PL206192B1 - Urządzenie do łączenia wysokociśnieniowych przewodów rurowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do łączenia dwóch końców wysokociśnieniowych przewodów rurowych do zastosowania w ścianach podziemnych kopalni, z rozłącznym złączem rurowym do wytrzymałego na rozciąganie i szczelnego łączenia obu dopasowanych do siebie konstrukcyjnie końców rur.

Wysokociśnieniowe przewody rurowe stosuje się w górnictwie podziemnym w najróżniejszych odmianach. Przy stacjonarnym układaniu takich przewodów w podziemnych chodnikach następuje najczęściej podwieszanie rur na obudowie znajdującej się w chodnikach za pomocą zwykłych łańcuchów. Mechaniczne obciążenia takich przewodów rurowych i ich połączeń są zatem stosunkowo niewielkie.

Tego rodzaju urządzenie jest znane z DE 197 13 202 C1, należącego do zgłaszającego niniejsze zgłoszenie. Jest tam opisane złącze rurowe z połączeniem skręcanym, które nawet po dłuższych przerwach jest nadal łatwe do otwierania i jest odporne na silne zanieczyszczenie atmosferyczne pod ziemią.

W górnictwie podziemnym istnieją jednak obszary, w których trzeba układać wysokociśnieniowe przewody rurowe, poddane ekstremalnym obciążeniom mechanicznym. Dotyczy to zwłaszcza zastosowania w ścianach. Takie przewody ścianowe umieszcza się bezpośrednio na osłonie przenośnika, podwieszając tam przewód poniżej rynny kablowej do elektrycznego zasilania bębnowych kombajnów górniczych. Takie przewody rurowe służą do hydraulicznego zasilania obudowy tarczami w ścianie. Obudowa tarczami jest przy tym sterowana hydraulicznie i tworzy wraz z przenośnikiem łożysko oporowe, w związku z czym przy zamocowanej tarczy obszar przenośnika jest naciskany w kierunku przodka wybierkowego (pokładu węgla) i w celu dosunięcia przenośnika nieco wsunięte tarcze są dociągane do przenośników zamocowanych przez sąsiednie tarcze.

Odpowiednio do wybierania węgla przenośnik biegnie wzdłuż ściany „wężowato, w związku czym zamocowane na osłonie przewody rurowe podlegają działaniu niemałych sił zginających. Przy przesuwaniu poszczególnych tarczy w przód powstają wygięcia, które muszą być przejmowane w elastycznym obszarze przewodów rurowych. Dodatkowo poza sił ami zginają cymi przewody rurowe podlegają zmianom długości, które mogą prowadzić do tego, że przewód rurowy zahaczy się lub zakleszczy na wystających częściach w miejscach połączenia poszczególnych tarcz. Mogą przy tym występować uszkodzenia, które mogą niszczyć połączenia rurowe, przewód rurowy lub elementy osłony.

Wspomniane wyżej obciążenia są jednak nie do uniknięcia, ponieważ ruch przenośnika jest właściwy dla wybierania ścianowego, w związku z czym zależnie od długości rury połączenia rur, znajdujące się co 2 względnie 4 m, przy przesuwaniu są dociskane do osłony i wygięcie powstaje siłowo. Obciążenie musi zatem być przejmowane przez przewód rurowy, zwłaszcza zaś miejsca jego łączenia.

Celem wynalazku jest takie ukształtowanie i udoskonalenie na wstępie wymienionego i opisanego urządzenia do łączenia dwóch końców rur, aby przeciwdziałać zahaczaniu przy przesuwaniu przewodu rurowego w kierunku wzdłużnym, a tym samym skutecznie wykluczać możliwość uszkodzenia, a nawet zniszczenia przewodu rurowego lub połączeń rurowych. Ponadto korzystny byłby również taki dobór zawieszenia przewodów rurowych, aby wytrzymywały one występujące przesunięcia osiowe.

Urządzenie do łączenia dwóch końców wysokociśnieniowych przewodów rurowych do zastosowania w ścianach podziemnych kopalni, z rozłącznym złączem rurowym do wytrzymałego na rozciąganie i szczelnego łączenia obu dopasowanych do siebie konstrukcyjnie końców rur, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy koniec rury jest wzmocniony w zasadzie stożkowym pierścieniem, którego zewnętrzna powierzchnia rozszerza się od zewnętrznej średnicy rury do zewnętrznej średnicy złącza rurowego.

Korzystnie stożkowe pierścienie są w pozycji montażowej unieruchomione na końcach rur za pomocą śrub.

Korzystnie każdy stożkowy pierścień ma co najmniej jedno wystające w kierunku promieniowym ucho do zawieszania.

Korzystnie każdy stożkowy pierścień ma co najmniej jedno następne ucho, wystające w kierunku promieniowym i leżące w odniesieniu do średnicy naprzeciw ucha do zawieszania.

Korzystnie urządzenie zawiera centralnie podwieszony pałąk do zawieszania, na którego końcach umieszczone są obrotowe szekle, osadzone w uchach.

PL 206 192 B1

Korzystnie odstęp szekli odpowiada w zasadzie odstępowi uch.

Korzystnie złącze rurowe ma postać połączenia skręcanego lub połączenia zaciskowego.

Korzystnie połączenie zaciskowe ma kształtowe zabezpieczenie przeciwobrotowe do łączenia złącza rurowego i stożkowych pierścieni.

Korzystnie złącze rurowe ma zabezpieczenie przeciwobrotowe w postaci kołków, z których każdy wchodzi w odpowiednie wybranie w czołowej powierzchni każdego ze stożkowych pierścieni.

Korzystnie złącze rurowe ma zabezpieczenie przeciwobrotowe w postaci wystającej na zewnątrz w kierunku osiowym nakładki, która wchodzi w odpowiednie wybrania w zewnętrznej powierzchni stożkowych pierścieni.

Korzystnie nakładka jest przyspawana do obejmy złącza rurowego.

Korzystnie łączone rury mają nominalną średnicę od 60 do 120 mm, zwłaszcza 100 mm.

Według wynalazku ochrona złącza rurowego odbywa się zatem poprzez obustronne usztywnienie w wyniku zastosowania stożkowych pierścieni. W innej postaci wykonania wynalazku stożkowe pierścienie przed przyspawaniem części złącza rurowego nasuwa się na rury, zaś po montażu złącza rurowego przesuwa osiowo aż do złącza i tam unieruchamia. Korzystnie unieruchamianie stożkowych pierścieni względem końców rur odbywa się za pomocą wpuszczanych śrub.

Aby zapewnić szczególnie korzystne podwieszenie przewodu rurowego, zaopatrzonego w urzą dzenie według wynalazku, w kolejnej postaci wykonania wynalazku każ dy stoż kowy pierś cień ma co najmniej jedno wystające w kierunku promieniowym ucho do zawieszania. Szczególnie korzystne okazało się przy tym, jeżeli do zawieszania przeznaczony jest centralnie podwieszony pałąk, na którego końcach umieszczone są obrotowe szekle, osadzone w uchach stożkowych pierścieni. Korzystnie odstęp obu szekli, znajdujących się na pałąku, jest w zasadzie dokładnie taki sam, jak odstęp uch znajdujących się poniżej. Ponadto na stożkowych pierścieniach można umieścić następne ucha. Dzięki temu można przykładowo zrealizować sytuację, w której górne ucha można będzie zastosować do zawieszenia przewodu rurowego, zaś na dolnych uchach umieścić na przykład następny przewód.

Urządzenie według wynalazku nadaje się do najróżniejszych połączeń rurowych, złącza rurowe mogą mieć przykładowo postać połączeń skręcanych lub alternatywnie połączeń zaciskowych. Dzięki bardziej eleganckiemu, a zatem mniej rzucającemu się oczy wyglądowi zewnętrznemu połączenie skręcane stanowi z pewnością rozwiązanie zalecane. Pod względem prostoty montażu i demontażu interesujące może być jednak również połączenie zaciskowe. Należy przy tym jednak zwrócić uwagę na to, by wystające części połączenia zaciskowego nie prowadziły do uszkodzenia przewodu rurowego lub osłony, względnie by nie stanowiły zagrożenia dla górników, poruszających się wzdłuż przewodu rurowego. Dlatego też w innej postaci wykonania wynalazku połączenie zaciskowe ma kształtowe zabezpieczenie przeciwobrotowe do łączenia złącza rurowego i stożkowych pierścieni. W ten sposób zapobiega się przekręcaniu obejmy zaciskowej, aby przy osiowym przesuwaniu przewodu rurowego po osłonie powierzchnia tarcia nie była zdzierana przez żadne wystające części.

Jako zabezpieczenie przeciwobrotowe złącze rurowe może mieć kołki, z których każdy wchodzi w odpowiednie wybranie w czoł owej powierzchni każ dego ze stoż kowych pierś cieni. Alternatywnie możliwe jest również rozwiązanie, w którym złącze rurowe jest zaopatrzone w zabezpieczenie przeciwobrotowe w postaci wystającej na zewnątrz w kierunku osiowym nakładki, która wchodzi w odpowiednie wybrania w zewnętrznej powierzchni stożkowych pierścieni. Aby zapobiec zgubieniu pojedynczych niezamocowanych elementów, nakładka taka jest wówczas korzystnie przyspawana do obejmy złącza rurowego.

Urządzenie według wynalazku nadaje się do łączenia rur o nominalnej średnicy od 60 do 120 mm. Wysokociśnieniowe przewody rurowe o takich średnicach nominalnych stosuje się zwłaszcza w podziemnym górnictwie Ameryki Północnej, przy czym z uwagi na sytuację geologiczną, której skutkiem jest większa miąższość węgla niż w Europie, również wymiary obudowy ścian mają odpowiednio duże wymiary.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na ukazującym jedynie przykłady wykonania rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania urządzenia według wynalazku, w widoku z boku, fig. 2 - urzą dzenie z fig. 1 w widoku w kierunku strzał ki II-II, fig. 3 - drugi przykład wykonania urządzenia według wynalazku, w widoku z boku, fig. 4 - urządzenie z fig. 3 w widoku w kierunku strzałki IV-IV, fig. 5 - kolejny przykład wykonania urządzenia według wynalazku, w widoku z boku, fig. 5A - szczegóły budowy zabezpieczenia przeciwobrotowego w przekroju poziomym wzdłuż linii VIA-VIA

PL 206 192 B1 na fig. 5, fig. 6 - urządzenie z fig. 5 w widoku w kierunku strzałki VI-VI, fig. 7 - schemat miejsca zastosowania urządzenia według wynalazku na przenośniku przodkowym.

Na fig. 1 i 2 ukazany jest pierwszy przykład wykonania urządzenia według wynalazku w pozycji ostatecznie zmontowanej. Dwa końce 1 i 2 rur są przy tym połączone ze sobą za pomocą złącza rurowego 3, mającego w tym przykładzie wykonania postać złącza skręcanego. Oba końce 1, 2 rur są według wynalazku wzmocnione w zasadzie stożkowymi pierścieniami 4, 5, których zewnętrzna powierzchnia rozszerza się od zewnętrznej średnicy rury do zewnętrznej średnicy złącza rurowego 3. Po skręceniu końców 1 i 2 rur stożkowe pierścienie 4 i 5 nasuwa się na złącze rurowe 3 i tam unieruchamia za pomocą śrub 6. Aby w przedstawionym złączu rurowym 3, z którego widoczna jest tylko nakrętka złączkowa, połączenie skręcane nie mogło się rozłączać, zawleczka 7 łączy nie zaznaczoną bliżej nakrętkę złączkową i leżące pod nią części złącza.

W celu mocowania urzą dzenia wedł ug wynalazku na przenoś niku przodkowym ka ż dy ze stoż kowych pierścieni 4 i 5 ma przyspawane ucho 8, w którym znajduje się szekla 9. Szekle 9 są osadzone obrotowo na końcach pałąka 10 i zamocowane przy użyciu gwintowanych trzpieni 11. Umieszczona centralnie szekla 9' odpowiada za zawieszenie pałąka 10. To korzystne wykonanie zawieszenia ma tę zaletę, że rurę i pałąk 10 można przesuwać względem siebie na zasadzie równoległowodu w kierunku osiowym za pomocą czterech łożysk obrotowych. W ten sposób można niezawodnie przejmować zmiany długości przewodu rurowego, występujące przy ruchach przesuwnych. W szczególności wrażliwe złącze rurowe 3 jest chronione z boku przez stożkowe pierścienie 4 i 5, jak również nie jest obciążane przez zawieszenie.

Na fig. 3 do 6 przedstawione są dwa alternatywne przykłady wykonania urządzenia według wynalazku, przy czym złącza rurowe mają postać połączeń zaciskowych. W tym przykładzie wykonania istotne jest to, że wystające części obejm nie mogą wystawać na boki, aby skutecznie wykluczyć możliwość uszkodzenia. Do tego celu służy zabezpieczenie przeciwobrotowe, które będzie opisane poniżej.

W tym przykładzie wykonania z fig. 3 i 4 elementy konstrukcji, opisane już w odniesieniu do fig. 1 i 2, są opatrzone tymi samymi odnoś nikami. Zmodyfikowano sto ż kowe pierś cienie 4' i 5', aby uzyskać przeciwobrotowe zabezpieczenie złącza rurowego 3'. Znana jako taka obejma rurowa składa się przy tym z dwóch połówek 12 i 13, połączonych ze sobą obrotowo za pomocą gwintowanego trzpienia

14. Z jej otwartej strony obejmę można zamknąć za pomocą zamknięcia szybkozłącznego 15, którego poszczególne części nie są bliżej oznaczone. Aby zarówno przegub, jak też zamknięcie szybkozłączne 15 rozciągały się tylko w górę względnie w dół, połówka 13 obejmy jest zaopatrzona w dwa kołki 16, które wchodzą w odpowiednie wybrania 17 stożkowych pierścieni 4' względnie 5' i zapewniają zabezpieczenie przeciwobrotowe.

Inny rodzaj zabezpieczenia przeciwobrotowego jest zastosowany w urządzeniu ukazanym na fig. 5 i 6. Przedstawione jest tutaj złącze rurowe 3'', w którym połówka 13 obejmy jest zaopatrzona w nakładkę 18, która wchodzi w odpowiednie wybrania 19 stożkowych pierścieni, oznaczonych tutaj odnośnikami 4'' względnie 5''.

Kształt nakładki 18 jest wyraźnie widoczny w widoku z góry na fig. 5A.

Wreszcie na fig. 7 ukazane jest miejsce zastosowania urządzenia według wynalazku. Znajduje się ono na osłonie 20 przenośnika przodkowego 21 pod istniejącą rynną kablową 22. Z uwagi na ograniczoną przestrzeń dochodzi, jak wspomniano na wstępie, do nieuniknionego stykania się połączeń rurowych, rur i osłony 20. Z uwagi na specjalne wykonanie urządzenia według wynalazku nie powoduje to już jednak uszkodzeń, a nawet zniszczenia przewodu rurowego.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do łączenia dwóch końców wysokociśnieniowych przewodów rurowych do zastosowania w ścianach podziemnych kopalni, z rozłącznym złączem rurowym do wytrzymałego na rozciąganie i szczelnego łączenia obu dopasowanych do siebie konstrukcyjnie końców rur, znamienne tym, że każdy koniec (1, 2) rury jest wzmocniony w zasadzie stożkowym pierścieniem (4, 4', 4''; 5, 5', 5''), którego zewnętrzna powierzchnia rozszerza się od zewnętrznej średnicy rury do zewnętrznej średnicy złącza rurowego (3, 3', 3'').
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stożkowe pierścienie (4, 4', 4''; 5, 5', 5'') są w pozycji montażowej unieruchomione na końcach (1, 2) rur za pomocą śrub (6).

   PL 206 192 B1
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy stożkowy pierścień (4, 4', 4''; 5, 5', 5'') ma co najmniej jedno wystające w kierunku promieniowym ucho (8) do zawieszania.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że każdy stożkowy pierścień ma co najmniej jedno następne ucho, wystające w kierunku promieniowym i leżące w odniesieniu do średnicy naprzeciw ucha (8) do zawieszania.
5. 5. Urządzenie wedł ug zastrz. 3, znamienne tym, że zawiera centralnie podwieszony pałąk (10) do zawieszania, na którego końcach umieszczone są obrotowe szekle (9), osadzone w uchach (8).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, ż e odstęp szekli (9) odpowiada w zasadzie odstępowi uch (8).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ż e złącze rurowe (3) ma postać połączenia skręcanego.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ż e złącze rurowe (3) ma postać połączenia zaciskowego.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że połączenie zaciskowe ma kształtowe zabezpieczenie przeciwobrotowe do łączenia złącza rurowego (3', 3'') i stożkowych pierścieni (4', 4''; 5', 5'').
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że złącze rurowe (3') ma zabezpieczenie przeciwobrotowe w postaci kołków (16), z których każdy wchodzi w odpowiednie wybranie (17) w czołowej powierzchni każdego ze stożkowych pierścieni (4', 5').
11. 11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że złącze rurowe (3') ma zabezpieczenie przeciwobrotowe w postaci wystającej na zewnątrz w kierunku osiowym nakładki (18), która wchodzi w odpowiednie wybrania (19) w zewnętrznej powierzchni stożkowych pierścieni (4'', 5'').
12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że nakładka (18) jest przyspawana do obejmy złącza rurowego.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że łączone rury mają nominalną średnicę od 60 do 120 mm, korzystnie 100 mm.