PL248295B1 - Blokada szybkich zsuwów połączeń obudowy górniczej - Google Patents

Abstract

Blokada szybkich zsuwów połączeń obudowy górniczej ma wkładkę (1), wspierającą się na kołnierzach kształtownika obudowy, która w środkowej części ma wsporniki (1b) oraz ma szczęki (2), które obejmują kołnierze kształtownika obudowy i wyposażone są w zaczepy (2a), umieszczone w rowkach pod kołnierzami kształtownika obudowy i ramiona (2b), wspierające się na wspornikach (1b) wkładki. Szczęki dociskane są do kształtownika obudowy śrubą (3) i nakrętką (4).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest blokada szybkich zsuwów w podatnych połączeniach elementów obudowy górniczej, wykonanych z kształtowników korytkowych.

W powszechnie stosowanej w górnictwie podatnej obudowie wyrobisk poszczególne elementy wykonane z walcowanych kształtowników korytkowych łączy się na zakładkę przy pomocy strzemion. Nośność zsuwna tak utworzonych połączeń ciernych zależy od wielu parametrów i na ogół nie jest wystarczająca dla pełnego wykorzystania wytrzymałości obudowy, głównie z uwagi na znaczny spadek jej wartości i skokowy charakter zsuwu bezpośrednio po przekroczeniu nośności początkowej.

Znana jest z niemieckiego patentu DU199822094 blokada ciernych połączeń kształtowników korytkowych obudowy górniczej realizowanych przy pomocy strzemion, polegająca na zastosowaniu ostrych występów w górnych jarzmach strzemion i w dolnych jarzmach strzemion. Występy te w formie ostrych noży umieszczone są wzdłuż bocznych krawędzi jarzm górnych i jarzm dolnych. Podczas dokręcania nakrętek strzemion występy te wgniatane są odpowiednio w górne, boczne i dolne powierzchnie kołnierzy kształtowników obudowy, tak że po całkowitym dokręceniu nakrętek, jarzma wyposażone w występy nie mogą przesuwać się po łączonych kształtownikach i zsuw jest całkowicie zablokowany.

Z polskiego opisu P423405 znane jest strzemię do górniczej obudowy podatnej zawierające jarzmo górne w kształcie kabłąka z nagwintowanymi końcami, które ma w narożach powierzchnie zginające rozchylone pod kątem ostrym przy czym ich rozstawienie w narożach jest niniejsze od szerokości łączonych kształtowników. Podczas montażu strzemion w złączu powierzchnie zginające jarzma górnego zginają do wewnątrz kołnierze wewnętrznego kształtownika obudowy co powoduje zwiększenie nośności złącza i hamuje gwałtowne zsuwy. Skuteczność tego rozwiązania zależy w znacznym stopniu od tolerancji wymiarowych łączonych kształtowników i dokładności ich wykonania.

Z polskiego opisu PL238173 znana jest blokada przesuwna złącza podatnego z kształtowników korytkowych, która ma górny element kształtowy, posiadający co najmniej jedną parę zewnętrznych ograniczników rozchylania grzbietów (kołnierzy) profilu kształtownika obudowy, oraz jedną parę wewnętrznych rozpieraków deformujących na zewnątrz grzbiety (kołnierze) - profilu. Rozstawienie rozpieraków i ograniczników jest tak ustalone, że po dociśnięciu, przy pomocy śrub, górnego elementu kształtowego do kształtownika obudowy grzbiety (kołnierze) tego kształtownika ulegają odkształceniu, co ma na celu podniesienie nośności zsuwnej złącza.

Celem wynalazku jest konstrukcja, która zapewni ustalanie nośności połączeń elementów obudowy górniczej wykonanych z kształtowników korytkowych na wymaganym, wysokim poziomie oraz ustabilizuje tę nośność przez zablokowanie gwałtownego zsuwu bezpośrednio po wystąpieniu obciążenia granicznego.

Blokada według wynalazku złożona jest z wkładki, dwóch szczęk, śruby i nakrętki. Wkładka umieszczona jest w kształtowniku obudowy, który łączony jest na zakładkę z drugim kształtownikiem, i ma na końcowych odcinkach kołnierze wspierające się na kołnierzach tego kształtownika, a w części środkowej ma dwa wsporniki, przeznaczone do podparcia szczęk. Szczęki obejmują kołnierze kształtownika obudowy i mają powierzchnie dociskowe w przybliżeniu równoległe do bocznych powierzchni kołnierzy tego kształtownika. Szczęki mają ramiona, wspierające się na wspornikach wkładki i mają zaczepy umieszczone w rowkach pod kołnierzami kształtownika obudowy. Szczęki mają także otwory przeznaczone dla śruby, która przebiega ponad kołnierzami kształtownika obudowy. Wkładka ma boczne ścianki, stykające się z bocznymi ściankami kształtownika obudowy, które na jej końcowych odcinkach połączone są z jej kołnierzami. Kołnierze te połączone są łącznikami, co sprawia, że ścianki boczne wkładki w końcowych odcinkach są odporne na obciążenia boczne. Na odcinku pomiędzy kołnierzami ścianki boczne wkładki są podatne na boczne obciążenia. Łączniki połączone są także z wspornikami i stykają się z bocznymi ściankami szczęk, ustalając ich położenie względem wkładki.

Blokadę montuje się przy końcu zakładkowego połączenia, wkładając wkładkę do kształtownika obudowy, korzystnie w odległości kilku milimetrów od końca zakładki, a następnie dokładając po bokach szczęki i mocując je śrubą i nakrętką. W trakcie dokręcania nakrętki, szczęki przesuwają się wzdłuż osi śruby, przy czym ramiona szczęk przesuwają się po górnych powierzchniach wsporników, co powoduje, że przesunięcie szczęk jest w przybliżeniu równoległe i nie wywołuje zginania śruby. Pod wpływem bocznego nacisku szczęk, kołnierze kształtownika obudowy i jego boczne ścianki uginają się wraz z bocznymi ściankami wkładki na ich podatnym odcinku. Wielkość nacisku szczęk na kształtownik obudowy i spowodowanego nim ugięcia tego kształtownika zależy bezpośrednio od wielkości momentu dokręcenia nakrętki.

Gdy obciążenie połączenia zakładkowego obudowy przekroczy jego nośność zsuwną następuje zsuw; koniec kształtownika, przy którym zamontowana jest blokada, naciska na koniec wkładki. Przesunięcie blokady wymaga pokonania dodatkowego oporu, na który składają się opory tarcia wkładki o kształtownik obudowy i powierzchni dociskowych szczęk o kołnierze kształtownika obudowy, oraz opory odkształcenia (ugięcia) kształtownika obudowy. Wszystkie te składowe oporu przesuwania blokady zależą jednohacznie od momentu dokręcenia nakrętki. Opór odkształcenia kształtownika zależy ponadto od prędkości zsuwu - wzrasta wraz z jego prędkością i znacznie poprawia skuteczność hamowania szybkich zsuwów.

Zastosowanie blokady szybkich zsuwów umożliwia lepsze wykorzystanie nośności obudowy w całym zakresie jej użytkowania. W zależności od zastosowanego momentu dokręcenia nakrętki, blokada może dopuścić zsuw złącza przy określonym obciążeniu lub może całkowicie ten zsuw zablokować.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym pokazano blokadę zamontowaną na zewnętrznym kształtowniku zakładkowego połączenia elementów obudowy bezpośrednio przed końcem zakładki. Fig. 1 przedstawia widok blokady z boku, a fig. 2 przedstawia blokadę w przekroju A-A zaznaczonym na fig. 1. Fig. 3 przedstawia blokadę w przekroju B-B zaznaczonym na fig. 1 a fig. 4 przedstawia blokadę w przekroju C-C zaznaczonym na fig. 1. Na fig. 1 strzałką zaznaczono kierunek zsuwu wewnętrznego kształtownika obudowy w złączu. Na fig. 3 lewa strona rysunku przedstawia blokadę w początkowym stanie montażu, a prawa strona - po dokręceniu nakrętki finalnym momentem, kiedy ugięcie bocznej ścianki kształtownika obudowy w środku długości wkładki blokady wynosi s.

W skład blokady wchodzą: wkładka 1, dwie szczęki 2, śruba 3, nakrętka 4 i korzystnie dwie podkładki kuliste 5. Wkładka 1 korzystnie wykonana jest z odpowiednio obrobionego odcinka kształtownika korytkowego tego samego typu jak kształtownik obudowy, dla którego przeznaczona jest blokada. Wkładka 1 na końcowych odciekach o długość l ma kołnierze 1a, opierające się o kołnierze kształtownika obudowy a w środkowej części ma dwa wsporniki 1b, przeznaczone do podparcia szczęk. Szczęki 2 obejmują kołnierze kształtownika obudowy i mają zaczepy 2a umieszczone w rowkach pod kołnierzami kształtownika obudowy, oraz mają ramiona 2b, wspierające się na wspornikach 1 b wkładki, i mają powierzchnie dociskowe 2c w przybliżeniu równoległe do bocznych powierzchni kształtownika obudowy. Szczęki mają otwory dla śrub, zakończone kulistymi gniazdami 2d dla podkładek kulistych 5. Śruba 3 przebiega przez otwory w szczękach i jest prostopadła do osi symetrii wkładki. Kołnierze 1 a wkładki na długości l połączone są łącznikami 1c, które są ponadto połączone z wspornikami 1b i stykają się ze szczękami 2, ustalając ich położenie względem wkładki.

Blokada może być stosowana w obudowie łukowej i w stojakach obudowy prostej, ze złączami zakładkowymi realizowanymi przy użyciu strzemion różnych typów. Może być montowana jednocześnie z montażem zakładkowych połączeń obudowy w celu uzyskania wymaganej nośności, albo stosowana dla wzmocnienia obudowy istniejącej.

Claims (3)

1. Blokada szybkich zsuwów połączeń elementów obudowy górniczej, wykonanych z kształtowników korytkowych, zawierająca wkładkę, dwie szczęki, śrubę i nakrętkę, znamienna tym, że wkładka 1 na końcowych odcinkach ma kołnierze 1a, wspierające się na kołnierzach kształtownika obudowy, a w środkowej części ma dwa wsporniki 1b.

2. Blokada według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że szczęki 2 wyposażone są w zaczepy 2a, które umieszczone są w rowkach pod kołnierzami kształtownika obudowy, oraz ramiona 2b, wspierające się na wspornikach 1b wkładki.

3. Blokada według zastrzeżeń 1 i 2, znamienna tym, że ma łączniki 1 c, które połączone są z kołnierzami 1a i wspornikami 1b, oraz stykają się z bocznymi ściankami szczęk 2.