PL168633B1 - Zawór zraszajacy PL - Google Patents

Abstract

1. Zawór zraszajacy, zwlaszcza do hy- draulicznej obudowy tarczowej, stosowanej w górnictwie podziemnym, posiadajacy korpus z przylaczami kielichowymi wody doplywajacej i odplywajacej oraz z przylaczem cisnienia ste- rujacego dla przewodu hydraulicznego prowa- dzacego do stojaka, jak równiez tlok, prze- mieszczajacy sie w nawierceniu polaczenio- wym korpusu pomiedzy doplywem i odply- wem wody, znajdujacy sie pod dzialaniem sprezyny nastawczej, znamienny tym, ze w nawierceniu polaczeniowym (6) korpusu (2) ma gniazdo (8) uszczelniajace bocznie tlok (7) wzgledem doplywu wody (10), przy czym tlok (7) posiada tlok zewnetrzny (14) i uksztaltowa- ny na tloku (7), tlok sterujacy 13) o srednicy mniejszej niz tlok zewnetrzny (14), który to tlok sterujacy (13) wspiera sie na sprezynie nastaw- czej (9). Fig 1 Urzad Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór zraszający, zwłaszcza do hydraulicznej obudowy tarczowej, stosowanej w górnictwie podziemnym, posiadający korpus z przyłączami kielichowymi wody dopływającej i odpływającej, a także ze złączką ciśnienia sterującego dla przewodu hydraulicznego prowadzącego do stojaka, zawierający tłok przesuwający się, w korpusie w nawierceniu połączeniowym pomiędzy dopływem i odpływem wody, pokonujący w trakcie przesuwu siłę sprężyny.

168 633

W górnictwie podziemnym zrasza się przede wszystkim pył lotny, który opada pod wpływem rozpylonej wody. W przypadku urabiania uciosowego znane jest zraszanie w formie dysz wewnętrznych i dysz zewnętrznych na ładowarce bębnowej. W przypadku urabiania strugowego stosuje się zraszanie korytarza strugowego dla strącania drobnego pyłu. W przypadku obudowy kroczącej, stosuje się zraszanie powierzchni łupania, strefy stropnicowej, rufowej i zawałowej. Poza tym wykorzystuje się zraszanie w miejscach przekazywania urobku na transporter i przy szynach rozdrabniających. Dla wszystkich tych miejsc zastosowania zraszania wspólne jest to, że należy podawać tylko tyle wody, ile potrzeba do strącania pyłu lotnego. W przeciwnym razie rozpylona woda może przyczynić się do naruszenia spągu lub pogorszenia jakości urobku, a także może stanowić zagrożenie dla górników. Dlatego też stosuje się tak zwane zawory zraszające, które zapewniają ograniczone w czasie zraszania, dostosowane do danego przypadku. Tego rodzaju zawory zraszające w obrębie obudowy tarczowej są przy tym sterowane w taki sposób, że woda zraszająca jest podawana tylko w okresie, w którym dana obudowa jest luzowana i przemieszana. Natomiast w stanie gotowości eksploatacyjnej obudowy zawór zraszający odcina dopływ wody. Uzyskuje się to w ten sposób, że tłok, pokonując siłę sprężyny nastawczej, jest dociskany do gniazda zaworowego pod ciśnieniem cieczy roboczej z przewodu zasilającego obudowę. Zawór jest wówczas zamknięty. Po przystąpieniu do rabowania i przemieszczania obudowy zmniejsza się ciśnienie w przewodzie połączeniowym obudowy i tłok jest wyciskany sprężyną nastawczą z gniazda zaworowego, tak że woda zraszająca płynie od dopływu do odpływu i może być rozpryskiwana przez dyszę. Wadą jest to, że skuteczność działania zaworu zraszającego zależy od rodzaju i rozmieszczenia sprężyny i że potrzebne są stosunkowo duże sprężyny, a więc zawory tego rodzaju nie wszędzie mogą być zastosowane.

Celem wynalazku jest stworzenie zaworu zraszającego zajmującego mało miejsca i umożliwiającego dokładną regulację ciśnienia otwierania.

W zaworze zraszającym według wynalazku korpus ma w nawierceniu połączeniowym gniazdo uszczelniające bocznie tłok względem dopływu wody oraz tłok składa się z tłoka sterującego i tłoka zewnętrznego, przy czym tłok sterujący, ma mniejszą średnicę, uformoway jest na tłoku zaworu i wspiera się na sprężynie nastawczej.

Korzystnie tłok sterujący jest ukształtowany jako trzpień metalowy, na którym, umieszczony jest, opasujący go, tłok zewnętrzny z tworzywa sztucznego, a sprężyna nastawcza jest umieszczona we wkręcanej w korpus tulei sprężyny, w którą wprowadzony jest tłok prowadzący, wspierający się o talerzyk sprężynowy sprężyny nastawczej.

Korzystnie tuleja sprężyny ma po stronie tłoka wpust prowadzący tłok sterujący, zaś po stronie przeciwnej niż wpust ma śrubę nastawczą przesuwaną wzdłuż osi tulei do ustalania siły nacisku sprężyny nastawczej, przy czym na tłoku sterującym znajduje się pierścień uszczelniający typu O-ring, współpracujący z rowkiem w przewierceniu wewnętrznym tłoka zewnętrznego.

Korzystnie przyłącze ciśnienia sterującego jest ukształtowane jako złączka obrotowa i ma prowadnicę tłokową, przy czym prowadnica tłokowa ukształtowana jest dla umieszczenia tłoka sterującego.

Korzystnie talerzyk sprężynowy na swojej stronie, zwrócony w stronę tłoka sterującego ma ukształtowany otwór nieprzelotowy dla umieszczenia zaokrąglonego wierzchołka tłoka sterującego, a tuleja sprężyny po stronie części wkręcanej w korpus ma mieszczący tłok sterujący otwór prowadzący, w którego ściankę wewnętrzną wpuszczony jest pierścień uszczelniający typu O-ring.

Korzystnie przyłącza kielichowe mają wprowadzany do tulei od strony otworu wejściowego na włącznik wtykowy, łącznik kielichowy z dostępną przez otwór wejściowy, wewnętrzną nakrętką sześciokątną, przy czym łącznik ten jest na obwodzie zewnętrznym wyposażony w uskok pierścieniowy współpracujący z odpowiadającym mu występem tulei.

W tak ukształtowanym zaworze zraszającym rezygnuje się ze stosowanej dotąd metody z zaworem zwrotnym i tworzy się zamiast tego zawór, który stosowany jest wyłącznie przez ciśnienie występujące na odbiorniku, to znaczy w tym przypadku na stojaku. Nie uwzględnia się zupełnie sprężyny lub siły sprężyny. Sprężyna jest potrzebna tylko do wyznaczenia ciśnienia otwarcia zaworu, co jest korzystne, gdyż ciśnienie to można teraz dokładnie nastawić przestawiając sprężynę nastawczą. Dzięki zastosowaniu tłoka różnicowego sprężyna nastawcza może

168 633 być bardzo mała, a wiec możliwe jest budowanie bardzo małych zaworów zraszających, które praktycznie wszędzie mogą znaleźć zastosowanie. Tak więc można je zamontować praktycznie wprost na odbiorniku, co pozwala wyeliminować długie drogi połączeniowe.

Dzięki temu, że tłok sterujący ma kształt trzpienia metalowego, na którym umieszczono opasujący go tłok zewnętrzny z tworzywa sztucznego, tłok sterujący, na który oddziaływuje ciśnienie przewodu hydraulicznego, jest odpowiednio stabilny, przy czym wykonany z tworzywa tłok zewnętrzny zapewnia szczelne osadzenie w gnieździe, tak że uzyskuje się dokładnie pracujący zawór.

Sprężyna nastawcza jest potrzebna tylko do wyznaczenia ciśnienia otwarcia, a więc można zastosować stosunkowo małą sprężynę, która umieszczona jest w łatwo montowalnej tulei zajmującej mało miejsca. Tuleja sprężynowa jest przy tym ukształtowana tak, że jest w niej prowadzony tłok sterujący, co zapewnia dokładny przesuw. Sprężyna opiera się po pierwsze na talerzyku, a z drugiej strony na śrubie nastawczej, co umożliwia korzystne obciążenie tłoka sterującego naciskającego z drugiej strony na talerzyk sprężynowy. Pozwala to zadać dokładne ciśnienie otwarcia, konieczne w danym przypadku zastosowania. Regulacja ta odbywa się za pomocą śruby nastawczej przesuwającej się ku talerzykowi sprężynowemu i napinającej przy tym sprężynę nastawczą. Śrubę nastawczą można wkręcać kluczem Imbus w przewidziany otwór zbliżając ją do talerzyka sprężynowego lub odsuwając ją od niego, co pozwala regulować w szerokim zakresie siłę sprężyny, a więc i ciśnienie otwarcia.

Celem ustabilizowania osadzenia tłoka zewnętrznego na tłoku sterującym wynalazek przewiduje, że na tłoku sterującym umieszczony jest pierścień uszczelniający typu O-ring, któremu odpowiada rowek w otworze wewnętrznym tłoka zewnętrznego. Poza tym tłok steruj ący ma odpowiedni występ pierścieniowy, tak że tłok zewnętrzny jest skutecznie osadzony po nasunięciu na tłok sterujący i w efekcie ruchu tłoka sterującego jest mocno dociskany do przylgi celem całkowitego uszczelnienia.

Dla ułatwienia montażu oraz zapewnienia dokładnego osadzenia tłoka sterującego przewidziano, że złączka ciśnienia sterującego jest złączką obrotową i ma prowadnicę tłokową. Tłok sterujący jest więc dokładnie prowadzony z jednej strony w złączce ciśnienia sterującego i po przeciwległej stronie w tulei sprężynowej, co zapewnia dokładny ruch oraz ułatwia montaż tłoka sterującego i przynależnych części. Należy tylko wkręcić z jednej strony złączkę ciśnienia sterującego, a z drugiej strony tuleję sprężynową, tak że również obudowa może mieć stosunkowo prostą konstrukcję. Obok gwintów dla tulei sprężynowej z jednej strony i złączki ciśnienia sterującego z drugiej strony potrzebny jest tylko jeszcze gwint dla przyłączy kielichowych, do których podłącza się węże zasilające. Aby umożliwić wybór jak największej różnicy parametrów tłoka przewidziano, że prowadnica tłokowa jest ukształtowana dla pomieszczenia tylko tłoka sterującego, natomiast tłok zewnętrzny jest odpowiednio krótszy i ma taki kształt, że może być dobrze dociskany do gniazda zaworu. Sam tłok sterujący może mieć stosunkowo małą średnicę, przy czym powinien być na tyle stabilny, żeby umożliwiał prawidłowy poślizg tłoka w obudowie lub obustronnych prowadnicach. Tłok sterujący jest wiec dobrze prowadzony po pierwsze w tulei sprężynowej i po drugie w odpowiednim wycięciu lub ślepym otworze talerzyka sprężynowego, dzięki czemu wykluczone jest skrócenie lub odchylenie obu części.

Tuleję sprężynową uszczelnia się korzystnie względem wypełnionego wodą otworu łączącego w ten sposób, że tuleja po stronie wkręcania ma otwór prowadzący mieszczący tłok sterujący, przy czym w ściankę wewnętrzną tego otworu wpuszczony jest pierścień uszczelniający typu O-ring. Pierścień ten ślizga się więc natłoku sterującym i uszczelnia skutecznie wnętrze tulei sprężynowej względem otworu łączącego.

Dzięki sześciokątnej nakrętce wewnętrznej zastosowanej w przykładach kielichowych istnieje możliwość szybkiego montażu przyłączy kielichowych tym samym narzędziem (to znaczy połączenia z obudową), które potrzebne jest też do założenia tulei sprężynowej lub przekręcenia śruby nastawczej. Istnieje tu również możliwość takiego zamontowania lub przekręcenia wystających za obudowę przyłączy kielichowych, że nawet w ciasnych warunkach można łatwo wprowadzić węże przyłączeniowe. Tak więc ogólnie biorąc, stworzono korzystnie mały zawór zraszający, który nadaje się bardzo dobrze do różnych zastosowań.

168 633

Wynalazek wyróżnia się zwłaszcza tym, że stworzono małogabarytowy zawór zraszający, który jest najbardziej przydatny w górnictwie podziemnym. Zawór taki składa się przede wszystkim ze stosunkowo małego korpusu, w który wprowadza się i wkręca z jednej strony tuleję ze sprężyną nastawczą a z drugiej strony złączkę ciśnienia sterującego z tłokiem sterującym. Z boku przewidziano przyłącza kielichowe dla doprowadzania lub odpływu wody, przy czym kierunek przepływu wody zraszającej odwraca się, tak że sprężyna nastawcza nie jest odpowiedzialna za otwieranie i zamykanie zaworu, lecz tylko za wysokość ciśnienia otwarcia. Poza tym tłok ukształtowano jak tłok różnicowy, tak że pozwala to wykorzystać rzeczywiście małą sprężynę, za pomocą której reguluje się ciśnienie otwarcia.

Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w oparciu o przykłady wykonania uwidocznione na rysunku, na którym kolejne figury przedstawiają: fig. 1 - przekrój zaworu zraszającego w położeniu otwartym lub zamkniętym, fig. 2 - powiększone odwzorowanie tulei sprężynowej i fig. 3 - przyłącze kielichowe, częściowo w przekroju.

Zawór zraszający 1 według fig. 1 składa się przede wszystkim z korpusu 2 i dwóch przyłączy kielichowych 3,4 służących do doprowadzania i odprowadzania wody potrzebnej do zraszania. Oba przyłącza 3,4 są połączone w korpusie 2 nawierceniem przyłączeniowym 6, do którego wchodzi tłok 7 wprowadzony od strony przyłącza ciśnienia sterującego 5. Tłok 7 jest dociskany do gniazda zaworowego 8 ciśnieniem hydraulicznym powstającym po stronie przyłącza 5, co pokazuje prawa strona rysunku. Sprężyną nastawczą 9 można przy tym regulować ciśnienie otwarcia, przy którym tłok 7 zaczyna się przesuwać, to znaczy jest dociskany do gniazda 8 lub odsuwany do tego gniazda 8. Może wtedy nastąpić otwarcie dopływu wody 10 przez przyłącze 3, po czym woda przepływa otworem nawiercenia połączeniowego 6 do przyłącza 4 i jest rozpylana, nie pokazanymi na rysunku dyszami, żeby skręcić pył lotny.

Tłok 7 ukształtowano jako tłok różnicowy, to znaczy składa się on z tłoka sterującego 13 i tłoka zewnętrznego 14, przy czym tłok zewnętrzny 14, jak widać z fig.1, jest wykonany z tworzywa sztucznego i jest nasunięty na tłok sterujący 13 opasując go.

Po stronie przeciwległej do przyłącza 5 umieszczona jest tuleja srężyny 15, w której znajduje się sprężyna nastawcza 9. Tuleja 15 ma wpust 16, który może być wprowadzany lub wkręcany w odpowiednie wycięcie obudowy 2. Po stronie części skręcanej 17 tulei 15 przewidziano otwór prowadzący 18 na tłok sterujący 13, przy czym w ściankę wewnętrzną 19 otworu 18 wpuszczono pierścień uszczelniający typu O-ring 20, tak że wnętrze tulei sprężyny 15 jest skutecznie uszczelnione względem nawiercenia połączeniowego 6.

Tłok sterujący 13 opiera się swoim zaokrąglonym wierzchołkiem 21 w odpowiednim otworze nieprzelotowym 22 talerzyka sprężynowego 23. Dzięki temu zapewnione jest dobre prowadzenie tłoka sterującego 13, przy czym talerzyk 23 stanowi jedno oparcie, a śruba nastawcza 24 stanowi drugie oparcie dla sprężyny nastawczej 9.

Śruba nastawcza 24 ma gwint 25, tak że może przesuwać się w kierunku talerzyka sprężynowego 23, co realizuje się wprowadzając klucz Imbus w otwór 6-kątny śruby 24. Można ją oczywiście także wykręcać, a więc poprzez sprężynę nastawczą 9 istnieje możliwość dokładnej regulacji ciśnienia otwarcia.

Otwór nieprzelotowy 22 ukształtowano po stronie dolnej 26 talerzyka 23, przy czym talerzyk ten ma z boku skosy, żeby umożliwić wykorzystanie talerzyka 23, który stosuje się także w zwykłych zaworach ograniczających ciśnienia i podobnych zaworach. Dzięki temu redukuje się znacznie asortyment potrzebnych części zamiennych.

Do ustalenia tłoka zewnętrznego 14 na tłoku sterującym 13, który ma kształt trzpienia metalowego, służy pierścień uszczelniający 27 typu O-ring, który jest rozmieszczony i ukształtowany w sposób umożliwiający współdziałanie z rowkiem 28 w otworze wewnętrznym 29 tłoka zewnętrznego 14. Tłok sterujący 13 ma poza tym pierścieniowe odsadzenie 31, a więc tłok zewnętrzny 14 jest skutecznie osadzony, gdy znajdzie się w pozycji widocznej na fig. 1. Przyłącze ciśnienia sterującego 5 jest wyposażone na końcu w wycięcie 32, w które wchodzi koniec tłoka sterującego 13, tak że uzyskuje się korzystnie ukształtowaną, skuteczną prowadnicę tłokową 30. Z porównania prawej i lewej części rysunku zaworu zraszającego 1 według fig. 1 wynika, że tłok sterujący 13, a więc i cały tłok 7 może wykonywać niezbędne ruchy bez

168 633 wychodzenia z jednej strony z prowadnicy 30 lub otworu prowadzącego 18. Dzięki temu zapewniona jest niezawodna praca zaworu zraszającego 1.

Figura 2 pokazuje ukształtowanie tulei sprężynowej 15, przy czym widać, że uzyskuje się zamkniętą obudowę mieszczącą sprężynę nastawczą 9, w którą z jednej strony wchodzi tłok sterujący 13, natomiast z drugiej strony przemieszcza się w niej śruba nastawcza 24. Dzięki temu można ustawić wstępnie naprężenie sprężyny i w ten sposób dokładnie określić ciśnienie otwarcia zaworu zraszającego 1. Fig. 2 pokazuje małe ciśnienie otwarcia, ponieważ w ten sposób zapewnia się wczesną reakcję zaworu 1, dzięki czemu już przy małych ruchach obudowy tarczowej zwalnia się dopływ wody dla strącania pyłu lotnego lub pyłu powstającego przy opuszczaniu obudowy.

Figura 3 pokazuje jedno z dwóch przyłączy kielichowych 3, 4, częściowo w przekroju, żeby wskazać, że wykorzystuje się tu wykonanie szczególnie korzystne dla przewidzianego zastosowania. Łącznik wtykowy 34 wprowadza się przez otwór wejściowy 33 w przyłącze kielichowe 3, przy czym otwór 33 służy jednocześnie do wprowadzania łącznika kielichowego 36 do tulei 35. Łącznik 36 jest tak zwymiarowany, że daje się łatwo wprowadzić, przy czym może być następnie wkręcany za pomocą wewnętrznej nakrętki 6-kątnej 37 w odpowiedni otwór obudowy 2. Tuleja 35 ma obwodowy występ 38, natomiast łącznik kielichowy 36 ma odpowiedni uskok pierścieniowy 39. Występ 38 i uskok 39 są na tyle małe, że zapewniona jest niezbędna stabilność, przy czym okazuje się, że takie wymiary występu 38 i uskoku 39 są wystarczające, ponieważ dysponuje się odpowiednio wysokim występem 38, co daje niezbędną niezawodność działania.

Zaleta tego ukształtowania polega w szczególności na tym, że tuleja kielichowa jest wykonana z mosiądzu o wysokiej wytrzymałości, a łącznik kielichowy jest wykonany ze stali nierdzewnej, co zapewnia duża trwałość tego układu. Korzystne jest też, że nie są potrzebne druty itp. do przytrzymywania.

Po wprowadzeniu łącznika wtykowego 34 jest on skutecznie ustalony w tulei 35 przez wsunięcie uchwytu sprzęgającego 40, przy czym chodzi tu o ogólnie znany środek mocujący.

Wszystkie wymienione cechy, również te wynikające tylko z rysunków, uzyskuje się indywidualnie lub w połączeniu jako istotne dla wynalazku.

Fig.2

23

168 633

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór zraszający, zwłaszcza do hydraulicznej obudowy tarczowej, stosowanej w górnictwie podziemnym, posiadający korpus z przyłączami kielichowymi wody dopływającej i odpływającej oraz z przyłączem ciśnienia sterującego dla przewodu hydraulicznego prowadzącego do stojaka, jak również tłok, przemieszczający się w nawierceniu połączeniowym korpusu pomiędzy dopływem i odpływem wody, znajdujący się pod działaniem sprężyny nastawczej, znamienny tym, że w nawierceniu połączeniowym (6) korpusu (2) ma gniazdo (8) uszczelniające bocznie tłok (7) względem dopływu wody (10), przy czym tłok (7) posiada tłok zewnętrzny (14) i ukształtowany na tłoku (7), tłok sterujący 13) o średnicy mniejszej niż tłok zewnętrzny (14), który to tłok sterujący (13) wspiera się na sprężynie nastawczej (9).
2. 2. Zawór zraszający według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok sterujący (13) jest ukształtowany jako trzpień metalowy, na którym umieszczony jest, opasujący go, tłok zewnętrzny (14) z tworzywa sztucznego.
3. 3. Zawór zraszający według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyna nastawcza (9) jest umieszczona we wkręcanej w korpus (2) tulei sprężyny (15), w którą wprowadzony jest tłok prowadzący (13), wspierający się o talerzyk sprężynowy (23) sprężyny nastawczej (9).
4. 4. Zawór zraszający według zastrz. 3, znamienny tym, że tuleja sprężyny (15) ma po stronie tłoka (7) wpust (16) prowadzący tłok sterujący (13), zaś po stronie przeciwnej niż wpust (16) ma śrubę nastawczą (24) przesuwaną wzdłuż osi tulei (15) do ustalania siły nacisku sprężyny nastawczej (9).
5. 5. Zawór zraszający według zastrz. 2, znamienny tym, że na tłoku sterującym (13) znajduje się pierścień uszczelniający (27) typu O-ring, współpracujący z rowkiem (28) w przewierceniu wewnętrznym (29) tłoka zewnętrznego (14).
6. 6. Zawór zraszający według zastrz. 1, znamienny tym, że przyłącze ciśnienia sterującego (5) jest ukształtowane jako złączka obrotowa i ma prowadnicę tłokową (30).
7. 7. Zawór zraszający według zastrz. 6, znamienny tym, że prowadnica tłokowa (30) ukształtowana jest dla umieszczenia tłoka sterującego (13).
8. 8. Zawór zraszający według zastrz. 3, znamienny tym, że talerzyk sprężynowy (23) na swojej stronie (26), zwróconej w stronę tłoka sterującego (13) ma ukształtowany otwór nieprzelotowy (22) dla umieszczenia zaokrąglonego wierzchołka (21) tłoka sterującego (13).
9. 9. Zawór zraszający według zastrz. 3, znamienny tym, że tuleja sprężyny (15) po stronie części (17) wkręcanej w korpus (2) ma mieszczący tłok sterujący (13) otwór prowadzący (18), w którego ściankę wewnętrzną (19) wpuszczony jest pierścień uszczelniający (20) typu O-ring.
10. 10. Zawór zraszający według zastrz. 1, znamienny tym, że przyłącza kielichowe (3, 4) mają wprowadzany do tulei (35), od strony otworu wejściowego (33) na łącznik wtykowy (34), łącznik kielichowy (36) z dostępną przez otwór wejściowy (33), wewnętrzną nakrętką sześciokątną (37), przy czym łącznik ten jest na obwodzie zewnętrznym wyposażony w uskok pierścieniowy (39) współpracujący z odpowiadającym mu występem (38) tulei (35).