PL190806B3 - Hydrauliczny układ sterowania regulowaną podpornością roboczą zmechanizowanej obudowy górniczej - Google Patents

Abstract

1. Hydrauliczny układ sterowania regulowaną podpornością roboczą zmechanizowanej obudowy górniczej zawierający magistralę zasilającą wysokiego ciśnienia i magistralę spływową, z którymi połączone są przestrzenie robocze podpory hydraulicznej oraz magistralę zasilającą regulowanego ciśnienia połączoną z zaworem automatycznego przełączania i zaworem dwudrogowym, który to zawór automatycznego przełączania łączący magistralę zasilającą wysokiego ciśnienia z urządzeniem czuwająco-kontrolnym zawiera co najmniej jeden zawór podtrzymania i wskaźnik zsuwu rdzennika podpory hydraulicznej, przy czym pomiędzy zaworem automatycznego przełączania a urządzeniem czuwająco-kontrolnym, na jego przewodzie zasilania ma dławiący zawór, zaś na zasilaniu przestrzeni roboczej podpory hydraulicznej ma włączony przełącznik obiegu do wyłączania urządzenia czuwającokontrolującego z fazy czuwania, zaś spływ zaworu przelewowo-upustowego bloku zaworowego jest połączony poprzez przełącznik obiegu, dwudrogowy rozdzielacz i dławik z magistralą spływową, według patentu PL 186 177, znamienny tym, że ma zawór logiczny (16) włączony pomiędzy zawór automatycznego sterowania (5) a wskaźnik (7b) urządzenia czuwająco-kontrolnego (7)

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny układ sterowania regulowaną podpornością roboczą zmechanizowanej obudowy górniczej stanowiący ulepszenie układu według patentu głównego nr 186 177.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 186 177 układ hydrauliczny zdalnego sterowania podpornością roboczą zestawu obudowy w ścianie, tj. z obniżoną podpornością roboczą i z nominalną podpornością roboczą w zależności od nacisku skał stropowych podczas eksploatacji wyrobiska na zestaw obudowy. Znany układ sterowania regulowaną podpornością roboczą obudowy zmechanizowanej ma zawór automatycznego przełączania łączący magistralę zasilającą wysokiego ciśnienia z urządzeniem czuwająco-kontrolnym, który ustala położenie rdzennika podpory hydraulicznej. Urządzenie czuwająco-kontrolne osadzone na rdzenniku podpory hydraulicznej zawiera zawór podtrzymania i wskaźnik zsuwu rejestrujący wielkość zmian położenia rdzennika.

Układ hydraulicznego sterowania pomiędzy zaworem automatycznego przełączania a urządzeniem czuwająco-kontrolnym na jego przewodzie zasilania ma zawód dławiący, zaś na zasilaniu przestrzeni roboczej podpory hydraulicznej ma przełącznik obiegu do wyłączania urządzenia czuwająco-kontrolnego z fazy czuwania w czasie rabowania i rozpierania podpory hydraulicznej, a na magistrali wysokiego ciśnienia sterującej zaworem automatycznego przełączania ma następny przełącznik obiegu do włączania urządzenia czuwająco-kontrolnego. Spływ zaworu przelewowo-upustowego bloku zaworowego jest połączony poprzez przełącznik obiegu, dwudrogowy rozdzielacz i dławik regulowany z magistralą spływową. Znany hydrauliczny układ sterowania pracuje z regulowaną podpornością roboczą obudowy. Przełączenie układu podpornościowego zestawu obudowy w ścianie na pracę z obniżoną podpornością roboczą wymaga przesterowania rozdzielacza magistrali sterującej, która znajduje się w chodniku pod- lub nadciśnieniowym. Zadany chwilowy impuls ciśnieniowy ze sterującej magistrali spowoduje przesterowanie w każdym zestawie obudowy zaworów automatycznego przełączania. W prawym położeniu zawór automatycznego przełączania łączy magistralę ciśnienia regulowanego, o zadanej wartości ciśnienia, ze sterownikiem zaworu przelewowego bloku zaworowego, w związku z czym obniży się próg ciśnienia otwarcia zaworu przelewowego o żądaną wartość.

Równoczesne przesterowanie rozdzielacza magistrali sterującej powoduje doprowadzenie medium pod ciśnieniem zasilania poprzez przełącznik obiegu do zaworu automatycznego przełączania ido zaworu podtrzymania oraz wskaźnika zmian zsuwu urządzenia czuwająco-kontrolnego. Doprowadzenie w stan czuwania urządzenia czuwająco-kontrolnego następuje również w wyniku przełączania sekcyjnego rozdzielacza w prawe położenie przez zadanie chwilowego impulsu ciśnieniowego, copowoduje załączenie zaworu automatycznego przełączania w górne położenie i zasilanie zaworu podtrzymania oraz wskaźnika zsuwu. W tym położeniu zawór łączy magistralę zasilającą wysokiego ciśnienia z urządzeniem czuwająco-kontrolnym.

Jeżeli zsuw podpory hydraulicznej zestawu obudowy przekroczy nastawiony bezpieczny zakres to nastąpi zamonitorowanie przez urządzenie czuwająco-kontrolne w postaci ciągłego impulsu ciśnieniowego. Impuls ten spowoduje w przewodzie przyrost ciśnienia przed zaworem dławiącym, który oddziaływując na tłok sterujący zaworu automatycznego przełączania spowoduje jego wyłączenie, w wyniku czego w przewodzie nastąpi zanik impulsu ciśnieniowego i odciążenie sterownika zaworu przelewowego bloku zaworowego, a tym samym nastąpi przełączenie zaworu przelewowego z powrotem na nominalną podporność roboczą. Równocześnie nastąpi przełączenie zaworu dwudrogowego w górne położenie, w wyniku czego upust zaworu przelewowego bloku połączony zostanie bezpośrednio z magistralą spływową.

Celem wynalazku jest polepszenie parametrów pracy układu obudowy i zapewnienie samoczynnego wyłączenie układu z fazy czuwania po przekroczeniu nominalnego zsuwu podpory hydraulicznej obudowy górniczej.

Cel ten został osiągnięty przez to,że pomiędzy zaworem automatycznego sterowania a wskaźnikiem urządzenia czuwająco-kontrolnego ma włączony zawór logiczny. Zawór ten w przypadku zarówno gwałtownego nacisku skał stropowych, jak i nadmiernego obniżenia się podporności roboczej obudowy spowoduje wyłączenie układu z fazy czuwania, a włączony do układu przed dławikiem pomiędzy blokiem zaworowym i urządzeniem czuwająco-kontrolnym czujnik wywoła sygnał akustyczny w ścianie oraz u dyspozytora na powierzchni. Wynalazek zapewnia więc bezpieczną pracę załogi zarówno w przypadku bardzo powolnego nacisku skał stropowych na obudowę górniczą, jak i podczas gwałtownego odprężenia górotworu.

PL 190 806 B1

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, który jest schematem hydraulicznym układu połączeń poszczególnych zespołów sterowniczych.

Hydrauliczny układ sterowania regulowaną podpornością roboczą obudowy zmechanizowanej według wynalazku stanowi zamocowany w przestrzeni roboczej podpory hydraulicznej 1blok zaworowy 2. Blok zaworowy 2 ma zawór przelewowy 2a oraz sterowany zawór zwrotny. Zawór przelewowy2a zaworowego bloku 2 sterowany jest poprzez sterownik 2b impulsem ciśnienia zadanego w celu obniżenia nominalnej nastawy do żądanej wartości. Wyjścia ze stojakowego bloku zaworowego 2 prowadzą do przestrzeni podtłokowej i nadtłokowej podpory hydraulicznej 1i do hydraulicznego rozdzielacza 3, a poprzez przełącznik obiegu 12 i zawór logiczny 16 łączy się z zaworem 5 automatycznego przełączania. Medium pod ciśnieniem przewodem Z zasilającym podawane jest do rozdzielacza4, który chwilowym impulsem ciśnieniowym załącza zawór 5 automatycznego przełączania, który powoduje, że urządzenie 7 czuwająco-kontrolne włącza się w stan czuwania. Urządzenie 7 czuwająco-kontrolne stanowi zawór 7a podtrzymania i wskaźnik 7b zmiany zsuwu podpory hydraulicznej. Na przewodzie zasilania zaworu 7a podtrzymania urządzenia 7 jest dławiący zawór 6. Wyłączanie tego stanu następuje przy pomocy rozdzielacza 3. Ponadto chwilowy impuls ciśnieniowy zadany z magistrali Zst sterującej załącza w każdym zestawie obudowy zawór 9 automatycznego przełączania, który powoduje przepływ medium z magistrali Zr ciśnienia zredukowanego do sterownika 2b zaworu przelewowego w bloku zaworowym 2 oraz na tłok sterujący zaworu dwudrogowego 8. Impuls ciśnieniowy z magistrali Zst sterującej zaworem 5 automatycznego przełączania podawany jest poprzez przełącznik 15 obiegu celem włączenia urządzenia 7 czuwająco-kontrolnego. Magistralą Zr doprowadzana jest emulsja podciśnieniem zredukowanym do zaworu 9 automatycznego przełączania, który oddziaływuje na zawór 8 dwudrogowy i sterownik 2a zaworu przelewowego bloku 2 zaworowego. Stan pracy układu sygnalizuje czujnik 18. Czujnik 18 jest wspólny dla urządzenia 7 czuwająco-kontrolnego i bloku zaworowego 2 i połączony jest przewodem 17 z zaworem upustowym 2a bloku zaworowego i przewodem13 ze wskaźnikiem 7b urządzenia czuwająco-kontrolnego, przed zaworem dławiącym 11. Czujnik18 sygnalizacyjny w przykładzie wykonania włączony jest w przewód 17 pomiędzy zawór przelewowy 2a bloku zaworowego 2 i zawór dławiący 11, jak również może być włączony w przewód 13 łączący wskaźnik 7b urządzenia czuwająco-kontrolnego z zaworem dławikiem 11.

Zasada działania układu hydraulicznego według wynalazku przedstawia się następująco.

Hydrauliczny układ sterowania według wynalazku pracuje z regulowaną podpornością roboczą obudowy, tj. z obniżoną podpornością roboczą i z nominalną podpornością roboczą. To, jaką pracę układ w danej chwili zapewnia, uzależnione jest od nacisku skał stropowych podczas eksploatacji wyrobiska na zestawy obudowy. Przełączenie układu podpornościowego zestawu obudowy w ścianie na pracę z obniżoną podpornością roboczą wymaga przesterowania rozdzielacza magistrali sterującej, który znajduje się w chodniku pod lub nadciśnieniowym. Zadany chwilowy impuls ciśnieniowy ze sterującej magistrali Zst spowoduje przesterowanie w każdym zestawie obudowy zaworów 9 i 5 automatycznego przełączania. W prawym położeniu zawór 9 automatycznego przełączania łączy magistralę Zr ciśnienia regulowanego, o zadanej wartości ciśnienia, ze sterownikiem 2b zaworu przelewowego 2a bloku zaworowego 2, w związku z czym obniży się próg ciśnienia otwarcia zaworu przelewowego o żądaną wartość Jednocześnie wartość ciśnienia z magistrali Zr ciśnienia regulowanego podana jest na tłok sterujący dwudrogowego zaworu 8, przełączając go w dolne położenie. W tym położeniu przepływ medium przez zawór 8 jest odcięty, a zawór przelewowy 2a w bloku zaworowym 2 jest połączony z przewodem S spływowym poprzez przełącznik obiegu 10 oraz regulowany zawór dławiący 11. Równoczesne przesterowanie rozdzielacza magistrali sterującej powoduje doprowadzenie medium pod ciśnieniem zasilania poprzez przełącznik obiegu 15 do zaworu 5 automatycznego przełączania i do zaworu 7a podtrzymania przez dławik 6 oraz do wskaźnika 7b zmian zsuwu urządzenia 7 czuwająco-kontrolnego. Doprowadzenie w stan czuwania urządzenia 7 czuwająco-kontrolnego następuje również w wyniku przełączania sekcyjnego rozdzielacza 4 w prawe położenie przez zadanie chwilowego impulsu ciśnieniowego, co powoduje załączenie zaworu 5 automatycznego przełączania w górne położenie i zasilanie zaworu 7a podtrzymania oraz wskaźnika zsuwu 7b. W tym położeniu zawór 5 łączy magistralę Z zasilającą wysokiego ciśnienia z urządzeniem 7 czuwająco-kontrolnym.

Jeżeli zsuw podpory 1 hydraulicznej zestawu obudowy przekroczy nastawiony bezpieczny zakres zsuwu to urządzenie 7 czuwająco-kontrohie zadziała w postaci ciągłego impulsu ciśnieniowego. Impuls ten spowoduje w przewodzie 13 przyrost ciśnienia przed zaworem dławiącym 11, który oddziaływując na tłok sterujący zaworu 9 automatycznego przełączania spowoduje jego wyłączenie. Zadziała również czujnik 18, w wyniku czego w przewodzie 14 nastąpi zanik impulsu ciśnieniowego i odcią4

PL 190 806 B1 żenie sterownika 2b zaworu przelewowego 2a bloku 2 zaworowego, a tym samym nastąpi przełączenie zaworu przelewowego z powrotem na nominalną podporność roboczą. Równocześnie nastąpi przełączenie zaworu dwudrogowego 8 w górne położenie, w wyniku czego upust zaworu przelewowego bloku 2 połączony zostanie bezpośrednio z magistralą S spływową.

W przypadku dalszego obniżania się rdzennika podpory 1 hydraulicznej poniżej nastawionego bezpiecznego zsuwu nastąpi wzrost ciśnienia, którego impuls poprzez zawór logiczny 16 wyłączy zawór 5 automatycznego przełączania i w efekcie urządzenie 7 łączy się ze spływem. Włączenie się zaworu logicznego 16 zabezpiecza wskaźnik 7b urządzenia 7 przed zniszczeniem. Układ według wynalazku gwarantuje dwukrotne, działające automatycznie zabezpieczenie załogi w wyrobisku ścianowym podczas pracy układu na obniżonej podporności roboczej zarówno przed bardzo wolnym zsuwem podpór hydraulicznych spowodowanym statycznym naciskiem stropu bezpośredniego, które monituje urządzenie 7 czuwająco-kontrolne, jak i przed zwiększonym naciskiem lub nagłym odprężeniem stropu, które monitoruje zawór przelewowy 2a bloku zaworowego 2 przełączając w obu przypadkach układ podpornościowy zestawów obudowy na pracę z nominalną podpornością roboczą.

Claims (4)

1. Hydrauliczny układ sterowania regulowaną podpornością roboczą zmechanizowanej obudowy górniczej zawierający magistralę zasilającą wysokiego ciśnienia i magistralę spływową, z którymi połączone są przestrzenie robocze podpory hydraulicznej oraz magistralę zasilającą regulowanego ciśnienia połączoną z zaworem automatycznego przełączania i zaworem dwudrogowym, który to zawór automatycznego przełączania łączący magistralę zasilającą wysokiego ciśnienia z urządzeniem czuwająco-kontrolnym zawiera co najmniej jeden zawór podtrzymania i wskaźnik zsuwu rdzennika podpory hydraulicznej, przy czym pomiędzy zaworem automatycznego przełączania a urządzeniem czuwająco-kontrolnym, na jego przewodzie zasilania ma dławiący zawór, zaś na zasilaniu przestrzeni roboczej podpory hydraulicznej ma włączony przełącznik obiegu do wyłączania urządzenia czuwająco-kontrolującego z fazy czuwania, zaś spływ zaworu przelewowo-upustowego bloku zaworowego jest połączony poprzez przełącznik obiegu, dwudrogowy rozdzielacz i dławik z magistralą spływową, według patentu PL 186 177, znamienny tym, że ma zawór logiczny (16) włączony pomiędzy zawór automatycznego sterowania (5)a wskaźnik (7b) urządzenia czuwająco-kontrolnego (7).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wskaźnik zsuwu (7b) urządzenia czuwająco-kontrolnego (7) jest połączony przewodem (13)z czujnikiem (I8).

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (18) połączony jest przewodem (17) z zaworem przelewowym (2a) bloku zaworowego (2).

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy wskaźnikiem zsuwu (7b) urządzenia czuwająco-kontrolnego (7)a zaworem przelewowym (2a) bloku zaworowego (2) ma czujnik (18).