Гидравлическая рудничная стойка Советский патент 1993 года по МПК E21D15/44 

Изобретение относится к рудничным стойкам.

Целью изобретения повышение удобства эксплуатации рудничной стойки.

-, На фиг. 1 изображена предлагаемая гидравлическая рудничная стойка, у которой установочно-разгрузочный клапан установлен на головке; на фиг.2 - гидравлическая стойка, у которой установочно-разгрузоч- ный клапан подключен к днищу стойки и выполнен в установленной на наружной трубе рукоятке, продольный разрез; на фи(3 -стойка согласно фиг.1, снабжена выполненным на поршне редукционным клапаном, продольный разрез; на фиг.4 -стойка согласно фиг.2, снабженная выполненным на поршне редукционным клапаном, продольный разрез; на фиг.5 - стойка, снабженная предохранительным клапаном, выполненным на поршне для ограничения рабочего хода, продольный разрез; на фиг.6- вариант стойки, снабженной предохранительным клапаном, выполненным на поршне для ограничения рабочего хода, продольный разрез.

Рудничная стойка согласно фиг.1 содержит наружную цилиндрическую трубу 1, которая нижней торцовой стороной вставлена

СА

о выполненную в торцовой стороне днища 2 канавку и уплотнена гидравлическим уплотнением 3. В случае необходимости для простой механической фиксации можно предусматривать поперек установленные крепех ные винты А, однако, не могут передавать большие механические нагрузки. Днище 2 вставлено в основание 5, связанное с днищем 2, например, с помощью зажимных втулок (не показаны), устанавливаемых в отверстия 6. На другую торцовую сторону наружной цилиндрической трубы 1 через простую центрирующую насадку насажен кольцевой буртик 7, который может быть выполнен составным. Кольцевой буртик 7 снабжен внутренним направляющим кольцом 8 для внутренней цилиндрической трубы 9 и связанным с ним грязеотделителем 10. Направляющее кольцо 8 служит для продольного перемещения внутренней цилиндрической трубы 9 в наружной цилиндрической трубе 1. Установленная в наружной цилиндрической трубе 1 внутренняя цилиндрическая труба 9 на торцовом конце снабжена поршнем 11, имеющим насадку, при помощи которой он размещен на внутренней поверхности внутренней цилиндрической трубы 9, При этом торцовая сторона внутренней цилиндрической трубы 9 прилегает к концу насадки поршня 11. Эта зона соединения между внутренней цилиндрической трубой 9 и поршнем 11 может быть уплотнена простым уплотнением Т2.( выполненным, например, гидравлическим. В наружной цилиндрической трубе 1 поршень 11 направляется при помощи направляющего кольца 13 и снабжен уплотнительным кольцом 14. Наружный торцовый конец внутренней цилиндрической трубы 9 вставлен в торцовую кольцевую канавку корпуса 15 и уплотнен с помощью простого уплотнения 16, выполненного предпочтительно в качестве гидравлического уплотнения. В корпусе 15 выполнен установочно-разгрузочный клапан 17. На верхней стороне корпуса 15 выполнен так, что может принимать головку

18. которая может быть закреплена на корпусе 15 известным образом и опираться на него так, что опорное давление через головку 1.8 и корпус 15 передается на внутреннюю цилиндрическую .трубу 9. На внутренней стороне корпуса 15 выполнено соосно с продольной осью стойки отверстие

19. сообщающееся с отверстием для устано- вочно-разгрузочного клапана 17 и выполненное на направленном в трубу 9 конце с резьбой

20. В резьбу 20 ввинчен полый цилиндрический элемент 21, уплотненный на участке резьбы 20 так, что создаваемое в элементе

21 давление не может передаваться наружу. Другим торцовым концом элемент 21 пропущен через выполненное в поршне 11 соос- ное отверстие м закреплен с помощью резьбовой гайки 22, которая может быть выполнена в качестве шлицевой гайки или гайки с отверстием. При этом резьбовая гайка

22 внутренней плоской поверхностью опирается на сопряженную поверхность выполненного в поршне 11 углубления и уплотнена в этом месте так, что создающееся в поршневой полости 23 давление не может передаваться на наружную сторону элемента 21. На связанном с резьбовой гайкой 2 конце элемент 21 на внутренней стороне снабжен выполненным в виде упорного кольца 2А упорным элементом, на который торцовой стороной опирается винтовая пружина 25 сжатия, представляющая

собой возвратную пружину. Пружина 25 простирается в полость элемента 21, что позволяет рассматривать элемент 21 как направляющую пружину трубу. Элемент 21 связывает корпус 15 и тем самым головку

18 с поршнем 11, так что действующие между этими деталями растягивающие силы воспринимаются элементом21. Однако элемент 21 не воспринимает силы сжатия. Сила сжатия воспринимается внутренней цилиндрической трубой 9. Винтовая пружина 25 сжатия другим концом опирается на крепежный элемент 26, выполненный на анут- реннем свободном конце выполненного в виде штанги дополнительного цилиндрического элемента 27. Другой к.о нец элемента 27 пропущен через выполненное в днище 2 отверстие и надежно зафиксирован от вытягивания с помощью стопорного кольца 28. Выполненное на внутренней сторонеуплотнение 29 в этом месте предотвращает передачу давления из поршневой полости 23 наружу.

Вследствие описанной установки винтовая пружина 25 сжатия стремится перемещать поршень 11 в направлении днища 2 и тем самым вдвигать внутреннюю трубу 9. Это и происходит тогда, когда установочно- разгрузочный клапан 17 включен на разгрузку. В этом случае находящаяся в

поршневой полости 23 жидкость под действием винтовой пружины 25 сжатия вытесняется поршнем 11 в полость элемента 21, где для этого есть еще достаточно места, через нее вверх в направлении установочно-разгрузочного клапана 17 и далее наружу. В обратном направлении, т.е. когда стойка используется для опоры кровли, установочно- разгрузочный клапан 17 включают на установку., вследствие чего рабочая среда

(обычно простая вода) подается из установочно-разгрузочного клапана в полость элемента 21 и дальше поршневую полость 23. Ири этом поршень 11 и внутренняя труба 9 вместе с установленными на ней деталями выдвигается до упора головки 18 в кровлю. Бели, однако, длина стойки недостаточна, то лишь пружина 25 полностью сжимается и препятствует дальнейшему выдвижению внутренней цилиндрической трубы 9. Наружная цилиндрическая труба 1 и кольцевой буртик 7 при этом не подвергаются растягивающей нагрузке. Нет необходимости в размещении упорной втулки между внутренней цилиндрической трубой 9 и наружной цилиндрической трубой 1. Таким образом возможно избежать повреждений поверхностей, которые могут вызываться такой втулкой.

Размещенная на наружной поверхности 30 наружной цилиндрической трубы 1 рукоятка 31 выполнена составной, благодаря чему можно зажимать на наружной поверхности 30 и перемещать по ней.

: Стойка согласно фиг.2 отличается от стойки согласно фиг. 1 лишь тем, что головка 1Јf выполнена цельной и корпуса 15 устано- во|чно-разгрузочного клапа-на 17 образован ча;стью 32,размещенной на наружной по- вбрхности 30 наружной цилиндрической трубы 1 рукоятки 31. Установочно-разгру- зо|чный клапан 17 через герметично соединенную с частью 32 высоконапорной гибкий шланг 33 связан с соединительным элементом 34, выполненным в виде наружного кулачка на днище 2. Через соединительный элемент 34 и примыкающую к нему часть днища 2 пропущено выходящее в поршневую полость 23 отверстие 35, которое проходит под выполненной в днище 2 кольцевой канавкой для приема наружной цилиндрической трубы 1, так что оно не соприкасается с соответственной зоной уплотнения 3. Рудничная стойка по фиг.2 раротает тем же образом, что и стойка со- фиг. 1. Стойка согласно фиг.2 имеет то преимущество, что и при большой длине выдвижения внутренней цилиндрической тру|бы 9 установочно-разгрузочный клапан 17 ;всегда легко доступен и высота его размещения не меняется.

Стойка согласно фиг.З отличается от стойки согласно фиг, 1 тем, что поршень 11 снабжен редукционным клапаном 36, вход которого сообщается с поршневой полостью 23 через отверстие 37, а его выход сообщается через отверстие 38 со штоковой полостью 39 между наружной цилиндрической трубой 1 и внутренней цилиндрической трубой 9. При этом выход отверстия 38 находится над уплотнительным кольцом 14, так что возможен беспрепятственный доступ к штоковой полости 39. Кроме того, кольцевой буртик 7 снабжен по меньшей 5 мере одним разгрузочным отверстием 40, сообщающимся со штоковой полостью 39 с атмосферой. Размещенный на поршне 11 редукционный клапан 36 обычно служат для того, чтобы при перегрузке обеспечить

0 вдвижение внутренней цилиндрической трубы 9 на определенный путь, необходимый для снижения перегрузки тем, что кла- пан 36 выпускает рабочую среду из порщдчеаой полости 23. Стойка согласно

5 фиг.З позволяет снижать избыточное давление в-поршневой полости 23 через отверстие 37, редукционный клапан 36, выходное отверстие 38 и штоковую полость 39, причем обычно используемая в качестве рабо0 чей среды вода входит в штоковую полость 39, вследствие чего находящаяся в полости и 39 грязь вымывается. Выходящая из отверстия 38 вода может покидать штоковую полость 39 через разгрузочное отверстие

5 40. При этом очистку можно осуществлять не только в случае перегрузки стойки, но возможно и специальное создание избыточного давления в рабочей среде. Таким образом, предлагаемая стойка впервые

0 позволяет осуществить промывку штоковой полости 39.

Стойка согласно фиг.4 отличается от стойки согласно фиг.2 тем, что поршень 11, как и при форме выполнения согласно фиг.З,

5 снабжен редукционным клапаном 36 и соответственными другими конструкционными признаками.

Стойка согласно фиг.5 отличается от стоек согласно фиг. 1-4 тем, что поршень 11

0 выполнен составным в поперечном направлении из связанной с концом цилиндриче- ского,элемента 21 плиты 41 и связанного с последней упорного элемента 24 и снабжен предохранительным клапаном 42. Плита 41,

5 как и поршень 11, согласно остальным формам выполнения через уплотнение 12 с торцовой стороны связана с внутренней цилиндрической трубой 9. Плита 41 выполнена с центричным отверстием с резьбой,в

0 которую ввинчен и в которой уплотнен снабженный соответствующей резьбой элемент 21, Упорный элемент 24 привинчен к плите 41 на ее обращенной к поршневой полости 23 торцовой стороне при помощи винтов 43.

5 Винты 43 уплотнены так, что давление не может передаваться из поршневой полости 23 на наружную сторону элемента 21 и таким образом в полость 44. Вследствие наличия рабочей среды, т.е. воды, в полости 44 . повысился бы общий вес стойки.

Упорный элемент 24 в данной стойке выполнен с центральным отверстием 45, имеющим несколько меньший диаметр, чем внутренний диаметр элемента 21, так что размещенная в элементе 21 винтовая пружина 25 сжатия своим торцовым концом может опираться на упорный элемент 24 в зоне центрального отверстия 45. Упорный элемент 24 выполнен с углублением 46 и имеет днище 47. В выполненном в днище 47 отверстии предохранительных клапан 42 размещен настолько глубоко-, что не заходит за верхний край 48 углубления 46. Это обеспечивает то, что в том случае, когда поршень 11 находится непосредственно на днище 2, нагрузка не действует на предохранительный клапан 42.

Предохранительный клапан 42 сообщается со штоковой полостью 39 через отверстие 49. Для этого отверстие 49 выполнено над направляющим кольцом 50 и уплотни- тельным кольцом 14 и выходит в штоковую полость 39, так что рабочая среда может беспрепятственно выходить. Связанная с поршневой полостью 23 входная сторона предохранительного клапана 42 не изображена и предусмотрена непосредственно на самом клапане. Предохранительный клапан 42 снабжен служащим для его управления кулачком 51, который рабочим колесом 52 прилегает к наружной поверхности выполненного виде штанги или трубы элемента 27, причем тогда предохранительный клапан 42 закрыт. Элемент 27 может быть выполнен как в стойках согласно фиг.1-4. В стойках согласно фиг. 1-4 в случае полного выдвижения внутренней цилиндрической трубы 9 винтовая пружина 25 сжатия полностью сжимается, причем элемент 27 подвергается растягивающей силе от опорной нагрузки стойки. Однако в стойке согласно фиг.5 такой оказываемой на элемент 27 и винтовую пружину 25 сжатия нагрузки нет, так как элемент 27 выполнен с кольцевой канавкой 53, которая выполнена аксиально так, что в том случае, когда внутренняя труба 9 выдвинута настолько, что винтовая пружина 25 сжатия почти полностью сжата, кулачок 51 входит в кольцевую канавку 53 и открывает предохранительный клапан 42. Таким образом, давление в поршневой полости 23 снижается, и рабочая среда вытесняется через отверстие 49 в штоковую полость 39 и дальше в атмосферу, например, через выполненные в кольцевом буртике 7 разгрузочные отверстия 40. Дальнейшее выдвижение внутренней цилиндрической трубы 9 невозможно, и поэтому на элемент 27 действует лишь создаваемая сравнительно малой силой

винтовой пружины 25 сжатия растягивающая нагрузка. Поэтому и возможно выполнение элемента 27 в виде трубы, которая своей обращенной к днищу 2 торцовой стороной размещена в выполненном в днище 2 углублении и там уплотнена. На этом участке она может быть снабжена не изображенной резьбой, в которую вставлена снаружи пропущенная через днище 2 резьбовая

0 пробка 54, удерживающая элемент 27 в аксиальном направлении. В случае необходимости выполненный в виде трубы элемент 27 на своей свободной торцовой стороне может быть выполнен открытым и иметь по5 перечные отверстия 55, так что воздействие создаваемого находящейся в поршневой полости 23 рабочей средой давления на элемент 27 также предотвращается.

Стойка согласно фиг.6 отличается от

0 стоек согласно фиг.1-4 тем, что поршень 11 выполнен как в стойке согласно фиг.5, элемент выполнен в виде трубы и возвратная пружина 25 выполнена в виде винтовой пружины растяжения, простирающейся в поло5 сти элемента 21 с одной и элемента 27 с другой стороны, и одним концом закреплена на головке 18 или на корпусе 15, а другим концом - на резьбовой пробке 54, В этой форме выполнения находящаяся под на0 грузкой растягивания пружина 25 стремится стягиваться и тем самым сближать головку 18 и днище 2, вследствие чегс при отсутствии давления внутренняя труба 9 двигается. В стойке согласно фиг.6 элемент

5 27 одновременно служит в качестве управ- .ляющей штанги для предохранительного клапана 42, так как в том случае, если внутренняя труба 9 выдвинута до допустимого предела, кулачок 51 предохранительного

0 клапана 42 достигает конца 56 элемента 27, вследствие чего кулачок 51 может свободно выдвигаться и вышеописанным образом открывать предохранительный клапан 42. При сохранении этого эффекта возможно выпол5 нять элемент 27 с большей длиной, если одновременно выполнять в месте 56 или углубление, или шлиц, или канавку. Формула изобретения 1. Гидравлическая рудничная стойка,

0 содержащая наружную цилиндрическую трубу, нижний конец которой жестко соединен с днищем, а верхний - с кольцевым буртиком, . установленную в наружной цилиндрической трубе с возможностью акси5 ального перемещения внутреннюю цилиндрическую трубу с головкой на одном конце и уплотненным относительно внутренней стенки наружной цилиндрической трубы поршнем на другом, направляющее кольцо для внутренней цилиндрической трубы, установленное в кольцевом буртике, по- лы|й цилиндрический элемент, установленный по оси стойки между головкой и прршнем, возвратную пружину, ограничи- рабочего хода, установочно-разгрузоч- клапан со входом и выходом, сообщенный с поршневой полостью, о т л и- чфющаяся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации стойки, днище, коль- цервой буртик, головка и поршень выполнены) с кольцевыми уплотненными канавками дл|я установки торцов наружной и внутренней цилиндрических труб и связаны с последними разъемными .соединениями, при этом ограничитель рабочего хода выполнен в виде установленного соосно с наружной и внутренней цилиндрическими трубами в по- лс|м цилиндрическом элементе дополнительного цилиндрического элемента, поджатого возвратной пружиной, пропущенного через поршень и одним концом жестко прикрепленного к днищу, полость внутренней цилиндрической трубы герметично уплотнена относительно поршневой полости-, с которой сообщены вход и выход установочно-разгрузочного клапана, а кольцевой буртик выполнен с разгрузочным отверстием для сообщения штоковой полости с Атмосферой.

2. Стойка по п.1,отличающаяся тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен в виде штанги, свободный конец которой снабжен крепежным элементом для возвратной пружины, выполненной в виде пружины сжатия.

3. Стойка по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что по меньшей мере размещенное между поршнем и внутренней цилиндрической трубой уплотнение выполнено гидравлическим с возможностью его затвердевания и уплотнения при комнатной температуре и сжижения при температуре 150-250°С.

4. Стойка по пп.1-3, отличающая- с я тем, что цилиндрический элемент ввинчен в головку и связан с поршнем посредством резьбовой гайки, аксиально опертой на поршень.

5. Стойка по пп.1-4, отличаю щ а я - с я тем, что содержит установленный кон- центрично относительно дополнительного цилиндрического элемента .упорный элемент для опоры пружины сжатия.

6. Стойка по п.5, отличающаяся- тем, что упорный элемент выполнен на обращенном к поршню конце цилиндрического элемента.

7. Стойка по п.5. отличающаяся тем, что упорный элемент выполнен на поршне.

8. Стойка по п.5, отличающаяся тем, что упорный элемент выполнен в качестве связанного с поршнем элемента,

9. Стойка по пп.5-8, отличающая- 5 с я тем, что винтовая пружина сжатия выполнена из проволоки с прямоугольным поперечным сечением.

10. Стойка по пп.5-8, отличаю щ а я- с я тем, что винтовая пружина сжатия вы- 0 полнена из проволоки с квадратным поперечным сечением.

11. Стойка по пп.1-10, отличающ а- я с я тем, что дополнительный цилиндрический элемент закреплен на днище 5 разьемно.

12. Стойка по пп.1-11, отличающаяся тем, что корпус установочно-разгрузочного клапана установлен в головке.

13. Стойка по пп.1-12. отличающ а« 0 я с я тем, что она снабжена составной установленной с возможностью фиксации и перемещения на наружной поверхности наружной цилиндрической трубы рукояткой, при этом одна часть последней выполнена в 5 виде корпуса установочно-раэгрузочного клапана, соединенного с поршневой полостью посредством гибкого высоконапорного шланга, сообщенного с ним, выполненного в днище отверстия и размещенного на нем 0 соединительного элемента.

14. Стойка по пп.1-3, отличающая- с я тем, что поршень снабжен редукционным клапаном, вход которого сообщен с поршневой полостью, а выход - со штоко- 5 вой полостью.

15.-Стойка по п. 14, от л и ч аю щ а я с я тем, что редукционный клапан установлен на противоположной от поршневой полости стороне поршня.

0 16. Стойка по п. 15, отличающаяся тем, что вход и выход редукционного клапана сообщены с поршневой полостью и со штоковой полостью, при этом отверстие, которым соединен выходе последней, распо5 ложено выше уплотняющего поршень кольца. 17. Стойка по п. 16, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что поршень снабжен предохранительным клапаном, установленным с возможностью управления с помощью до0 полнительного цилиндрического элемента выполненного в виде трубы и установленного с возможностью захода в цилиндрический элемент по крайней мере во вдвинутом состоянии стойки.

518. Стойка по п.17, от л и ч а ю щ а я с я тем, что предохранительный клапан снабжен управляющим кулачком, расположенным с возможностью взаимодействия с поверхностью дополнительного цилиндрического элемента.

19. Стойка по п. 18, о т л и ч а го щ а я с я тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен с кольцевой канавкой для управления управляющим кулачком.

20. Стойка по п. 18, от л ича ющаяся тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен с углублением для управления управляющим кулачком.

21. Стойка по п.18, отличающаяся тем, что дополнительный цилиндрический элемент выполнен со шлицем для управления управляющим кулачком.

0

22. Стойка по пп. 18-21, о т л и ч а ю щ а- я с я тем, что на обращенной к поршневой полости стороне поршня выполнено углубление, в котором размещен предохранительный клапан, выход которого сообщен со штоковой полостью.

23. Стойка по пп.18-22, отличающаяся тем. что поршень выполнен составным в поперечном направлении из связанной с концом цилиндрического элемента плиты и упорного элемента, аксиально примкнувшего к ней со стороны поршневой полости.

Использование: для крепления очистных горных.выработок. Сущность изобретения: гидравлическая рудничная стойка содержит наружную цилиндрическую трубу, нижний конец которой сварен с днищем, а верхний конец снабжен кольцевым буртиком, установленную в наружной цилиндри- черкой трубе с возможностью аксиального перемещения внутреннюю цилиндрическую трубу с головкой, имеющую уплотнен- ный к внутренней стенке наружной цилиндрической трубы поршень и выполненное в кольцевом буртике направляющее кольцо, цилиндрический элемент, выполненный между головкой и поршнем, возвратную пружину, внутренний ограничивающий рабочий ход элемент, установоч- но-разгрузочный клапан, напорное пространство, выполненное между днищем и поршнем, и рукоятку. Отличительная особенность заключается в том, что торцовые стороны наружной и внутренней цилиндрических труб разъемно соединены с соответственными насадками или торцовыми канавками, выполненными на кольцевом буртике, поршне, головке и днище, и уплотнены по меньшей мере на поршне, головке и днище. Причем стойка снабжена установленным соосно с наружной и внутренней цилиндрическими трубами дополнительным цилиндрическим элементом, снабженным возвратной пружиной, пропущенным через поршень и одним концом закрепленным на днище. 22 з.п, ф-лы, 6 ил. СП С

г

2 2222%Rf

а

в

(ptfff.1

5

фи $2

ss

и .. fcfe BH

1

СрМР.5

сриаб