Аварийный клапан гидростойки Советский патент 1993 года по МПК E21D15/44 

Изобретение относится к горному делу, а именно к области создания клапанов для шахтных гидравлических стоек, работаю- Щих в условиях динамического нагружения.

Цель изобретения - повышение надежности работы аварийного клапана гидростойки за счет увеличения ресурса работы уплотнительного звена.

На фиг. 1 представлен общий вид аварийного клапана гидростойки, установленного на полом штоке; на фиг. 2 -узел А на фиг. 1 (уплотнительнбе звено аварийного клапана гидростойки).

Аварийный клапан установлен непосредственно на гидростойке, содержащей цилиндр 1 с установленным в нем с возможностью осевого перемещения полым штоком 2 с поршнем 3, образующих полость 4 гидростойки, сообщенную с предохрзни- . тельным клапаном 5. На штоке 2 установлена сдвигающаяся опора 6 с запирающей частью 7. Между опорой 6 и штоком 2 установлена пружина 8. На подвижном элементе - штоке 2, имеющем возможность перемещения относительно неподвижного цилиндра 1, - выполнен выступ 9. Сдвигающаяся опора 6 установлена с возможностью осевого перемещения относительно подвижного элемента и между ним и выступом 9 выполнены пазы 10 с возможностью сообщения полости 4 гидравлической стойки с атмосферой. Запирающая часть 7 и выступ 9 представляют собой сопряженную пару с наклонными контактными поверхностями и обеспёчивают Ъиловое взаимодействие опоры с подвижным элементом и являются аварийным клапаном гидростойки, а пружина 8 осуществляет предварительный натяг указанной сопряженной пары,

В выступе 9 выполнена кольцевая про- тоМка 11 с буртом 12, в которой установлено уплотнительное кольцо 13. Кольцевая проточка 11 сообщена с полостью 14 гидравлической стойки дополнительно выполненным

ел С

00

ю

СА)

00

каналом 14, Высота проточки 11 превышает размеры уплотнительного кольца 13, Что позволяет последнему перемещаться вдоль проточки 11.;/ - ::; :/ ; л1;, :/ : Площадь Sz опоры 6 в торцевой части, контактирующей с рабочей средой, соразмерна с площадью $1 поршня 3, т.е. $1 82: Si 82; .Si- 32 (фиг. 1). Причем, если Si $2, to усилие пружины 8 должно обеспечить предварительное натяжение опоры 6с вы- стулом 9 и определяется бесом опоры. 6. Если Si 82. то усилие пружины определяв ется как (Si - 82) Рнру, где РноМ;- но ми аль-: ; :ное:сопротивлбние fa

на которое настроен прёдОхранитёЛьншй клапан5, но не йеньше вее бпорыуб. ;;:: Гйдраелйчё&кая стойка работает слёду- юЦимобразом.-:-:::---: :-л:-:Vf : - V;::V; : .(. х ;;:.; При в-;гйдр Шо кУ;Ша ль-: HOjno распора,: обеспечййаемрго: :наеосйей л- станцией,: мсйдкрсть запбл няет полость 4i- V поступает п од опору 6, дал ее черезпары.10 :; й :дополнительный канал ;i4,-постуriaef & V-. ;прртрчку 111;и, с меща4уг1лбтййте;|ьноеколь- .. цо;13i по направлению К -контактнйй обвёр- ;; хкости,- принимает его ;к; ней и 6урта;м 12,-; : л обеспечивая герметизацию полос;ти:4 гид- ; рйОтчзйки.Ири повышении даёлёнш; . Ьй йкает :с.мла - и: .1дШая с д раздвйиющим: усилием tia; пйве;рхнд.оТлЬ; :;; ;рпоры &и ЛОСТ0ЯННО пр;ия 11маю щ;ая- дап и рй-- :;: ющ йй Элемент 7 к выступу 9:,Йа:ёлёнмей жйдкйсти уплйтнитёльйоз коЛьцЬ 1;3 Пйстр -: ;г- ййно Ирджато ц запирающему элементу , .Ф.: ;П отйвдflefic fву 10щая Ьйла F ; лидая я ;открыт ь а1вйрий1 Ь1й; к дагган; вдрб Я-стойки меньше, Це.м 4ила :Р1,;Т.}с.- ;пло;щ8Дь ;: ; цйл.иняра 1;, Ъб.еспе й а;юй{ай рр- ра мерйа С; т Я 5щад 1о опоры 6, 5Нй ко тЬ действует.с аэдеигаюадм усилием ;;: йдкость. Если Sl Saf-To .. К;.Sj Зг то Т :fit а пружина 8 Ьбёспечйва т ;::;; едостаю1Дёе уоилие- fia :а 1(арийном клапа--; f Н0. При статическом н агружейий .:;. сил бткры Тия и эакрьи-йяУ йварийного клапана| сЬхраняются и;он Ьтаёт й з к{ЗЫ тым/jlo мёре ве; шченйя; давления .в гйдро- „.(Й

;. нрм инйльяЬго сопротйвлеяйя;:увеличйвает- :::Гся сила рабпора штока 2 б опорЬй 6 и сила; :: принимающая уНлотнитепьное кбль цо 13 к V запирающему элементу 7, При: достижении давления, обеспечивающего нЬминаЛьиье сопротивление гидростойки (Рном), напри- ; мер, 40 МПа, происходит срабатывание предохранительного клапана 5. : При динамическом нагружёнии с любого текущего давления в гидростойке, сдеи- Тающаяся опора 6 практически мгновенно

приобретает скорость, равную ударной ско рости нагружения и смещается вниз отнрси- тёльно выступа 9, выполненного на подвижном Элементе - штоке 2, связанным с

5 поршнем 3, и они в ЬвЬю очередь, из-за своей большой массы не успевают приобрести мгновенную скорость и отстают от движения Опоры 6. §этртмоментпройсходитоткрытие аварийного Укапана, разгерметизация поло- 10 стй 4 гиДростЬйки и жидкость через пазы 10

вдбль наклонных контактных поверхностей i сопряженной; пары выбрасывается: в атмос- ; ; феру,чйредотвращая еознйкйойение разру- :; -:- Щающего;всплеска давления жидкости.;,:.; 15.;; -.:,; При том происходит; Падение давления //и в;кояьцббой проточке; 1;i-3 aсчёт соедине- j н я е кана/Ш

:; ки,- )Кйдкость irrpЬходя , по койтактным ;. ;: .повб|5хноЬтям.:з апйрак}щегС| элемент 7 И 2G выступа; U действует тля у1пло «итбльнОв

-:; кольце)ДЗ .котбрш й ёе ёозм10жнЬсТ смё- ; й4ать;с я в оБ.ратну1о от бурт 12;бТорону а

счет падбн ий дав/ге нйя в гидростойке и сб- :. : ; йтветШе нно:-в:проточка 11), что п|зейохра- ЗВняёт кольцо 13 от разрущения. прслё ;; ; вь1броеа; кмдк6сти атмосферу За;счеТ:Смё::v ;:щёни :штощ 2 происхо дйт: закрытие ава- ;. j рийного клапанагт.е г-ийростбйка уходит от : /нйгру кй . без срабатывания предохрйнй- 30,;,тёльного;клат(а:на 6 Q MoMeHf е апывания

. : ; -йр йрх О Стейг--:-з а:пй|& а и,1е1Го. элемента 7 ik ; : :вшетупу:3 не происходит удара по уплотнй- : : гелЪйаму кольцу ш о отошло вглубь :35 ;tyr:жрнт.актнрй прв хности. Это т рёдбх.ра - ;:;;;-«4етуплотштельноё кольцо:13EOT разруше- / :нйя и но и-ш-аеТ:йадешгаеть работы ;:;, :а р ЛйиоГ;й а

; тавшшея.в гйдрб стойкб да;Шевиём1упл рт- :А&. /нитёльнее кольдо Й BiipBb: riepeiHfe aeT

,:г.

:: : ;: гёрметизйр уе р оолост г;йдрост рйки. . : ; ;,,д ;.::v; , о у Л- а- и фсГб Р В ,т е ни я ; ;; ;: -; :;/- $$

4Й ч.ающий сопрях ённую пару е наклйннймй ;: ; . контактными Т1ойёр но,стями, одна из кото- : рых поджата к другой пружиной, располо- :5 t TtoTiocTM; ЬгрййЙчёнйбй ; ; тЬрЦовыМипсзвё рхнбст иШеменТовпары, SO исообщённо.йспоршневойполостьюгидро- ; . стр.й к с |рз 6 кностью п гойз элё ёнтов парьТгй Т л йча ющиЙ с я Тем, что, с цельрпбвыщенйя надежности, Он снабжен уплотнительным кольцом, уста- 5S новленным в кольцевой проточке с буртом, выполненной на контактной поверхности подвижного элемента пары, при этом про- точка сообщена с поршневой полостью гидростойки посредством дополнительного канала.

Использование: клапаны шахтных гидростоек, работающих в условиях динамического нагружения. Сущность изобретения: аварийный клапан гидростойки содержит сопряжен нуга пару (подвижный и неподвижный элементы) с наклонными контактными поверхностями, одна из которых поджата к другой пружиной. Пружина расположена в полости/ограниченной торцовыми поверхностями элементов пары. Эта полость сообщена с поршневой полостью гидростойки. На контактной поверхности подвижного элемента пары выполнена кольцевая проточка с буртом. В проточке установлено уп- лотнительное кольцо. Дополнительным каналом проточка сообщена с поршневой полостью. 2 ил.