Гидравлическая стойка шахтной крепи Советский патент 1982 года по МПК E21D15/44 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА ШАХШОЙ КРЕПИ

1

Изобретение относится к горному делу, в частности, к средствам для крепления горных выработок и может быть использовано в гидравлических стойках механизированлых и индивидуальных крепей.

Известна гидравлическая стойка шахтной крепи, включающая предохранительный клапан, состоящий из корпуса с заправочным отверстием, резиновой оболочки с манжетным уплотнением, образующих газовую камеру, и запорного элемента 1.

Однако работа предохранительного клапана зависит от температуры, а также невозможно его использовать при высоких давлениях.

Известна также гидравлическая стойка, включающая цилиндр с порщнем и штоком, стоечный гидроблрк с разгрузочным клапаном и предохранительным устройством с запирающим элементом 2.

Недостатками известной стойки является низкая надежность и небольшая несущая способность из-за несоверщенства предохранительного устройства, которое не имеет стабильной характеристики в результа те «захлебывания диффузии газа, зависимости от температуры и невозможности использования при высоких давлениях изза значительных утечек газа из камеры. Наиболее близкой из известных является гидравлическая стойка шахтной крепи,

включающая цилиндр с поршнем и штоком, гидроблок с разгрузочным клапаном и предохранительным устройством с запирающим элементом, гидроаккумулятор, который снабжен упругим элементом, выполнен10 ным в виде пробковой массы, расположенной между двумя цилиндрами и имеющей отверстие, в котором размещен шток, взаимодействующий с пружиной и регулировочным упором, ограничитель хода и центрирующий элемент 3.

Недостатками этой стойки являются большие габариты, определяемые, в основном, размерами пробковой массы, пружины и порщня, а также нестабильность работы аккумулятора в процессе длительной эксплуатации и при изменении температуры, так как при высоких давлениях, при колебаниях температуры со временем во всех синтетических материалах, в том числе и в пробковой

массе, происходит старение, проявляемое в потере упругих свойств.

Цель изобретения - уменьшение размеров и повышение стабильности работы упругого элемента при высоких давлениях.

Поставленная цель достигается тем, что упругий элемент предохранительного устройства выполнен в виде металлического стакана с радиальными прорезями в его цилиндрической поверхности, при этом стакан установлен с возможностью взаимодействия его дна с запирающим элементом посредством центрирующего элемента, а ограничитель хода размещен внутри стакана.

На фиг. 1 представлена конструкция гидравлической стойки с разгрузочнь1м клапаном и предохранительным устройством; на фиг. 2 - металлический цилиндр с двумя радиальными прорезями в одной .горизонтальной плоскости; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - металлический цилиндр с одной радиальной прорезью в горизонтальной плоскости; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5.

Гидравлическая стойка шахтной крепи состоит из цилиндра 1 с поршнем 2 и штоком 3. Поршневая 4 и щтоковая 5 камеры стойки соединены со стоечным блоком 6, состоящим из разгрузочного клапана 7, выполненного в виде шарика 8, взаимодействующего с седлом 9 и толкателем 10, и предохранительного устройства II, выполненного в виде упругого металлического цилиндра 12 с радиальными прорезями 13, оканчивающимися опорными перемычками 14. Внутри цилиндра 12 установлен ограничитель 15 хода, взаи.модействующий с регулировочным упором 16 и дном цилиндра 12, который сжат до необходимой величины между упором 16 и запирающим клапаном 17, взаимодействующим по уплотняющему пояску и направляющей цилиндрической проточке с седлом 18. Для улучшения центровки и устранения влияния неплоскостности упругого цилиндра на рабочую характеристику предохранительного устройства, цилиндр 12 взаимодействует с запирающим клапаном 17 через щарик 19, который установлен в кольцевой выточке 20. Металлический цилиндр 12 выполнен из пружинной стали и снабжен несколькими радиальными прорезями: по две прорези 13 с перемычками 14 в горизонтальной плоскости (фиг. 3 и 4, сечения А-А и Б-Б) или по одной прорези 13 с перемычкой 14 в, горизонтальной плоскости (фиг. 6, сечение В-В). Для повыщения ремонтопригодности, предохранительное устройство выполнено в стакане 21, который встраивается в стоечный блок 6 и закрывается пробкой 22.

Гидравлическая стойка через гидроблок б и гидрораспределитель 23 соединена с напорной 24 и сливной 25 гидромагистралями.

Устройство работает следующим образом.

При распоре рабочая жидкость от напорной магистрали 24 через распределитель 23 и разгрузочный клапан 7 нагнетается в поршневую полость 4 и запирается уплотнительным шариком 8.

При воздействии горного давления на стойку давление в поршневой камере 4 возрастает и воздействует на запирающий клапан 17, который предварительно прижат упругим металлическим цилиндром 12 к седлу 18. В результате того, что цилиндр 12 снабжен радиальными пазами, он за счет деформации перемещается вверх пропорционально давлению в стойке. При достижении давления настройки предохранительное устройство срабатывает, т. е. запирающий клапан 17 за счет воздействующего на него давления рабочей жидкости деформирует цилиндр 12 на столько, что образуется щель между седлом 18 и клапаном 17 и-рабочая жидкость из поршневой полости стойки стравливается в сливную магист раль 25.

При резких осадках кровли давление в стойке резко возрастает. При этом клапан 17 поднимается до упора дна цилиндра 12 в ограничитель 15 хода, предотвращая недопустимые Деформации и выход из строя упругого элемента 12. Регулирование давления срабатывания предохранительного устройства осуществляется регулировочным упором 16. Так как упругий элемент выполнен металлическим, то он имеет стабильную

характеристику, на которую не влияют температурные изменения,старение со временем и при высоких давлениях, что присуще всем синтетическим упругим элементам.

Кроме того, в предлагаемом предохранительном устройстве отсутствуют такие недостатки, как эффект «захлебывания, уменьшение давления предварительной зарядки, присущие газовым клапанам, отсутствие трущихся между собой элементов, как у клапана ЭКП, что также повыщает стабилькость работы предлагаемого устройства.

В качестве герметизирующего узла могут быть использованы коническая пара сталь по стали или сталь по пластмассе, плоская пара сталь по пластмассе или сталь по стали и другие герметизирующие элеменТЫ.

Формула изобретения

Гидравлическая стойка шахтной крепи,

содержащая цилиндр с поршнем и щтоком, стоечный гидроблок с разгрузочным клапаном и предохранительным устройством с запирающим элементом, которое имеет ограничитель хода, упругий , регулировочный и

центрирующий элементы, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения размеров и повыщения стабильности работы при высоких давлениях, упругий элемент выполнен в виде металлического стакана с радиальными прорезями в его цилиндрической поверхности, при этом стакан установлен с возможностью взаимодействия его дна с запирающим элементом посредством центрирующего Элемента, а ограничитель хода размещен внутри стакана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

VV

ФигА

№ 702179, кл. Е 21 D 15/44, 1978 (прототип) .

//II 20 (7 W

Л.

Фиг.

П/3

Фи1.5

Фиг.6