PL214666B1 - Podwójny zespół zaworowy z dodatkowym sterowaniem - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 214666 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 383070 ^{(51) Int.Cl.}

F15B 13/02 (2006.01) F16K 11/00 (2006.01) E21D 23/16 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 03.08.2007 (54)

Podwójny zespół zaworowy z dodatkowym sterowaniem

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 16.02.2009 BUP 04/09	(73) Uprawniony z patentu: CENTRUM ROZWOJU TECHNIKI SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Kraków, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.08.2013 WUP 08/13	(72) Twórca(y) wynalazku: JAN TYLEK, Wieliczka, PL KRZYSZTOF DŁUGOSZEWSKI, Kraków, PL MIROSŁAW PAWLICA, Kraków, PL TOMASZ SUKIENNIK, Kraków, PL ROBERT OWSIANKA, Kraków, PL

PL 214 666 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku z dziedziny górnictwa jest podwójny zespół zaworowy z dodatkowym sterowaniem, przeznaczony zwłaszcza do zabezpieczenia obydwu komór podtłokowej i nadtłokowej siłowników hydraulicznych zmechanizowanych obudów górniczych, a zwłaszcza siłowników stropnic i siłowników osłony czoła ściany z możliwością jednoczesnego hydraulicznego otwierania zaworów zwrotnych zabezpieczających te komory. Szczególnie przydatny podczas rozpierania stojaków, w celu zabezpieczenia przed zniszczeniem elementów stropnicy i osłony tylnej (odzawałowej).

Znany z polskiego opisu nr 135188 dwustronny blok zaworowy zbudowany jest z kadłuba, w którym w dwu cylindrycznych równoległych otworach usytuowane są zespoły zaworów blokujących. Każdy z zespołów blokujących składa się z zaworu zwrotnego, urządzenia tłokowego służącego do wyłączania zaworu zwrotnego, zaworu bezpieczeństwa oraz przepustu. Obydwa zawory zwrotne i urządzenia tłokowe montowane są od jednej strony korpusu i zabezpieczane korkami. Po przeciwnej stronie korpusu, osiowo z zaworami zwrotnymi, wmontowane są zawory bezpieczeństwa z równolegle do nich wkręconymi przepustami. Przepusty wmontowane w korpusie bloku oddzielają swą stożkową powierzchnią wysokociśnieniową komorę bloku od wewnętrznego kanału połączonego z gniazdem spływowym. Wypływ cieczy hydraulicznej, po zadziałaniu zaworu bezpieczeństwa, kierowany jest do jednego z gniazd w bloku aktualnie połączonego ze spływem. W rozwiązaniu tym dużą niedogodnością jest zastosowanie właśnie tego typu połączenia, co w konsekwencji doprowadza do podwyższenia wartości ciśnienia otwarcia zaworu. Z kolei usytuowanie gniazd podłączeniowych niejednoznacznie sugeruje kierunek przepływu cieczy hydraulicznej od sterowania do odbiornika i wymaga dokładnego opisu tego zjawiska. Nie ma również możliwości luzowania dodatkowym niezależnym ciśnieniem jednego, drugiego lub jednocześnie obydwu zaworów zwrotnych.

Znany ze zgłoszenia 377424 podwójny zespół zaworowy przeznaczony szczególnie do zabezpieczenia obydwu komór siłowników hydraulicznych obudów górniczych stanowi korpus, w którym wykonano otwór, a w nim usytuowano dwa nabojowe zawory zwrotne otwierane ciśnieniem, specjalnej konstrukcji przegrody, tłok sterujący i całość zamykające korki z gniazdami. Korpus zespołu posiada cztery gniazda służące do podpięcia zespołu zaworowego do układu hydraulicznego sekcji, przy czym do dwóch z nich wpięte są zawory przelewowe (bezpieczeństwa). Otwory główne w korkach zakończone są gniazdami do podłączenia odbiornika w postaci siłownika dwustronnego działania. W położeniu neutralnym obydwa zawory zwrotne są zamknięte, a połączone z nimi komory zabezpieczone są zaworami bezpieczeństwa.

Znane z opisu nr US2004237768 rozwiązanie charakteryzuje się tym, że pierwszy zawór zwrotny sterowany połączony jest z komorą podtłokową siłownika na wyjściu i z pompą poprzez rozdzielacz sterujący na wejściu, oraz ze sterowaniem otwarcia drugiego zaworu. Z kolei drugi zawór zwrotny sterowany połączony jest z komorą nadtłokową siłownika na wyjściu i z pompą poprzez rozdzielacz sterujący na wejściu, oraz ze sterowaniem otwarcia pierwszego zaworu. Wejścia na obydwa zawory zwrotne, przed połączeniem ich z rozdzielaczami sterującymi, połączone są razem poprzez przełącznik obiegu, którego wyjście łączy się z pompą. Do pompy podłączone są rozdzielacze dwudrogowe sterowane za pomocą elektrozaworów. Ze względu na zastosowanie przełącznika obiegu łączącego wejścia na obydwa zawory zwrotne z pompą, istnieje możliwość regulowania przepływu cieczy roboczej z pompy do komór siłownika w funkcji ich obciążenia.

Znane z opisu nr GB1205960 rozwiązanie „Zawór sterowania bloku” charakteryzuje się tym, że do sterowania stropnicą posadowioną na parze stojaków użyte są dwa zawory, z których jeden służy do jednoczesnego ich sterowania, drugi do indywidualnego. Zawór zbudowany jest z pary zaworów zwrotnych mechanicznie otwieranych jednocześnie za pomocą dźwigni jak w pierwszym rozwiązaniu lub układem dźwigniowym do indywidualnego otwierania zaworów zwrotnych jak w drugim rozwiązaniu. Zawory zwrotne, posadowione w korpusie, dociskane są do odpowiadającym im gniazd sprężynami umieszczonymi w specjalnych tulejach posadowionych w korpusie. W pierwszym rozwiązaniu jedna obrotowa mimośrodowa dźwignia o specjalnym kształcie styka się z poprzeczką wspierającą się o popychacze stanowiące zakończenia zaworów zwrotnych. Przez obrót dźwignia jednocześnie wywiera nacisk na obydwa popychacze otwierając zawory. W drugim rozwiązaniu układ dwóch współpracujących ze sobą specjalnie ukształtowanych obrotowych dźwigni umożliwia otwieranie indywidualne zaworów, przy czym, gdy jeden jest otwierany, drugi pozostaje zamknięty i odwrotnie, gdy drugi jest otwierany pierwszy pozostaje zamknięty. W położeniu neutralnym w obydwu rozwiązaniach zawory pozostają zamknięte.

PL 214 666 B1

W dotychczas znanych rozwiązaniach tłoczki sterujące wraz z odpowiadającymi im zaworami zwrotnymi były usytuowane w dwóch sąsiednich niezależnych otworach, co wymagało zastosowania dodatkowych elementów w postaci indywidualnych tłoczków posadowionych w oddzielnych komorach wraz z wykonaniem odpowiednich kanałów zapewniających prawidłową funkcjonalność zespołów zaworowych i umożliwiało jedynie otwarcie jednego lub drugiego zaworu dodatkowym impulsem. W przypadku jednoczesnego otwarcia obydwu zaworów należało doprowadzić dwa niezależne impulsy. Takie rozwiązanie, dla realizacji przez zespół założonych funkcji, wymagało wykonania szeregu kanałów wewnętrznych łączących określone komory. Zastosowanie proponowanego rozwiązania bez konieczności wykonywania skomplikowanych kanałów upraszcza technologię wykonania korpusu.

Proponowane rozwiązanie pełni rolę powszechnie stosowanego w górnictwie dwustronnego bloku zaworowego, czyli zespołu dwóch zaworów zwrotnych otwieranych ciśnieniem i może go w pełni zastąpić, realizując przy tym dodatkową funkcję otwierania obydwu zaworów zwrotnych jednocześnie, co dotychczas nie było stosowane. Takie rozwiązanie szczególnie jest korzystne ze względu na to, iż w tej fazie działania obydwie komory podtłokowa jak i nadtłokowa siłownika połączone są ze spływem, siłownik nie jest obciążony ciśnieniem i ruch jego tłoczyska nie jest niczym ograniczony.

Istotą rozwiązania pod nazwą podwójny zespół zaworowy z dodatkowym sterowaniem jest to, że posiada on w przelotowym otworze głównym, w jego środkowej części, dwa tłoczki sterujące stykające się ze sobą w miejscu wzajemnego styku a doprowadzona w to miejsce do komory utworzonej z różnicy średnic tych tłoczków, przez otwór w korpusie połączonym z gniazdem X, pod ciśnieniem ciecz hydrauliczna, powoduje jednoczesne przemieszczenie się ich w kierunku zaworów zwrotnych.

Istotne jest również zastosowanie na popychaczach sprężyn w taki sposób, aby zapewnić powrót tłoczków w pierwotne położenie do wzajemnego ich zetknięcia się a wymiar długościowy obydwu tłoczków wraz ze sprężynami nałożonymi na popychacze jest mniejszy lub równy odległości między wewnętrznymi krawędziami przegród.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na fig. 1, na której to korpus 1 posiada przelotowy otwór główny 8, w którym usytuowano dwa zawory zwrotne 2 zakończone gniazdami PA i PB opierające się o przegrody 3. Zawory zwrotne 2 usytuowane są przestawnie względem siebie, tzn. w taki sposób, że stożki zaworów zwrotnych 4 swoimi powierzchniami stożkowymi skierowane są ku sobie. W środkowej części otworu głównego 8 suwliwie posadowione są tłoczki sterujące 5 stykające się w styku 14, zakończone popychaczami 6. W pierścieniowych otworach tłoczków sterujących 5 na popychacze 6 nałożone są sprężyny 7 w taki sposób, że wymiar długościowy W tłoczków sterujących 5 wraz ze sprężynami 7 jest mniejszy lub równy odległości między wewnętrznymi krawędziami 9 przegród 3. W miejscu styku 14 tłoczki sterujące 5 posiadają specjalne podebranie tworzące komorę 10 połączoną otworem 11 z gniazdem X. Korpus 1 posiada szereg gniazd podłączeniowych umożliwiających podłączenie zespołu do odbiornika, elementu sterowniczego i zaworów przelewowych. Do gniazd PA1 i PB1 wpięte są zawory przelewowe 12. Zawory zwrotne 2 zakończone są gniazdami PA i PB służącymi do podłączenia odbiorników tj. komór nadtłokowej i podtłokowej siłownika oraz gniazda A i B do podłączenia urządzenia sterującego.

Po doprowadzeniu cieczy hydraulicznej do gniazda A otwiera ona samoczynnie swoim przepływem zawór zwrotny 2 przez odsunięcie stożka zaworu zwrotnego 4 od współpracującego z nim gniazda zaworowego i wypływa gniazdem PA do np. komory podtłokowej siłownika. Jednocześnie ten sam przepływ powoduje przemieszczenie się obydwu tłoczków sterujących 5 w kierunku przeciwległego zaworu zwrotnego i otwarcie go. Następuje to, gdyż popychacz 6 przemieszczającego się tłoczka sterującego 5 natrafiając na czołową powierzchnię stożka zaworowego 4 odsuwa ją od współpracującego z nim gniazda umożliwiając przepływ cieczy hydraulicznej od gniazda PB do B. Doprowadzenie cieczy hydraulicznej do gniazda B stwarza działanie odwrotne. W momencie zaniechania podawania cieczy do któregokolwiek gniazda A lub B następuje zamknięcie się obydwu zaworów zwrotnych 2 i powrót tłoczków sterujących 5 w ich pierwotne położenie, co zapewniają sprężyny 7 między tłoczkami 5 i sprężyny 13 pod stożkami zaworowymi 4.

Doprowadzenie cieczy hydraulicznej do gniazda X powoduje przemieszczenie się obydwu tłoczków sterujących 5 w kierunku stożków zaworowych 4 i jednoczesne otwarcie zaworów zwrotnych

2, co zapewnia połączenie komory podtłokowej jak i nadtłokowej siłownika przez gniazda PA i A jak i gniazda PB i B, ze spływem. Siłownik nie jest obciążony ciśnieniem i ruch jego tłoczyska nie jest niczym ograniczony.

PL 214 666 B1

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Podwójny zespół zaworowy z dodatkowym sterowaniem, przeznaczony do zabezpieczenia obydwu komór siłowników hydraulicznych zmechanizowanych obudów górniczych, a zwłaszcza siłowników stropnic z możliwością jednoczesnego Iuzowania zaworów zwrotnych zabezpieczających te komory, znamienny tym, że w otworze głównym (8) posadowione są suwliwie tłoczki sterujące (5), a ciśnienie do prowadzone do komory (10) powoduje jednoczesne rozsunięcie się ich w kierunku zaworów zwrotnych (2).
2. 2. Podwójny zespół zaworowy z dodatkowym sterowaniem według zastrz. 1, znamienny tym, że tłoczki sterujące (5) w miejscu wzajemnego styku (14) posiadają komorę (10), która przez otwór (11) w korpusie (1) łączy się z gniazdem (X).
3. 3. Podwójny zespół zaworowy z dodatkowym sterowaniem według zastrz. 1, znamienny tym, że w pierścieniowych otworach tłoczków sterujących (5) nałożone są na popychacze (6) sprężyny (7) w taki sposób, że wymiar długościowy W tłoczków sterujących (5) wraz ze sprężynami (7) jest mniejszy lub równy od odległości między wewnętrznymi krawędziami (9) przegród (3).