Гидравлическая стойка механизированной крепи Советский патент 1991 года по МПК E21D15/44 

Июбремение относится к горному делу, а к of) 1 ас т и создания механизи рованных ере цтв крепления очистных або- efi, раГхнающих в УСЛОВИЯХ ишамическо io на i р /кеиия, и может наши применение в i ориои промыт Н ннсн i и при и л оювленпи шахтных iидравлических стоек и их кс п.натации

11е и и (обретения упрощение коне гр к иии ифостоики и повышение надежное in ее работ. при шнамичесгчих i(aipyit ax

На (ни 1 схематично пре кiавдена ид |1ав.:ичсчк 1я (тика шахтной крепи, на фиг 2 зед I на фш 1

идросюика механи зированнои крепи со

цфжиг ди шн ф 1, в коюром рашещен пор тень 2, жестко сое ишенный е по 1ым ни о ком 5 )и инока 3 етановлен с возможное ibio осевом) пс ремещенин дополни тепшыи порнкнь 4. разделяющий пп око к у К) по к м а а вс р нюю о и пижню о h но юс гн, коюрые сообщены между собой ч pel HI бо идиом зазор образованный ма зом 8 выношенным на юно inn re ibiiovi поршне 1 и ммыивон проючкои с еде

laiuion а вн i реннс И поверхности пою1 о инока i 1 ри помощи мем а мическо о етерж ня К) 101Ю ши i e п,н1)1и поршепв 4 связан с предохрани к ьнлм клапаном 11, которым УСЫНОВИ н по изижно в осевом oi sepcinn аварийной) к ыпана 12, pa змещенно о в о е вой ючкс i о ювки Н инока 5

и ьн рением iu p iпчивающеи поверх нос 11 к) i о юкка М инока 3 и :орцовы ми повс рхнос i ями предохрани гельно о II и аьарниною 12 к ыпанон обра (овача i

зовая камера 14, коюрая через капа 1 в i о ювке И ипока 3 соединена е заря i но запорным uponciBO К) По i, к Me i вием i a fa нахо 1яшег ос я по i ишденнем в i а зовом камере 11 аре юхраниге 1Ып,ш к ia iiaii II и аварийный 12 прижимаются к

цн)мном ее t i 17 жес1чо cianoBiuiHo i на штоке i

13 двойном ti i.ie 17 и по юм ни оке 5 выполнено опишите 18. соединяющее под к.нныннмо полое п 5 черсм гр бопровод 14 со сливной Mai не i радью при открьпни п)е

(.охрани и 1ЫЮ1 о к анана 11, а в loiome 1.J имекмея кана ibi 20, связывающие i же но

юе i ь 5 е ашоефером ii|)M О1крЫ1ми ава рншкъо к lanaiia 12 FnipoiaMOK 21 под ключей к пор ппе воп но юсти 22 ни in ipa I IloiBoi рабоче И AHIKOCIH к 21 и ia lee к поршневой по/юс i и 22 про м -звоипе я через грчбопровод 23

Iи н чее кая pa6oiaei i н i ю IIUIM o6|ia зом

I1режде Be ei о ot щеч i вляек я запядка i a ювой каме|1Ы 11 мере ( (арядно запорное ст ройс i во 1Ь и кана i 15 в тдовке 13

ни ока 3 1аз по i 1ач .ением ноыетея в ia ) камер 14 и прижимает о шовремен но пре iox|) ши ie 1ьныи II и аварийный 12 KianaiaK пюиномх eeiu 1 7, после чем о ка

0

,

0

о

-

О

Q

5

5

мера 14 запирается нарядно запорным устройством 16

В прототипе клапана размещены в разных частях идростойки и потому прижатие каждого ш них к своему седлу осуществляется отдельными 1апираюп1ими элементамипружинами Поскольку площадь (Si) торцовой поверхности аварийного клапана 12 нсскотько больше, чем площадь (Sj) акои же поверхности предохранитель- noio клапана 11, то и еилие рижатия клапана 12 к 17, равное г, РгХ Ь| (ы,е IV величина давления в камере 14) (февышать силие при- клапана 11, выражаемое как I - РГ-Ь г е . Усилия прижа1ия каждою клапана определяет величину давления их срабат ыва.чия

При соединении трубопровода 2, с напор мой магистра 1ью рабочая жидкость через идрозамок 21 подае.ся в поршневою по- ,ость 22 и одновременно в нижнюю 6 и сое- ишенную е ней черсм 7, образованной .ном Ь и кольцевой расточкой 9, чс рчнюю 5 вму i )иш токовые полости Поршень 2 со т i оком 3 перемещаются размер пироетмки по высоте увеличивается и сек пич крепи распирается под начальным дав- ннием между почвой и кровлей

При статическом нагружении i идростойки происходит плавное опускание погчиня 2 с по ,ым штоком 3 вши, величина давле ния в поршневой полости 22 и соогветсг- ьеыю во вч триш токовых полостях б и 5 по- cienenHo BO3|iaciaer В момент достижения в in Ь()остомке аавления, обеспечивающего номинальное сопротивление крепи (В,), на пример, 15 Па, на нижних торцевых поверхностях юполнителышт поршня 4 и пре юхоанительно о клапана 11 создаются УСИЛИЯ, определяемые ш выражения h , - ),, превышающие усилие прижатия кишат 11 к седлу 17 (Г)1.|) Под деист Minx УСИЛИЙ происх01ит срабатывание iipt дохрани: едьного клапана 11 и рабочая жидкость из верхней вн трип гоковой полос in 5 через oTBepCTiit 18 и трубопровод 19 nociynaer в СЛИВНУЮ магистраль Одновременно осушее твляется свободное перетекание 1,1бочеи жидкости из поршневой полости 22 п общей с ней полости 6 в верхнюю внут- риипоковую полость 5 через увеличивающийся в размере при движении юполни i e ibHoi о поршня 4 вверх iaiop7 Величина а- зора 7 выбираемся таким образом, чтобы не препятствовать перетеканию жидкости меж- 1У ВНУ гриштоковыми полостями 5 и 6 при (лкрытии предохранительного клапана 11

В период динамических нагр жений гидростойки происходит смещение nophi- ня 2 с пс).1ым штоком 3 ннш со скоростью р 1внои скорости ударною naipv/кения Дав- н ние рабочей жидкое in в гифосгойке начинает мпювенно вофаегагь, причем пост

давления в поршневой полости 22 и сопряженной с ней нижней внутриштоковой полости 6 будет опережать рост давления в верхней внутриштоковой полости 5 ввиду того, что из-за быстродействия клапана про- цесса Hdipy/кения рабочая жидкость не успевает перетекать через небольшой зазор 7 между этими полостями и уравнять в них величину давления В результате между внут риштоковыми полостями 5 и 6 возникает перепад давления (Р), не зависимо от того, какая величина давления была в гидростойке на момент ее динамического нагру- жения, а на нижней торцовой поверхнос ти (S4) дополнительного поршня 4 появляется усилие, равное P- 84 Поддействи- ем этого усилия, когда его величина окажется больше, чем величина усилия прижатия предохранительного клапана 11 к седлу 17, произойдет перемещение дополнительною поршня 4 вверх и открытие связан ного с ним 4epei металлический стержень 10 клапана 11

Срабатывание предохранительного клапана происходит быстрее, чем аналогичного по назначению клапана в прототипе, обладающего большей инерционностью, что обусловлено, прежде всего, разной величи ной площадей, на которых создаются усилия открытия клапанов В предлагаемой конструкции площадь торцовой поверхнос- т и дополнительного поршня, связанного жест ко с предохранительным клапаном, значи- тельно больше по сравнению с площадью соответствующей поверхности запорного элемента клапана в известном решении, а значит, и скорость нарастания усилия до величины открытия этою клапана будет выше, чем в последнем при условии одинаковой настройки клапанов

После полною открытия предохранительною клапана 11 его хвостовик входит в соприкосновение с торцовой поверхностью аварийного клапана 12 и под действием усилия на, дополнительном поршне 4, пре- пытающем величину усилия прижатия обоих клапанов к двойному седлу 17 ()- + F), аварийный клапан 12 открывается Одновременно с перемещением дополнительного поршня 4 и открытием клапанов 11 и 12 величина за юра 7 между пазом 8 и кольцевой проточкой 9 увеличивается

0

с. 0 5

0

5

Через образовавшийся «пор 7 рабочая жид кость перетекает из поршневой полости 22 и нижней внутриштоковой полости 6 в верх нюю полость 5 и далее через предохра нительный клапан 11, отверстие 1К и трубо провод 19 выбрасывается в сливную магист раль (не показана), а через аварийный клапан 12 и каналы 20 - в атм осфе- ру Совместное срабатывание предохрани тельного 11 и аварийного 12 клапанов позволяет увеличить обьем вытесняемой из гид ростойки рабочей жидкости и тем самым избежать резкого повышения в ней давления, приводящего к разрушению стенок ее ци- линара. После прекращения действия удар ной нагрузки аварийный 12, а затем и предохранительный 1 1 клапаны закрываются и гидростойка продолжает работать в статическом режиме

Формула ц юпретенич

Гидравлическая стойка механизированной крепи, содержащая цилиндр, размещен ный в нем поршень, аварийный клапан, расположенный в головке штока с зани раюгдим элементом в виде усеченною ко нуса, жестко связанный с поршнем, полый шток с внутренней стенкой и осевой расточкой, в которой расположен металлический с i ер жен ь, одним концом связанный с запирающим элементом, гидрозамок, сообщенный каналами с полостями гидростойки, размещенный в осевой расточке штока и жестко связанный с другим концом мс таллического стержня дополнительный пор шень,в нижней части которого выполнен паз, сообщенный гидравлически с кольце вой проточкой, выполненной на внутренней стенке полого штока, упругий элемент, расположенный в верхней внутренней части но лого штока, отличающая ч тем, что, с целью упрощения конструкции гидростойки и повышения надежности работы гидростоики при динамических на: ру зках,предохранительный клапан установлен подвижно в осевом отверстии аварийного клапана, ею запираю щий элемент жестко связан с одним концом металлического стержня, надкдапанные полости аварийного и предохранительной) к и панов выполнены герметичной, а элемент - в виде га г

Июбретение относится к горному делу, а именно к созданию механизированных средств крепления очистных забоев, рабо тающих в условиях динамического нагру- жения Целью изобретения является у про шение конструкции гидростойки и повышение надежности ее работы при динамических нагрузках Гидравлическая стойка механизированной крепи содержит цилиндр 1 В нем размешен поршень 2 В головке штока 3 с запирающим элементом в виде усеченною конуса расположен аварийный клапан (К) 12 Он жестко связан с порша нем 2 В осевой расточке понно шго ка расположен металлический стер жень ( Ч С) 10 Один конец ЧС К) свя зан с запирающим элементом Гидрозамок сообщен каналами с полостями iидростои ки Дополнительный поршень 4 размещен в осевой расточке штока 3 и /кеч т ко i вя fan с другим концом С )() Паз 8 выпо i нен в нижней части кию шителыкн о порт ня 4 и сообщен г и фав с ко тын вой проточкой 9 Olid выполнена на вн г ренней стенке поло о ппока В ЕН рхнс и вм i ренней части по юго ни ока } р.к пою жен ии ) юмеш 14 в виде I.H.I В осевом отвори ии аварийною К 12 по .ии/к но установлен предохранительный К I I Запирающий элемент К II жестко .вя1ан с о 1ним конном 10 На IK ипанпьк по тости К II и К 12 выполнены п. ными Совместное срабатывание К II и К 12 ПО1В01ЯСГ увеличить объем вытесняемой ш И1.ростойки рабочей жи IKOU и и гем самым избежать редкого повышения в нен давления, приводящею к ра р тению и емок ее иилинтра После прекращения юиивия дарнои К 11 и К 12 акры ваются и гидростойка продолжаем работать в статическом режиме 2 ил Ф (Л О5 ю 3 J О5