Насос для гидравлической стойки Советский патент 1977 года по МПК E21D15/44 

(54) НАСОС ДЛЯ ШДРАВЛИЧЕСКОЙ СТОЙКИ

Изобретение относится к подземной добыче полезных ископаемых и-может быть использовано в гидравлических стойках призабойной крепи.

Известны поршневые жидкостные насосы, используемые для установки гидростоек, у которых насос, смонтированный внутри стойки, производит перекачивание рабочей жидкости из резервуара в штоке стойки в напорную полость корпуса стойки и приводится в действие вращением рукоятки привода (1.

Однако ручной привод- ограничивает усилие предварительного распора гидростоек и требует дополнительных затрат труда.

Известны также гидростойки, у которых для раздвижки и распора гидростоек применяются гидропиевматические аккумуляторы, устанавливаемые в выдвижной части гидростойки |2.

Раздвижка и податливость стойки создается за счет выдвижения и оседания плунжера, внутри которого размешена эластичная оболочка.

Такое конструктивное исполнение стойки требует устаноЬки аккумулятора в выдвижной части, что значительно снижает ее раздвижность.

Наиболее близким к описываемому изобретению из известных конструкций является насос для гидравлических стоек, встроенный в поршне гидростойки. Насос имеет насосную камеру с легкокипящей жидкост., распределительные клапаны, нагревательный элемент J3J.

Нагрев легкокипящей жидкости осуществляется нагревательным элементом, работающим на электрическом токе. При нагревании легкокипящей жидкости эластичная оболочка увеличивается в объеме и вытесняет рабочую жидкость из насосной камеры. После прекрашения подогрева пегкокипящая жидкость охлаждается рабочей жидкостью, эластичная оболочка уменьшается в объеме и происходит всасывание в насосную .камеру новой порции рабочей жидкости.

Но такой насос отличается длительностью

охлаждения легкокт1ящей жидкости с помощью рабочей жидкости. Особенно это сказывается в начале всасывания, когда эластичная оболочка, расширившись в предыдущем цикле, вытеснила из насосной камеры рабочую жидкость. Кроме того, эластичная обопочка.разделяющая легкокипящую и рабочую жидкости, затрудняет теплообмен между иими. Нагревательный элемент работает только при расширении эластичной оболочки, а при уменьшении объема - пассивно охлаждается, увеличивая

инерцию системы. в результате жидкость под поршень сидроцилиндра поступает порциями с бальшнмн паузами. Такая работа насоса неэффективна к ocHOBFibie показатели гидростойки в целом. Цель изобретения - повышение производительности работы насоса. Указанная цель достигается тем, что эластичная емкость посредством иагревательHoio элемента разделена на части, герметично изолированные друг от друга и которые пооче редно нагревают рабочую жидкость в рабочую полость стойки. При этом нагревательный элемент вь,молнен в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи. На чертеже показана схема насоса для гидравлической стойки. Иасос состоит из насосной камеры I, выполненной D поршне 2 гидроцилиндра 3. В насосной камере помещена эластичная емкость 4, содержащая легкокнпящую жидкость. Эластичпая емкость разделена на части, герметичнд изолированные друг от друга посредством полупроводниковой термоэлектрической батареи 5. Термоэлектрическая батарея имеет развитую поверхность теплообмена в виде радиаторов 6, к которым по периметру герметично крепится эластичная емкость. Радиаторы иеподвиж:,о закреплены в насосной камере. Питание термоэлектрической батареи осуществляется постоян ным электрическим током по токоподводам 7. Насосная камера сообщается с резервуаром 8рабочей жидкости и поршневой нолостью 9гидроциляндра через каналы 10, имеющие всасывающие I и нагнетательные 12 клапаны. При подключении термоэлектрической батареи 5 к источнику постоянного электрического тока,-в зависимости от направления тока, происходят нагрев одной и охлаждение другой поверхности батареи 5 и, соответственно, нагрев или охлаждение радиаторов 6. Посредством радиаторов происходит нагрев или охлаждение легкокипящей жидкости. При нагреве давление паров легкокипящей жидкости, заключенной в эластичную емкость 4, увеличивается, вследствие чего эластичная емкость увеличивается в объеме, вытесняя рабочую жидкость из насосной ка.меры в поршневую полость 9. Одновременно в другой части насосной камеры происходит охлаждение легкокипящей жидкости. В результате охлаждения давление паров легкокнпящей жидкости уменьшается, и уменьшается, объем эластичной емкости. В насосной камере создается ра;1режение, что приводит к всасыванию рабочей жидкости из резервуара 8. Отбор тенла производится термоэлектрической батареей посредством радиатора и, частично рабочей жидкостью, шктупаюн1ей в насосную камеру через стенку эластичной г;мкостн. 11ри достижении эластичной емкостью конечного положения |и..1ярность электрического тока меняется, при этом изменяется направление теплового потока через полупроводниковую термоэлектрическую батарею. Изменение полярности электрического тока произвЬдится автоматически, например, с помощью конечных выключателей. Наличие полупроводниковой термоэлектрической батареи повышает производительность и КПД насоса. Повышение КПД происходит вследствие того, что при охлаждении легкокипящей жидкости теплота не отводится полностью жидкостью, как в известном устройстве, а передается через термобатарею в нагреваемую часть насосной кдмеры. В результате нагрев легкокипящей жидкости осуществляется не только теп,потой, выделившейся в термобатарее (теплота Джоуля), но и теплотой, передаваемой через термобатарею (теплота Пельтье). Формула изобретения 1.Насос для гидравл.ической стойки, включающий насосную камеру, эластичную емкость, с легкокипящей жидкостью, распределительные клапаны и нагревательный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, эластичная емкость посредством нагревательного элемента разделена на части, герметично изолированные друг от друга. 2.Насос для гидравлической стойки по п. I, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде полупроводниковой термоэлекгрической батареи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент ФРГ № 97I8I2, кл. 5 С, 10/01, 1959. 2.Иванов И. Ф. и др. Управление горным авлением в лавах крутых пластов Донбасса онецк, «Донбасс, 1972, с. 33-34. 3.Патент ФРГ № 1052934, кл. 5 С, 10/01, 959.