Гидросистема шахтной механизированнойКРЕпи Советский патент 1981 года по МПК E21D23/16 

(54) ГИДРОСИСТЕМА ШАХТНОЙ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ

I

Изобретение предназначено для использования в горной промышленности для шахтных механизированных и автоматизированных крепей с реверсируемыми гидромагистралями.

Известна гидросистема механизированной крепи, включающая насосную станцию, подключенные к ней через гидрораспределитель гидромагистрали и параллельно подключенные к гидромагистралям комплекты гидрооборудования секций крепи. Сливная гидромагистраль в известной гидросистеме соединена с баком одним концом, а второй ее конец, находящийся после подключенных к ней комплектов гидрооборудования секций крепи, заглущен 1.

Недостатком указанной гидросистемы является то, что в ней возможны случаи недопустимо большого повышения давления в сливной гидромагистрали, вызывающего аварийную ситуацию.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является гидросистема крепи, которая содержит насосную станцию, подключенные к ней через входы и выходы гидрораспределителя (гидравлический пульт управления)

реверсируемые гидромагистрали, параллельно подключенные к гидромагистралям комплекты гидрооборудования секций крепи, и предохранительный клапан, подключенный к сливной магистрали и размещенный в гидравлическом пульте управления 2.

Недостатком данного устройства является то, что при реверсировании гидромагистралей, после чего напорная гидромагистраль (без устройства ограничения давления) становится сливной, не обеспечивает)Q ся защита этой магистрали от перегрузок. Цель изббретения - повышение надежности и безопасности работы за счет ограничения забросов давления на сливе.

Эта цель достигается тем, что гидросистема снабжена устройством защиты от

45 забросов давления на сливе, выполненным в виде предохранительного клапана и дополнительного гидрораспределителя, подсоединенных к гидромагистралям в наиболее удаленной от насосной станции точке, причем входы дополнительного гидрораспре20 делителя соединены с гидромагистралями,

а выход - с предохранительным клапаном.

Дополнителы;ый гидрораспределитель

может быть выполнен трехпозиционным с пружинным возвратом в среднее положение и снабжен двумя соединенными с гидромагистралями полостями управления. Этот гидрораспределитель может быть также выполнен в виде двух запирающих гидромагистрали гидрозамков с блокирующими и управляющими полостями, причем каждая гидромагистраль соединена с блокирующей полостью своего гидрозамка и с управляющей полостью другого гидрозамка. На фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема гидросистемы; на фиг. 2 - принципиальная гидравлическая схема дополнительного гидрораспределителя, на фиг. 3 - конструктивная схема дополнительного гидрораспределителя; на фиг. 4 - принципиальная гидравлическая схема подключения предохранительного кла пана к гидромагистралям посредством гидрозамков; на фиг. 5 - конструктивная схема гидрозамка. Схема гидросистемы содержит насосную станцию 1, подключенные к ней посредством гидрораспределителя 2 гидромагистрали 3 и 4, параллельно подключенные к этим гидромагистралям комплекты гидрооборудования 5 секций крепи. В наиболее удаленной от насосной станции 1 точке к гидромагистралям 3 и 4 подсоединено устройство 6 защиты от забросов давления на сливе, содержащее Дополнительный гидрораспределитель 7, выход которого гидравлической линией 8 соединен с предохранительным клапаном 9. Дополнительный гидрораспределитель 7 может быть выполнен трехпозиционным с пружинным возвратом в среднее положение, с гидравлическим управлением от магистралей (фиг. 2 и 3). Дополнительный гидрораспределитель 7 (фиг. 3) имеет корпус 10, в расточках которого установлен золотник 11 с каналами, подпружиненными втулками 12. Золотник 11 с корпусом 10 образуют полости 13 управления, соединенные с гидромагистралями 3 и 4. С обеих сторон золотника 11 установлены пружины 14. Втулки 12 взаимодействуют с плоским седлом 15, которое имеет разветвленный канал 16, соединенный с гидравлической линией 8. Гидрораспределитель 7 может быть выполнен также в виде двух гидрозамков 17 с блокирующими 18 и управляющими 19 полостями, подключенных к гидромагистралям 3 и 4 (фиг. 4) Каждая гидромагистраль соединена с блокирующей полостью 18 своего гидрозамка и с управляющей полостью 19 другого гидрозамка. Гидрозамок (фиг. 5) имеет корпус 20, в гнездах которого размещены подпружиненный запирающий элемент 21, поршень 22 и установленный между ними толкатель 23. Блокирующая полость 18 каналом 24 соединена с полостью 25, подключенной к одной из гидромагистралей 3 или 4. Гидросистема работает следующим образом. В исходном положении гидрораспределитель 2 находится в позиции а. При этом гидромагистрали 3 и 4 соедикены со сливом и никакие операции по управлению крепью производиться не могут. Гидрораспределитель 7 находится в среднем положении, предохранительный клапан 9 отключен от обоих гидромагистралей 3 и 4. Для управления крепью (разгрузки, передвижки и распора секций крепи) гидрораспределитель 2 устанавливают в позицию б. При этом гидромагистраль 3 соединяется с напором, а гидромагистраль 4 со сливом и ее в этом случае требуется защищать от забросов давления. Для этого гидромагистраль 4 соединяют посредством гидрораспределителя 7 с предохранительным клапаном 9 (устанавливают гидрораспределитель 7 в позицию ж). В случае выполнения гидрораспределителя 7 согласно фиг. 2 и 3 его золотник 11 автоматически под воздействием давления жидкости в гидромагистрали 3, соединенной с полостью 13 управления перемещается влево и подключает гидромагистраль 4 через левую втулку 12 с каналом 15, а следовательно, со входом предохранительного клапана 9. В случае выполнения гидрораспределителя 7 согласно фиг. 4 и 5 правый гидрозамок остается запертым, так как в его управляющей полости сохраняется сливное давление. Давление в блокирующей полости не может открыть гидрозамок, так как ему противодействует давление в полости 25, а эффективная площадь толкателя 23 меньще эффективной площади запирающего элемента 21. Левый гидрозамок, управляющая полость которого соединена с находящейся под напором гидромагистралью 3, открывается и соединяет гидромагистраль 4 с гидравлической линией 8, а следовательно, со входом предохранительного клапана 9. Теперь величина давления в гидромагистрали 4 ограничена настройкой предохранительного клапана 9. Предохранительный клапан должен быть настроен на 30-50 кгс/см (3-5 MH//4 j чтобы при нормальной работе гидросистемы он не срабатывал. Для передвижки конвейера по прямой схеме гидрораспределитель 2 устанавливают в позицию в. При этом жидкость под давлением поступает в гидромагистраль 4;, а гидромагистраль 3 соединяется со сливом и теперь ее нужно защитить от чрезмерных забросов давления. Достигается это установкой гидрораспределителя 7 в позицию д. Если гидрораспределитель 7 выполнен согласно фиг. 2 и 3, то под воздействием давления в гидромагистрали 4 его золотник 11 перемещается вправо и при этом гидромагистраль 3 соединяется с гидравлической линией 8, т. е. со входом предохранительного клапана 9. Если гидрораспределитель 7 выполнен согласно фиг. 4 и 5, то левый гидрозамок остается закрытым,, а правый открывается и подключает гидравлическую линию 8 (вход предохранительного клапана 9 к гидравлической магистрали 3, обеспечивая тем caivibiM ее защиту от чрезмерного повышения давления. Для передвижки конвейера по дифференциальной схеме гидрораспределитель 2 устанавливают в позицию г. При этом жидкость под давлением поступает в обе гидромагистрали 3 и 4. В этом случае обе гидромагистрали должны быть отключены от предохра, нительного клапана 9, т. е. гидрораспределитель 7 Должен оставаться в позиции е. Если гидрораспределитель 7 выполнен согласно фиг. 2 и 3, то при дифференциальной передвижке конвейера давление из гидромагистралей 3 и 4 одновременно поступает в обе полости 13 управления и поэтому золотник 11 остается в среднем положении. При этом обе гидромагистрали 3 и 4 отключены от гидравлической линии 8, т. е. от предохранительного клапана 9. Если гидрораспределитель 7 выполнен согласно фиг. 5 и 4, то при дифференциальной передвижке конвейера Давление из гидромагистралей 3 и 4 одновременно поступает в блокирующие 18 и управляющие 19 полости гидрозамков, а также в полости 25. При этом гидрозамки остаются закрытыми, так как усилия на порщни 22 от давления в управляющих 19 и блокирующих 18 полостях взаимно уравновещиваются, а эффективная площадь запирающего элемента 21 принята больще эффективной площади толкателя 23. Поскольку оба гидрозамка остаются закрытыми, обе гидромагистрали 3 и 4 отключены от гидравлической линии 8, т. е. от предохранительного клапана 9. Рабочая жидкость из гидромагистрали 4 поступает в порщневые полости гидродомкратов, а из щтоковых полостей гидродомкратов вытесняется в гидромагистраль 3. При возникновении пробки в гидромагистрали 3, в которую вытесняется рабочая жидкость, происходит повыщение давления в ней на участке от пробки до гидрораспределителя 7, за счет мультипликации гидродомкрата, так как отношение площадей порщневой So и щтоковой полостей гидродомкрата больше 1, . . Повыщение давления приводит к переключению гидрораспределителя 7 (фиг. 2 и 3), золотник 11 смещается влево и гидромагистраль 4 соединяется с предохранительным клапаном 9; в случае выполнения гидрораспределителя согласно фиг. 4. и 5 под действием повышенного мультипликацией давления в гидромагистрали 3 открывается гидрозамок, управляющая полость которого соединена, с гидромагистралью 3, и гидромагистраль 4 соединяется с предохра нительным клапаном 9. Предохранительный клапан 9 ограничивает давление в гидромагистрали 4 (30-50 кгс/см), что приводит к падению давления в гидромагистрали 3 и защищает ее от черезмерного повыщения давления. Использование предлагаемоей гидросистемы щахТной механизированной крепи позволяет обеспечить повышение надежности работы и улучшение безопасности за счет автоматической защиты от опасного повышения давления в сливных гидромагистралях в случаях управления крепью и передвижки конвейера. Подсоединение предохранительного клапана к гидромагистралям посредством дополнительного гидрораспределителя обеспечивает соединение с ним той гидромагистрали, которая в данный момент является сливной. При использовании предложенных вариантов гидрораспределителя это соединение происходит автоматически. Формула изобретения 1. Гидросистема шахтной механизированной крепи, содержащая насосную станцию, подключенные к ней через входы и выходы гидрораспределителя реверсируемые гидромагистрали, параллельно подключенные к гидромагистралям комплекты гидрооборудования секций крепи и предохранительный клапан, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности и безопасности работы, она снабжена устройством защиты от забросов давления на сливе, выполненным в виде предохранительного клапана и дополнительного гидрораспределителя, подсоединенных к гидромагистралям в наиболее удаленной от насосной станции точке, причем входы дополнительного гидрораспределителя соединены с гидромагист ралями, а выход - с предохранительным клапаном. 2.Гидросистема по п. I, отличающаяся тем, что дополнительный гидрораспределитель выполнен трехпозиционным с пружинным возвратом в среднее положение и снабжен двумя соединенными с гидромагистралями полостями управления. 3.Гидросистема по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный гидрораспределитель выполнен в виде , двух запирающих гидромагистрали гидрозамков с блокирующими и управляющими полостями, причем каждая гидромагистраль соединена с блокирующей полостью своего гидрозамка и с управляющей полостью другого гидрозамка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 375386, кл. Е 21 D 23/16, 1973. 2.Смехов В. К. и др. Угледобывающий комплекс КМ-87. М., «Недра, 1970, с. 119, рис. 56 (прототип).

Ж

е

гг

3

X

S

г

w

Фиг,

U 2.2