Насосно-поршневая группа гидростойки Советский патент 1990 года по МПК E21D15/44 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в приводах индивидуальной гидравлической крепи очистных забоев.

Целью изобретения является повышение технологичности и надежности путем упрощения конструкции.

На фиг. 1 показана насосно-поршневая группа, продольный разрез; на фиг. 2 - поршень, продольный разрез; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - фрагмент сборки поршня с цилиндром высокого давления в момент совмещения отверстия канала заполнения поршня d с наружной поверхностью удерживающего фиксатора di; на фиг.5-то же, в момент смещения отверстия канала заполнения на величину эксцентриситета X (до соприкосновения с кольцевой проточкой d2) и установки поршня центрально относительно запирающего элемента D и удерживающего фиксатора di; на фиг. 6 - фрагмент сборки в момент совмещения поршня с корпусом; на фиг. 7 схема взаимодействия эксцентрично расположенного отверстия канала заполнения поршня с удерживаю- щим фиксатором и запирающим элементом; на фиг. 8 - поршень и цилиндр высокого давления в начале цикла заполнения (положение Ж) и в начале рабочего цикла (положение Е); на фиг. 9 - вариант исполнения поршня.

Насосно-поршневая группа гидростойки (фиг. 1) включает корпус 1, поршень 2 с отверстием канала заполнения 3 и дроссельным отверстием 4, цилиндр высокого давления 5, запирающий элемент б и удерживающий фиксатор 7, которые образованы плоскими торцами кольцовой проточки 8. Цилиндр высокого давления 5 соединен с тягой привода 9 и через уплотнения 10 и 11 - с плунжером 12 и трубчатой направляющей 13. Плунжер 12 соединен с корпусом 1 замком 14. Поршень 2 разделяет внутреннюю полость корпуса 1 на жидкостной резервуар А и камеру низкого давления Б. Цилиндр высокого давления 5 и плунжер 12 образуют камеру высокого давления В. Камеры Б и В через клапаны 15 - 17 соединяются с рабочей полостью, а через трубчатую направляющую 13 с клапанной системой разгрузки и контроля рабочего сопротивления (на чертеже не показаны). Клапаны 15 и 16 соединены с камерой В через пазы 18, выполненные в торце плунжера 12. Плоскость контакта поршня 2 с удерживающим фиксатором 7 обеспечена площадью серповидного сегмента 19 (фиг. 7); жидкостной . резервуар А соединяется с камерой низкого давления Б отверстием канала заполнения 3, рабочая площадь которого ограничена серповидным сегментом 29. Серповидные сегменты 19 и 20 ограничены пересекающимися линиями отверстия канала заполнения 3 и наружной поверхности удерживающего фиксатора 7. Серповидные сегменты 19 и 20 находятся в зоне линии внешнего диаметра запирающего элемента 6. Дополнительно или вместо дроссельного отверстия 4 в конструкции насосно-поршневой группы может предусматриваться щель 21 (зазор) между внутренней поверхностью 22 корпуса 1 и рабочей поверхностью 23 поршня 2 (фиг. 9).

Насосно-поршневая группа гидростойки работает следующим образом.

При движ1энии тяги привода 9 вверх (холостой ход) цилиндр высокого давления 5 и поршень 2 перемещаются из положения Ж в положение Е (фиг. 8). При этом жидкость из резервуара А по отверстию канала заполнения 3 (серповидному сегменту 20) заполняет камеру Б, одновременно через клапан

15 (при холостом ходе постоянно открыт) и пазы 18 заполняется камер высокого давления В. При движение; тяги привода 9 вниз из положения Б (рабочий ход) поршень 2

прижимается к запи()ающему элементу 6, серповидный сегмент 20 отверстия канала заполнения 3 полностью перекрывается и жидкость из камер Б и В через клапаны 15 - 17 нагнетается в рабочую полость Г.

0 Далее жидкость через трубчатую направляющую 13 поступает к клапанной системе контроля сопротивления и разгрузки крепи (не показаны). Этот режим обеспечивает работу системы при большом расходе и низ5 ком давлении (работают на нагнетание одновременно поршень 2 и плунжер 12} и обеспечивает высокую скорость свободной раздвижки крепи).

Холостой ход при заполнении камер Б и

0 В в режиме высокого давления и малого расхода при распоре крепи аналогичен работе в режиме большого расх ода и низкого давления при свободной раздвижке крепи. При работе системы в режиме высокого

5 давления за счет перетока жидкости из камеры Б через дроссельное отверстие 4 (клапан) или через щель 21 обратно в резервуар А поршень самоотключается, при этом параметры дроссельного отверстия или щели 21

0 рассчитаны таким образом, что они обеспечивают нагнетание при низком давлении и соответственно переток жидкости при высоком давлении распора крепи. В этом режиме нагнетание жидкости в рабочую полость

5 происходит под высоким давлением только из камеры Б через клапан 16. При этом клапан 15 потоком жидкости из камеры В под высоким давлением автоматически закрывается. Клапан 17 остается закрытым, так

0 как он соединен только с камерой низкого давления Б, что создает при этом режиме работы большую разность сил, действующих на клапан.

В предложенной конструкции поршня 2

5 благодаря эксцентричному выполнению отверстия канала заполнения 3 по сравнению с прототипом не требуются пружинные захваты. При этом удержание поршня 2 в кольцевой проточке 8 обеспечивается сме0 щением на величину эксцентриситета и оче- видным образованием серповидного сегмента 19, который взаимодействует с торцовой поверхностью удерживающего фиксатора 7. Отсутствие пружинных фикса5 торов, автоматическое (очевидное) образование серповидного сегмента 19, обеспечивающего перемещение поршня при работе, а также автоматическое образование серповидного сегмента 20, обеспечивающего заполнение жидкостью рабочей

полости насоса, обеспечивает достижение поставленной цели путем упрощения конструкции (поршень изготавливается из тонколистовой стали штамповкой). Величина эксцентриситета в поршне 2 выбирается из условий необходимой площади серповидного сегмента 20, который определяет рабочую площддь отверстия канала заполнения 3.

Эффективное соотношение между дйа- метром запирающего элемента D, диаметром отверстия канала заполнения d, расположенным в поршне, с эксцентриситетом X, а также диаметрами удерживающего фиксатора di и кольцевой проточки d2 обеспечивает надежное заполнение камер В и Б и последующее нагнетание одновременно из камер Б и В (скоростной режим работы при низком давлении), а также нагнетание только из камеры Б (режим работы при высоком давлении и малом расходе).

Формула изобретения

Насосно-поршневая группа гидростойг ки, содержащая корпус, в котором размещен цилиндр высокого давления и имеющий удерживающий фиксатор поршень, установленный с возможностью перемещения между плоскими кольцевыми торцами удерживающего фиксатора и запирающего элемента, выполненного на поверхности цилиндра высокого давления, и выполненный с дросселем и внутренним отверстием, в котором установлена втулка, верхним концом связанная с запирающим элементом, а нижним жестко прикрепленная к удерживающему фиксатору, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности и надежности путем упрощения конструкции, верхний конец втулки жестко прикреплен к запирающему элементу, внутреннее отверстие поршня выполнено эксцентричным относительно его рабочей поверхности, при этом диаметр внутреннего отверстия поршня выполнен равным наружному диаметру удерживающего фиксатора, меньше наружного диаметра запирающего элемента на величину двойного эксцентриситета смещения внутреннего отверстия и на эту же величину больше-наружного диаметра втулки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в приводах индивидуальной гидравлической крепи очистных забоев. Цель - повышение технологичности и надежности путем упрощения конструкции. Насосно-поршневая группа гидростойки включает корпус 1, в котором размещен цилиндр 5 высокого давления, запирающий элемент 6 и удерживающий фиксатор (Ф) 7. С возможностью перемещения между плоскими кольцевыми торцами Ф 7 и запирающего элемента 6 установлен поршень (П) 2. Последний выполнен с дросселем 4 и внутренним отверстием 3, в котором установлена втулка. Верхний конец втулки жестко прикреплен к запирающему элементу 6. Внутреннее отверстие 3 П 2 выполнено эксцентричным относительно его рабочей поверхности. Диаметр внутреннего отверстия 3 П 2 равен наружному диаметру Ф 7, меньше наружного диаметра запирающего элемента 6 на величину двойного эксцентриситета смещения внутреннего отверстия 3 и на эту же величину больше наружного диаметра втулки. При движении тяги привода 9 вверх (холостой ход) цилиндр 5 и П 2 перемещаются. При этом жидкость из резервуара А по отверстию 3 (серповидному сегменту 20) заполняет камеру Б. Одновременно через клапан 15 и пазы 18 заполняется камера В высокого давления. При движении тяги привода 9 вниз (рабочий ход) П 2 прижимается к запирающему элементу 6, сегмент 20 отверстия 3 полностью перекрывается и жидкость из камер Б и В через клапаны 15-17 нагнетается в рабочую полость Г. 9 ил.

V

П

SSSXX C.

Фиг.1

22Й2122

-Эь./

X2232ZZ

Фиг. г

Щиг.

бидА

Фиг.З

J, J J у J VS

/

Фиг.5

Фг/г5

ЩигЛ

ж

Фиг.8

23 21

22

/ /.

/

фуг 5

х ХХ ГТЧ -Ч// / / / / / / / / / / / /