Гидростойка шахтной крепи Советский патент 1982 года по МПК E21D23/16 

(St) ГИДРОСТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ

Изобретение относится к гидроопорам шахтных механизированных крепей и предназначено для использования в угольной промышленности. Известна гидросистема секции шахт ной крепи, содержащая гидростойку, предохранительный клапан и гидрозамок, выполненный в виде шарика с тол кателем fl . Она не обеспечивает длительной ге метичности поршневой камеры стойки . в результате низкой эксплуатационной надежности запорного узла. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидростойка шахтной крепи, содержащая шток, цилиндр и поршень, образующие поршневую полость, соединенную с предохранительным клапаном и гидрозамком, включающим узел герметизации с седло и клапанным элементом, толкатель, пружину Недостатком устройства является низкая надежность узла герметизации гидрозамка. Цель изобретения - повышение эксплуатационной герметичности гидрозамка. Поставленная цель достигается тем, что узел герметизации гидрозамка выполнен в виде ступенчатой втулки с буртиком и клапйнного элемента с уплотнительным хвостовиком и кольцевым выступом, который расположен в подклапанной камере гидрозамка для взаимодействия с ее буртиком, а клапанный элемент и торцовая поверхность втулки установлены с возможностью взаимодействия с седлом гидрозамкао На фиг. 1 изображена предлагаемая гидростойка шахтной крепи; на фиг.2 и 3 конструкция запорного узла гидрозамка. Гидростойка состоит из штока 1, цилиндра 2 и порсиня 3, образующих поршневую полость k, которая соединена каналами 5 и 6 с гидрозамком 7 и предохранительным клапаном 8« Гидрозамок 7 состоит из толкателя 9 с пружиной 10, который взаимодействует с запорным узлом, выполненным в виде ступенчатой втулки 11 и клапана 12, кольцевой выступ 13 которого расположен в подклэпанной камере Ш втулки 11 и взаимодействует с ее буртиком 15 Хвостовик 16 клапана 12 расположен в центральной проточке втулки 11 и вэаИмодействует с уплотнением 17, поджатым к втулке 11 через шайбу 18 пружиной 19, а герметизирующая коническая поверхность 20 клапана 12 и торцовая поверхность 21 втулки 11 упираются в седло 22 гидрозамка 7. Запорный узел гидрозамка 7 перемещается в цилиндре 23, снабженном каналами. Предохранительный клапан 8 выполнен в виде цилиндрического золотника 2k с отверстиями 25, поджатого пружиной 26. Герметичность предохранительного клапана обеспечивается уплот нением 27. Гидростойка управляется распределителем 28, который подключен к напорной 29 и сливной 30 гидромагистралям. Для распора стойки рабочая жидкость подается от напорной магистрали 29 через распределитель 28 в надклапанную камеру гидрозамка 7. Под действием давления рабочей жидкости вначале перемещается клапан 12 до упора своим кольцевым выступом 13 в буртик 15 ступенчатой втулки 11. При этом между коническими поверхностями 20 клапана 12 и седла 22 образуется зазор, пропорциональный величине свобод ного хода клапана 12, но рабочая жидкость через этот зазор; не протекает, так как гидрозамок 7 герметизируется его кольцевой поверхностью 2} втулки

11и седла 22.

При дальнейшем перемещении клапан

12движется уже совместно с втулкой 11, расположенной в цилиндре 23, сжимая пружину 19« Рабочая жидкость при этом поступает в поршневую полость k стойки от магистрали 29 через распре делитель 28, зазор между коническими поверхностями клапана 12 и седла 22, зазор между торцовыми поверхностями втулки 11 и седла 22 и далее по каналу 5«

В результате такой двухступенчатой герметизации и того, что вначале образуется конический зазор между ej 90

через этот зазор не протекает, так как гидрозамок 7 герметизируется еще утул1 ой 11 и седлом 22 по поверхности 21,, Дальнейшее перемещение толкателя 9 вызывает перемещение вместе с клапаном 12 и втулки 11, образуя зазор между торцовой поверхностью втулки 11 и седлом 22. Рабочая жидкость при этом из стойки перетекает по каналам 5, зазорам между втулкой 11 и седлом 22, клапаном 12 и седлом 22 через распределитель 28 в сливную магистраль 30,

Вторая ступень герметизирующего узла может быть выполнена в виде конического (фиГо 2) или шарикового (фиг. 3) клапанао -4 талями 12 и 22, а затем уже кольцевой зазор между деталями 12 и 22, скорость рабочей жидкости в момент начала открытия гидрозамка в коническом зазоре в несколько раз меньше скорости в кольцевом зазоре, значительно повышается эксплуатационная герметичность и долговечность запорного узла гидрозамка за счет исключения эрозионного размыва конических поверхностей деталей 12 и 22 и двойного дублирования герметизирующих поверхностей. При отключении стойки от напорной магистрали 29 запорный узел гидрозамка 7 закрывается путем прижатия пружиной 19 и давлением рабочей жидкости втулки 11 и клапана 12 к седлу 20. Под действием горного давления, рабочая жидкость в камере k стойки сжимается и при определенном давлении соответствующем величине настройки предохранительного клапана 8, золотник поднимается вверх, сжимает пружину 26 и пройдя уплотнение 27, , канал 25, соединяют поршневую полость стойки 4 со сливной магистралью 30 При разгрузке стойки рабочая жидкость от магистрали 29 через распределитель 28 поступает в штоковую полость стойки и в камеру управления гидрозамка 7, взаимодействуя на поршень толкателя 9 Перемещаясь, толкатель 9 сжимает пружину 16 и перемещает вниз клапан 12 до упора его выступа 13 в буртик 15 втулки 11. При этом между коническими поверхностями клапана 12 и седла 22 образуется зазор, пропорциональный расстоянию между выступом 13 и буртиком 15 в исходном состоянии, но рабочая жидкость Гидрометизирующие поверхности мог быть выполнены различных конфигураци и из различных материалов: сталь по пластмассе, сталь по стали или одна ступень сталь по стали, а другая сталь по пластмассе и т.д. В результате такого конструктивного выполнения запорный узел гидрозамка стойки обеспечивает высокую эксплуатационную герметичность за счет двойной герметизации по коническим 20 и плоским 21 поверхностям, а также за счет двух ступеней перемещения элементов запорного узла ч(толкатель-клапан, а затем толкатель клапан-втулка) ,исключающих эрс зионный разкыв герметизирующих элементов 11, 12 и 22. Формула изобретения Гидростойка шахтной крепи, содерж щая шток, цилиндр и поршень, образлЮ щие поршневую полость, соединенную с предохранительным клапаном и гидрозамком, включающим узел герметизации с седлом и клапанным элементом,толкатель, пружину, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной герметичности гидрозамка, узел герметизации гидрозамка выполнен в виде ступенчатой втулки с буртиком и клапанного элемента с уплотнительным хвостовиком и кольцевым выступом, который расположен в подклапанной камере гидрозамка, для взаимодействия ее с буртиком, а клапанный элемент и торцовая поверхность втулки установлены с возможностью взаимодействия с седпом гидрозамка. Источники инфс мации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff , кл, Е 21 D 23/16, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР V 2795«1, кл. Е 21 О 15Л, 19б9 (прототип). л %г..г.... % 7 Т 25/5/7/5

%г, /5 /а