Устройство для контроля настройки давления срабатывания клапанов шахтных крепей Советский патент 1980 года по МПК E21D15/59 

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в устройствах для испытания и настройки клапанных систем шахтных крепей.

Известно устройство для зарядки гид. ростоек, включающее корпус, переходник, рукоятку управления, при этом в корпусе размещен поршень со штоком, распределительное устройство в виде подпружиненного золотника, связанного с рукояткой управления 1.

Такое устройство позволяет осуществлять контроль давления гидростоек, однако оно громоздко и в шахте практически не применяется.

Наиболее близким к изобретению решением по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля настройки давления срабатывания клапанов шахтных крепей, включающее блок управления, обратные клапаны, манометр, корпус с размещенными в нем золотниковым распределителем и мультипликатором с управляюшими проточками, полости управления, каналы, полости высокого и низкого давления 2.

Недостатком известного устройства является то, что пояски золотника, перекрывая рабочие окна, не могут надежно предотврашать перетока рабочей жидкости, так как расстояния между окнами малы. При увеличении расстояния между ними пропорционально увеличивается длина золотника и габариты корпуса.

Малые расстояния между пятью рабочими окнами мультипликатора существенно ограничивают ход дифференцированного поршня. В этом случае для обеспечения требуемого расхода необходим поршень больщего диаметра. Увеличение длины хода возможно за счет увеличения расстояния между рабочими окнами. В первом случае возрастают утечки рабочей жидкости и увеличивает15ся поперечное сечение корпуса, во втором - существенно возрастает длина корпуса.

Уменьшение расстояния между окнами при постоянном расходе рабочей жидкости и коэффициенте мультипликации ведет к

20 увеличению частоты ходов поршня и золотника в единицу времени и, следовательно, к быстрому износу подвижных частей, понижению надежности устройства, а увеличение - к возрастанию габаритов и массы. Обеспечение оптимального расхода, уменьшение утечек рабочей жидкости при заданном давлении, уменьшение габаритов и массы устройства, упрощение конструкции наиболее рационально могут быть достигнуты путем сокращения до минимума числа рабочих окон в корпусе управляющих проточек на золотнике и поршне. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности устройства в работе. Цель достигается тем, что полости высокого давления золотникового распределителя и мультипликатора соединены с напорной магистралью через обратные клапаны постоянно, а их полости управления - попеременно через управляющие проточки соответственно мультипликатора и золотникового распределителя. На чертеже изображено предложенное устройство, продольный разрез. Устройство для контроля настройки давления срабатывания предохранительных клапанов гидрофицированных шахтных крепей имеет форму пистолета. В корпусе 1 устройства выполнены гнезда для подсоединения к напорной 2 и сливной 3 магистралям гидросистемы крепи и гнездо 4 для подсоединения к гидроблоку гидростойки крепи. В корпусе имеются каналы 5-14 и рабочие окна 15-20. В вертикальной расточке корпуса 1 размещен порщень 21 с проточкой 22 и штоком 23, образующий с корпусом полости низкого 24, рабочего 25 и высокого 26 давлений, причем последняя через каналы 6 и 8 и обратные клапаны 27 и 28 сообщена с гнездом 4 и гнездом для подсоединения к напорной магистрали 2. В горизонтальной расточке корпуса подвижно размещен золотник 29 с управляющей проточкой 30, гидравлически взаимодействующий с рабочими окнами 18, 19 и 20 и образующий с корпусом двухпозиционный трехлинейный гидравлически управляемый гидрораспределитель с полостями 31 и 32 управления. Соосно с золотником 29 в корпусе 1 прецизионно размещен плунжер 33, один торец которого упирается в торец золотника 29, а второй торец образует с корпусом полость 34, сообщенную каналами 7 и8 с камерой высокого давления 26 мультипликатора. Полость 34 превращается в дополнительную полость высокого давления, полости 31 и 32 - соответственно в полости низкого и рабочего давлений, а само устройство становится автоматически работающим от давления гидросистемы крепи. Устройство позволяет осуществить распор индивидуальных гидростоек с внешним давлением, равным давлению рабочего сопротивления и контроль настройки давления срабатывания предохранительных клапанов всех типов гидростоек. Для оперативного контроля давления между гнездом 4 и выходным обратным клапаном 27 подсоединен манометр 35. Устройство для контроля настройки давления срабатывания клапанов шахтных крепей работает следующим образом. Из гнезда гидроблока, соединяющего через гидрозамок порщневую полость гидростойки с гидросетью крепи, извлекают штуцер рукава высокого давления и подсоединяют последний к гнезду 2 входа рабочей жидкости в устройство. Сливное гнездо 3 подсоединяют к сливной магистрали крепи или оставляют сообщенным с атмосферой Установленный на выходе магистрали 2 кран (не показан) переключают на подачу рабочей жидкости. Рабочая жидкость под рабочим давлением из гнезда 2 по каналу 13, через рабочие окна 18 и 19 и проточку 30 золотника по каналу 12 поступает в полость 25 и перемешает порщень 21, вытесняя при этом рабочую жидкость из полости 26 высокого давления по каналу 27 через гнездо 4, по рукаву высокого давления, через гидрозамок гидроблока в порщневую полость стойки, повышая в последней давление до срабатывания предохранительного клапана гидроблока стойки. Максимальное давление, показываемое при этом манометром 35, является давлением срабатывания предохранительного клапана и давлением действительного рабочего сопротивления гидростойки. Если для определения давления срабатывания клапана одного хода поршня 21 не хватает, то он в конце хода своей проточкой 22 соединяет рабочие окна 16 и 15 и обеспечивает истечение рабочей жидкости из правой полости управления золотника 29, по каналу 14, через окно 16, проточку 22, окно 15 и полость 3 по каналу бив сливную магистраль по каналу 10. Рабочая жидкость поступает из напорной магистрали 2, через обратный клапан 28 и по каналу 7 в полость высокого давления 34 и действует на левый торец плунжера 33, который своим правым торцом, воздействуя на золотник 29, перемещает его вправо. Золотник 29 в крайнем правом положении проточкой 30 соединяет между собой рабочие окна 19 и 20 и открывает свободное истечение рабочей жидкости из камеры 25 по каналу 12, через окно 19, проточку 30 и окно 20, по каналу 6, через окно 15, по каналу 10 в камеру низКОГО давления 24 в сливную магистраль. Порщень 21 перемещается вверх под действием давления жидкости, поступающей из напорной магистрали через клапан 28 и по каналу 8 в полость 26 высокого давления и воздействующей на торцовую площадь штока 23. Порщень 21 возвращается в исходное положение и своей проточкой 22 открывает доступ рабочей жидкости из напорной магистрали по каналам 13 и 11, через окно 17, проточку 22, окно 16 и по каналу 14 в полость 32 управления золотника 29, который под воздействием давления жидкости перемещается влево и вытесняет жидкость из камеры 31 управления по каналу 6,