PL209587B1 - Zawór zwrotny podpory teleskopowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór zwrotny podpory teleskopowej, stosowany w eksploatacji zmechanizowanych obudów górniczych, w konstrukcji stojaków dwu i więcej teleskopowych, o stałej podporności.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 146 390 pt. „Zawór zwrotny zamykany ciśnieniem” rozwiązanie konstrukcyjne zaworu gniazdowego, w którym element zamykający stanowi kula. Zawór jest zbudowany z korpusu z otworem połączonym kanałami ze źródłem zasilania i z odbiornikiem. W otworze korpusu jest umieszczona szczelnie prowadząca tulejka z zewnętrzną komorą. W komorze tulejki znajduje się element zamykający w kształcie kuli, dociskany do siedliska sprężyną oraz część sterująca tłoczka o mniejszej średnicy, którego czołowa powierzchnia jest w kontakcie z elementem zamykającym z przeciwnej strony niż źródło zasilania. Druga część sterującego tłoczka o większej średnicy jest umieszczona w otworze korpusu, natomiast część sterująca tłoczka o mniejszej średnicy jest uszczelniona w tulejce, a część sterującego tłoczka o większej średnicy jest uszczelniona w innym otworze korpusu. Tulejka ma obwodowy kanał oraz promieniowe otwory umieszczone naprzeciw elementu zamykającego i łączące komorę tulejki z odbiornikiem. Przestrzeń utworzona między uszczelnionymi powierzchniami: tulejką i częścią tłoczka o większej średnicy, połączona jest kanałem z otoczeniem. Czołowa nie uszczelniona powierzchnia tłoczka o większej średnicy, jest połączona z kanałem doprowadzającym ciecz roboczą. W chwili dopływu cieczy ze źródła zasilania, kulisty element zamykający otwiera przepływ między źródłem zasilania, a odbiornikiem, poprzez promieniowe otwory w tulejce oraz kanał obwodowy. W sytuacji zaniku ciś nienia cieczy, kulisty element zamykają cy pod działaniem sprężyny powraca do swojego pierwotnego położenia, zamykając zawór. Jeżeli jest potrzeba odcięcia dopływu cieczy do odbiornika, przy nieprzerwanym dopływie cieczy ze źródła zasilania, doprowadza się ciecz roboczą do kanału połączonego z częścią sterującego tłoczka o większej średnicy i wtedy tłok przesuwając się powoduje, że końcówka tłoczka o mniejszej średnicy dociska kulisty element zamykający do gniazda, zamykając zawór.

Wadą znanego rozwiązania jest skomplikowana konstrukcja i gniazdowe uszczelnienie z elementem kulistym, co w dłuższej eksploatacji i przy wyższych ciśnieniach jest powodem nieszczelności, spowodowanych odkształceniem i zużyciem współpracujących powierzchni. Znana jest również z polskich opisów wynalazków: nr 119 713 pt. „Górnicza obudowa osł onowa” i nr 150 821 pt. „Hydrauliczna podpora dwuteleskopowa” konstrukcja zaworu gniazdowego, którego element uszczelniający ma postać grzybka.

W rozwią zaniu 119 713 stojak teleskopowy górniczej obudowy osł onowej ma w pł ycie dennej cylindra pierwszego stopnia hydraulicznego, sprężynowy zawór zwrotny. Zawór skierowany jest ku dołowi wystającym popychaczem, który po opadnięciu cylindra hydraulicznego, opiera się o dno dolnej części stojaka i powoduje otwarcie przelotu zaworu, a co za tym idzie połączenie przestrzeni podtłokowych pierwszego i drugiego stopnia stojaka teleskopowego. Przy wzroście ciśnienia cieczy roboczej w stojaku i wypełnieniu przestrzeni podtłokowej, zawór zwrotny zostaje ponownie zamknię ty, pod działaniem sprężyny powrotnej.

W wynalazku 150 821 hydrauliczna podpora dwuteleskopowa ma w dnie tłoka rdzennika wewnętrznego zawór zwrotny, umieszczony w siedlisku, przysłoniętym kołnierzem. W kołnierzu jednocześnie z centralnym otworem przeznaczonym do podtrzymywania tłoczka zaworu, jest co najmniej jeden przelewowy otwór. Gniazdo zaworu zwrotnego, które jest połączone rozłącznie z dnem i uszczelnione względem niego, ma co najmniej jeden zasilający zawór. Tłoczek zaworu jest prowadzony suwliwie w otworze gniazda, albo jednocześnie w otworze gniazda i z drugiej strony w centralnym otworze kołnierza. Tłoczek po oparciu popychaczem o dno cylindra podpory dwuteleskopowej, uchyla zawór, umożliwiając przepływ cieczy roboczej do przestrzeni podtłokowej, a po rozsunięciu stopni podpory i zadziałaniu sprężyny, zamyka zawór opierając się częścią grzybkową o krawędź otworu w gnieździe.

Znane rozwiązania mają wadę wynikającą z niedostatecznej szczelności elementu grzybkowego zaworu, którego przyleganie do powierzchni otworu gniazda ulega pogorszeniu w miarę zużycia elementów współpracujących. Przy większych ciśnieniach i zwiększonym przepływie hydraulicznego medium, elementy zamykające wpadają w wibrację, niszczącą uszczelnienia i wewnętrzną konstrukcję zaworu. Ponadto wadą znanych rozwiązań jest brak możliwości zwiększenia wydajności przepływu cieczy roboczej przez zawór zwrotny w nowych konstrukcjach stojaków teleskopowych, które zazwyczaj mają większą podporność roboczą.

PL 209 587 B1

Celem wynalazku jest uniknięcie wad i niedogodności znanych rozwiązań i skonstruowanie zaworu zwrotnego, który zapewnia dostateczną szczelność, rewersyjny przepływ cieczy roboczej i eliminuje niszczące zjawisko wibracji.

Cel ten uzyskano według wynalazku, konstruując zawór zwrotny podpory teleskopowej, który ma tłoczek, umożliwiający rewersyjny przepływ hydraulicznego medium przez zawór, umieszczony suwliwie w cylindrze, osadzonym w korpusie. Tłoczek ma konstrukcję wydrążoną wewnątrz i posiada rurową część z górnymi otworami przelewowymi i dolnymi otworami wypływowymi oraz grzybkową część, na której osadzona jest sprężyna. Cylinder zaworu ma w wybraniu czołowej powierzchni pierścień uszczelniający, który jest dociskany od góry konstrukcją wkręta i okresowo grzybkową częścią tłoczka.

Zawór w wersji o mniejszym przepływie ma w rurowej części tłoczka szczeliny wypływowe, korzystnie cztery. W wersji o większym przepływie zawór ma wewnętrzną komorę wkręta z dodatkowym wybraniem, grzybkową część tłoczka ze skośnym profilem, a w dolnym odcinku rurowej części tłoczka ma otwory wypływowe, korzystnie sześć. Wkręt zaworu ma w ściance swojego kołnierza otwory wylotowe, a jednocześnie od wewnątrz ma wgłębienie przytrzymujące sprężynę. Kołnierz wkręta ma na zewnątrz płaskie elementy ułatwiające montaż i demontaż, korzystnie dwa. Korpus zaworu ma podobnie, płaskie elementy w konstrukcji kołnierza, a także co najmniej dwa montażowe otwory.

Zawór zwrotny podpory teleskopowej jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, którego fig. 1 ukazuje widok z boku kompletnego zaworu zwrotnego, fig. 2 przekrój wzdłuż osi zaworu w wersji I, a fig. 3 przekrój wzdłużny zaworu w wersji II, o zwiększonym przepływie.

Zawór zwrotny podpory teleskopowej jest zbudowany z korpusu 1, w którym ma umieszczony cylinder 3, dociśnięty wkrętem 2. Korpus 1 jest uszczelniony względem konstrukcji tłoka rdzennika podpory hydraulicznej, pierścieniem uszczelniającym 8, a względem cylindra 3, pierścieniem 6. Wewnątrz cylindra 3 zawór ma suwliwie umieszczony drążony tłoczek 4, który jest zbudowany z części rurowej z górnymi otworami przelewowymi 14 i dolnymi otworami wypływowymi 12 i z części grzybkowej, na której jest osadzona sprężyna 5. W wersji I o mniejszym przepływie, tłoczek 4 ma zamiast otworów wypływowych 12, cztery szczeliny 13. Cylinder 3 ma w wybraniu czołowej powierzchni pierścień uszczelniający 7, unieruchomiony konstrukcją wkręta 2 i okresowo częścią grzybkową tłoczka 4. Wkręt 2 połączony rozłącznie z gwintowaną częścią wewnętrznej powierzchni cylindrycznej korpusu 1, ma od wewnątrz wgłębienie 11 przytrzymujące sprężynę 5, a w konstrukcji kołnierza otwory wylotowe 18 i dwa elementy płaskie 17, ułatwiające montaż i demontaż. Kołnierz korpusu 1 ma dwa otwory montażowe 9 i dwa elementy płaskie 10.

W wersji II, o większym przepływie, zawór ma wewnątrz wkręta dodatkowe wybranie 15, grzybkową część tłoczka 4 ze skośnym profilem 16, a także większe średnice górnych otworów przelewowych 14 i wewnętrzną średnicę części rurowej tłoczka, w stosunku do wersji I.

Zawór zwrotny według wynalazku jest umocowany szczelnie, ale rozłącznie w tłoku rdzennika podstawowego i zabezpieczony przed wysunięciem znanym połączeniem, zazwyczaj pierścieniem rozprężnym osadzonym w rowku otworu tłoka. Zawór służy do rabowania stopnia teleskopowego podpory, przy utrzymaniu stałej podporności, na całym zakresie wysuwu. Działanie zaworu jest realizowane przy dopływie hydraulicznego medium do przestrzeni podtłokowej podpory teleskopowej, po mechanicznym otwarciu zaworu, gdy tłok rdzennika podstawowego zsunie się aż do styku z dnem spodnia podpory. Zawór zwrotny podpory teleskopowej może znaleźć zastosowanie w zmechanizowanych obudowach górniczych lub podobnych urządzeniach, które wymagają zachowania stałej podporności.

Claims (6)

1. Zawór zwrotny podpory teleskopowej, umocowany rozłącznie w otworze tłoka rdzennika jednego ze stopni hydraulicznych, zbudowany z uszczelnionego korpusu, w którym jest umieszczony przesuwnie element tłoczkowy, z jednej strony podparty sprężyną, a z drugiej zawierający mechaniczny popychak, wystający poza zarys korpusu, znamienny tym, że jego tłoczek (4), który umożliwia rewersyjny przepływ hydraulicznego medium przez zawór i jest umieszczony suwliwie w cylindrze (3), osadzonym w korpusie (1), ma konstrukcję wydrążoną wewnątrz i posiada rurową część z górnymi otworami przelewowymi (14) i dolnymi otworami wypływowymi (12) oraz grzybkową część, na której osadzona jest sprężyna (5), przy czym cylinder (3) ma w wybraniu czołowej powierzchni pierścień

PL 209 587 B1 uszczelniający (7), który jest dociskany od góry konstrukcją wkręta (2) i okresowo grzybkową częścią tłoczka (4).

2. Zawór zwrotny według zastrz. 1, znamienny tym, że w wersji o mniejszym przepływie, rurowa część tłoczka (4) ma w dolnej części szczeliny wypływowe (13), korzystnie cztery.

3. Zawór zwrotny według zastrz. 1, znamienny tym, że w wersji o większym przepływie, ma wewnętrzną komorę wkręta (2) z dodatkowym wybraniem (15), grzybkową część tłoczka (4) ze skośnym profilem (16), a w dolnym odcinku rurowej części tłoczka (4) ma otwory wypływowe (12), korzystnie w liczbie sześciu.

4. Zawór zwrotny według zastrz. 1, znamienny tym, że jego wkręt (2) ma w ściance swojego kołnierza otwory wylotowe (18), a jednocześnie od wewnątrz ma wgłębienie (11), przytrzymujące sprężynę (5) zaworu w osiowym położeniu.

5. Zawór zwrotny według zastrz. 4, znamienny tym, że kołnierz wkręta (2) ma na zewnątrz płaskie elementy (17), korzystnie dwa.

6. Zawór zwrotny według zastrz. 1, znamienny tym, że jego korpus (1) ma w konstrukcji kołnierza, co najmniej dwa montażowe otwory (9) i płaskie elementy (10), korzystnie dwa.