Гидравлическая стойка Советский патент 1981 года по МПК E21D15/44 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОИКА

1

Изобретение относится к гарному делу, в частности к средствам для крепления горных выработок.

Известно устройство для крепления горных выработок, включающее гидростойку и предохранительный клапан, содержащий корпус, пружину и порщень с конической поверхностью 1 .

Однако предохранительный клапан плохо предохраняет гидростойку от мгновенных динамических нагруз.ок, так как сливное отверстие открывается после ударной волны, уже оказавшей воздействие на стенки гидроцилиндра.

Известна также гидравлическая стойка, включающая цилиндр, полый шток с поршнем, в котором выполнена конусная полость для прохода жидкости, демпферное устройство и дросселирующий механизм, содержащий сливные отверстия 2.

Такая гидравлическая стойка конструктивно сложна, что снижает надежность ее работы.

Целью изобретения является упрощение конструкции гидростойки, работающей в ,условиях динамических-нагрузок.

Цель достигается тем, что гидростойка снабжена волноводом с тоническим наконечником, размещенным в конусной полости порщня и подпружиненным захватом, размещенным внутри поршня, при этом волновод установлен в полости штока с возможностью перемещения относительно щтока, а сливные отверстия дросселирующ,его механизма выполнены в поршне и связаны с его конусной полостью.

При возникновении удара на головку 0 гидравлической стойки ударная нагрузка передается одновременно через упругий опорный элемент на волновод и шток. ВолновЬд выполнен из жесткого стального материала модуль упругости которого выще, чем модуль упругости материала пустотелого што5ка. Поэтому ударная волна последовательно через волновод и наконечник волновода проходит быстрее во времени до жидкости, находящейся в рабочей полости гидроцилиндра, чем ударная волна, проходящая до жидкости через щток и поршень. В связи с этим наконечник волновода при ударной нагрузке выдвигается относительно поршня и открывает в последнем дополнительные отверстия для слива жидкости через сливной канал в штоке из рабочего объема гидроцилиндра. Формирование ударной волны на жидкость через поршень имеет некоторое смещение во времени от действия наконечника волновода, поэтому ударная волна распространяется в рабочей полости уже при пониженном давлении и не оказывает разрушающего воздействия на стенки гидроцилиндра так же, как и при действии ударной волны, образованной от наконечника волновода.

На чертеже представлен вертикальный разрез гидростойки, содержащей гидроцилиндр 1, внутри которого помещен с возможностью относительного перемещения поршень 2 с конусной полностью для прохода жидкости, соединенный жестко с пустотелым штоком. 3, внутри которого помещен волновод 4 круглого сечения. Демпфирующее устройство 5, выполненное, например, из пластмассы, соединено жестко с одной стороны с головкой 6 гидростойки и пустотелым штоком, с другой стороны с подвижно установленным в штоке волноводом 4. Волновод содержит наконечник 7, имеющий форму усеченного конуса, регулируюший слив жидкости из рабочей полости гидроцИлиндра 1 через дросселирующий механизм, содержащий сливные отверстия 8 и сливной канал 9 в штоке 3. Возврат волновода в верхнее положение, что соответствует закрытию отверстий 8, осуществляется захватами 10, например, круглого сечения посредством упругого элемента 11. Для слива жидкости в гидравлической стойке предусмотрен предохранительный клапан 12.

Устройство работает следующим образом.

Ударная нагрузка от головки 6 гидростойки передается через демпфирующее устройство 5 на волновод 4 и пустотелый шток 3 о.ановременно. Скорость распространения упругой волны по волноводу больше скорости распространения упругой волны по пустотелЬму штоку. Волновод, перемешаясь относительно штока, смещает наконечник 7 относительно поршня 2 и открываются отверстия 8, через которые жидкость из рабочей полости гидроцилиндра 1 попадает в сливной канал 9. Упругая волна, сформированная нижней поверхностью наконечника 7 волновода 4, успевает рассеяться до подхода к стенка.м гидроцилиндра, поэтому не представляет для них опасности.

Вторичная упругая волна, передаваемая от демпфирующего устройства Е по щтоку 3 и формируемая нижней поверхностью поршня 2, идет в жидкости рабочей полости гидроцилиндра с запаздыванием во времени. Смещения во времени между ударной волной от наконечника волновода и ударной волной от поршня достаточно для того, чтобы часть жидкости вытекла через отверстия 8 и сливной канал 9 и давление в рабочей полости гидроцилиндра снизилось. В результате ударная волна от нижней поверхности порщня распространяется в рабочей полости гидроцилиндра при пониженном давлении, не оказывая разрушающего воздействия на стенки гидроцилиндра и открывая для слива жидкости предохранительный клапан Г2.

Установление волновода 4 в первоначальное нормальное положение, соответствующее закрытию отверстий 8 наконечником 7, осуществляется с помощью захватов 10, которые перемещаются от действия упругого элемента 11 при понижении давления в рабочей полости гидроцилиндра.

После действия мгновенной динамической нагрузки на гидростойку последняя продолжает надежно выполнять свои функции

по поддержанию кровли горной выработки. Предлагаемая конструкция позволяет автоматически предохранять гидравлическую стойку от разрушения под воздействием горных ударов и восстанавливать ее в рабочее состояние. Такая конструкция по сравнению с известными более надежна в работе и позволяет повысить надежность горной выработки в целом. Вследствие этого в условиях тяжелых кровель понижается аварийно.сть крепи горных выработок на 10%.

Формула изобретения

Гидравлическая стойка, включающая цилиндр, полый щток с порщнем, в котором выполнена конусная полость для прохода жидкости, демпферное устройство и дросселирующий механизм, содержащий сливные отверстия, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности гидростойки,

Q работающей в условиях динамических нагрузок, она снабжена волноводом с коническим наконечником, размещенным в конусной полости поршня, и подпружиненным захватом, размещенным внутри поршня, при этом волновод установлен в полости штока

5 с возможностью перемещения относительно щтока, а силовые отверстия дросселирующего механизма выполнены в поршне и связаны с его конусной полостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке, № 2135555/03, кл. Е 21 D 15/44, 1975 (прототип).