PL159049B1 - w ukladach hydraulicznych PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do ciaglej regulacji i samoczynnego utrzymywania stalego cisnienia cieczy w ukladach hyd- raulicznych, skladajace sie z suwakowego rozdzielacza hydraulicznego i zaworu regulacyjno-zwrotnego, zna- mienne tym, ze jedno przylacze (10) rozdzielacza suwa- kowego (A), polaczonego z magistrala (1) cisnieniowa obudowy za pomoca dyszy (2) i przewodu (3) o srednicy znacznie wiekszej od srednicy dyszy (2), wyposazonego w suwak (4) ustalony za pomoca zatrzasków wykonanych w postaci kulek (8) dociskanych sprezynami (9) w skraj- nych polozeniach i zaopatrzony we wskaznik informu- jacy o polozeniu suwaka (4), sterujace otwieraniem przeplywu przez rozdzielacz suwakowy (A), jest pola- czone hydraulicznie z przewodem (12), laczacym rozdzie- lacz zaworowy (14), sterujacy stojakami obudowy, z zaworem zwrotnym sterowanym (16), odcinajacym odp- lyw cieczy z przestrzeni podtlokowych (17) stojaka (15), natomiast przewód (26, 28) laczacy zawór zwrotny ste- rowany (16) z przestrzenia podtlokowa (17) stojaka (15) ma wmontowany szeregowo zawór zwrotny sterowany (C), pozwalajacy na odplywanie cieczy z przestrzeni podtlokowej (17) stojaka (15) do zaworu zwrotnego ste- rowanego (16) i zaworu przelewowego (29), lecz zamyka- jacy doplyw cieczy do przestrzeni podtlokowej (17) sto- jaka (15) gdy cisnienie cieczy w tej przestrzeni (17) wzrosnie do scisle okreslonej wartosci. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do ciągłej regulacji i samoczynnego utrzymywania stałego ciśnienia cieczy w układach hydraulicznych, a zwłaszcza do ustawiania odpowiedniego ciśnienia podporności wstępnej w hydraulicznej obudowie zmechanizowanej i utrzymywania tego ciśnienia, jednakowego we wszystkich sekcjach kompletu ścianowego.

Dla prawidłowej współpracy ścianowej obudowy hydraulicznej ze stropem wyrobiska górniczego konieczne jest spełnienie dwóch podstawowych warunków:

- doboru odpowiedniej, dla danego rodzaju skał stropowych, wartości podporności wstępnej obudowy,

159 049 3

- zapewnienie jednakowej wartości podporności wstępnej wszystkim sekcjom kompletu ścianowego.

Niedotrzymanie pierwszego warunku, w przypadku zbyt wysokiej podporności wstępnej obudowy, grozi rozgnieceniem słabych skał stropowych i wsypywaniem się do pola roboczego rozkruszonego stropu.

Skutkiem zbyt wysokiej podporności wstępnej obudowy jest również odprężenie calizny węglowej i występujące w związku z tym trudności przy urabianiu węgla maszynami urabiającymi.

Wreszcie w stropie składającym się z naprzemianległych warstw słabych i mocnych, wskutek zbyt dużej podporności wstępnej obudowy, może dojść do połamania warstw stropowych i przyociosowanego obwału. Z kolei różna podporność wstępna w poszczególnych sekcjach kompletu ścianowego powoduje występowanie w stropie zróżnicowanych naprężeń w wyniku czego następuje pękanie i kruszenie się skał stropowych oraz naruszenie struktury stropu. Spękane i połamane skały stropowe są skłonne do wysypywania się i obwałów.

W dotychczas produkowanych obudowach, w skali światowej, nie rozwiązano zagadnienia regulacji podporności wstępnej niezależnie od ciśnienia cieczy w magistrali ciśnieniowej obudowy. W celu obniżenia podporności wstępnej obudowy najczęściej obniża się ciśnienie cieczy w magistrali ciśnieniowej. Powoduje to zmniejszenie sił wytwarzanych w poszczególnych siłownikach sekcji oraz w jej przesuwniku, co znacznie utrudnia manewrowanie obudową zwłaszcza po miękkim spągu.

Znane są również próby wprowadzenia w niektórych obudowach dodatkowej magistrali z obniżonym ciśnieniem. Dla korzystania z tej magistrali w każdej sekcji należy zamontować dodatkowy rozdzielacz i przełącznik obiegu, co pociąga za sobą poważne koszty i komplikuje układ hydrauliczny obudowy.

Zagadnienie jednakowej podporności wstępnej we wszystkich sekcjach obudowy zostało rozwiązane pozornie w krajach zachodnich. Stosowane do tego celu zawory wtórnego doładowania stojaków mają jednak stosunkowo szeroką strefę martwą, w której urządzenia te nie działają. Importowane do krajowych obudów zawory firmy Voss mają martwą strefę działania sięgającą do 11 MPa. Jeżeli więc operator obsługujący obudowę zostawi sekcję rozpartą ciśnieniem mniejszym od 11 MPa, zawory wtórnego doładowania stojaków w tej sekcji wcale nie zadziałają. Poza tym doprowadzenie ciśnienie w każdej sekcji do 11 MPa zabiera operatorowi dużo czasu, zwłaszcza przy okresowych spadkach ciśnienia występujących często w magistrali ciśnieniowej, co opóźnia operację przestawiania obudowy i postęp przodka. Aby obudowa wyposażona w zawory wtórnego doładowania stojaków, z szeroką martwą strefą działania, mogła być prawidłowo rozparta musiałaby dodatkowo mieć manometry lub inne wskaźniki wskazujące ciśnienie w przestrzeniach podtłokowych stojaków. Informacja o wartości tego ciśnienia ułatwiłaby operatorowi prawidłowe manewrowanie obudową i przekroczenie martwej strefy działania zaworów w czasie rozpierania sekcji. Jednak, jak wskazuje praktyka, manometry w trudnych warunkach dołowych ulegają szybkiemu zniszczeniu. W obudowach krajowych, oprócz zaworów firmy Voss, nie wprowadzono dotąd żadnych urządzeń do wtórnego doładowania stojaków.

Znane z praktyki i dokumentacji ofertowej urządzenie firmy Voss wykonane jest w postaci jednolitego bloku zaworowego zawierającego zawór upustowy obciążony sprężyną i sterowany hydraulicznie pośrednio ze wspomaganiem przez spadek ciśnienia w przestrzeni podtłokowej stojaka, zawór zwrotny otwierany ciśnieniem z przestrzeni nadtłokowej stojaka i zamykany ciśnieniem z zaworu upustowego, oraz zawór zwrotny zamykający przepływ z zaworu upustowego do magistrali ciśnieniowej obudowy. Blok zaworowy firmy Voss jest urządzeniem bardzo precyzyjnym i wrażliwym na zanieczyszczenia występujące w układach hydraulicznych krajowych obudów zmechanizowanych. Poza tym koszt wykonania tego bloku jest bardzo wysoki i przemysł krajowy musi za niego płacić cennymi dewizami. Biorąc pod uwagę częste jego awarie, przy współpracy z krajowymi, prostymi technologicznie elementami układu hydraulicznego obudowy, oraz sprowadzanie części zamiennych ze strefy dolarowej, koszty użytkowania urządzenia firym Voss są bardzo wysokie. Pomimo tego, z powodu braku rozwiązań krajowych, urządzenie to jest importowane do krajowych obudów zmechanizowanych.

Znane jest również z literatury ofertowej urządzenie firmy Thyssen składające się z filtra, zaworu odcinającego, dwóch zaworów zwrotnych, przełącznika obiegu i bloku zaworowego zawie4

159 049 rającego zawór zwrotny zamykany ciśnieniem z przełącznika obiegu, zawór zwrotny otwierany ciśnieniem z przełącznika obiegu i zawór zwrotny otwierany ciśnieniem z zaworu zwrotnego zamykanego cieczą pod ciśnieniem dochodzącą z przełącznika obiegu. Taka mnogość elementów urządzenia pociąga za sobą poważną zmianę dotychczasowego układu hydraulicznego obudowy i duże koszty montażu urządzenia.

Znane jest także z patentu polskiego nr 156 360 urządzenie do regulacji i utrzymywania stałego ciśnienia w układach hydraulicznych wykonane w postaci jednolitego bloku. Urządzenie to składa się z rozdzielacza suwakowego i zaworu regulacyjno-zwrotnego. Rozdzielacz suwakowy, sterujący dopływem cieczy z magistrali ciśnieniowej obudowy do zaworu reg^la^j^yno-zwrot^nego i przestrzeni podtłokowej stojaka, zamyka przepływ w wyniku ruchu suwaka wykonanego pod działaniem ciśnienia cieczy z przestrzeni nadtłokowej stojaka i otwiera przepływ do zaworu regulacyjno-zwrotnego w wyniku ruchu suwaka w kierunku przeciwnym, pod wpływem ciśnienia cieczy z przestrzeni podtłokowej stojaka. Rozdzielacz suwakowy połączono więc hydraulicznie równolegle ze stojakiem obudowy. Rozwiązanie konstrukcyjne tego rodzaju ma pewne wady. Mianowicie rozdzielacz suwakowy połączony równolegle ze stojakiem reaguje na każdą zmianę ciśnienia cieczy w tym stojaku. Może się zdarzyć, że w czasie przesuwania sekcji obudowy stropnica zaczepi o nierówność stropu co spowoduje chwilowy wzrost ciśnienia w przestrzeni podtłokowej stojaka a ciśnienie to może wywołać przesunięcie suwaka i otwarcie przepływu przez rozdzielacz suwakowy. Sytuacji takiej operator musi przeciwdziałać przez przestawienie rozdzielacza zaworowego sterującego obudową w położenie rabowania sekcji, by zamknąć przypadkowo otwarty przepływ powodujący niepożądane, w danej chwili doładowanie stojaka.

Kolejnym mankamentem urządzenia do regulacji i utrzymywania stałego ciśnienia w układach hydraulicznych jest brak zabezpieczenia przed doprowadzeniem do stojaka cieczy pod wyższym ciśnieniem niż ciśnienie, na które nastawiono zawór regulacyjno-zwrotny. Jeżeli bowiem operator, z powodu zwykłej nieuwagi, zamknie zbyt późno rozdzielacz zaworowy, w czasie rozpierania stojaków, to poprzez rozdzielacz ten, sterujący stojakami obudowy i rurę doprowadzającą ciecz do przestrzeni podtłokowej stojaka, usytuowaną równolegle do urządzenia, stojak może uzyskać zbyt wysokie ciśnienie.

Wszystkie te niedogodności udało się usunąć dzięki opracowaniu urządzenia do ciągłej regulacji i samoczynnego utrzymywania stałego ciśnienia cieczy w układach hydraulicznych według wynalazku.

Urządzenie to składa się z dwudrogowego, dwupołożeniowego, suwakowego rozdzielacza hydraulicznego, blokowanego w skrajnych położeniach, sterowanego dwustronnie hydraulicznie, którego przyłącza sterujące połączono równolegle z rozdzielaczem zaworowym rozpierającym i rabującym stojaki obudowy, oraz z połączonego szeregowo z rozdzielaczem suwakowym zaworu reg^^ac^^yno-zwrol^r^ego i połączonego równolegle do rozdzielacza suwakowego i zaworu regulacyjno-zwrotnego, a szeregowo do zaworu zwrotnego stojakowego bloku zaworowego i rury doprowadzającej ciecz do przestrzeni podtłokowej stojaka, zaworu zwrotnego zamykanego przy ściśle określonym ciśnieniu cieczy w przestrzeni podtłokowej stojaka. Poszczególne elementy i zawory wchodzące w skład urządzenia mogą występować jako oddzielne, łączone w całość przewodami hydraulicznymi, lub też mogą stanowić jeden blok zaworowy wraz z zaworem przelewowym i zaworem zwrotnym sterowanym, które dotychczas mieszczą się w zaworowym bloku stojakowym. Na wlocie z magistrali ciśnieniowej obudowy do urządzenia umieszczona jest dysza, ograniczająca natężenie przepływu przez urządzenie.

Odmiana urządzenia ma, zamiast rozdzielacza suwakowego, zawór zwrotny sterowany z tłokiem i nurnikiem, przy czym dyszę dławiącą przepływ umieszczono między tym zaworem a zaworem regulacyjno-zwrotnym.

Wersja alternatywna zaworu zwrotnego-sterowanego, z tłokiem i nurnikiem, zamykającego i otwierającego przepływ cieczy z magistrali ciśnieniowej obudowy do zaworu regulacyjno-zwrotnego, ma dodatkowe przyłącze hydrauliczne łączące przestrzeń zawartą między tłokiem a nurnikiem z przestrzenią nadtłokową stojaka obudowy zmechanizowanej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat połączenia urządzenia z układem hydraulicznym obudowy zmechanizowanej, fig. 2 - odmianę urządzenia z zaworem zwrotnym sterowanym, wyposażonym w tłok

159 049 i nurnik, odcinającym i otwierającym dopływ cieczy z magistrali ciśnieniowej obudowy do zaworu regulacyjno-zwrotnego, fig. 3 - schemat połączenia odmiany urządzenia z układem hydraulicznym obudowy, a fig. 4 - wersję alternatywną zaworu zwrotnego sterowanego, z tłokiem i nurnikiem, zamykającego i otwierającego przepływ cieczy z magistrali ciśnieniowej obudowy do zaworu regu lacyj no-zwrotnego.

Urządzenie do ciągłej regulacji i samoczynnego utrzymywania stałego ciśnienia cieczy w układach hydraulicznych składa się z dwudrogowego, dwupołożeniowego, suwakowego rozdzielacza hydraulicznego A (fig. 1), zaworu.regulacyjno-zwrotnego B i zaworu zwrotnego C zamykanego przy określonym ciśnieniu cieczy w przestrzeni podtłokowej stojaka. Dla ograniczenia natężenia przepływu cieczy przez urządzenie rozdzielacz suwakowy A połączono z magistralą ciśnieniową 1 obudowy za pomocą dyszy 2 i umieszczonego przed nią pionowo przewodu 3 o średnicy znacznie większej od średnicy dyszy 2. W tej sytuacji prędkość przepływu cieczy w przewodzie 3 jest bardzo mała wskutek czego znajdujące się w niej zanieczyszczenia opadają do dolnej części przewodu 3 a do dyszy 2 dopływa czysta ciecz. Suwak 4 rozdzielacza A, zamykający i otwierający otwór 5 doprowadzający poprzez dyszę 2 ciecz z magistrali ciośnieniowej 1 do wnętrza kadłuba 6 rozdzielacza A, zaopatrzono w obwodowe rowki 7 służące do ustalania go w skrajnych położeniach za pomocą na przykład kulek 8 dociskanych sprężynami 9. Przyłącze 10 rozdzielacza suwakowego A połączono za pomocą przewodu 11 z przewodem 12 łączącym przyłącze 13 rozdzielacza zaworowego 14, sterującego stojakiem 15 obudowy, z zaworem zwrotnym sterowanym 16, zamykającym przestrzeń podtłokową 17 stojaka 15. Przyłącze 18 rozdzielacza suwakowego A połączono za pomocą przewodu 19 z przewodem 20 łączącym przyłącze 21 rozdzielacza zaworowego 14 z przestrzenią nadtłokową 22 stojaka 15. Przyłącze 23 rozdzielacza A połączono z zaworem regulacyjno-zwrotnym B, a przyłącze 24 zaworu B i przyłącze 25 zaworu C połączono przewodem 26 z przestrzenią podtłokową 17 stojaka 15. Przyłącze 27 zaworu C połączono przewodem 28 z zaworem zwrotnym sterowanym 16 stojakowego bloku zaworowego BZ. Zawór przelewowy 29 zabezpieczający stojak przed przeciążeniem, jest włączony pomiędzy przewody 28 i 12. Rozdzielacz zaworowy 14 ma cztery przyłącza, z których przyłącze 13 łączy go z przestrzenią podtłokową 17 stojaka 15, przyłącze 21 - z przestrzenią nadtłokową 22 stojaka 15, przyłącze 30 - z magistralą ciśnieniową 1 obudowy, a przyłącze 31 - z magistralą odpływową 32 obudowy.

Na rysunku przedstawiono także trzy położenia rozdzielacza zaworowego 14, sterującego stojakami obudowy, na którym położenie R przedstawia wewnętrzne połączenia w rozdzielaczu 14, z zaznaczeniem kierunków przepływów, w czasie rabowania stojaków, położenie S - w czasie ich rozpierania pod stropem, a położenie środkowe, neutralne - w czasie gdy obudowa nie wykazuje ani manewru rabowania ani rozpierania. Rozdzielacz suwakowy A może być dodatkowo wyposażony we wskaźnik położenia suwaka 4, wykonany w postaci walca współosiowego z suwakiem 4, o znacznie mniejszej średnicy od średnicy suwaka 4, wystającego przez uszczelnienie na zewnątrz kadłuba 6. W takim przypadku przyłącza 10 i 18, lub jedno z nich, są usytuowane prostopadłe do osi suwaka 4.

Odmiana urządzenia przedstawiona na fig. 2 ma zawór zwrotny sterowany D wyposażony w tłok 33 z nurnikiem 34 i popychaczem 35 kulki 36 dociskanej sprężyną 37 do płytki 38. Nurnik 34 jest u^^^i^^el^iony uszczelką 39 względem tulei 40, którą z kolei usz^i^^el^iono uszczdką 41 względem kadłuba 42. Do przyłącza 43 zaworu D doprowadzono przewód 3 (fig. 3) łączący zawór D z magistralą ciśnieniową 1 obudowy. Rurę 44 łączącą przyłącze 45 zaworu D z przyłączem 27 zaworu C połączono z przewodem 28 prowadzącym od zaworu zwrotnego sterowanego 16 (fig. 3). Zawór D połączono z zaworem C za pomocą dyszy 2.

W kadłubie 46 zaworu B umieszczono płytkę 47 i tuleję 48, uszczdnioną względem kadłuba 46 uszczelką 49. Wewnątrz tulei 48 znajduje się wodzik 50 wraz z kulką 51 dociskaną do płytki 47 sprężyną 52. Siła sprężyny 52 jest regulowana za pomocą gwintowanego korka 53, uszczenionego w tulei 48 uszczeką 54 i kontrowanego nakrętką 55. Zawór B jest połączony, poprzez otwór 56, trójnik 57 i przewód 26 z przestrzenią podtłokową 17 (fig. 3) stojaka 15.

Zawór C, zamykający się przy ściśle określonym ciśnieniu w przewodach 26 i 44, składa się z kadłuba 58, w którym umieszczono płytkę 59 uszczdnioną uszczeką 60 i zamocowaną za pomocą tulei 61 uszcze^ionej uszczdką 62. Wewnątrz tulei 61 uszczdniono kulkę 63 dociskaną do płytki 59 sprężyną 64 o małej sile docisku. Z drugiej strony w kadłubie 58 umieszczono płytkę 65 uszczel6

159 049 nioną uszczelką 66 względem kadłuba 58 i uszczelką 67 względem nurnika 68. Nurnik 68, umieszczony wewnątrz tulei 69, jest dociskany do płytki 65 sprężyną 70, poprzez kołnierz 71. Z kołnierzem 71 połączono trzpień 72, na którego końcu zamocowano wskaźnik 73 położenia nurnika 68 i przylegającej do niego kulki 63. Siła sprężyny 70jest tak dobrana, że kulka 63 zamyka otwór 74 przy ściśle określonym ciśnieniu cieczy w przewodach 26 i 44. Ciśnienie to jest większe od ciśnienia w rurze 44, przy któiym tłok 33przesuwa się w kierunku kulki 36 i odpychają od płytki 38 zaworu D. Najpierw więc otwiera się zawór D dla przepływu cieczy z magistrali 1 ciśnieniowej do zaworu zwrotnego B, a następnie zamyka się zawór C dla przepływu cieczy płynącej od zaworu 16 w kierunku przestrzeni 17 stojaka 15.

Wersja alternatywna zaworu zwrotnego sterowanego D (fig. 4), z tłokiem 33 i nurnikiem 34, zamykającego i otwierającego przepływ cieczy z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy do zaworu regulacyjno-zwrotnego B (fig. 3), składa się z kadłuba 75, do którego oprócz przyłączy 43,45 i 76 mieszczącego dyszę 2, dorobiono przyłącze 77 łączące dodatkowym połączeniem hydraulicznym z przewodem 20 (fig. 3) prowadzącym do przestrzeni nadtłokowej 22 stojaka 15. Kadłub 75 wersji alternatywnej zaworu D różni się od dotychczasowego kadłuba 42 (fig. 2) podtoczeniem 78 wykonanym w przestrzeni 79 między tłokiem 33 a nurnikiem 34. Do przestrzeni 79 wprowadzono również tuleję 80 z otworami 81. W wersji alternatywnej zaworu D zwrotnego sterowanego, przyłącze 77 łączy hydraulicznie przestrzeń 79, znajdującą się między tłokiem 33 a nurnikiem 34 w kadłubie 75 (fig. 4), z przestrzenią 22 (fig. 3) nadtłokową stojaka 15. Rozwiązanie takie przyspiesza znacznie zamknięcie przepływu przez zawór D w czasie rabowania obudowy i skraca czas rabowania. W przyłączu 76 montuje się dyszę 2 łączą kadłub 75 wersji alternatywnej zaworu D z zaworem regulacyjno-zwrotnym B urządzenia. Przyłącza 43 i 45 wersji alternatywnej zaworu D są łączone identycznie jak w zaworze D przedstawionym na fig. 2 i fig. 3.

Urządzenie do ciągłej regulacji i samoczynnego utrzymywania stałego ciśnienia cieczy w układach hydraulicznych, według wynalazku, działa w sposób następujący.

W czasie gdy obudowa jest rozparta pod stropem, suwak 4 rozdzielacza suwakowego A znajduje się w lewym skrajnym położeniu (jak na fig. 1) i ciecz pod ciśnieniem dopływa z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy, poprzez przewód 3, dyszę 2, otwór 5 i przyłącze 23, do zaworu regulacyjno-zwrotnego B. Jeżeli w przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15 panuje ciśnienie niższe od ciśnienia na jakie nastawiono zawór B, następuje uzupełnienie i wzrost ciśnienia cieczy w przestrzeni 17, czyli doładowanie stojaka 15. Jeżeli w przestrzeni 17 ciśnienie cieczy wzrośnie ponad wartość ustawioną na zaworze B, zawór ten zamyka się odcinając przestrzeń 17 od rozdzielacza suwakowego A. Przy maksymalnym wzroście ciśnienia cieczy w przestrzeni 17, wskutek nacisku stropu, otwiera się zawór przelewowy 29.

W czasie rabowania obudowy w przestrzeni nadtłokowej 22 stojaka 15 następuje wzrost ciśnienia cieczy, gdyż poprzez rozdzielacz zaworowy 14 (położenie R) przestrzeń 22 łączy się z magistralą ciśnieniową 1 obudowy. Ciecz pod ciśnieniem dostaje się również, poprzez przewód 19 i przyłącze 18, do rozdzielacza A i przesuwa suwak 4 w prawe skrajne położenie. Suwak 4 zamyka otwór 5 i odcina dopływ cieczy z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy do zaworu B. Ciśnienie cieczy w przewodzie 20 otwiera również zawór 16 i ciecz w przestrzeni 17 wypływa, poprzez przewód 26, zawór C, przewód 28, zawór 16, przewód 12 i rozdzielacz 14, do magistrali odpływowej 32 obudowy. Lewostronna blokada suwaka 4 jest tak dobrana, że suwak 4 jest zwalniany dopiero wtedy, gdy otworzy się zawór zwrotny sterowany 16.

W czasie przesuwania obudowy na nowe miejsce przestrzeń 17 stojaka 15 jest zamknięta zaworem 16 a przestrzeń 22 jest połączona z magistralą odpływową 32, poprzez przewód 20 i rozdzielacz 14 (położenie środkowe). Suwak 4 rozdzielacza suwakowego A znajduje się w prawym skrajnym położeniu i zamyka dopływ cieczy z magistrali 1 ciśnieniowej obudowy do zaworu regulacyjno-zwrotnego B. W przypadku zaczepienia stropnicy o strop i wzrostu ciśnienia cieczy w przestrzeni 17 stojaka 15, ciecz o zwiększonym ciśnieniu nie wydostaje się poza zawór zwrotny sterowany 16 i nie może spowodować przesunięcia suwaka 4 w położenie otwierające przepływ przez rozdzielacz suwakowy A.

W czasie rozpierania obudowy pod stropem do przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15 doprowadzana jest, z magistrali ciśnieniowej 1, ciecz pod ciśnieniem, poprzez rozdzielacz 14 (położenie

159 049

Ί

S), przewód 12, zawór zwrotny sterowany 16, przewód 28, zawór C i przewód 26. Ta sama ciecz dopływa również, przewodem 11, do przyłącza 10 rozdzielacza suwakowego A, działając na powierzchnię czołową suwaka 4. Gdy stropnica obudowy oprze się o strop wzrośnie ciśnienie cieczy w przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15 i przewodach 26,28,12,11 oraz zaworach B, C i przyłączu 10 rozdzielacza suwakowego A. Przy odpowiedniej wartości tego ciśnienia kulka 8 zostaje wypchnięta z rowka 7 a suwak 4 przesuwa się w lewe skrajne położenie otwierając przepływ przez rozdzielacz suwakowy A. Gdy rozdzielacz A jest zaopatrzony we wskaźnik położenia suwaka, wskaźnik ten wystaje z kadłuba 6 informując o przesterowaniu rozdzielacza i wyłączeniu układu samoczynnego doładowania stojaka. Następnie, pod wpływem odpowiedniego wzrostu ciśnienia cieczy w przewodach 26 i 28, zamyka się zawór C. Ciecz z magistrali ciśnieniowej 1 może teraz płynąć do przestrzeni 17 stojaka 15 tylko jedną drogą t. j. poprzez przewód 3, dyszę 2, przyłącze 23 rozdzielacza A, zawór B i przewód 26. W ten sposób w przestrzeni 17 stojaka 15 możliwyjest wzrost ciśnienia cieczy tylko do wartości nastawionej w zaworze regulacyjno-zwrotnym B. W chwili ustawienia rozdzielacza zaworowego 14 w położenie środkowe (neutralne), przewód 12 zostaje połączony z magistralą 32 odpływową obudowy a zawór zwrotny sterowany 16 zamyka odpływ z przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15. Gdy w przestrzeni 17 nastąpi odpowiedni wzrost ciśnienia, zawór B zamyka się i odcina dalszy dopływ cieczy pod ciśnieniem z magistrali ciśnieniowej 1 do stojaka 15. Przy maksymalnym wzroście ciśnienia cieczy w przestrzeni 17 stojaka 15, otwiera się zawór przelewowy 29. Ciecz wypływa wówczas z przestrzeni 17, poprzez przewód 26, zawór C, przewód 28 i zawór 29, do przewodu 12 i dalej, poprzez rozdzielacz 14, do magistrali odpływowej 32 obudowy. Zawór C w pozycji zamkniętej umożliwia przepływ cieczy w kierunku przewodu 28 i zaworu 29.

Odmiana urządzenia przedstawiona na fig. 2 i fig. 3 działa w sposób następujący.

W czasie gdy obudowa jest rozparta pod stropem, w przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15 oraz w przewodach 26, 44 i 28 znajduje się ciecz pod wysokim ciśnieniem. Ciecz ta naciska ńa nurnik 68 zaworu C i wypycha go z przestrzeni 82, powodując ugięcie sprężyny 70 i zamknięcie otworu 74 przez kulkę 63. W tym stanie ciecz może przepływać przez zawór C tylko w kierunku rury 44 i przewodu 28. Ciecz pod ciśnieniem znajdująca się w rurze 44 naciska również na tłok 33 i utrzymuje go w lewym skrajnym położeniu, w którym popychacz 35 naciska na kulkę 36 i otwiera przepływ cieczy przez płytkę 38. Ciecz z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy, poprzez przewód 3 i przyłącze 43 zaworu D, dostaje się do wnętrza tulei 40, a stamtąd, przez otwory 83, dyszę 2 i otwór 84 w płytce 47, dopływa do kulki 51. Jeżeli w przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15 ciśnienie cieczy jest mniejsze od ciśnienia nastawionego na zaworze B, za pomocą gwintowanego korka 53, ciecz pod ciśnieniem odpycha kulkę 51 od płytki 47 i przedostaje się, otworami 85 i 56, do trójnika 57, a stamtąd przewodem 26 do przestrzeni 17 stojaka 15, uzupełniając tam ciśnienie cieczy do nastawionej wartości. Zawór B zamyka się, gdy siły działające na kulkę 51 znajdują się w stanie równowagi.

Jeżeli ciśnienie cieczy w przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15 wzrośnie do maksimum, pod wpływem nacisku górotworu na obudowę, otwiera się zawór przelewowy 29. Ciecz z przestrzeni 17 wypływa, poprzez przewód 26, otwory 86, 74 i 87 do przyłącza 27 zaworu C, a stamtąd rurami 44 i 28 do zaworu 29. Przepływając przez otwór 74 ciecz unosi kulkę 63, która w czasie gdy obudowa jest rozparta pod stropem, przylega do płytki 59.

W czasie rabowania obudowy (położenie R rozdzielacza 14) ciecz pod ciśnieniem, doprowadzana od przyłącza 21 przewodem 20 do przestrzeni nadtłokowej 22 stojaka 15, otwiera zawór zwrotny sterowany 16, powodując spadek ciśnienia w przewodach 28 i 44. Ciecz w przestrzeni 17 stojaka 15 wypływa przewodami 26, 44 i 28, pokonując lekki opór kulki 63 zaworu C. Przy ściśle określonym spadku ciśnienia cieczy w przestrzeniach 17 stojaka 15 i 82 zaworu C oraz w przewodach 26, 44 i 28, sprężyna 70 działając na kołnierz 71 wpycha nurnik 68 do otworu 74 i odpycha kulkę 63 od płytki 59. Następnie tłok 33 zaworu D cofa się w prawe skrajne położenie, pod wpływem nacisku cieczy z magistrali 1 na nurnik 34 i pod działaniem sprężyny 88. Kulka 36 osiada na płytce 38 odcinając dopływ cieczy z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy. Dysza 2 zamontowana pomiędzy zaworami D i B równoważy opory przepływu cieczy w rozdzielaczu 14, w czasie rabowania obudowy, oraz przyspiesza znacznie spadek ciśnienia cieczy w przewodach 44 i 28, co skraca czas zamknięcia się zaworu D. W dalszej fazie rabowania obudowa traci kontakt ze stropem.

159 049

W takim stanie obudowę przesuwa się na nowe miejsce po ustawieniu rozdzielacza zaworowego 14 w położeniu środkowym (neutralnym) i zamknięciu się zaworu zwrotnego sterowanego 16. W przypadku zaczepienia stropnicy o strop może nastąpić krótkotrwały wzrost ciśnienia cieczy w przestrzeni 17 stojaka 15 i ewentualnie krótkotrwałe otwarcie się zaworu D, lecz dysza 2 zapobiega gwałtownemu doładowaniu stojaka 15 i zawór D zamyka się ponownie. W przypadku zaklinowania się sekcji obudowy między stropem i spągiem, w czasie jej przesuwania, należy powtórzyć manewr rabowania rozdzielaczem 14.

W czasie rozpierania obudowy pod stropem (położenie S rozdzielacza 14), z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy doprowadza się ciecz pod ciśnieniem do przestrzeni podtłokowej 17 stojaka 15, poprzez przyłącze 30, rozdzielacz 14, przyłącze 13, przewód 12, zawór zwrotny sterowany 16, przewody 28 i 44, zawór C, trójnik 57 i przewód 26. Gdy stropnica obudowy oprze się o strop wyrobiska, ciśnienie cieczy w przestrzeni 17 stojaka 15 i przewodach 26,44 oraz 28 gwałtownie wzrasta. Przy ściśle określonej wartości tego ciśnienia popychacz 35, połączony za pomocą nurnika 34 z tłokiem 33, odpycha kulkę 36 od płytki 38 i przesuwa się wraz z tłokiem 33 w lewe skrajne położenie otwierając drogę przepływu dla cieczy pod ciśnieniem z magistrali ciśnieniowej 1 do zaworu B. Ciecz pod ciśnieniem w zaworze C działa na nurnik 68 i wypycha go z otworu 74 i przestrzeni 82 powodując ugięcie sprężyny 70, zamknięcie otworu 74 przez kulkę 63 i wypchnięcie wskaźnika 73 na zewnątrz tulei 69. Jest to znak dla operatora, że czynność rozpierania obudowy pod stropem została zakończona. Przepływ cieczy z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy do przestrzeni 17 stojaka 15, od strony rozdzielacza 14 i przewodu 44, zostaje odcięty w zaworze C. Dalszy wzrost podporności wstępnej w obudowie odbywa się samoczynnie. Ciecz pod ciśnieniem płynie nadal z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy do przestrzeni 17 stojaka 15, poprzez przewód 3, przyłącze 43 zaworu D, otwór w płytce 38, otwory 83, dyszę 2, otwór 84 w płytce 47, otwory 85 i 56, trójnik 57 i przewód 26. Gdy ciśnienie cieczy w przestrzeni 17 uzyska wartość nastawioną na zaworze B, kulka 51 osiada na płytce 47 i odcina dopływ cieczy z zaworu D.

Działanie wersji alternatywnej zaworu D przedstawionego na fig. 4, różni się od działania zaworu D tylko w fazie rabowania obudowy, gdy rozdzielacz 14 znajduje się w położeniu R. Wówczas ciecz z magistrali ciśnieniowej 1 obudowy (fig. 3) dopływa do przestrzeni nadtłokowej 22 stojaka 15, poprzez przyłącze 31, rozdzielacz 14, przyłącze 21 i przewód 20. W przestrzeni 22 następuje wzrost ciśnienia cieczy, a w przestrzeni 17, rurze 44 i przyłączu 45 zaworu D ma miejsce spadek ciśnienia cieczy. Ponieważ wersja alternatywna zaworu D jest połączona również z przestrzenią nadtłokową 22 stojaka 15, przez przyłącze 77 (fig. 4), do przestrzeni 79 dostaje się ciecz pod ciśnieniem z magistrali 1, poprzez podtłoczenie 78 i otwory 81 w tulei 80, wywierając nacisk na tłok 33. Zamknięcie przepływu przez zawór D ma miejsce, gdy siły działające na tłok 33 i nurnik 34 znajdują się w stanie równowagi.

Urządzenie do ciągłej regulacji i samoczynnego utrzymywania stałego ciśnienia cieczy w układach hydraulicznych, według wynalazku, zachowuje automatycznie podstawowe walory hydraulicznej obudowy zmechanizowanej, które dotychczas były niweczone zarówno z przyczyn obiektywnych jak i zależnych od człowieka.

Obniżenie podporności wstępnej obudowy za pomocą zaworu B regulacyjno-zwrotnego urządzenia może być wykorzystane dla zwiększenia grubych sortymentów urobku i zmniejszenie oporów skrawania calizny maszynami urabiającymi, w związku ze zwiększonym naciskiem stropu na przyociosową warstwę węgla.

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90egz. Cena 10 000 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do ciągłej regulacji i samoczynnego utrzymywania stałego ciśnienia cieczy w układach hydraulicznych, składające się z suwakowego rozdzielacza hydraulicznego i zaworu regulacyjno-zwrotnego, znamienne tym, że jedno przyłącze (10) rozdzielacza suwakowego (A), połączonego z magistralą (1) ciśnieniową obudowy za pomocą dyszy (2) i przewodu (3) o średnicy znacznie większej od średnicy dyszy (2), wyposażonego w suwak (4) ustalony za pomocą zatrzasków wykonanych w postaci kulek (8) dociskanych sprężynami (9) w skrajnych położeniach i zaopatrzony we wskaźnik informujący o położeniu suwaka (4), sterujące otwieraniem przepływu przez rozdzielacz suwakowy (A), jest połączone hydraulicznie z przewodem (12), łączącym rozdzielacz zaworowy (14), sterujący stojakami obudowy, z zaworem zwrotnym sterowanym (16), odcinającym odpływ cieczy z przestrzeni podtłokowych (17) stojaka (15), natomiast przewód (26, 28) łączący zawór zwrotny sterowany (16) z przestrzenią podtłokową (17) stojaka (15) ma wmontowany szeregowo zawór zwrotny sterowany (C), pozwalający na odpływanie cieczy z przestrzeni podtłokowej (17) stojaka (15) do zaworu zwrotnego sterowanego (16) i zaworu przelewowego (29), lecz zamykający dopływ cieczy do przestrzeni podtłokowej (17) stojaka (15) gdy ciśnienie cieczy w tej przestrzeni (17) wzrośnie do ściśle określonej wartości.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawór zwrotny sterowany (D), otwierający i zamykający dopływ cieczy pod ciśnieniem z magistrali ciśnieniowej (1) obudowy, jest połączony z zaworem regulacyjno-zwrotnym (B) za pomocą złącza wyposażonego w dyszę (2) ograniczającą natężenie przepływu cieczy przez obydwa zawory.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawór zwrotny sterowany (C), wmontowany w przewód (26,28) łączący przestrzeń podtłokową (17) stojaka (15) z zaworem zwrotnym sterowanym (16), ma zawór zwrotny (63, 59) ze sprężyną (64) o małej sile nacisku, zamykający dopływ cieczy do przestrzeni podtłokowej (17) stojaka (15) oraz ma nurnik lub tłoczek (68) uszczelniony pośrednio lub bezpośrednio względem kadłuba (58) zaworu (C), dociskany sprężyną (70) o dużej sile nacisku, do elementu (63) zamykającego zawór zwrotny (63,59), wyposażony we wskaźnik (73) położenia nurnika (68), utrzymujący w otwartym położeniu zawór (63, 59) przy niskim ciśnieniu cieczy w przestrzeni (82) zaworu (C) i powodujący zamykanie zaworu zwrotnego (63,59) przy ściśle określonym wzroście ciśnienia cieczy w przestrzeni (82) zaworu (C).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 3, znamimine tym, że zawór (D), zamykający i otwierający przepływ cieczy z magistrali ciśnieniowej (1) obudowy do zaworu regulacyjno-zwIΌtnego (B), ma dodatkowe przełączę (77) łączące przestrzeń nadtłokową (22) stojaka (15) z przestrzenią (79) zaworu (D) położoną pomiędzy tłokiem (33) a nurnikiem (34), wyposażoną w tuleję (80) z otworami (81).