Przedmiotem wynalazku jest zawór nadcrsnie- niowy, zwlaszcza dla hydraulicznych stempli ko¬ palnianych.Znamy jest z oplisu ogloszeniowego RFN nr 1216057 zawór, w którym grzybek swa powierzch¬ nia czolowa opiera sie na tloczku obciazonym sprezyna dociskowa, który to tloczeik prowadzony jest za pomoca plytek pierscieniowych w tulei korpusu, mieszczacej w sobie sprezyne zaworowa, która ten tloczek dociska. W celu uzyskania moz¬ liwie centrycznego styku pomiedzy elementem oporowym i grzybkiem, przy nie dajacych sie uniknac niedokladnosciach prowadzenia, ob«e wspomniane powierzchnie wspólpracujace maja ksztalt baTylfkowaity. Skuilkiem tego obie te po¬ wierzchnie stykaja sie niemal punktowo, co pr,zy wysokich silach nacisku roboczego stemipli hy¬ draulicznych oraz odpowiednio duzych sil sprezyn dociskowych, prowadzi do znacznych obciazen jed¬ nostkowych na powierzchniach styku grzybka z elementeim oporowym. Poniewaz boczne oparcie trzonka grzybka w tulei prowadzacej gniazdo jest w polozeniu otwarcia zaworu mniejsze niz w po¬ lozeniu zamkniecia a grzybek zaworowy w polo¬ zeniu otwarcia w ogóle nie ma oparcia w gniez¬ dzie, powstaja w eksploatacji na grzybku znacz¬ ne sily odksztalcajace a w szczególnosci sily wy- wyboczeniowe, które, przy obciazeniach krytycz¬ nych, z którymi przede wszystkim nalezy sie liczyc w pracy zaworów nadcisnieniowych w ko- 10 15 palnictwie, moga prowadzic do zniszczenia grzyb¬ ka. Nastepna wada znanego typu zaworu jest du¬ zy stopien zuzycia wspólpracujacych ze soba po¬ wierzchni czynnych na grzybku i w gniezdzie, które, na skutek zawartych w medium hydraulicz¬ nym zanieczyszczen mechanicznych ulegaja szyb¬ kiemu scieraniu z powodu bardzo ostrego prze¬ plywu strumienia owego medium. Zjawiska te wystepuja szczególnie w przypadkach, kiedy za¬ wory stosunkowo rzadko wlaczaja sie, co ma miejsce w pracy zaworów nadcisnieniowych na kopalniach po dluzszym okresie przestoju, kiedy zawór byl w polozeniu zamkniecia. Wówczas bo¬ wiem, we wnetrzu zaworu osadzaja sie znaczne ilosci cial stalych, naniesionych przez medium a przy jednorazowym zadzialaniu zaworu, jego ele¬ menty ulegaja tak duzemu zuzyciu, ze funkcjono¬ wanie zaworu staje sie niepewne.Celem wynalazku jest opracowanie takiego za¬ woru nadcisnieniowego, zwlaszcza stosowanego do hydraulicznych stempli kopalnianych aby byl za¬ bezpieczony przed uszkodzeniami przy obciaze¬ niach chwilowych o charakterze wytryskowym a tym samym aby mozna bylo osiagnac wyzszy sto¬ pien jego wytrzymalosci eksploatacyjnej, a ponad¬ to aby byl odporny na scieranie.Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze grzybek z tworzywa sztucznego spoczywa swa powierzchnia czolowa na tloczku dociskowym prowadzonym na obwodzie w tulei prowadzacej. 109 952109 3 Korzystnie grzybek wraz z trzonkiem stanowi jednaliity elemeint,_wykonainy z tworzywa sztucz¬ nego. Tloczek^ dociskowy rozciaga sie na calej powierzchni czolowej grzybka. Ponadto tloczek wystaje na zewnatrz obwodu grzybka, poza jego powierzchnia czolowa. j^oczetk i grzybek maja na powierzchniach wspólpracujacych wystepy oraz wybrania, który¬ mi sie wzajemnie zazebiaja. Grzybek ma na swej powierzchni czolowej wybranie, umieszczone cen¬ tralnie, w które wpasowany jest osiiowy wystep na powierzchni czolowej tloczka, przy czym wy¬ step pierscieniowy grzybka umieszczony jest w wybraniu otaczajacym wystep.Tloczek opiera sie za posrednictwem barylkowa - tej powierzchni o czlon oporowy podparty spre¬ zyna. Tuleja prowadzaca tloczek umieszczona jest w pierscieniu ograniczajacym elementu w ksztal¬ cie kielicha.Czlon oporowy umieszczony jest surwiliwie w tu¬ lei prowadzacej pierscienia ograniczajacego. Tu¬ leja elementu w ksztalcie kielicha, prowadzaca trzonek grzybka, ma plostac regularnego cylindra na calej dlugosci, az do stozkowego gniazda za¬ worowego.Tuleja elementu w ksztalcie kielicha polaczona jest z kanalami w korpusie obudowy, zaopatrzo¬ nymi w oddzielne koncówki. Do jednej koncówki dolaczony jest przewód tloczacy medium do stem¬ pla hydraulicznego, zas pozostale koncówki po¬ laczone sa z komora cisnieniowa w stemplu, przy czym kanaly lacza te koncówki z komora ele¬ mentu w ksztalcie kielicha. Na skutek tego, ze w zaworze wedlug wynalazku jego grzybek po¬ siada duza powierzchnie czolowa po przeciwle¬ glej stronie wzgledem trzonka i jest na calej powierzchni trzymany przez element oporowy, na samym grzybku, przy wielkich naciskach, jakie wlasnie sa typowe dla zaworów kopalnianych, nie wystepuja nadmierne naciski powierzchniowe.Z tego faktu wyplywa równiez zaleta, ze przy otwieraniu sie zaworu, zjawiska wyboczeniowe grzybka zostaly wyeliminowane wlasnie wtedy, kiedy na przejsciu pomiedzy trzonkiem i grzyb¬ kiem wystepuje stosunkowo duzy przeswit, co jest szczególnie wazne w zaworach kopalnianych, poniewaz przy zadzialaniu zaworu musza byc wyzwolone wielkie ilosci plynu w ciagu bardzo krótkiego czasu. Medium hydrauliczne, przeply¬ wajac przez wnetrze zamknietego zaworu, wyplu¬ kuje je z zanieczyszczen i zabiera ze soba. Ta droga nawet wieksze osady kontaminacyjne w za¬ worze wedlug wynalazku sa skutecznie wydalane a przy tym zjawiska scieralnosci przeplywowej w przypadkach zadzialania zaworu wystepuja w stosunkowo niewielkim stopniu.Przedmiot wynala,zku uwMoczniony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia zawór nadcisnieniowy w przekroju wzdluznym.Zawór ma korpus 10, który na jednym koncu jest zamkniety glowica 11 zas koniec przeciwlegly ma trzy zlaczone ze sotba koncówki 12 i 13. Kon¬ cówka 12 z kanalem 12' jest usytuowana w osi glównej zaworu, naliomiast koncówki 13 z kana¬ lami 13' sa usytuowane pod katem ostrym do osi 952 4 glównej korpusu zaworu. Kanaly 12' i 13' prowa¬ dza wewnatrz korpusu do komory zaiworowej 14, uksztaltowanej jako cylinder o kilku stopniowanych srednicach, tym samym kanaly te sa ze soba po- 5 laczone. W komorze 14 miesci sie przesuwny ele¬ ment 15 o ksztalcie kielicha z gniazdem zaworo¬ wym 16, majacym stozkowa powierzchnie. Ele¬ ment 15 w czesci komoTy 14 o mniejszej srednicy jest uszczelniony pierscieniem uszczelniajacym 17, 10 wpuszczonym w wyzlobienie na zewnetrznej scian¬ ce otworu w korpusie.W rozszerzonej czesci kielicha elementu 15 górna jego czesc jest zakonczona kolnierzem 18, na którym opiera sie sprezyna 19. Od dolu spre- 15 zyna 19 spoczywa na dnie wiencowego wytoczenia w korpusie 14. Rozszerzona czesc 15' stanowi tu¬ leje 20, która na calej dlugosci az do gniazda 16 jest cylindryczna. W cylindrze umieszczony jest przesuwny trzonek 21 grzybka 22. Trzonek ten 20 wraz z grzybkiem wykonany jest jako nierozlacz¬ na calosc z odpornego na scieranie tworzywa sztucznego. Trzonek ma szereg podluznych wy¬ zlobien 23, nozmieszczonych na obwodzie, które lacza sie w szyjce 24 na przewezeniu pomiedzy 25 gniazdem i trzonkiem.Pierscien ograniczajacy 25 wbudowany w kor¬ pus 10 sluzy jako ogranicznik ruchu. Pierscien ten spoczywa na dnie gniazda 26 w korpusie 10.Pierscien 25 przycisniety jest glowica 11. We- 30 wnatrz glowicy miesci sie pakiet sprezynujacy, skladajacy sie ze sprezyn plaskich 27, które za¬ mykaja zawór. Sila tych sprezyn przenoszona jest przez czlon 28 i tloczek dociskowy 29 na grzybek 22, który w pozycji zamkniecia zaworu dociskany 35 jest do stozkowego gniazda 16. Czlon 28 i tloczek dociskowy 29 przesuwaja sie w tulei 30, która sluzy jako prowadnica. Czlon 28 ma pierscien oporowy 31, na którym opiera sie sprezyna zawo¬ rowa 27. Po przeciwnej stronie czlon 28 ma ba- 40 rylkowata powaerzchniie 32, na której wspiera sie grzbiet tloczka dociskowego 29.Grzybek 22 ma powierzchnie czolowa 33, w srodku której miesci sie wybranie 34 dopasowane szczelnie do wystepu 35 tloczka dociskowego 29, 45 który ma pierscieniowe wybranie 36, koncentrycz¬ ne wzgledem wystepu 35. W wybraniu 36 ciasno wpasowany jest pierscieniowy wystejp 37, znajdu¬ jacy sie na powierzchni czolowej 33 grzybka 22.Kolnierz 38 tloczka 29, scisle obejmuje grzybek 22 50 i wspiera go na obwodzie.Grzybek 22 wspierany jest na calej swej po¬ wierzchni czolowej 33 przez tloczek 29, przy czym jest on jednoczesnie obejmowany na obwodzie przez kolnierz 38. Ponadto grzyibek 22 i tloczek 29 55 usztywniaja sie wzajemnie na zasadzie scisle spa- sowanych ze soba zlobka i wispustu tak, ze te elementy nie maja zadnych przemieszczen wzgle¬ dem siebie w kierunku poprzecznym. Tloczek 29 prowadzony jest w tulei prowadzacej 30 pierscie- 60 nia ograniczajacego 25 z minimalnym luzem tak, ze za posrednictwem elementu dociskowego grzy¬ bek 22 ma precyzyjne prowadzenie. Ma on wiec, podwójne prowadzenie, raz przez wlasny trzonek 21, a nastepnie przez tloczek 29. Dzlieki barylko- 65 watemu ksztaltowi powierzchni 32 na tloczku 29!109 952 6 czlon 28 nie wymnaiga dokladnego prowadzenia w otworze 30. Czlon 28 przenosi sile nacisku spre¬ zymy 27 na grzybek 22. Kielich elementu 15 ma na stronie zwróconej ifou pierscrieniiowi 25 nasadke 39, która wspólpracuje ze zwrócona ku niej po¬ wierzchnia czolowa pierscienia 25.W czasie eksploatacji zawór podlaczony jest obiema koncówkami 13 do komory cisnieniowej stempla hydraulicznego, który ma do tego celu odpowiednie koncówki zlaczowe. Koncówka 12 jest podlaczona do rurociagu pompy badz tez do instalacji podajacej medium hydrauliczne, w która jest wbudowany zawór sterujacy (nie uwi¬ doczniony na rysunku). Przez uruchomienie tego zaworu medium hydrauliczne zostaje doprowadzo¬ ne przez koncówke 12 i kanal 12', jak równiez przez kanaly 13' i koncówki 13 do komory cisnie¬ niowej stempla i wówczas naistepuje jego zapiecie.Poniewaz przy zapinaniu stempla medium hydra¬ uliczne przeplywa przez wnetrze zaworu, wszel¬ kie domieszki cial stalych, które ewentualnie osa¬ dzily sie w sasiedztwie grzybka 22 w okolicy szyj¬ ki 24, zostaja przy tym wyplukane.Skutkiem tego plukania nie moze dojsc do na¬ gromadzenia sie wiekszych ilosci osadów we wnetrzu zawonu i na jego wrazliwych elemen¬ tach, podlegajacych wzmozonemu scieraniu prze¬ plywowemu, co w szczególnosci dotyczy grzybka 22 i jego gniazda w pierwszych chwilach zadzia¬ lania zaworu., Przy wznoscie cisnienia w komorze cisnieniowej stempla porusza sie najpierw element 15 wraz ze znajdujacym sie w polozeniu zamkniecia grzyb¬ kiem 22, pokonujac nacisk sprezyny 27 az do mo¬ mentu, kiedy nasadka 39 dojdzie do styku z pierscieniem 25, który zatrzymuje dalszy ruch kielicha. Przy dailszym wzroscie cisnienia grzybek 22 odrywa sie od gnia zyny 27. W tej fazie dokladne prowadzenie i pod¬ parcie grzybka 22 przez /ttoczek 29 nie ulega naj¬ mniejszemu zachwianiu. Mediuim hydrauliczne moze teraz, przy otwartymi zaworze nadcisnienio- wym, wyplynac przez koncówki 13, kanaly 13', kanal wewnetrzny elementu 15' i dalej przez wy¬ zlobienie 23, szyjke 24 oraz komore cisnieniowa 14. Wyplyw medium z zaworu odbywa sie przez szereg promieniowych otworów wylotowych 40, wywierconych w korpusie 10.Kiedy cisnienie w komorze cisnieniowej stem- ptta obnizy sie, grzybek 22 opada na gniazdo IB przy czym, poniewaz jest ono oparte od przeciw¬ nej strony elementu 15, zostaje zawieszone na sprezynie 19. Pod naciskiem sprezyny 27 grzybek 22 powraca wtedy wraz z elementem 15 w polo¬ zenie zanikniecia.Czlon zamykajacy zawór, skladajacy sie z grzybka 22 i trzonka 21 jest korzystnie wyko¬ nany z odpornego na scieranie tworzywa sztucz¬ nego, zas tloczek 29 i korzystnie elememt 15 wy¬ konane sa z metalu.Wewnetrzne przekroje dróg przeplywu w zawo¬ rze nadcisnieniowym typu kopalnianego sa wy¬ miarowane mozliwie najolbszerniej afiy, w przy¬ padku wstrzasal tektonicznego dtzw. tapniecia), mogly zapewnic/ gwaltowne wyzwaSajnie sie me¬ dium hydraulicznego a co za tym idzie, natych¬ miastowe zwolnienie z nacisku stempla.Za strzezenia patentowe 1. Zawór nadcisnieniowy, zwlaszcza dla hydra¬ ulicznych stempli kopalnianych, którego grzybek wraz z trzonkiem zaworowym prowadzony jest w kielichu gniazda zaworowego i wraz z nim prze¬ suwa sie, pokonujac nacisk sprezyny zaworowej, 10 przy czym w korpusie zaworu znajduje sie ele¬ ment ograniczajacy przesuw wspomnianego kieli¬ cha w kierunku otwarcia zaworu, zas grzybek zaworowy wspiera sie na obciazonym sprezyna elemencie oporowym, znamienny tym, ze grzybek 15 (22) z tworzywa sztucznego spoczywa swa po¬ wierzchnia czolowa (33) na tloczku dociskowym (29), prowadzonym na obwodzie w tulei prowa¬ dzacej X30). 2. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 20 grzybek (22) wraiz z trzonkiem (21) stanowi jedno¬ lity element, wykonany z tworzywa sztucznego. 3. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tloczek dociskowy (29) rozciaga sie na calej po¬ wierzchni czolowej grzybka (22). 25 4. Zawór, wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze tloczek dociskowy (29) wystaje na zewnatrz obwo¬ du grzybka (22), poza jego powierzchnie czolowa. 5. Zawór wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze tloczek (29) i grzybek (22) maja na powierzchniach 30 wspólpracujacych wyisitepy (35, 37) oraz wybrania (34, 36), którymi slie wzajemnie zazebiaja. 6. Zawór wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze grzybek (22) ma na swej powierzchni czolowej (33) wybranie (34), umieszczone centralnie, w totó- 35 re wpasowany jest osiowy wysitep (35) na po¬ wierzchni czolowej tloczka (29) przy czym wystep pierscieniowy (37) grzybka <22) umieszczony jest w wybraniu (36), otaczajacym wystep (34). 7. Zawór wedlug zastrz. 6, znamienny tym, 40 ze tloczek (29) opiera sie za posrednictwem ba- rylkowaitej powierzchni (32) o czlon oporowy (28), podparty sprezyna (27). 8. Zawór wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze tuleja (30), prowadzaca tloczek (29) umieszczo- 45 na jest w pierscieniu ograniczajacym (25) ele¬ mentu (15). 9. Zawór wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze czlon oporowy (28) umieszczony jest suwliwie w tulei prowadzacej (30) pierscienia ograniczaja- n cego (25). 10. Zawór wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze tuleja (20) elementu (15), prowadzaca trzonek (21) grzybka (22), ma postac regularnego cylindra na calej dlugosci az do stozkowego gniazda za- 55 worowego (16). 11. Zawór wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze tuleja (20) elementu (15) (polaczona jest z kana¬ lami (12*, 13') w korpusie obudowy (10), zaopa¬ trzonymi w oddzielne koncówki (12, 13). w 12. Zawór wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze do jednej koncówki (12) dolaczony jest prze¬ wód tloczacy medium do stempla hydraulicznego, zas pozostale koncówki (13) polaczone sa z komo¬ ra cisnieniowa w stemplu, przy czym kanaly (ltf, n 13') lacza te koncówki z komora elementu (15).109 952 3 ^Z^=^=^/-^ 13 12 PZGraf. Koszaliin D-3230 125 egz A-4 Cena 45 zl PL