PL186780B1 - Hydrauliczna podpora dwustopniowa - Google Patents

Abstract

Hydrauliczna podpora dwustopniowa zawierająca trzy tłoki usytuowane każdy w swoim cylindrze, z których to jeden jest przynależny do pierwszego stopnia podpory a dwa pozostałe, usytuowane przeciwsobnie, należą do drugiego stopnia podpory, przy czym jeden z tłoków drugiego stopnia podpory ma drąg, który to po przejściu przez otwór w drugim z tłoków drugiego stopnia podpory jest połączony z tłokiem pierwszego stopnia podpory, a przestrzeń podtłokowa pierwszego stopnia podpory jest połączona z obiegiem hydraulicznym poprzez króciec przyłączeniowy zaopatrzony w zawór przelewowy, znamienna tym, ze ma tylko jedną z podtłokowych przestrzeni (9) drugiego stopnia podpory połączoną z obiegiem hydraulicznym poprzez podtłokową przestrzeń (8) pierwszego stopnia podpory, przy czym jest to połączenie stałe, natomiast druga z podtłokowych przestrzeni (9) drugiego stopnia podpory jest połączona z obiegiem hydraulicznym oddzielnie, poprzez przyłączeniowy króciec (13) zaopatrzony w zawór przelewowy o regulowanym ciśnieniu otwarcia.

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczna podpora dwustopniowa przeznaczona zwłaszcza do zmechanizowanej obudowy górniczej.

Znana z polskiego opisu patentowego nr 150 821 hydrauliczna podpora dwustopniowa ma na pierwszym stopniu podpory w cylindrze zewnętrznym umieszczony duży tłok z tłoczyskiem w kształcie cylindrycznej rury, które to podzespoły tworzą jednocześnie cylinder dla mniejszego tłoka z tłoczyskiem drugiego stopnia podpory. W dużym tłoku jest umieszczony sterowany zawór zwrotny. Medium hydrauliczne pod ciśnieniem wprowadzone pod duży tłok wysuwa pierwszy stopień podpory aż do wybrania skoku, następnie otwiera zawór i dostaje się pod mały tłok rozsuwając drugi stopień. Siła rozsuwu drugiego stopnia podpory jest mniejsza niż pierwszego, proporcjonalnie do powierzchni podtłokowych ich tłoków. Przenoszenie podpomości przez podporę i związane z tym ściskanie podpory powoduje wzrost ciśnienia pod tłokami. Przestrzeń pod małym tłokiem jest wtedy zamknięta, a ciśnienie tam panujące jest większe niż ciśnienie pod dużym tłokiem tylokrotnie, ile jego powierzchnia jest większa od powierzchni małego tłoka. Ciśnienie wzrasta do momentu otwarcia zaworu przelewowego, z którym połączona jest przestrzeń pod dużym tłokiem. Po oparciu dużego tłoka o dno otwierany jest mechanicznie zawór zwrotny i wtedy zsuwa się mały tłok dając mniejszą podpomość.

Cechą niekorzystną takiego rozwiązania jest multiplikacja ciśnienia cieczy pod małym tłokiem, co zmusza do wykonywania tych elementów podpory, które narażone są na działanie wysokiego ciśnienia z materiałów o podwyższonej wytrzymałości. Niekorzystną cechą tego rozwiązania jest również to, że obydwa stopnie podpory mają różne podporności jak i to, ze siły rozsuwu pierwszego i drugiego stopnia są różne.

Znana jest też, z opisu zgłoszenia wynalazku nr P 258 846 hydrauliczna podpora dwustopniowa, która to zawiera cylinder zewnętrzny, a w nim tłok z tłoczyskiem stanowiące pierwszy stopień podpory. Tłoczysko ma kształt cylindrycznej rury i tworzy wraz z tłokiem następny cylinder, w którym to usytuowany jest przynalezny do drugiego stopnia podpory drugi tłok z tłoczyskiem mającym również postać cylindrycznej rury, które to tworzą kolejny cylinder. W cylindrze tym jest osadzony należący również do drugiego stopnia podpory na186 780 stępny tłok, usytuowany przeciwsobnie do poprzedniego. Tłok ten ma drąg przechodzący przez otwór w pierwszym tłoku drugiego stopnia podpory, przy czym drąg jest połączony swym drugim końcem z tłokiem pierwszego stopnia podpory. Przestrzeń podtłokowa, przynależna do pierwszego stopnia podpory, z wyprowadzonym na zewnątrz króćcem przyłączeniowym jest połączona osobnymi kanałami z obydwoma przestrzeniami podtłokowymi przynależnymi do drugiego stopnia podpory. Natomiast przestrzenie nadtłokowe obydwu stopni podpory są połączone między sobą odpowiednimi kanałami, a poprzez króciec przyłączeniowy usytuowany w cylindrze zasadniczym pierwszego stopnia podpory mają wyprowadzenie na zewnątrz. W rozwiązaniu tym oba stopnie podpory mają jednakową siłę rozparcia przy tym samym ciśnieniu cieczy zasilającej przy założeniu, że suma powierzchni podtłokowych przynależnych do drugiego stopnia podpory jest równa powierzchni podtłokowej tłoka przynależnego do pierwszego stopnia podpory. Jednak uzyskanie ściśle określonych średnic cylindrów jak i uszczelnień jest trudne w praktyce do osiągnięcia.

Celem wynalazku jest uzyskanie jednakowej podpomości obydwu stopni podpory. Cel ten zrealizowano w hydraulicznej podporze dwustopniowej mającej trzy tłoki usytuowane każdy w swoim cylindrze, z których to jeden jest przynależny do pierwszego stopnia podpory a dwa pozostałe, usytuowane przeciwsobnie, należą do drugiego stopnia podpory, przy czym jeden z tłoków drugiego stopnia podpory ma drąg, który po przejściu przez otwór w drugim z tłoków jest połączony z tłokiem pierwszego stopnia podpory. Przestrzeń podtłokowa pierwszego stopnia podpory jest połączona z obiegiem hydraulicznym poprzez króciec przyłączeniowy zaopatrzony w zawór przelewowy. Przestrzenie nadtłokowe pierwszego i drugiego stopnia są połączone wzajemnie, a z obiegiem hydraulicznym poprzez jeden króciec przyłączeniowy.

Istota rozwiązania polega na tym, ze podpora ma tylko jedną z przestrzeni podtłokowych drugiego stopnia połączoną z obiegiem hydraulicznym poprzez przestrzeń podtłokową pierwszego stopnia podpory, przy czym jest to połączenie stałe. Natomiast druga z przestrzeni podtłokowych drugiego stopnia podpory jest połączona z obiegiem hydraulicznym oddzielnie, poprzez króciec przyłączeniowy zaopatrzony w zawór przelewowy o regulowanym ciśnieniu otwarcia. Ponadto przestrzeń podtłokowa co najmniej jednego ze stopni podpory jest zaopatrzona w zawór szybkoupustowy.

Hydrauliczną podporę dwustopniową według wynalazku ukazano w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju wzdłużnym.

Dwustopniowa podpora hydrauliczna ma tłok 1 przynależny do pierwszego stopnia podpory, usytuowany w zewnętrznym cylindrze 4 oraz tłoki 2 i 3 przynależne do drugiego stopnia podpory, usytuowane w cylindrze 5 i 6. Tłok 3 usytuowany przeciwsobnie do tłoka 2 jest zamocowany na drągu 7 połączonym z tłokiem 1 pierwszego stopnia podpory, po przejściu przez otwór w tłoku 2. Podtłokowa przestrzeń 8 pierwszego stopnia podpory jest połączona z obiegiem hydraulicznym poprzez króciec 12. Podtłokowa przestrzeń 9 drugiego stopnia podpory pod tłokiem jest połączona z obiegiem hydraulicznym poprzez stałe połączenie z podtłokową przestrzenią 8 pierwszego stopnia podpory kanałem 11 w tłoku 1, a podtłokowa przestrzeń 10, pod tłokiem 3 usytuowanym przeciwsobnie do tłoka 2 jest połączona z obiegiem hydraulicznym oddzielnie poprzez króciec 13, zabudowany w cylindrze 6. Nadtłokowe przestrzenie 14 i 15 pierwszego i drugiego stopnia podpory, połączone wzajemnie układem kanałów 16 są połączone poprzez jeden wspólny króciec 17, zabudowany w zewnętrznym cylindrze 1 pierwszego stopnia podpory z obiegiem hydraulicznym. Korzystnym jest zaopatrzenie podtłokowych przestrzeni 8 i 10 obu stopni podpory w szybkoupustowe zawory 18 i 19 stanowiące zabezpieczenie podpory przy obciążeniu udarowym.

Działanie podpory przedstawia się w sposób opisany poniżej.

Rozsuwanie podpory następuje w wyniku zasilania cieczą pod ciśnieniem podtłokowych przestrzeni 8 i 9 przez króciec 12 a przestrzeni 10 poprzez króciec 13, przy równoczesnym wypływie cieczy z nadtłokowych przestrzeni 14 kanałami 16 do przestrzeni 15 oraz z przestrzeni 15 króćcem 17 do obiegu hydraulicznego. Zsuwanie podpory następuje w wyniku wtłaczania cieczy króćcem 17, przy jednoczesnym wypływie cieczy z przestrzeni podtłokowych króćcami 12 i 13. Ponieważ przestrzenie podtłokowe podpory mają znacznie większą

186 780 objętość niż nadtłokowe, dlatego też korzystne jest, ze są one połączone dwoma odrębnymi drogami, poprzez króćce 12 i 13 z obiegiem hydraulicznym. Umożliwia to ich szybszy rozsuw i zsuw.

Ściskanie podpory pod wpływem nacisku górotworu jest powodem wzrostu ciśnienia w przestrzeniach podtłokowych, a co za tym idzie wzrostu podporności, która wyraża się iloczynem powierzchni tłoka i ciśnienia cieczy działającego na tę powierzchnię. Po przekroczeniu wartości granicznych ciśnienia, ustalonych na zaworach przelewowych przy króćcach 12 i 13 następuje wypływ cieczy z podtłokowych przestrzeni 8 i 10 poprzez króćce 12 i 13. Podczas udaru otwierają się także szybkoupustowe zawory 18 lub 19, których nastawę otwarcia można dobrać tak aby zestopniować przenoszoną energię udaru.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku, w którym podpomość pierwszego stopnia podpory jest ustalona ciśnieniem otwarcia zaworu przelewowego przy króćcu 12, a podpomość drugiego stopnia podpory ustala się poprzez nastawę zaworu przelewowego przy króćcu 13, umożliwia poprzez odpowiednią regulację ciśnienia otwarcia zaworu przelewowego przy króćcu 13 uzyskanie jednakowej podporności stopnia pierwszego jak i drugiego, co wpływa korzystnie na pracę podpory. Regulacja nastawy otwarcia zaworu przelewowego przy króćcu 13, podczas ściskania podpory, umożliwia sterowanie kolejnością zsuwu pierwszego i drugiego stopnia podpory. Obniżenie nastawy otwarcia zaworu przy króćcu 13 powoduje w pierwszej kolejności zsuw drugiego stopnia podpory a podwyższenie nastawy zsuw pierwszego stopnia podpory w pierwszej kolejności, przy jednoczesnym zachowaniu dobrej podpomości obydwu stopni.

186 780

186 780

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

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Hydrauliczna podpora dwustopniowa zawierająca trzy tłoki usytuowane każdy w swoim cylindrze, z których to jeden jest przynależny do pierwszego stopnia podpory a dwa pozostałe, usytuowane przeciwsobnie, należą do drugiego stopnia podpory, przy czym jeden z tłoków drugiego stopnia podpory ma drąg, który to po przejściu przez otwór w drugim z tłoków drugiego stopnia podpory jest połączony z tłokiem pierwszego stopnia podpory, a przestrzeń podtłokowa pierwszego stopnia podpory jest połączona z obiegiem hydraulicznym poprzez króciec przyłączeniowy zaopatrzony w zawór przelewowy, znamienna tym, że ma tylko jedną z podtłokowych przestrzeni (9) drugiego stopnia podpory połączoną z obiegiem hydraulicznym poprzez podtłokową przestrzeń (8) pierwszego stopnia podpory, przy czym jest to połączenie stałe, natomiast druga z podtłokowych przestrzeni (9) drugiego stopnia podpory jest połączona z obiegiem hydraulicznym oddzielnie, poprzez przyłączeniowy króciec (13) zaopatrzony w zawór przelewowy o regulowanym ciśnieniu otwarcia.
2. 2. Podpora hydrauliczna dwustopniowa według zastrz. 1, znamienny tym, ze przestrzeń podtłokowa co najmniej jednego ze stopni podpory jest zaopatrzona w szybkoupustowy zawór (18), (19).