диаметра сферических поверхностей 4 и 5 головки штока 3, а это даст значительные конструктивные и эксплуатационные возможности.

Способность уплотняющего узла самоустанавливаться в зависимости от местонахождения кольца с наружной сферической поверхностью 14 повышает надежность радиального уплотнения 15 в работе, что в итоге позволит снизить материальные затраты на эксплуатацию и ремонт.

Изобретение относится к механизмам подачи выемочных машин и может быть использовано в других отраслях машиностроения. Цель - повышение надежности силового шарнира при эксплуатации выемочной машины на пластах со сложной гипсометрией и исключение протечек рабочей жидкости. Силовой шарнир, соединяющий последовательно расположенные гидродомкраты (ГД) подачи, включает головку 3 со сферическими поверхностями (СП) 4 и 5 и цилиндрической проточкой 6. Головка 3 закреплена на конце штока 8 и имеет перепускной канал 7. При этом СП 4 головки 3 опирается на втулку 9, установленную в днище 10 соседнего ГД 11, а СП 5 - на поверхность съемного замка 12, обеспечивая передачу усилий подачи с возможностью поворота соседних ГД один относительно другого. Между выполненной в днище 10 цилиндрической расточкой и проточкой 6 установлен с возможностью осевого и радиального перемещения уплотняющий узел. Последний имеет кольцо (К) 14 с наружной сферической поверхностью, радиальное уплотнение 15, К 16 с внутренней сферической поверхностью, дистанционное К 17, упорную втулку 18, упорное К 19 и торцовое уплотнение 20. При этом уплотняющий узел имеет возможность самоустанавливаться в днище 10 за счет зазоров "Н" в процессе работы. Для установки К 14 в К 16 со стороны торцового уплотнения 20 в боковой поверхности выполнены два диаметрально противоположных паза. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. СИЛОВОЙ ШАРНИР ДОМКРАТНОЙ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ВЫЕМОЧНОЙ МАШИНЫ, включающий соприкасающиеся по сферической поверхности днище и шток с головкой и с перепускными каналами питания поршневых полостей гидродомкратов и уплотняющий узел, размещенный в полости днища, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности силового шарнира при эксплуатации выемочной машины на пластах со сложной гипсометрией и исключения протечек рабочей жидкости, на головке штока выполнена цилиндрическая проточка, а на внутренней стороне днища - цилиндрическая расточка, между которыми размещен с возможностью осевого и радиального перемещения уплотняющий узел, имеющий упорное кольцо, упорную втулку, на которой выполнена цилиндрическая поверхность с радиальным уплотнением, кольцо с наружной сферической поверхностью, кольцо с внутренней сферической поверхностью, имеющей торцовое и радиальное уплотнения, и установленное с зазором относительно кольца с внутренней сферической поверхностью дистанционное кольцо, причем кольцо с внутренней сферической поверхностью установлено с возможностью взаимодействия с кольцом с наружной сферической поверхностью, а дистанционное кольцо и кольцо с внутренней сферической поверхностью установлены между упорным кольцом и упорной втулкой, при этом уплотняющий узел установлен в расточке днища с зазором, а все сферические поверхности имеют общий центр симметрии. 2. Шарнир по п.1, отличающийся тем, что на одной из торцовых поверхностей кольца с внутренней сферической поверхностью выполнены диаметрально расположенные пазы. 3. Шарнир по п.1, отличающийся тем, что наружные диаметры кольца с наружной сферической поверхностью и радиального уплотнения упорной втулки равны между собой. 4. Шарнир по п.1, отличающийся тем, что ширина дистанционного кольца больше ширины кольца с внутренней сферической поверхностью.