PL184047B1 - Blok automatycznego sterowania hydraulicznego - Google Patents

Abstract

lok automatycznego sterowania hydraulicznego, przeznaczony do układów hydraulicznych zmechanizowanych obudów ścianowych, zawierający dwa zawory progowe sterowane impulsami hydraulicznymi, z których jeden przejmuje automatyczne rozpieranie stojaka hydraulicznego, a drugi wyłącza automatycznie rozpieranie, przy czym każdy z tych zaworów progowych ma osadzone posobnie wzdłuż osi tłoczek różnicowy zaworu zasilającego osadzony w komorze zasilania oraz tłoczek różnicowy zaworu spływowego o dwu powierzchniach różnicowych i sterujących, osadzony w komorze sterowania, znamienny tym, że osadzony równolegle do zaworu progowego A w korpusie (1) zawór progowy B ma różnicowy tłoczek (4) zaworu spływowego połączony kanałem (14) z króćcem S3.

Description

Przedmiotem wynalazku jest blok automatycznego sterowania hydraulicznego przeznaczony do układów hydraulicznych zmechanizowanych obudów ścianowych, zwłaszcza dla ścian z dużą koncentracją wydobycia węgla.

Znany jest np. z polskiego opisu patentowego 162 773 zespół zaworów rozdzielających progowych do sterowania hydraulicznego podpornością wstępną obudowy górniczej. Zespół zaworów stanowią dwa oddzielne identyczne zawory sterowane impulsami hydraulicznymi, które mają gniazda łączące te zawory ze sobą za pomocą giętkich przewodów i elementów złącznych. Jeden z zaworów rozdzielających progowy nastawiony jest na wartość ciśnienia p1, który załącza wtórne rozpieranie stojaka hydraulicznego. Równocześnie drugi zawór rozdzielający progowy nastawiony na wartość ciśnienia P2, wyłącza samoczynnie wtórne rozpieranie stojaka po osiągnięciu ciśnienia P2, czyli po osiągnięciu założonej podporności wstępnej. Niedogodnością powyższego rozwiązania jest znaczna ilość części złączonych i przewodów potrzebnych do wzajemnego funkcjonowania współpracujących oddzielnie zaworów rozdzielających progowych, jak również trudności występujące z utrzymaniem szczelności układu podczas jego eksploatacji.

Znany jest też np. z polskiego opisu patentowego 162 460 zawór rozdzielający progowy sterowany impulsem hydraulicznym, którego ciśnienie nie zależy od ciśnienia w układzie sterowanym. Znany zawór ma w kadłubie, wzdłuż osi zabudowany tłoczek różnicowy zaworu zasilającego i różnicowy tłok sterownia zaworu spływowego. Tłoczek różnicowy zaworu zasilającego tkwiący szczelnie w komorze wyrównania ma trzonek zakończony stożkowym zawieradłem. Średnica trzonka jest równa średnicy podstawy zawieradła a jego długość jest większa od długości komory zasilania w miejscu zetknięcia z trzonkiem co najmniej o skok tłoczka różnicowego. Zawieradło ma na przedłużeniu suwak, który częściowo tkwi w komorze odbioru, a jego koniec sięga do komory spływu. Suwak ma wewnętrzną komorę otwartą od strony komory spływu i zakończoną stożkowym gniazdem spływu. W tłoku jest wykonany

184 047 kanał wyrównawczy łączący komorę odbioru z komorą wyrównania pod jego trzonkiem. Pod komorą spływu jest komora sterowania, w której jest osadzony szczelnie i suwliwie różnicowy tłok sterowania o dwu powierzchniach różnicowych i powierzchni sterującej. Tłok sterowania po obydwu stronach, wzdłuż osi ma dwa tłoczki z których jeden zakończony powierzchnią stożkową wystaje do komory spływu, a z przeciwnej strony tłoka sterowania jest drugi tłoczek podtrzymania. W osi tłoka sterowania i w osi tłoczków jest wykonany przelotowy kanał podtrzymywania, którego wejście znajduje się na czołowej powierzchni tłoczka tkwiącego w komorze spływu.

Niedogodnością dotychczas stosowanych odrębnych zaworów do sterowania programową podpornością wstępną w układzie hydraulicznym zmechanizowanej obudowy ścianowej jest to, że zawór progowy wyłączający rozpieranie stojaka hydraulicznego zasterowywał się czasem samoczynnie bez uprzednio celowo podanego impulsu ciśnienia. Powodem takiego samoczynnego zasterowania się zaworu progowego wyłączającego rozpieranie jest chwilowy skok ciśnienia pojawiający się podczas przesterowania dźwigni rozdzielacza w przewodzie zasilającym odbiornik. To z kolei powodowało załączenie i natychmiastowe wyłączenie doładowywania odbiornika, a w konsekwencji nie pozwalało osiągnąć założonej podporności wstępnej stojaków hydraulicznych.

Celem wynalazku jest jednolity, zwarty blok automatycznego sterowania hydraulicznego, zawierający w swoim korpusie dwa znane zawory progowe, który umożliwia samoczynne przejęcie rozpieranie stojaków hydraulicznych i automatyczne jego wyłączenie w zależności od założonej podporności wstępnej, przy czym uniemożliwia samoczynne wyłączenie doładowywania komory roboczej stojaka przed osiągnięciem założonej podporności wstępnej.

Cel ten został osiągnięty dzięki temu, że blok automatycznego sterowania hydraulicznego, zawierający w swoim korpusie dwa znane zawory progowe, w zaworze progowym wyłączającym automatyczne rozpieranie stojaka, w jego tłoczku różnicowym zaworu spływowego ma na zewnątrz wyprowadzony kanał, który tworzy dodatkowe gniazdo sterownicze.

Do komory sterowania poprzez kanał sterowania i dodatkowe gniazdo S3 podawany jest impuls sterowniczy z komory roboczej stojaka hydraulicznego dający rzeczywistą wartość ciśnienia w komorze roboczej stojaka. W komorze sterowania zaworu spływowego osadzony jest tłoczek różnicowy, na którego środkową część o większej średnicy oddziałowuje impuls ciśnienia. Zewnętrzną część tłoczka różnicowego zaworu spływowego stanowi tłoczek podtrzymywania. Tłoczek podtrzymywania w zaworze progowym A tkwi w zamkniętej korkiem komorze, zaś tłoczek podtrzymywania w zaworze progowym B jest osadzony w jednostronnie otwartym tłoku, przy czym zewnętrzna powierzchnia tego tłoczka podtrzymania przylega do wewnętrznej powierzchni dna tłoka. W przekroju poprzecznym tłok ma kształt litery U.

Przedmiot wynalazku objaśniono bliżej w przykładzie wykonania na rysunku, który na fig. 1 przedstawia przekrój osiowy podłużny, a fig. 2 przekrój poprzeczny A-A zaznaczony na fig. 1, a fig. 3 przedstawia symbol graficzny bloku.

W korpusie 1 obudowy bloku automatycznego sterowania są równoległe dwa przelotowe otwory 2, wewnątrz których są osadzone znane zawory progowe A i B o nastawnych progach ciśnieniowych, sterowane impulsem hydraulicznym. Do korpusu 1 obudowy jest przyłączone gniazdo zasilania Z, gniazdo O łączące blok z odbiornikiem, gniazdo S łączące ze spływem oraz gniazda sterownicze S1 sterujące załączaniem i gniazdo S2 do awaryjnego wyłączania podczas sekwencji rabowania lub rozpierania stojaków hydraulicznych, oraz dodatkowe gniazdo S 3 podające rzeczywistą wartość ciśnieniowego impulsu sterowniczego na wyłączanie samoczynnego doładowywania przestrzeni roboczej stojaka po osiągnięciu założonej podporności wstępnej. Zawór progowy A przejmuje automatycznie rozpieranie stojaków w zakresie od 7 do 10 Mpa, zaś zawór progowy B, sprzężony z zaworem A, wyłącza automatyczne rozpierania stojaków w zakresie od 18 do 26 Mpa. Zawory A i B podczas funkcji przełączania wartości nastawionego ciśnienia załączającego i wyłączającego wzajemnie się zasterowująna czuwanie, załączenie i wyłączenie.

Zawór progowy A i zawór progowy B składa się z różnicowego tłoczka 3 zaworu zasilającego i różnicowego tłoczka 4 zaworu spływowego osadzone posobnie wzdłuż osi korpusu obudowy 1. Różnicowy tłoczek 3 zaworu zasilającego jest osadzony w komorze 5 wyrówna4

184 047 nia, do której podłączony jest króciec gniazda Z zasilającego blok automatycznego rozpierania. Różnicowy tłoczek 3 od zewnętrznej strony rozpiera trzpień ze sprężyną talerzową 6 powodując przyleganie stożka 8 zaworu do siedliska 7. Z drugiej strony różnicowy tłoczek 3 ma suwak 9 osadzony w komorze łączącej się poprzez kanał 10 z przestrzenią sterowniczą zaworu spływowego w zaworze progowym A. W osi zaworu zasilającego jest osadzony różnicowy zawór spływowy, który swym różnicowym tłoczkiem 4 styka się z suwakiem 9 tłoczka zaworu zasilającego w komorze 11 spływu. Suwak 9 różnicowego tłoczka 3 ma wewnętrzną komorę 12, otwartą od strony komory spływu 11. Środkowa część różnicowego tłoczka 4 zaworu spływowego większą średnicąjest osadzona w komorze sterowania 13. Jak pokazano na fig. 3 komora 13 sterowania łączy się kanałem 14 sterowania z króćcem gniazda S3 podającym impuls sterowniczy ze stojaka hydraulicznego, który odzwierciedla rzeczywistą wartość ciśnienia w komorze roboczej. Zewnętrzną część różnicowego tłoczka 4 zaworu progowego B stanowi tłoczek podtrzymania 15, który tkwi w jednostronnie otwartym tłoku 16, na powierzchnię którego podawany jest sygnał na rabowanie lub rozpieranie poprzez gniazdo S2. Natomiast tłoczek podtrzymania 15 różnicowego tłoczka 2 zaworu progowego A tkwi w komorze zamkniętej korkiem 17.

Zasada działania bloku automatycznego sterowania przedstawia się następująco. Podanie ciśnieniowego impulsu sterowniczego rzędu kilku sekund z rozdzielacza, nie pokazanego na rysunku, do gniazda S] spowoduje wyłączenie zaworu progowego B przez to że ciśnienie skierowane jest na dużą powierzchnię różnicowego tłoczka 4 zaworu spływowego i równocześnie zasterowanie zaworu progowego A. Z chwilą osiągnięcia w przestrzeni roboczej stojaka wartości ciśnienia równej wartości ciśnienia nastawionego progu na zaworze progowym A następuje przejęcie automatycznego rozpierania stojaka hydraulicznego i zasterowanie na czuwanie zaworu progowego B poprzez podania sygnału do gniazda S3.

Gdy ciśnienie w roboczej przestrzeni podtłokowej stojaka osiągnie nastawioną wartość podporności wstępnej nastąpi zadziałanie zaworu progowego B oraz przesterowanie na wyłączenie zaworu progowego A, a tym samym przerwanie funkcji roboczej samoczynnego rozpierania zestawu obudowy.

184 047

f ig 3

184 047

Fig 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Blok automatycznego sterowania hydraulicznego, przeznaczony do układów hydraulicznych zmechanizowanych obudów ścianowych, zawierający dwa zawory progowe sterowane impulsami hydraulicznymi, z których jeden przejmuje automatyczne rozpieranie stojaka hydraulicznego, a drugi wyłącza automatycznie rozpieranie, przy czym każdy z tych zaworów progowych ma osadzone posobnie wzdłuż osi tłoczek różnicowy zaworu zasilającego osadzony w komorze zasilania oraz tłoczek różnicowy zaworu spływowego o dwu powierzchniach różnicowych i sterujących, osadzony w komorze sterowania, znamienny tym, że osadzony równolegle do zaworu progowego A w korpusie (1) zawór progowy B ma różnicowy tłoczek (4) zaworu spływowego połączony kanałem (14) z króćcem S 3.
2. 2. Blok automatycznego sterowania według zastrz. 1, znamienny tym, że kanałem (14) podawany jest impuls sterowniczy ze stojaka hydraulicznego do komory sterowania (13) zaworu spływowego.
3. 3. Blok automatycznego sterowania według zastrz. 1, znamienny tym, że różnicowy tłoczek (4) ma tłoczek (15) podtrzymania stanowiący od zewnątrz jego przedłużenie.
4. 4. Blok automatycznego sterowania według zastrz. 1, znamienny tym, że w zaworze progowym B zewnętrzna powierzchnia tłoczka podtrzymania (15) zaworu spływowego styka się z wewnętrzną powierzchnią dna otwartego tłoka (16).
5. 5. Blok automatycznego sterowania według zastrz. 4, znamienny tym, że otwarty tłok (16) w przekroju wzdłużnym ma kształt litery U.