PL204040B1 - Iskrobezpieczny, elektrohydrauliczny rozdzielacz zaworowy o zwiększonym przepływie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest iskrobezpieczny, elektrohydrauliczny rozdzielacz zaworowy o zwię kszonym przepł ywie, przeznaczony do zasilania ukł adów hydraulicznych w sterowaniu obudowy górniczej, kombajnu górniczego oraz maszyn i urządzeń górniczych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 199 474 zawór sterujący, zwłaszcza do hydraulicznych urządzeń górniczych wyposażony we wkład zaworowy w postaci naboju, którego jednoczęściowa lub wieloczęściowa obudowa posiada otwór wlotowy przewodu ciśnieniowego medium, otwór przyłączeniowy obornika, otwór wlotowy do obiegu spływowego i otwór osiowy dla elementu zamykającego, posiadającego powierzchnię zamykającą. Element zamykający unoszony jest z gniazda zaworowego przyporządkowanego jego powierzchni zamykającej, zlokalizowanego pomiędzy otworem wlotowym, a otworem przyłączeniowym za pomocą urządzenia włączającego.

Z uniesieniem elementu zamykającego z gniazda zaworowego sprzężony jest ruch rozdzielania połączenia między otworem przyłączeniowym a otworem wlotowym. Jednocześnie element zamykający w postaci suwaka sterującego posiada powierzchnię zamykającą w postaci kołnierza oporowego i część ruchomą mechanizmu zamykają cego w postaci odcinka trzonu. Odcinek trzonu podczas ruchu unoszenia elementu zamykającego zanurza się w odcinku otworowym otworu osiowego zamykającego kanał radialny, połączony z obiegiem spływowym. Gniazdo zaworowe, jako część tulei zaworowej jest wymienne, a średnica nominalna zaworu jest zmieniana za pomocą dyszy.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr PL 200 218 sterowany zawór zwrotny o przepł ywie osiowym, którego korpus skł ada się z moduł u wysokociś nieniowego zawierają cego zawór zwrotny, a którego trzpień dociskany jest do gniazda zaworu sprężyną oraz ciśnieniem cieczy przestrzeni roboczej odbiornika oraz modułu niskociśnieniowego w osi. Jego przesuwna tuleja przelotowa przez którą przepływa czynnik roboczy magistrali zasilającej do i z odbiornika. Na zewnątrz tulei osadzono posobnie przesuwne dwa sterujące tłoczki.

Ujawniono także w polskim opisie patentowym nr PL 195 576 zawór sterujący posiadający w otworze mocują cym obudowy tuleję wykonawczą , w której przesuwnie osadzono pierwszy tł ok oraz tuleję rozdzielczą sterującą. W niej przesuwnie osadzony jest sterujący tłok. Pierwszy tłok połączono z tł okiem sterują cym gwintowym. Przepł yw medium hydraulicznego pod wysokim ciś nieniem otwierany lub zamykany jest grzybkiem pierwszego tłoka, który w sąsiedztwie pierścienia uszczelniającego prowadzony jest w tulei wykonawczej bezuszczelnieniowo. Grzybek dociskany jest do pierścienia uszczelniającego sprężyną dociskową. Przednia część tłoka sterującego służąca do zamykania otworów przelotowych tulei sterującej prowadzona jest również bezuszczelnieniowo i swą powierzchnią czołową, stożkową, współpracuje z odpowiadającą jej powierzchnią uszczelniającą, też stożkową, pierścienia uszczelniającego. Tuleja sterująca ma otwory odciążające połączone obiegiem hydraulicznym z przyłączem spływowym. Medium pod wysokim ciśnieniem podawane jest z przyłącza zasilania wysokociśnieniowego do przyłącza odbiornika stopniowo w ramię otwierania grzybka tłoka przy sukcesywnym zamykaniu tłokiem sterującym otworów przelotowych w obiegu hydraulicznym przyłącza spływowego.

Znane rozwiązania mają nominalną średnicę przepływu wynoszącą do 10 mm.

Iskrobezpieczny, elektrohydrauliczny rozdzielacz zaworowy o zwiększonym przepływie, według wynalazku, składający się z zespołu sterującego z elektromagnesem i korpusu hydraulicznego z kanałami i gniazdami zasilania, spływu i odbioru zawierającego wymienne wkłady zaworowe składające się z tulei złożonej z tłoczka, sprężyny i grzybka, charakteryzuje się tym, że od dołu do korpusu hydraulicznego, o jednolitej konstrukcji, wkręcone są dwa wkłady zaworowe, a od góry rozłącznie przymocowany jest jeden zespół sterujący, przy czym całość stanowi jeden blok urządzenia. Każdy wkład zaworowy ma tuleję zewnętrzną podzieloną na tuleję górną, w której znajduje się zawór spływowy złożony z tłoczka i gwintowaną tuleję dolną, w której znajduje się zawór zasilania składający się z grzybka, sprężyny i gniazda uszczelniającego. Na średnicy wewnętrznej w tulei górnej, w miejscu dolnej krawędzi podtoczenia znajduje się ostra krawędź, zapewniająca szczelność tłoczka i zapobiegająca przeciekom z zasilania do spływu podczas maksymalnie otwartego zasilania.

W odmianie rozdzielacza istotą jest to, że od dołu do korpusu hydraulicznego o jednolitej konstrukcji wkręconych jest osiem wkładów zaworowych, a od góry rozłącznie przymocowane są cztery zespoły sterujące, przy czym całość stanowi jeden blok urządzenia. Każdy wkład zaworowy ma również tuleję zewnętrzną podzieloną na tuleję górną, w której znajduje się zawór spływowy złożony z tłoczka i gwintowaną tuleję dolną, w której znajduje się zawór zasilania złożony z grzybka, sprężyny

PL 204 040 B1 i gniazda uszczelniają cego, przy czym na ś rednicy wewnę trznej w tulei górnej, w miejscu dolnej krawędzi podtoczenia znajduje się ostra krawędź, zapewniająca szczelność tłoczka zapobiegająca przeciekom z zasilania do spływu podczas maksymalnie otwartego zasilania.

Zaletą nowego rozwiązania, w obu odmianach, jest zwiększona szybkość sterowania ruchem sekcji obudowy górniczej jak i kombajnu górniczego. Kolejną zaletą jest zapewnienie iskrobezpieczeństwa poprzez zastosowanie zespołu sterującego, co jest niezwykle istotne w warunkach zagrożenia wybuchami na dole kopalni. Zaletami są, ze względu na jednolitą konstrukcję korpusu hydraulicznego rozdzielacza zaworowego, tzn. bez doczepiania do korpusu dodatkowych elementów, małe gabaryty, mniejszy ciężar rozdzielacza i łatwość montażu.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono, w przykładach wykonania, na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z boku rozdzielacza, fig. 2 - widok czoła rozdzielacza, fig. 3 - przekrój korpusu rozdzielacza w miejscu gniazda zasilania i gniazda spływu, fig. 4 - przekrój jednego wkładu zaworu rozdzielacza, fig. 5 - półprzekrój wkładu zaworu i przekrój gniazda odbioru w lewym korpusie hydraulicznym, a w prawym korpusie półwidok gniazda na wkład zaworowy i przekrój gniazda odbioru i fig. 6 widok czoła odmiany urządzenia.

Do korpusu hydraulicznego 1 na fig. 1, fig 2, fig. 3, fig. 4 oraz fig. 5 rozdzielacza zaworowego jest przymocowany rozłącznie, śrubami 2 zespół sterujący 3 wyposażony w iskrobezpieczny elektromagnes 4 z dwoma niezależnymi cewkami, z rozdzielaczami pilotującymi 5. Od dołu korpusu hydraulicznego 1 są wkręcone dwa niezależne i wymienne w całości wkłady zaworowe 6. Drugi wkład zaworowy jest identyczny. Oba wkłady zaworowe 6 są wyposażone po jednym zaworze zasilania 7 i po jednym zaworze spływu 8. W dolnej części korpusu hydraulicznego 1, po stronie lewej znajduje się gniazdo zasilania 9, a po prawej usytuowane jest gniazdo spływu 10, a ponadto znajdują się wybrania 11, po lewej, prawej stronie i w środku. W wybraniach 11 swobodnie umieszczone są przetyczki 12 celem zabezpieczenia przewodów hydraulicznych w gniazdach 9, 10.

Według fig. 2 znajdują się dwa otwory na przetyczkę 12 do gniazda odbioru 13, które należy do jednego wkładu zaworu 6, zaś drugie gniazdo odbioru 13 należy do drugiego wkładu zaworu 6 i mieści się w tyle korpusu hydraulicznego 1 w osi pierwszego gniazda odbioru 13 usytuowanego z przodu.

Gniazdo zasilania 9 pokazane na fig. 3 połączone jest z otworem zasilającym 14, z którego zasilane są wkłady zaworowe 6 a gniazdo spływowe 10 ze spływem 15 umożliwiające wypływ medium z wysterowanych wkładów zaworowych 6 do gniazda spływu 10.

Tuleja zewnętrzna podzielona jest na górną i dolną, co pokazano na fig. 4. W tulei górnej 16 mieści się zawór spływowy 8 złożony z tłoczka 20, który w górnej części ma gumowe uszczelnienie 18. W dolnej gwintowanej tulei 19 mieści się zawór zasilania 7 złożony z grzybka 17, sprężyny 21 i gniazda uszczelniającego 22. Obie tuleje 16, 19 na średnicy zewnętrznej wyposażone są w uszczelnienia gumowe 23.

W górnej części korpusu hydraulicznego 1, uwidocznionego na fig. 5, znajdują się gniazda z otworami zasilania 24, odbiorów 25 i spływów 26, do których przymocowany jest korpus hydrauliczny z rozdzielaczami pilotującymi 5 zespołu sterującego 3 z iskrobezpiecznym elektromagnesem 4. We wkładzie zaworu 6 znajduje się ostra krawędź 27, 28 która jest wykonana na wewnętrznej średnicy górnej tulei 16 inne otwory zasilania 29, 30, 31,32.

W odmianie urządzenia uwidocznionej na fig. 6 pokazano cztery rozdzielacze zaworowe, a każdy z nich ma po dwa wkłady zaworowe 6, które wmontowane są w korpus hydrauliczny 1 wykonany w całości jako element jednolity. W górnej części dla każdej pary zaworu 6 przymocowane są śrubami 2 zespoły sterujące 3. W dolnej części korpusu hydraulicznego 1 widoczne są otwory na przetyczki 12 do gniazd odbioru 13, naprzeciw tych gniazd z tyłu korpusu hydraulicznego 1 znajdują się drugie gniazda odbioru 13 z otworami na przetyczki 12. W tej samej części korpusu hydraulicznego 1, po prawej stronie w miejscu wybrania 11 znajdują się dwa otwory na przetyczkę 12 do gniazda zasilania 9, a naprzeciw tego gniazda 9 z tyłu korpusu hydraulicznego 1 również w wybraniu 11 znajdują się dwa otwory na przetyczkę 12 do gniazda spływu 10.

Zasada działania w obu odmianach jest następująca: Po wysterowaniu zespołu sterującego 3 i podanie określonego ciśnienia z otworu 14 na otwór 24, a dalej na otwór 25, a z niego na tłoczek 20 lewego wkładu zaworu 6 i gdy ten tłoczek 20 wykona ruch na długości 4 mm i swoją większą średnicą znajdzie się na ostrej krawędzi 27, wówczas następuje maksymalne otwarcie otworów zasilania 29. Ostra krawędź jest wykonana na wewnętrznej średnicy tulei 16 w miejscu dolnej krawędzi podtłoczenia. Mimo maksymalnego otwarcia otworów zasilania 29, nie ma przecieku, ponieważ uniemożliwia go ostra krawędź 27.

PL 204 040 B1

Kiedy tłoczek 20 wykona pełny skok - 4 5 mm i mniejsza średnica 28 naciśnie na powierzchnię czołową grzybka 17 powodując jednocześnie ugięcie sprężyny 21, to wówczas następuje zamknięcie otworów spływowych 32 i medium z otworów zasilania 29 przepływa otworami 30 do otworu 31, a dalej do gniazda odbioru 13, by następnie, do przestrzeni siłownika.

Po wyłączeniu zespołu sterującego 3 i zaniku ciśnienia na tłoczku 20, zostaje on, pod działaniem siły sprężyny 21 na grzybek 17, przesunięty do górnego położenia przed jego wysterowaniem, a jednocześnie przesuwając się otwiera otwory spływowe 32. Grzybek 17 przesuwając tłoczek 20 i osiągając swoje pierwotne położenie, odcina otwory zasilania 29 i medium nie przepływa do gniazda odbioru 13, natomiast medium z gniazda wypływa otworami 32 do spływu 15, a stąd do gniazda spływowego 10.

Z chwilą wyłączenia zespołu sterującego 3 zostaje przesterowany rozdzielacz pilotujący 5, z którego był zasilany tłoczek 20, a medium z otworu odbioru 25 wypływa otworem 26 do spływu 15, a stąd do gniazda spływowego 10. Działanie drugiego wkładu zaworowego jest identyczne.

Przedmiot wynalazku może znaleźć zastosowanie również do sterowania urządzeń i maszyn w miejscach zagrożonych poza przemysłem górniczym, gdzie wymagana jest iskrobezpieczność i prostota wykonania.

Claims (2)

1. Iskrobezpieczny, elektrohydrauliczny rozdzielacz zaworowy o zwiększonym przepływie składający się z zespołu sterującego z elektromagnesem i korpusu hydraulicznego z kanałami i gniazdami zasilania, spływu i odbioru zawierającego wymienne wkłady zaworowe zawierające tuleję złożoną z tłoczka, sprężyny i grzybka, znamienny tym, że od dołu do korpusu hydraulicznego (1 o jednolitej konstrukcji wkręcone są dwa wkłady zaworowe (6), a od góry rozłącznie przymocowany jest jeden zespół sterujący (3), przy czym całość stanowi jeden blok urządzenia, a każdy wkład zaworowy (6) ma tuleję zewnętrzną podzieloną na tuleję górną (16), w której znajduje się zawór spływowy (8) składający się z tłoczka (20) i gwintowaną tuleję dolną (19), w której znajduje się zawór zasilania (7) złożony z grzybka (17), sprężyny (21) i gniazd uszczelniających (22), przy czym na średnicy wewnętrznej w tulei górnej (16), w miejscu dolnej krawędzi podtoczenia znajduje się ostra krawędź (27), zapewniająca szczelność tłoczka (17) zapobiegająca przeciekom z zasilania do spływu (15) podczas maksymalnie otwartego zasilania.

2. Iskrobezpieczny, elektrohydrauliczny rozdzielacz zaworowy o zwiększonym przepływie składający się z zespołu sterującego z elektromagnesem i korpusu hydraulicznego z kanałami i gniazdami zasilania, spływu i odbioru zawierającego wymienne wkłady zaworowe zawierające tuleję złożoną z tłoczka, sprężyny i grzybka, znamienny tym, że od dołu do korpusu hydraulicznego (1) o jednolitej konstrukcji wkręconych jest osiem wkładów zaworowych (6), a od góry rozłącznie przymocowane są cztery zespoły sterujące (3), przy czym całość stanowi jeden blok urządzenia, a każdy wkład zaworowy (6) ma tuleję zewnętrzną podzieloną na tuleję górną (16), w której znajduje się zawór spływowy (8) złożony z tłoczka (20) i gwintowaną tuleję dolną (19), w której znajduje się zawór zasilania (7) złożony z grzybka (17), sprężyny (21) i gniazd uszczelniających (22), przy czym na średnicy wewnętrznej w tulei górnej (16), w miejscu dolnej krawędzi podtoczenia znajduje się ostra krawędź (27), zapewniająca szczelność tłoczka (17) zapobiegająca przeciekom z zasilania do spływu (15) podczas maksymalnie otwartego zasilania.