Гидрораспределитель механизированной крепи Советский патент 1993 года по МПК E21D23/16 F15B13/02 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам управления механизированными крепями.

Цель изобретения - повышение эффективности работы гидрораспределителя путем увеличения долговечности и упрощения конструкции.

Сопоставительный анализ заявленного и известных гидрораспределителей показывает, что выполнение клапанного элемента со стороны канала слива в виде полого цилиндра, сопряженного с внутренней расточкой золотника, снабжение толкателя в нижней его части буртиком и выполнение в верхней части дистанционной втулки проточки, между боковой цилиндрической поверхностью буртика толкателя образован дроссель, гидравлически сообщенный с демпфирующей камерой, заключенной между торцом буртика толкателя и поверхностью уступа проточки - способствует повышению эффективности работы гидрораспределителя. Выполнение разгрузочного плунжера в виде полого цилиндра с радиальным уплотнением по корпусу с расположением пружины между плунжером и нижним выступом золотника - упрощает конструкцию гидрораспределителя. Кроме того, при отношении диаметра седла напорного клапана к внутреннему диаметру разгрузочного плунжера; диаметра толкателя к диаметру сливного клапана: диаметра сливного клапана к внутреннему диаметру разгрузочного плунжера - больше единицы, - усилие на рукоятке управления после включения гидрораспределителя уменьшается, Это

00 ОС

ь ч:

NJ

ОС

также способствует повышению эффективности работы заявленного устройства.

На фиг,1 изображен гидрораспределитель механизированной крепи, общий вид; на фиг.2 - расположение штифтов переключающего механизма; на фиг.З- демпфирующая камера с дросселем; на фиг.4 - переключающий механизм в фиксированном (I) и-расфиксированном (И) рукоятки.

Гидрораспределитель механизированной крепи содержит корпус 1, в расточках 2 которого параллельно один другому расположены клапаны 3, каждый из которых имеет подпружиненный пружиной.4 золотник 5 с седлом 6 со стороны канала 7 напора Рн и клапанный элемент 8 с толкателем 9 и седлом 10 со стороны канала 11 слива (Рс). Переключающий механизм выполнен в виде рукоятки 12 и кулачка 13, установленного на корпусе 1 посредством штифта 14. Кулачок 13 выполнен с плоскими наружными боковыми поверхностями 15, двумя торцовыми выступами 16 и продольным пазом 17. Нижняя часть рукоятки 12 выполнена с плоским пазом 18, по которому базируется боковыми поверхностями 15 кулачок 13 с возможностью взаимодействия упорами 19 с толкателями 9, рукоятка 12 закреплена в корпусе 1 на нижнем штифте 20, параллельно которому между боковыми поверхностями продольного паза 17 кулачка 13 установлен на рукоятке 12 верхний штифт 21. Штифт 22 фиксатора 23 размещен на оси рукоятки 12 над штифтом 21. Фиксатор 23 выполнен в виде пластины с нижней торцевой поверх ностью 24 с двумя уступами 25, боковые поверхности которых расположены параллельно оси фиксатора 23, установленного на штифте 22 с возможностью воздействия в фиксируемом положении кулачка 13 боковой поверхности уступа 25 фиксатора 23 с боковой поверхностью продольного паза 17 со стороны одного торцевого выступа 16 кулачка 13, а нижний торцевой поверхностью 24 фиксатора 23 - с другим торцевым выступом 16 кулачка 13. Разгрузочный плунжер 26 выполнен в виде полого цилиндра с. радиальным уплотнением 27 по нижней цилиндрической поверхности 28 золотника 5 и с торцевым уплотнением 29 по корпусу 1. Между плунжером 26 и нижним выступом 30 золотника 5 установлена пружина 4.

Направляющая часть клапанного элемента 8 со стороны канала слива 11 выполнена в виде полого цилиндра 31, сопряженного с внутренней расточкой золотника 5. В верхней части дистанционной втулки 32 выполнена проточка (фиг.З) с торцевой поверхностыо-33 и боковой поверхностью 34. Толкатель 9 в нижней части

снабжен буртиком 35. Между боковой поверхностью проточки 34 и наружной цилиндрической поверхностью 36 буртика 35 толкателя образован дроссель 37, гидравлически сообщенный с демпфирующей камерой 38, заключенной между торцем 39 буртика 35 и торцевой поверхностью 33 проточки. Гидрораспределитель имеет монтажную скобу 40, уплотнения 41, 42, 43.

Отношение диаметра (D) седла 6, напорного клапана к внутреннему диаметру (d) разгрузочного плунжера 26 принят большим единицы из условия дифференцируемого уменьшения усилия прижатия

5 клапанного элемента золотника 5 к седлу 6. Из условия возврата толкателя 9 диаметром (cte) в исходное положение под воздействием давления слива (Рс) или давления о цилиндре (Рц) после снятия управляющего

0 усилия с рукоятки 12 при уплотняемом диаметре (di) клапанного элемента 8 должно

d2 выдерживаться соотношение

d-i

1.

Гидрораспределитель механизированной крепи работает следующим образом.

В исходном положении канал 7 напора (Рн) сообщен с напорной, а канал 11 слива - со сливной магистралями. Давлением жидкости в канале 7 золотник 5 поджат к седлу

6 с усилием, определяемым разностью диаметров D и d.

Симметрично расположенные клапаны 3 сообщены с каналами напора и слива 11, в то время канал 44 выхода одного из клапанов 3, например, сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра мехкрепи, а другого с его штоковой полостью. В исходном положении гидрораспределителя каналы 44 через нормально открытые клапанные

элементы 8 сообщены с каналом 11 слива.

Рукоятка 12 находится в вертикальном положении, ее ось совпадает с осью гидрораспределителя и пересекает оси штифтов 22, 21, 20, 14 и ось продольного паза 17

кулачка 13, упоры 19 которого находятся в контакте (или с минимальным технологически возможным зазором) с боковыми Поверхностями продольного паза 17 кулачка 13, Фиксатор 23 находится в горизонтальном

положении.

При включении одного из клапанов 3, например, поворотом рукоятки 12 по часовой стрелке (фиг.4) поворачивается вокруг штифта 14 кулачок 13, утапливая упором 19

толкатель 9. При этом приводятся в действие одновременно два рычага с коэффициентами передачи соответственно

К1 ТГИК2 :ТГ

где li - расстояние от оси штифта 14 крепления кулачка до оси клапана;

LI - расстояние от оси штифта крепления кулачка до оси верхнего штифта 21;

12 - расстояние от оси штифта 20 крепления рукоятки до оси штифта 21;

- расстояние от оси штифта 20 крепления рукоятки, до верхней части рукоятки.

При перемещении толкателя 9 клапанный элемент 8 герметично устанавливается в седло 10, отсекая канал 41 от канала слива 11, затем, перемещаясь вместе с золотником 5, сообщает канал 44 с напорным каналом 7.

После переключения гидрораспределителя и сообщения канала 7 напора с каналом 44 возникает дополнительная сила. действующая в направлении уменьшения усилия напорного и сливного давления и соотношением величин

1 ; а

Дополнительная сила равна: . (D2-di2)-(d22-di2)п

)

Для удержания гидрораспределителя во включенном положении в течение времени выполнения технологической операции нажатием фиксатора 23 совмещается боковая поверхность уступа 25 до контакта с боковой поверхностью паза 17 со стороны левого торцового выступа 16 кулачка 13 и под действием усилия, передаваемого через золотник 5, фиксируется рукоятка 12. Одновременно нижняя торцовая поверхность 24 фиксатора 23 находится в контакте с правым торцовым выступом 16 кулачка 13. При незначительном нажатии рукоятки 12 в сторону позиции П (фиг.4) правый торцовый выступ 16 воздействует на левую часть нижней торцовой поверхности 24 фиксатора 23 и боковая поверхность левого уступа 25 выходит из зацепления с боковой поверхностью продольного паза 17 со стороны левого торцового выступа 16. Происходит расфиксирование рукоятки 1.2 и автоматически под действием давления рабочей жидкости в канале 7 золотник 5 перемещается в исходное положение, соединяя канал 44 с каналом 11 слива.

Золотник 5 при движении в нзправло нии соприкосновения с седлом 8 перемещается в контакте с нижней уплотнительной частью клапанного элемента 8 расстоя5 ние до закрытия напорного клапана. При этом буртик 35 толкателя Э вытесняет жидкость из демпфирующей камеры 38 через дроссель 37 в течение времени движения золотника 5 до его контакта с седлом 6,

0 регламентируемого параметрами камеры 38 и дросселя 37. Это существенно снижает величину ударного импульса клапанным, элементом золотника 5 по седлу G, способ- ствуя повышению долговечности гидрорас5 пределителя,

В момент герметизации напорного клапанного элемента золотника 5 по седлу 6 канал 44 выхода на силовой гидроцилиндр сообщается гидравлически с каналом слива

0 11. Под воздействием давления слива на толкатель 9 с уплотнительным диаметром d2, большим уплотнительного диаметра di

d2 клапанного элемента 8 () толкатель 9

5 занимает исходное положение при котором верхний торец 39 буртика 35 контактирует с торцевой поверхностью 33 проточки.

Таким образом, предлагаемый гидро- распределитель обеспечивает повышение

0 эффективности работы, уменьшение габаритов и усилий при его переключении. Формула изобретения 1. Гидрораспределитель механизированной крепи, включающий корпус с рзспо5 ложечными в нем параллельно друг другу клапанами, каждый из которых имеет золотник с внутренней расточкой и клапанные элементы, седло, расположенное со стороны напорного и сливного каналов, выпоп0 ненных в корпусе, дистанционную втулку с расположенным в ней толкателем, связанным с переключающим механизмом, закрепленным штифтом на корпусе и имеющим фиксатор для удержания клапа5 нов во включенном положении, разгрузочный плунжер, размещенный на золотнике, пружину и канал выхода для гидроцилиндра, выполненный в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения

0 эффективности работы гидрораспределителя путем увеличения долговечности и упрощения конструкции, на нижней части толкателя выполнен буртик с парусной и торцевой цилиндрической поверхностями,

5 а на верхней части дистанционной втулки выполнена проточка с боковой и торцевой цилиндрическими поверхностям; с образованием дросселя между боковой цилиндрической поверхностью проточки с наружной

цилиндрической поверхностью буртика, который сообщен с демпфирующей камерой, выполненной между торцевыми цилиндрическими поверхностями буртика и проточки дистанционной втулки, при этом разгрузочный плунжер выполнен в виде полого цилиндра с торцевым уплотнением, по корпусу, и с радиальным уплотнением, установленным на

наружной поверхности золотника, выполненного с выступом для установки пружины между разгрузочным плунжером и золотником.

2. Гидрораспределитель по п. 1, о т л и - чающийся тем, что клапанный элемент выполнен в виде полого цилиндра и установлен со стороны канала слива сопряженно с расточкой золотника.

12.

гг

/j.

зо

/

Использование: в горной промышленности, а именно в устройствах управления механизированными крепями. Сущность изобретения: в гидрораспределителе нижняя часть толкателя снабжена буртиком, а в верхней части дистанционной втулки выполнена проточка, боковой цилиндрической поверхностью которой и наружной цилиндрической поверхностью буртика толкателя образован дроссель, гидравлически сообщенный с демпфирующей камерой, заключенной между торцами буртика толкателя и торцевой поверхностью проточки. Разгрузочный плунжер выполнен в виде полого цилиндра с радиальным уплотнением по нижней цилиндрической поверхности золотника и торцевым уплотнением по корпусу с расположением пружины между разгрузочным плунжером и нижним буртиком золотника. Клапанный элемент со стороны канала слива выполнен в виде полого цилиндра, сопряженного с внутренней расточкой золотника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Фиг. 2

Pvi.J

23

39