PL185996B1

PL185996B1 - Hydrauliczny podwójny stojak teleskopowy

Info

Publication number: PL185996B1
Application number: PL97333373A
Authority: PL
Inventors: Friedrich W. Dannehl; Werner Reinelt
Original assignee: Dbt Gmbh
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1997-11-08
Publication date: 2003-09-30
Also published as: AU728081B2; AU5307998A; DE19647943C1; WO1998022695A1; PL333373A1; CN1238025A; CN1084425C; US6209440B1

Abstract

1. Hydrauliczny podwójny stojak teleskopowy z ze- wnetrzna rura plaszcza cylindra, zawierajaca przesuwna rure wewnetrzna i z niej wysuwane tloczysko, z ze- wnetrzna przestrzenia pierscieniowa pomiedzy rura plaszcza cylindra a rura wewnetrzna i z wewnetrzna przestrzenia pierscieniowa pomiedzy rura wewnetrzna a tloczyskiem, przy czym srodek cisnieniowy do wysuwa- nia obu stopni cisnieniowych jest doprowadzalny pod tlok rury wewnetrznej i przez zawór denny pod tloczy- sko a do wsuwania jest doprowadzalny do zewnetrznej przestrzeni pierscieniowej i wewnetrznej przestrzeni pierscieniowej, znamienny tym, ze szerokosc szczeliny (d1 -d2 ) zewnetrznej przestrzeni pierscieniowej (11), pomiedzy zewnetrzna rura ( 1), a rura wewnetrzna ( 2) co najmniej odpowiada szerokosci szczeliny (d 3 -d4 ) we- wnetrznej przestrzeni pierscieniowej (13) i, ze stosunek wielkosci powierzchni tloka (7) w rurze wewnetrznej (2) do powierzchni pierscieniowej zewnetrznej przestrzeni pier- scieniowej (11) jest najwyzej równy 8,5:1, podczas gdy stosunek wielkosci powierzchni tloka (7) na tloczysku (3) do powierzchni pierscieniowej zewnetrznej przestrzeni pierscieniowej (13) jest co najmniej równy 5,5:1. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny podwójny stojak teleskopowy.

Dwustopniowe podwójne stojaki teleskopowe, mające zewnętrzną rurę płaszcza cylindra, a w niej przesuwną rurę wewnętrzną, z której wysuwane jest tłoczysko, przy czym pomiędzy rurą płaszcza cylindra a rurą wewnętrzną jest utworzona zewnętrzna przestrzeń pierścieniowa, a pomiędzy rurą wewnętrzną a tłoczyskiem wewnętrzna przestrzeń pierścieniowa są używane w górnictwie podziemnym, w połączeniu z hydraulicznymi zestawami obudów kroczących. Środek ciśnieniowy do wysuwania obu stopni ciśnieniowych jest doprowadzany pod tłok rury wewnętrznej i przez zawór denny pod tłoczysko, a do wsuwania do zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej i wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej, są używane w górnictwie podziemnym, w połączeniu z hydraulicznymi zestawami obudów kroczących. Aby podpierać z wysoką siłą podpierającą strop w ścianie przy eksploatacji węgla, są wymagane wielkopowierzchniowe stojaki, z odpowiednio dużym zapotrzebowaniem środka ciśnieniowego. Odpowiednio do postawionych wymagań rury stojaka i tłoczyska mają stosowny przekrój poprzeczny i grubość ścian, co z kolei wpływa na wymiary, średnicę znamionową zaworów sterujących i przewodów zasilających w ciecz ciśnieniową. Te zależności ostatecznie stanowią o własnościach stojaka, przy czym obok siły podporowej istotna jest także siła rabowania, która ma znaczenie dla przestawiania obudowy przy procesie przekładki. W celu rabowania, to znaczy w celu wysunięcia posadzonego stojaka, przestrzeń ciśnieniowa w zewnętrznej rurze płaszcza cylindra jest łączona z przewodem powrotnym do zbiornika, co powoduje odpływ cieczy ciśnieniowej i obniżenie stojaka. Jednocześnie ciecz ciśnieniowa jest kierowana do zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej, pomiędzy rurą płaszcza cylindra a rurą wewnętrzną, która oddziaływuje na powierzchnię pierścieniową na tłoku i go przesuwa. Siła wytwarzana na mało obciążonej ciśnieniem powierzchni pierścieniowej przeznaczonej do rabowania stojaka jest jednak nieznaczna. Z drugiej strony przy usuwaniu cieczy ciśnieniowej z wielkopowrerzchniowej przestrzeni stojaka powstaje opór przepływu w zaworze sterującym, który jest dodatkowo wzmacniany przez ciśnienie spiętrzenia w przewodzie powrotnym, gdy do niego jednocześnie wpływa ciecz ciśnieniowa z innych odbiorników środka ciśnieniowego.

Skutkiem tego jest powolne obniżenie stojaka a tym samym i opóźnienie w czasie procesu przekładki obudowy. Przykładem takiej konstrukcji jest stojak hydrauliczny z polskiego

185 996 opisu patentowego PL 139 105. Konstrukcyjne powiększenie powierzchni pierścieniowej zwiększa przymusowo zewnętrzne wymiary stojaka lub pogarsza statyczne własności stojaka, co jest niepożądane.

Znane są również hydrauliczne podwójne stojaki teleskopowe, w których zewnętrzna przestrzeń pierścieniowa, pomiędzy rurą płaszcza cylindra a rurą wewnętrzną, zasilana przy rabowaniu w ciecz ciśnieniową, ma względnie wąską szerokość szczeliny tak, że pomiędzy powierzchnią tłoka rury wewnętrznej a powierzchnią pierścieniową, jest osiągany stosunek wielkości co najmniej 10:1, w odniesieniu do stosunku obniżania stojaka. Z drugiej strony pozostaje niewykorzystany mniejszy stosunek wielkości wewnętrznej powierzchni pierścieniowej do powierzchni tłoczyska, ponieważ tłoczysko przy procesie przekładki obudowy nie jest wsuwane.

Zadaniem wynalazku jest takie ukształtowanie stojaka teleskopowego, aby przy utrzymaniu zewnętrznych wymiarów i przy jednakowej sile podpierającej, siła przy rabowaniu była podwyższona.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że szerokość szczeliny zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej, pomiędzy zewnętrzną rurą a rurą wewnętrzną co najmniej odpowiada szerokości szczeliny wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej i, że stosunek wielkości powierzchni tłoka w rurze wewnętrznej do powierzchni pierścieniowej zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej jest najwyżej równy 8,5:1, podczas gdy stosunek wielkości powierzchni tłoka na tłoczysku do powierzchni pierścieniowej wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej jest co najmniej równy 5,5:1.

Korzystnie zewnętrzna rura płaszcza cylindra i rura wewnętrzna mają w przybliżeniu jednakową grubość ścian.

Podwójny stojak teleskopowy według wynalazku, poprzez korzystną relację wymiarów niezbędnych do ukształtowania wewnętrznej budowy stojaka, zapewnia powiększoną powierzchnię pierścieniową na tłoku rury wewnętrznej, przy niezmienionych wymiarach zewnętrznych i sile podporowej, a siła niezbędna do rabowania stojaka jest zwiększona.

Ponieważ nie są zmienione ani wymagane grubości ścian rur stojaka, ani średnica tłoczyska, to statyczna budowa stojaka pozostaje niezmieniona. Duża siła stojaka jest wykorzystana do przyspieszenia procesu rabowania, ponieważ z wyższym ciśnieniem cieczy także większe ilości cieczy mogą odpływać z przestrzeni ciśnieniowej stojaka do obiegu powrotnego. Oszczędność czasu przy rabowaniu stojaka przyspiesza sam proces rabowania obudowy. A zatem unika się opóźnień w obudowie, które w nowoczesnych pracach z wysoką wydajnością powstają wtedy, gdy maszyna urabiająca wyprzedza przekładkę obudowy, ponieważ sam proces przekładki wymaga więcej czasu niż proces urabiania węgla.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, w stanie wsuniętym, względnie rabowanym, przy czym prawa połowa stojaka jest przedstawiona w przekroju wzdłużnym.

Stojak jest dwustopniowy z zewnętrzną rurą 1 płaszcza cylindra, rurą wewnętrzną 2 i tłoczyskiem 3, przy czym rura wewnętrzna 2 jest prowadzona przesuwnie osiowo w zewnętrznej rurze 1 płaszcza cylindra, a tłoczysko 3 w rurze wewnętrznej 2. Podpora stojaka od strony spągu jest utworzona przez półkoliste dno 4, które zamyka od dołu zewnętrzną rurę 1 płaszcza cylindra. Rura wewnętrzna 2 od strony spągu jest zamknięta przez tłok 5, odsądzony w postaci stopnia o dużej średnicy, w którym jest umieszczony zawór denny 6. Koniec, od strony spągu tłoczyska 3 jest ukształtowany jako tłok 7, który za pomocą wybrania 8 otacza wystającą część zaworu dennego 6. Na górnym końcu tłoczyska 3 znajduje się głowica stojakowa 9.

Rura wewnętrzna 2 od strony spągu jest prowadzona za pomocą tłoka 5 po ścianie wewnętrznej zewnętrznej rury 1 płaszcza cylindra, a od strony głowicy po ścianie zewnętrznej w pierścieniu gwintowym 10, w postaci kołnierza, który jest nakręcony od góry na zewnętrzną rurę 1 płaszcza cylindra. Pomiędzy ścianą wewnętrzną zewnętrznej rury 1 płaszcza cylindra o średnicy d i ścianą zewnętrzną rury wewnętrznej 2 o średnicy d2 jest utworzona przestrzeń pierścieniowa 11 o szerokości szczeliny d|-cb.

W jednakowy sposób poprzez pierścień gwintowany 12, osadzony od strony głowicy w rurze wewnętrznej 2 jest wykonane tłoczysko 3, ślizgające się z tłokiem 1 po ścianie wewnętrznej

185 996 rury wewnętrznej 2 mającej średnicę d3. Średnica trzonu tłoczyska 3 jest oznaczona dj. Pomiędzy rurą wewnętrzną 2 a tłoczyskiem 3 jest utworzona wewnętrzna przestrzeń pierścieniowa 13 o szerokości szczeliny d3-d4.

Ciecz ciśnieniowa jest kierowana od przyłącza 14, poprzez otwór 15 pod tłokiem 5, do stopnia dolnego stojaka, przy czym nie oznaczona przestrzeń ciśnieniowa we wnętrzu zewnętrznej rury 1 płaszcza cylindra wypełnia się tak, że rura wewnętrzna 2 jest wysuwana aż tłok 5 dochodzi do styku do pierścienia wewnętrznego 10. Ciecz ciśnieniowa poprzez zawór denny 6 dociera do również nie pokazanej przestrzeni ciśnieniowej w rurze wewnętrznej 2 stopnia górnego tak, że tłoczysko 3 jest wysuwane aż tłok 7 dojdzie do styku do pierścienia gwintowanego 12. Zawór denny 6 jest zaworem zwrotnym, który oddziela od siebie stopień dolny i stopień górny. Następnie w stopniu górnym, na podstawie różnych stosunków powierzchniowych rozbudowuje się wyższe ciśnienie niż w stopniu dolnym.

Podczas wysuwania rury wewnętrznej 2 przy procesie osadzania ciecz ciśnieniowa przechodzi za pomocą tłoka 5 z przestrzeni pierścieniowej 1 poprzez otwór 16 i przyłącze 17 do obiegu powrotnego. Przestrzeń pierścieniowa 11 jest połączona przez kanał 18 przebiegający w ścianie rury wewnętrznej 2, z przestrzenią ciśnieniową 13, przez co ciecz ciśnieniowa przy wysuwaniu tłoczyska 3 może wypływać z przestrzeni pierścieniowej 13.

W celu wsunięcia stopni ciśnieniowych przy rabowaniu, ciecz ciśnieniowa jest kierowana w odwrotnym kierunku poprzez przyłącze 17 do zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej 11. Ciecz ciśnieniowa obciąża tłok 5 na powierzchni pierścieniowej o szerokości szczeliny di-d₂tak, że rura wewnętrzna 2 razem z tłoczyskiem 3 jest wsuwana w przestrzeń ciśnieniową zewnętrznej rury 1 płaszcza cylindra, z której ciecz ciśnieniowa przez przyłącze 14 wypływa do obiegu powrotnego. Stopień górny na razie nie jest odciążony, ponieważ ciecz ciśnieniowa przez zamknięty zawór denny 6 nie może odpływać z przestrzeni ciśnieniowej do rury wewnętrznej 2.

Zawór denny 6 jest otwierany, gdy rura wewnętrzna 2 z tłokiem 5 dojdzie do styku z dnem 4 stojaka. Następnie ciecz ciśnieniowa przepływa przez przyłącze 14 i kanał 18 do wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej 13 i obciąża tłok 7 na powierzchni pierścieniowej o szerokości szczeliny d3-d4 tak, że tłoczysko 3 jest wsuwane w przestrzeń ciśnieniową stopnia górnego.

Według wynalazku szerokość szczeliny dj-d2 zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej 11 jest równie duża lub większa od szerokości szczeliny d3-d4 wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej 13. Grubości ścian zewnętrznej rury 1 płaszcza cylindra i rury wewnętrznej 2 są również w przybliżeniu prawie jednakowej wielkości.

Powierzchnia tłoka

UJ •π rury we-

	(d>
i powierzchnia pierścieniowa		• 7>	*~2
	<² ,		< 2 ,

ze tezenętrznej przestrzeni pierścieniowej 11 pozostają wzajemnie w stosunku wielkości mniejszym lub równym 8,5:1.

Powierzchnia tłoka —3 2 •π tłoczysko 3 i powierzchnia pierścieniowa •Π»71 wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej 13 mają wzajemnie stosunek wielkości większy lub równy 5,5:1.

185 996

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Hydrauliczny podwójny stojak teleskopowy z zewnętrzną rurą płaszcza cylindra, zawierającą przesuwną rurę wewnętrzną i z niej wysuwane tłoczysko, z zewnętrzną przestrzenią pierścieniową pomiędzy rurą płaszcza cylindra a rurą wewnętrzną i z wewnętrzną przestrzenią pierścieniową pomiędzy rurą wewnętrzną a tłoczyskiem, przy czym środek ciśnieniowy do wysuwania obu stopni ciśnieniowych jest doprowadzalny pod tłok rury wewnętrznej i przez zawór denny pod tłoczysko a do wsuwania jest doprowadzalny do zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej i wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej, znamienny tym, że szerokość szczeliny (d1-d₂) zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej (11), pomiędzy zewnętrzną rurą (1), a rurą wewnętrzną (2) co najmniej odpowiada szerokości szczeliny (d3-d₄) wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej (13) i, że stosunek wielkości powierzchni tłoka (7) w rurze wewnętrznej (2) do powierzchni pierścieniowej zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej (11) jest najwyżej równy 8,5:1, podczas gdy stosunek wielkości powierzchni tłoka (7) na tłoczysku (3) do powierzchni pierścieniowej zewnętrznej przestrzeni pierścieniowej (13) jest co najmniej równy 5,5:1.
2. Hydrauliczny podwójny stojak według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna rura (1) płaszcza cylindra i rura (2) mają w przybliżeniu jednakową grubość ścian.