PL165785B1 - Układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej - Google Patents

Abstract

Układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej, składający się z rozdzielaczy hydraulicznych, linek sterowniczych umieszczonych w elastycznych pancerzach sięgających co najmniej do sąsiedniego zestawu obudowy i mechanicznego sterownika umieszczonego na co najmniej sąsiednim zestawie obudowy, znamienny tym, ze ma futerał (11) mieszczący czterodrogowy rozdzielacz hydrauliczny (1, 58) o ramieniu (14, 62) dźwigni (5, 62) połączonym z dwoma linkami (2, 3, 60, 61) ciągnącymi je w kierunku przeciwnym, których elastyczne pancerze (17, 18) są zamocowane jednymi końcami (15. 16) do wspomnianego futerału (11), a drugimi końcami (19, 20) do kadłuba (21) mechanicznego sterownika (4). zaopatrzonego w krążek (22) osadzony obrotowo na osi (24), na którego obwodzie prowadzone są obie linki (2. 3, 60, 61) w sposób uniemożliwiający poślizg, każda okalając krążek (22) po przeciwnej stronie obwodu, a jedna z tych linek (2, 61) dla zmiany kierunku ruchu jest prowadzona rolką (13) w futerale (11) czterodrogowego rozdzielacza hydraulicznego (1, 58). przy czym rozdzielacz ten może być rozdzielaczem podstawowym lub pilotowym

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej, pozwalający na manipulowanie instalacjami hydraulicznymi lub hydrauliczną obudową górniczą z bezpiecznej odległości.

Niektóre maszyny wyposażone w instalacje hydrauliczne, pracujące w warunkach ciągłego zagrożenia, wymagają ze względów bezpieczeństwa obsługi, sterowania nimi z pewnej odległości. Jedną z takich maszyn jest hydrauliczna obudowa górnicza służąca do podtrzymywania stropu w podziemnych wyrobiskach górniczych. Obudowa taka wykonuje szereg czynności za pomocą siłowników instalacji hydraulicznej. Między innymi instalacja hydrauliczna rabuje obudowę, przesuwa ją i koryguje jej ustawienie na spągu. Dla wykonania tych czynności

165 785 niezbędne jest sterowanie instalacją za pomocą rozdzielaczy hydraulicznych. Obudowa górnicza składa się zazwyczaj z szeregu zestawów ustawionych w wyrobisku obok siebie i 'podtrzymujących strop. W miarę urabiania podkładu węgla, poszczególne zestawy obudowy są przesuwane w kierunku ociosu. Dla przesunięcia zestawu konieczne jest jego wyrabowanie i obniżenie stropnicy w ten sposób, by nie zahaczała o strop. W czasie tej czynności niepodparty strop może się oberwać i uderzyć w przesuwny zestaw obudowy. Dlatego, ze względów bezpieczeństwa, pod takim wyrabowanym i przesuwanym zestawem obudowy nie może znajdować się człowiek. Operator sterujący obudową musi więc, ze względów bezpieczeństwa, znajdować się co najmniej pod sąsiednim, rozpartym pod stropem, zestawem obudowy i z tego miejsca musi mieć możliwość sterowania zestawem przesuwanym. Taki rodzaj sterowania na odległość, spod co najmniej sąsiedniego zestawu, nazywa się sterowaniem przyległym. Polskie przepisy górnicze dopuszczają tylko taki sposób sterowania obudową.

Aktualny układ sterowania przyległego w obudowie górniczej jest realizowany w ten sposób, że rozdzielacze sterujące danym zestawem obudowy znajdują się na zestawie sąsiednim. Zwykle jeden rozdzielacz steruje jednym siłownikiem lub stojakiem obudowy. Każdy siłownik lub stojak ma dwie przestrzenie, podtłokową i nadtłokową, z których każda jest połączona z rozdzielaczem za pomocą jednego węża. Tak więc każdy siłownik jest połączony z rozdzielaczem dwoma wężami. Ponieważ zestaw każdej, nawet najprostszej obudowy, ma co najmniej sześć siłowników i stojaków, wiązka węży sterowniczych przebiegających pomiędzy sąsiednimi zestawami obudowy liczy około dwunastu sztuk takich węży. Przy przeciętnej długości jednego węża sterowniczego wynoszącej około 2 m, łączna długość węży, sterujących jednym zestawem obudowy, wynosi około 24 m, co wiąże się z poważnym kosztem. Ponadto węże sterownicze zajmują w obudowie dużo miejsca, co ma poważne znaczenie w ciasnym wyrobisku górniczym. Wiązka węzy sterowniczych zajmująca dużą objętość ulega częstym uszkodzeniom przez skały opadające ze stropu.

Znany jest również, z zastosowania przemysłowego, układ sterowania przyległego realizowany za pomocą tak zwanego multiwęża. Jest to wiązka węży sterowniczych o małej powierzchni przepływu, umiejscowiona wewnątrz węża o dużej średnicy stanowiącego ochronę tej wiązki. Przy takim układzie sterowania każdy zestaw obudowy musi mieć podwójne rozdzielacze - jedne podstawowe, o normalnej powierzchni przepływu, odpowiadającej na przykład otworowi φ 8, służące do sterowania siłownikami i stojakami, oraz drugie - minirozdzielacze zwane sterownikami, o zmniejszonej powierzchni przepływu, odpowiadającej na przykład otworowi φ 4, służące do sterowania rozdzielaczami podstawowymi. Układ sterowania z multiwężami z przyczyn technicznych jest bardzo drogi, a ponadto zewnętrzna średnica osłony węży sterowniczych dochodzi również do pokaźnych rozmiarów. Poza tym, zastosowane tu rozdzielacze podstawowe są bardziej skomplikowane, gdyż muszą mieć dodatkowy stopień sterowania hydraulicznego.

Wszystkie wady i mankamenty dotychczas znanych układów do sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych usuwa całkowicie układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej, według wynalazku, składający się z rozdzielaczy hydraulicznych, linek sterowniczych umieszczonych w elastycznych pancerzach sięgających co najmniej do sąsiedniego zestawu obudowy i mechanicznego sterowania umieszczonego na co najmniej sąsiednim zestawie obudowy, mający futerał mieszczący czterodrogowy rozdzielacz hydrauliczny o ramieniu dźwigni połączonym z dwoma linkami ciągnącymi je w kierunku przeciwnym, których elastyczne pancerze są zamocowane jednymi końcami do wspomnianego futerału, a drugimi końcami do kadłuba mechanicznego sterownika, zaopatrzonego w krążek osadzony obrotowo na osi, na którego obwodzie prowadzone są obie linki w sposób uniemożliwiający poślizg, każda okalając krążek po przeciwnej stronie obwodu, a jedna z tych linek dla zmiany kierunku ruchu jest prowadzona rolką w futerale czterodrogowym rozdzielacza hydraulicznego, przy czym rozdzielacz ten może być rozdzielaczem podstawowym lub pilotowym. Układ ma dwie rolki, w mechanicznym sterowniku przy krążku, prowadzące linki po wyjściu z elastycznych pancerzy. Obie linki, wraz z dźwignią czterodrogowego rozdzielacza hydraulicznego i obwodem krążka, tworzą zamknięty napęd linowy przemieszczający się pod wpływem pokręcania tym krążkiem.

165 785

Układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej, składający się z rozdzielaczy hydraulicznych, linek sterowniczych umieszczonych w elastycznych pancerzach sięgających co najmniej do sąsiedniego zestawu obudowy i mechanicznego sterownika umieszczonego na co najmniej sąsiednim zestawie obudowy, ma futerał mieszczący modułowe trójdrogowe rozdzielacze hydrauliczne sterujące jednym siłownikiem, do których dźwigni są zamocowane pojedyncze linki, dołączone drugostronnie do suwaków w mechanicznym sterowniku, które są wzajemnie sprzężone korzystnie za pomocą zapadki na osi, tak aby uruchomienie jednego z nich uniemożliwiało uruchomienie drugiego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ z zastosowaniem czterodrogowego rozdzielacza hydraulicznego, fig. 2 - układ z zastosowaniem dwu trójdrogowych rozdzielaczy hydraulicznych a fig. 3 układ z zastosowaniem czterodrogowego rozdzielacza pilotowego sterującego rozdzielaczem wykonawczym - podstawowym.

Układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej składa się z czterodrogowego hydraulicznego rozdzielacza 1, sterowniczych linek 2 i 3 i sterownika 4. Czterodrogowy hydrauliczny rozdzielacz 1 ma dwa zawory stale zamknięte, otwierane za pomocą dźwigni 5 wyposażonej w dwa występy 6, osadzonej obrotowo na osi 7, dwóch dźwigni 8 i 8a osadzonych obrotowo na osiach 9 i 9a oraz dwóch popychaczy 10 i 10a. Rozdzielacz 1 wraz z dźwignią 5 umieszczono w futerale 11, w którym na osi 12 osadzono obrotowo rolkę 13. Do ramienia 14 dźwigni 5 zamocowano końcówki linek 2 i 3, z tym że linkę 2 zamocowano za pomocą rolki 13. Do futerału 11 przymocowano końcówki 15 i 16 pancerzy 17 i 18 linek 2 i 3. Drugie końcówki 19 i 20 pancerzy 17 i 18 przymocowano do kadłuba 21 sterownika 4, a drugie końcówki linek 2 i 3 przymocowano do krążka 22 w miejscu króćca 23, służącego do nakładania dźwigni sterowniczej. Krążek 22 jest osadzony obrotowo na osi 24. Dla właściwego prowadzenia linek 2 i 3 w kadłubie 21 sterownika 4 zamocowano obrotowo na osiach 25 i 26 dwie rolki 27 i 28. Linki sterownicze 2 i 3 wraz z pancerzami 17 i 18 osłonięto gumowym wężem 29.

Układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, z zastosowaniem trójdrogowych rozdzielaczy hydraulicznych, ma dwa rozdzielacze 30 i 31 dla sterowaniajednym siłownikiem. Rozdzielacz trójdrogowy może zasilać tylko jedną przestrzeń siłownika. Do otwierania zaworów rozdzielaczy służą popychacze 32 i 33 uruchamiane dźwigniami 34 i 35 osadzonymi obrotowo na osiach 36 i 37. Dźwignie 34 i 35 podparto sprężynami 38 i 39 w miejscach przymocowania do dźwigni linek 40 i 41. Końcówki 42 i 43 pancerzy 44 i 45 linek 40 i 41 przymocowano do futerału 46 rozdzielaczy. Futerał 46 spełnia rolę kadłuba, w którego wnętrzu zamocowano rozdzielacze 30 i 31. Drugie końcówki 47 i 48 pancerzy 44 i 45 przymocowano do kadłuba 49 sterownika 50, zaś drugie końcówki linek 40 i 41 przymocowano do suwaków 51 i 52 umieszczonych w sterowniku 50. Suwaki 51 i 52 zaopatrzono w otwory 53 i 54 służące do wkładania dźwigni, za pomocą której przesuwa się suwak. Suwaki 51 i 52 mają możliwość wykonywania tylko ruchów posuwistych wzdłuż swojej osi symetrii. Aby uniemożliwić jednoczesne przesunięcie obydwu suwaków 51 i 52, co spowodowałoby jednoczesne zasilenie obydwu przestrzeni sterowanego siłownika, między suwakami 51 i 52 zamocowano obrotowo zapadkę 55 na osi 56. Uruchomiony suwak 52 przesuwając się odchyla zapadkę 55 uniemożliwiając przesunięcie suwaka 51 i na odwrót. Linki 40 i 41 wraz z obejmującymi je pancerzami 44 i 45, na odcinku pomiędzy futerałem 46 rozdzielaczy a sterownikiem 50, umieszczono w gumowym wężu 57, który osłania je przed zewnętrznymi uszkodzeniami mechanicznymi. W jednym wężu gumowym umieszcza się całą wiązkę linek sterujących, biegnących od sterownika do kilku rozdzielaczy.

W przypadku rozdzielaczy o dużym natężeniu przepływu lub o wysokim ciśnieniu czynnika hydraulicznego otwieranie zaworu rozdzielacza za pomocą dźwigni może wymagać bardzo dużej siły; wówczas stosuje się dodatkowy rozdzielacz 58 - fig. 3 - pilotowy, który steruje hydraulicznie rozdzielaczem 59 podstawowym. Przy zastosowaniu w tym przypadku układu do cięgnowego sterowania zdalnego, według wynalazku, pilotowy rozdzielacz 58 może się znajdować we wspólnym kadłubie z rozdzielaczem podstawowym 59 lub tuż obok niego. Zdalnie, za

165 785 pomocą linek 60 i 61, jest sterowany pilotowy rozdzielacz 58. Linki 60 i 61 powodują przechylanie dźwigni 62 współpracującej z dźwigniami 63 i 64 oraz popychaczami 65 i 66. Odpowiednie komory rozdzielacza pilotowego 58 są połączone kanałami lub przewodami 67 i 68 z cylindrami 69 i 70 rozdzielacza 59 podstawowego. Tłoki 71 i 72 podstawowego rozdzielacza 59 uruchamiają jego zawory, powodując doprowadzenie czynnika hydraulicznego do odpowiedniego siłownika sterowanego rozdzielaczem 59.

Układ do cięgnowego sterowania zdalnego, według wynalazku, działa w sposób następujący. Po obróceniu krążkiem 22 w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, linka 2 nawija się na krążek 22, obraca rolkę 13 i przechyla ramię 14 dźwigni 5 w kierunku rolki 13. W tym samym czasie linka 3 odwija się z krążka 22 i zwiększa swą długość poza obwodem krążka 22, przesuwając się za ramieniem 14 dźwigni 5 Siła przenoszona przez linkę 2 działa wzdłuż tej linki, niezależnie od jej krzywizny, a giętki i elastyczny pancerz 17 nie pozwala lince 2 na wyprostowanie się, co miałoby miejsce w rozciągniętej lince 2 gdyby nie była umieszczona w pancerzu 17. Przechylona dźwignia 5 jednym z występów 6 naciska na dźwignię 8a i uruchamia popychacz 10a otwierając odpowiedni zawór rozdzielacza 1 i zasila odpowiednią przestrzeń współpracującego z rozdzielaczem 1 siłownika. Przy obróceniu krążka 22 w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu wskazówek zegara, linka 3 nawija się na krążek 22 skracając swą długość poza obwodem tego krążka 22, a linka 2 odwija się z niego wydłużając się poza jego obwodem. Jeden z występów 6 naciska na dźwignię 8 uruchamiając popychacz 10, co powoduje otwarcie drugiego zaworu rozdzielacza i zasilanie drugiej przestrzeni sterowanego siłownika. Po ustawieniu króćca 23 w położeniu środkowym, jak na rysunku, oba zawory są zamknięte.

Układ do cięgnowego sterowania zdalnego, według wynalazku, z zastosowaniem dwu trójdrogowych rozdzielaczy hydraulicznych - fig. 2 - działa podobnie. Za pomocą dźwigni sterowniczej włożonej do otworu 54 przesuwa się suwak 52 w kierunku zapadki 55 powodując jej odchylenie, zablokowanie suwaka 51 i pociągnięcie linki 41 oraz obrót dźwigni 35 wokół osi 37. Naciśnięty popychacz 33 otwiera zawór rozdzielacza 31 i zasila odpowiednią przestrzeń sterowanego siłownika. Po zwolnieniu dźwigni sterowniczej suwak 52 wraca do pozycji wyjściowej pod wpływem działania siły sprężyny 39 Te same czynności wykonane za pomocą suwaka 51 powodują zasilanie drugiej przestrzeni tego samego siłownika sterowanego rozdzielaczami 30 i 31.

W przypadku gdy za pomocą układu do cięgnowego sterowania zdalnego, według wynalazku, steruje się pilotowym rozdzielaczem 58 - fig. 3 - linki 60 i 61 powodują przechylanie dźwigni 62 współpracującej z dźwigniami 63 i 64 naciskającymi na popychacze 65 i 66. Po naciśnięciu na popychacz 65 otwiera się odpowiedni zawór pilotowego rozdzielacza 58 i czynnik hydrauliczny pod ciśnieniem zostaje doprowadzony do cylindra 69 rozdzielacza podstawowego 59. Ten czynnik hydrauliczny wywiera nacisk na tłok 71, który przesuwając się w dół otwiera odpowiedni zawór podstawowego rozdzielacza 59, zasilając odpowiednią przestrzeń sterowanego przez ten rozdzielacz 59 siłownika. Podobnie przebiegają czynności po naciśnięciu dźwigni 64 na popychacz 66.

W podobny sposób można za pomocą układu do cięgnowego sterowania zdalnego, według wynalazku, sterować trójdrogowym rozdzielaczem pilotowym, który z kolei steruje odpowiednim rozdzielaczem podstawowym.

165 785

Fig. 2

165 785

Fig. 3

165 785

10α 8α 9α 5 14 11 13 12

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej, składający się z rozdzielaczy hydraulicznych, linek sterowniczych umieszczonych w elastycznych pancerzach sięgających co najmniej do sąsiedniego zestawu obudowy i mechanicznego sterownika umieszczonego na co najmniej sąsiednim zestawie obudowy, znamienny tym, że ma futerał (11) mieszczący czterodrogowy rozdzielacz hydrauliczny (1, 58) o ramieniu (14, 62) dźwigni (5, 62) połączonym z dwoma linkami (2, 3, 60, 61) ciągnącymi je w kierunku przeciwnym, których elastyczne pancerze (17,18) są zamocowane jednymi końcami (15,16) do wspomnianego futerału (11), a drugimi końcami (19, 20) do kadłuba (21) mechanicznego sterownika (4), zaopatrzonego w krążek (22) osadzony obrotowo na osi (24), na którego obwodzie prowadzone są obie linki (2, 3,60,61) w sposób uniemożliwiający poślizg, każda okalając krążek (22) po przeciwnej stronie obwodu, a jedna z tych linek (2, 61) dla zmiany kierunku ruchu jest prowadzona rolką (13) w futerale (11) czterodrogowego rozdzielacza hydraulicznego (1, 58), przy czym rozdzielacz ten może być rozdzielaczem podstawowym lub pilotowym.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że w mechanicznym sterowniku (4) przy krążku (22) ma dwie rolki (27, 28) prowadzące linki (2, 3, 60, 61) po wyjściu z elastycznych pancerzy (17,18).
3. 3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że obie linki (2, 3, 60, 61), wraz z dźwignią (14,62) czterodrogowego rozdzielacza hydraulicznego (1,58) i obwodem krążka (22), tworzą zamknięty napęd linowy przemieszczający się pod wpływem pokręcania tym krążkiem (22).
4. 4. Układ do cięgnowego sterowania zdalnego instalacji hydraulicznych, zwłaszcza cięgnowego sterowania przyległego hydraulicznej obudowy górniczej, składający się z rozdzielaczy hydraulicznych, linek sterowniczych umieszczonych w elastycznych pancerzach sięgających co najmniej do sąsiedniego zestawu obudowy i mechanicznego sterownika umieszczonego na co najmniej sąsiednim zestawie obudowy, znamienny tym, że ma futerał (46) mieszczący modułowe trójdrogowe rozdzielacze hydrauliczne (30,31) sterujące jednym siłownikiem, do których dźwigni (34,35) są zamocowane pojedyńcze linki (40,41), dołączone drugostronnie do suwaków (51,52) w mechanicznym sterowniku (50), które są wzajemnie sprzężone korzystnie za pomocą zapadki (55) na osi (56), tak aby uruchomienie jednego z nich uniemożliwiało uruchomienia drugiego.