Шахтная гидростойка индивидуальной крепи Советский патент 1991 года по МПК E21D15/44 

Изобретение относится к горному делу, а именно к индивидуальным гидравлическим стойкам для крепления очистных выработок.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности гидростойки путем уменьшения вероятности разгерметизации ее рабочей полости высокого давления и упрощения конструкции.

На фиг.1 изображена гидростойка, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1.

Шахтная гидростойка индивидуальной крепи содержит корпус 1, установленный в нем плунжер 2, несущую головку, выполненную в виде концентрично расположенных относительно друг друга к продольной оси гидростойки обоймы 3 с внутренним кольцевым выступом 4 и цилиндрической опоры 5, имеющей снизу уплотняющий патрубок 6, герметично сопряженный с внутренней поверхностью плунжера 2.

На ободе обоймы 3 размещены фиксирующие шипы 7 для крепления верхняка (не показан), а сам обод обоймы 3 закреплен на наружной поверхности плунжера 2 при помощи соединительного замка 8. Цилиндрическая опора 5 на участке сопряжения ее с уплотняющим патрубком 6 имеет кольцевой заплечик 9, контактирующий с торцом плунжера 2, и прижата к нему внутренним кольцевым выступом 4. Сверху цилиндрической опоры 5 расположен рабочий участок 10, выполненный в виде прямого конуса с верхней плоской поверхностью 11 диаметром D. Плоскость (показана пунктиром) основания этого конуса выполнена проходящей над верхней поверхностью кольцевого выступа 4 обоймы 3, верхняя поверхность обода которой выполнена с наклоном в сторону его периферии. Между боковыми поверхностями цилиндрической опоры 5 и внутреннего кольцевого выступа 4, а также между смежными боковыми поверхностями кольцевого ззплечика 9 и обода обоймы 3 пре- дусмоч ены соответственно кольцевые зязоры 12 и 13. Герметичность внутренней полости 12 плунжера 2, сообщенной с рабочей полостью 14 гидростойки, обеспечивается при помощи уплотнительного узла 15, расположенного на наружной уплотняющей поверхности патрубка 6.

Гидростойка работает следующим образом.

При распоре рабочая жидкость подается в гидростойку через загрузочное устройство (не показано), действует на плунжер 2 и уплотняющий патрубок 6, в результате

чего.плунжер 2 выдвигается. Осевое усилие, действующее при этом на уплотняющий патрубок 6, воспринимают обойма 3 и замок 8 через кольцевой заплечик 9 до момента контакта гидростойки с кровлей пласта.

После распора гидростойки между боковыми породами пласта и по мере опускания кровли давление жидкости во внутренней полости 14 возрастает до заданной величины, когда патрубок 6 воспринимает максимальное гидравлическое усилие, а плоская поверхность 11 цилиндрической опоры 5 - максимальную нагрузку, действующую со стороны кровли пласта. Обе силы,

равные по величине и противоположные по направлению, действуют вдоль продольной оси гидростойки, не нарушая равновесного состояния цилиндрической опоры 5 с уплотняющим патрубком 6.

Однако в реальных условиях эксплуатации на гидростойку кроме продольных сил действуют поперечные силы, которые возникают вследствие смещения пород кровли, проявления динамических нагрузок в процессе осадок кровли, наличия неровностей кровли и почвы пласта, деформации пород и других факторов, В таких условиях возникающие поперечные силы через верхняк и фиксирующие шипы 7 передаются на обод

обоймы 3, минуя цилиндрическую опору 5. При этом кольцевые зазоры 12 и 13 не допускают контакта цилиндрических поверхностей опоры 5 и обоймы 3 при возможной люфтовой игре последней в соединении с

плунжером 2, что позволяет локализовать действие поперечных сил в пределах только обода обоймы 3. Наличие указанных зазоров облегчает также монтажно-демонтаж- ные работы.

При угловых перемещениях верхнякэ относительно плоской поверхности 11 цилиндрической опоры 5 на гидростойку действует внецентренная сила, эксцентриситет приложения которой ограничен заданным диаметром D. Размер этого диаметра выбран, исходя из требуемых пределов допускаемых напряжений в элементах гидростойки при продольном ее изгибе, а также из необходимости разгрузки патрубка 6 от действия каких-либо боковых сил. Наличие наклонной верхней поверхности обода обоймы 3 и расположение внутреннего кольцевого выступа 4 ниже конусной поверхности 11 рабочего участка 10 ци- линдрической опоры 5 исключают возможность контакта обода обоймы 3 с верхняком при его угловых перемещениях, что предотвращает появление недопустимого по величине эксцентриситета . приложения нагрузки на гидростойку и нарушение раздельной работы обособленных элементов несущей головки гидростойки.

Положительный эффект заключается в обеспечении возможности работы обособ- ленных элементов несущей головки гидростойки, когда цилиндрическая опора воспринимает только продольную нагрузку, действующую со стороны кровли пласта, в то время как обойма служит для крепления верхнякэ и воспринимает поперечные нагрузки, действующие на ее фиксирующие шипы, что позволяет разгрузить уплотняющий патрубок от действия боковых сил, уменьшить случаи деформации стенки плун- жера в зоне уплотнительного узла, уменьшить вероятность разгерметизации рабочей полости гидростойки даже в экстремальных условиях и о|-омтг-,-.ннегоее нагружения и, в конечном результате, повысить уровень эксплуатационной надежности гидростойки в процессе работы и увеличить срок ее службы; использовать при изготовлении обоймы с фиксирующими шипами способ литья в землю, упрощающий изготовление несущей головки гидростойки в целом.

Формула изобретения Шахтная гидростойка индивидуальной крепи, содержащая корпус с кольцевой выточкой, плунжер, обойму, внутри которой установлена несущая головка, имеющая снизу уплотняющий патрубок для герметизации внутренней полости плунжера, а сверху - фиксирующие шипы для крепления верхней крепи, цилиндрическую опору, имеющую рабочий участок, выполненный в виде усеченного конуса, кольцевой заплечик и уплотнение,установленное в кольцевой выточке корпуса для герметизации его полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности гидростойки путем уменьшения вероятности разгерметизации ее рабочей полости высокого давления и упрощения конструкции, обойма выполнена с внутренним кольцевым выступом для прижатия к торцу плунжера кольцевого зэплечикз, который выполнен на сопряжении уплотняющего патрубка с цилиндрической опорой, причем фиксирующие шипы размещены на ободе обоймы, плоскость основания усеченного конуса рабочего участка цилиндрической опоры расположена над верхней поверхностью кольцевого выступа обоймы, а верхняя поверхность обода обоймы выполнена с наклоном в сторону ее периферии.

J Ч

Фиг. 2

Изобретение относится к горному делу, а именно к индивидуальным гидравлическим стойкам (ГС) для крепления очистных выработок. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности ГС путем уменьшения вероятности разгерметизации ее рабочей полости высокого давления и упрощения конструкции. Шахтная ГС содержит корпус, установленный в нем плунжер 2 и несущую головку. Последняя выполнена в виде концентрично расположенных относительно друг друга к продольной оси ГС обоймы 3 с внутренним кольцевым выступом 4 и цилиндрической опоры (ЦО) 5, имеющей снизу уплотняющий патрубок. Ня участке сопряжения с уплотняющим патрубком ЦО 5 имеет кольцевой заплечик 9. На ободе обоймы 3 размещены фиксирующие щипы 7

Видб

11