PL149712B1 - Hydrauliczny stooak obudowy górniczeo - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

149 712

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: ⁸⁶ Ol 23 /P. 257635/

Pierwszeństwo _

CZ Y · CLNIA

Urzędu Połenrr.wego hi «5 hf ' .. Jj,

Int. Cl.⁴ E21D 15/51

URZĄD

PATENTOWY

PRL

F16K 17/40

Zgłoszenie ogłoszono: 87 10 05 Opis patentowy opublikowano: 1990 03 31

Twórcy wynalazku: Kazimierz Kowalski* Edward Rozmus* Wincenty Pretor

Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Mechanizacji* Automatyzacji 1

Elektroniki Górniczej Polmag-Emag* Katowice /Polska/

HYDRAULICZNY STOOAK OBUDOWY GÓRNICZEO

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny stojak obudowy górniczej zabudowany w sekcji obudowy zmechanizowanej* przeznaczony do rozpierania sekcji obudowy zmechanizowanej» przeznaczony do rozpierania sekcji obudowy zmechanizowanej między spągiem a stropem z podpornością wstępną zależną od ciśnienia zasilania oraz do podtrzymywania stropu ze stałą podpornością roboczą w czasie pracy obudowy 1 rabowania sekcji obudowy przed jej przesunięciem. Hydrauliczny stojak obudowy zmechanizowanej jest zabezpieczony przeciążeniowym zaworem szybko upustowym przed skutkami tąpnięcia górniczego·

Urządzenie do zabezpieczenia obudowy górniczej przed skutkami tąpań i wzmożonym ciśnieniem górotworu z polskiego opisu patentowego nr 113 923 składa się z korpusu*wewnątrz którego wykonane są dwa gniazda· Jedno gniazdo wykonane jest Jako dwie współosiowe powierzchnie cylindryczne o różnych średnicach» połączone stożkiem przejściowym· Część pierwszego gniazda o średnicy większej zamknięta jest z jednej strony korkiem oraz otworem ze spływem· Pierwsze gniazdo wyposażone jest w tłoczek sterujący prowadzony na części cylindrycznej gniazda o mniejszej średnicy* w części tej zabudowane jest uszczelnienie tłoczyska· Tłoczek zakończony jest stożkiem przechodzącym w krótką część walcową wyposażoną w uszczelnienie·

Pomiędzy stożkiem przejściowym* stożkiem tłoczka osadzone jest gniazdo ruchome wykonane najkorzystniej z tworzywa sztucznego i ukształtowane zgodnie z współpracujęcymi powierzchniami stożków· Na części walcowej gniazda ruchomego nasadzony jest kapturek ochron ny. Pomiędzy tłoczkiem i korkiem osadzona jest sprężyna dociskowa tak* aby pomiędzy gniazde i sprężyną zachowany był odpowiedni luz· Pierwsze gniazdo połączone jest z drugim gniazdem dwoma kanałami* przy czym pierwszy kanał łączy część dolną drugiego gniazda z częścią cylin dryczną mniejszej średnicy pierwszego gniazda* natomiast drugi kanał łączy część stożkową

149 712

149 712 drugiego gniazda z częścią cylindryczny mniejszej średnicy pierwszego gniazda przed stożkiem przejściowym. Drugie gniazdo wykonane jest jako cylindryczne o jednakowej średnicy na całej długości i zamknięte z jednej strony korkiem a z drugiej połączone ze spływem otworem. Drugie gniazdo wyposażone jest w tłoczek podstawowy uszczelniony na powierzchni cylindrycznej gniazda. W tłoczku wykonanym jest dławik, pomiędzy tłoczek a korek włożona jest sprężyna powrotna. Drugie gniazdo połączone jest z komorę podtłokowy stojaka za pomocy tulei wykonanym w niej otworem. Tłoczek odcina otwór spływowy od komory podtłokowej.

Niedogodnością znanego urządzenia do zabezpieczenia obudowy górniczej jest fakt tłumienia uderzenia hydraulicznego jako fali, przy zmianie kierunku jej działania, która następuje poza stojakiem. Ponadto fala ta jest dalej tłumiona przechodząc przez kanały o niewielkiej stosunkowo średnicy.

W efekcie tłumienia fali uderzeniowej ciśnienie otwierające główny zawór spływowy jest mniejsze od ciśnienia panującego pod tłokiem stojaka. Otwarcie głównego zaworu spływowego obniżającego ciśnienie w stojaku następuje z opóźnieniem po przesunięciu się dwóch tłoczków sterujących i pokonaniu bezwładności dwóch sprężyn o stosunkowo dużej bezwładności.

Celem wynalazku jest usunięcie lub co najmniej zmniejszenie niedogodności znanego urządzenia do zabezpieczenia obudowy górniczej przed skutkami tąpań i wzmożonego ciśnienia górotworu. Aby osiągnąć ten cel wytyczono zadanie opracowania konstrukcji hydraulicznego stojaka obudowy górniczej, która umożliwia zabezpieczenie zmechanizowanej obudowy górniczej przed skutkami tąpnięcia górniczego, powodując nieznaczna opuszczenie stojaka przez wypływ określonej objętości medium hydraulicznego z części nadtłokowaj bez zniszczenia stojaków hydraulicznych jako rozpór pomiędzy spągnicą a stropnicą obudowy górniczej.

Zadanie wytyczone w celu usunięcia podanych niedogodności zostało rozwięzane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, że hydrauliczny stojak obudowy górniczej ma wewnątrz tłoka, najdogodniej w osi działania stojaka zainstalowany przeciążeniowy zawór szybko upustowy o małej bezwładności zadziałania, złożony z kształtowej tulei spoczywającej w wytoczeniu tłoka od góry dociśniętej poprzez podkładkę dystansową pierścieniem osadczym, osadzonym w rowku wewnętrznym tłoka, podczas gdy kształtowa tuleja od wewnątrz zaopatrzona jest w dolnej części w przewężenie, stanowiące gniazdo uszczelniające i ma wewnętrzny otwór o mniejszej średnicy zamknięty przeponą, wyposażoną na obwodzie otworu tulei dogodnie w podcięcie, a powyżej gniazda uszczelniającego w kształtowej tulei usytuowany jest tłoczek spoczywający na sprężynie o niewielkiej sile nacisku i płaskiej charakterystyce działania, która z kolei spoczywa na przewężeniu kształtowej tulei. Przepona dociśnięta jest do uszczelnienia zainstalowanego w tulei pierścieniem gwintowym zaopatrzonym w otwory pod klucz. Tłoczek w dolnej części ma powierzchnię stożkową stanowiącą krawędź uszczelniającą, zaopatrzoną na końcu w osiowo usytuowany trzpień, podczas gdy tłoczek od góry zaopatrzony jest w osi w wytoczenie obniżające ma9ę tłoczka. Tłoczek wykonany jest w takiej tolerancji w stosunku do tulei, że powstała szczelina dławiąca umożliwia wyrównanie ciśnienia po obu jego stronach. Tuleja w dolnej części uszczelniona jest na średnicy zewnętrznej pierścieniem uszczelniającym zainstalowanym w rowku zewnętrznym tulei.

Hydrauliczny stojak obudowy górniczej według wynalazku charakteryzuje się prostą budową, montowanym w linii działania stojaka przeciążeniowym zaworem szybko upustowym oraz o znacznym przekroju przewężeniem działającym jako kanał przepływowy po wypchnięciu przepony i małą bezwładnością. Po zamknięciu przewężenia tłoczkiem przeciążeniowy zawór pewnie zamyka przepływ medium hydraulicznego do rdzennika stojaka.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.1 przedstawia schematycznie hydrauliczny stojak upodatnionej obudowy górniczej w podłużnym pół przekroju pionowym, fig.2 - przeciążeniowy zawór szybko upustowy w przekroju pionowym wzdłuż osi.

Stojak hydrauliczny składa się z głowicy dolnej 1 i górnej 2. Głowica dolna 1 i górna 2 są przeznaczone do osadzenia w gniazdach kulistych spągnicy i stropnicy obudowy zmechanizowanej i zabezpieczone przed wypadnięciem sworzniami.

Głowica górna 2 połączona Jest rozłącznie poprzez pierścień 3 z cylindrem 4 w postaci rury, a dolna głowica 1 połączona jest nierozłącznie z przedłużaczem 5 usytuowanym

149 712 w rdzenniku 6· W głowicy górnej 2 jest usytuowany kanał 7 doprowadzający ciecz roboczą, przy czym kanał Θ odprowadzający ciecz roboczą znajduje się w dolnej części cylindra 4· Rdzennik 6 od dołu połączony jeet rozłącznie z przedłużaczem 5, a od góry z tłokiem 9 zaopatrzonym na powierzchni cylindrycznej w zeetaw pierścieni: pierścień uszczelniający i pierścienie prowadzące 10 usytuowane w dolnej i górnej części tłoka 9· Tłok 9 ma postać tulei osadzonej mniejszą średnicą w rdzenniku 6, a wewnątrz tłoka 9 zainstalowany przeciążeniowy zawór szybko upustowy 11 o małej bezwładności zadziałania· Cylinder 4 od dołu zaopatrzony jest w dławnicę 12 mocowaną na cylindrze 4 drutem mocującym 13, a od wewnątrz na rdzenniku 6 na powierzchni uszczelnionej zestawem pierścieni uszczelniających, a na dole zaopatrzonej w uszczelnienie 14 do ruchu posunlęto-zwrotnego· Połączenie rdzennika 6 z przedłużaczem 5 stenowi podwójna tuleja 15, której wewnętrzna część osadzona jest w gnieździe rdzennika 6·

Przeciążeniowy zawór szybko upustowy 11 zainstalowany jest w tłoku 9 i składa się z kształtowej tulei 16 spoczywającej w wytoczeniu tłoka 9, a od góry dociśnięty poprzez podkładkę dystansową 17 pierścieniem osadczym 18, osadzonym w rowku wewnętrznym tłoka 9« Tuleja 16 od wewnątrz zaopatrzona jest w dolnej części w przewężenie stanowiące gniazdo uszczelniające i ma wewnętrzny otwór o mniejszej średnicy· Tuleja 16 w dolnej części od strony krawędzi uszczelniona jest na średnicy zewnętrznej pierścieniem uszczelniającym 19 zainstalowanym w rowku zewnętrznym tulei 16· Otwór wewnętrzny tulei 16 w postaci przewężenia zamknięty jest przeponą 20, wyposażoną na obwodzie dolnego otworu tulei 16 w podcięcie 21· Przepona 20 dociśnięte jest do uszczelnienia 22 zainstalowanego w tulei 16 pierścieniem gwintowanym 23 zaopatrzonym w otwory pod klucz·

Wewnątrz tulei 16 usytuowany jest tłoczek 24 spoczywający na sprężynie 25 o niewielkiej sile nacisku i płaskiej charakterystyce działania, która z kolei spoczywa na przewężeniu tulei 16 w stanie spoczynku tłoczka 24· Tłoczek 24 w dolnej części ma powierzchnię stożkową 26 stanowiącą krawędź uszczelnlająćą zaopatrzoną na końcu w osiowo usytuowany trzpień 27, przy czym powierzchnia stożkowa 26 ma zadanie uszczelnienia wypływu medium hydraulicznego z pod tłoczka 24 po przejściu tłoczka 24 przez przeponę 20· Tłoczek 24 od góry zaopatrzony jest w swojej osi w wytoczenia obniżające masą tłoczka 24· Tłoczek 24 wykonany jest w takiej tolerancji w stosunku do tulei 16, aby powstała szczelina dławiąca, umożliwiająca wyrównanie ciśnienia po obu jego stronach·

Działanie hydraulicznego stojaka obudowy górniczej z przewężeniowym zaworem szybko upustowym polega na tym, że podczas rozpierania hydraulicznego stojaka ciecz robocza kanałem doprowadzającym 7 przepływa do przeciążeniowego zaworu 11 nad tłok 9, a następnie szczeliną między kształtową tuleją 16 a tłoczkiem 24 do przestrzeni między tłoczkiem 24 a przeponą 20· W wyniku wyrównania ciśnienia po obu stronach tłoczka 24 pod działaniem sprężyny 25 pozostaje on w górnym położeniu pod podkładką dystansową 17· W momencie gwałtownego nacisku /udaru/ od tąpnięcia górniczego następuje gwałtowny wzrost ciśnienia w cylindrze 4 hydraulicznego stojaka nad tłoczkiem 24 przeciążeniowego zaworu 11· Ciśnienie to poprzez tłoczek 24 przenosi się na część znajdującą się pod tłoczkiem 24 oraz nad przeponą 20· Po przekroczeniu dopuszczalnej wielkości ciśnienie to niszczy przeponę 20 i wyrzuca ją z tulei 16 otwierając wypływ cieczy spod tłoczka 24· W efekcie tego następuje spadek ciśnienia pod tłoczkiem 24 przeciążeniowego zaworu 11, co powoduje jego przesunięcie do przewężenia /gniazda uszczelniającego/ tulei 16 i uszczelnienie otworu tulei 16 po wyrzuconej przeponie 20· W tym momencie pod częścią hydraulicznego stojaka pod tłoczkiem 24 osadzonym na gnieździe uszczelniającym utrzymuje się ciśnienie otoczenia, co przy pełnym ciśnieniu nad tłoczkiem 24 daje efekt docisku do /przewężenia/ gniazda uszczelniającego tulei 16· Od tego momentu hydrauliczny stojak obudowy zmechanizowanej pracuje jako sztywny układ podporowy, jak przed wyposażeniem w przeciążeniowy zawór 11·

Celem przystosowania na powrót hydraulicznego stojaka do warunków tąpiących wymontowuje się z niego przeciążeniowy zawór 11, zakłada się w nim nową przeponę 20, na powrót umieszcza się przeciążeniowy zawór 11 w hydraulicznym stojaku· Przeciążeniowy zawór szybko upustowy może być także zastosowany w indywidualnych stojakach kopalnianych·

149 712

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1· Hydrauliczny stojak obudowy górniczej składający się z głowicy dolnej i górnej, przy czym głowica górna połączona jest rozłącznie poprzez pierścień z cylindrem w postaci rury, a dolna głowica połączona jest z przedłużaczem usytuowanym w rdzenniku, który z kolei połączony jest z tłokiem w postaci tulei osadzonej mniejszą średnicą w rdzenniku, znamienny tym, że ma wewnątrz tłoka /9/, najdogodniej w osi działania stojaka, zainstalowany przeciążeniowy zawór szybko upustowy /11/ o małej bezwładności zadziałania, złożony w kształtowej tulei /16/ spoczywającej w wytoczeniu tłoka /9/ od góry dociśniętej poprzez podkładkę dystansową /17/ pierścieniem osadczym /18/, osadzonym w rowku wewnętrznym tłoka /9/, podczas gdy kształtowa tuleja /16/ od wewnątrz zaopatrzona jest w dolnej części w przewężenie, stanowiące gniazdo uszczelniające i ma wewnętrzny otwór o mniejszej średnicy zamknięty przeponą /20/, wyposażoną na obwodzie otworu tulei /16/ dogodnie w podcięcie /21/, a powyżej gniazda uszczelniającego w kształtowej tulei /16/ usytuowany jest tłoczek /24/ spoczywający na sprężynie /25/ o niewielkiej sile nacisku 1 płaskiej charakterystyce działania, która z kolei spoczywa na przewężeniu kształtowej tulei /16/.
2. 2. Hydrauliczny stojak według zastrz.1, znamienny tym, że przepona /20/ dociśnięta Jest do uszczelnienia /22/ zainstalowanego w tulei /16/ pierścieniem gwintowym /23/ zaopatrzonym w otwory pod klucz·
3. 3. Hydrauliczny stojak według zastrzel, znamienny tym, że tłoczek /24/ w dolnej części ma powierzchnię stożkową /26/ stanowiącą krawędź uszczelniającą, zaopatrzoną na końcu w osiowo usytuowany trzpień /27/, podczas gdy tłoczek /24/ od góry zaopatrzony jest w osi w wytoczenie, obniżające masę tłoczka /24/·
4. 4. Hydrauliczny stojak według zastrz.l albo 3, znamienny tym, że pomiędzy tłoczkiem /24/ a tuleją /16/ jest szczelina dławiąca, umożliwiająca wyrównanie ciśnienia po obu jego stronach·
5. 5· Hydrauliczny stojak według zastrzel, znamienny tym, ża tuleja /16/ w dolnej części uszczelniona jest na średnicy zewnętrznej pierścieniem uszczelniającym /19/ zainstalowanym w rowku zewnętrznym tulei /16/· cn

   149 712