PL214790B1 - Wkladka zaworowa - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest wkładka zaworowa do odblokowywanego zaworu zwrotnego, zawierająca obudowę (72, 74) wkładki, w której umieszczony jest tłok (78) zaworu i tłok sterujący (76) oraz sprężyna tłokowa (84). Jeden koniec tłoka (78) zaworu jest umieszczony suwliwie w tłoku sterującym (76), gdzie tłok sterujący ma tłok pomocniczy (90) i otwór przepływowy (88). Wynalazek dotyczy również odblokowywanego zaworu zwrotnego stempla dla stojaka obudowy w kopalni.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wkładka zaworowa, w szczególności do odblokowywanego zaworu zwrotnego stempla stojaka dla obudowy w kopalni.

Znana jest wkładka zaworowa według niemieckiego opisu patentowego nr zgłoszenia UE 10 2005 025 917 Al, zwłaszcza do odblokowywanego zaworu zwrotnego stempla ramy obudowy w kopalni.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie odblokowywanego zaworu zwrotnego, nie wykazującego skłonności do drgań.

Wkładka zaworowa do odblokowywanego zaworu zwrotnego stempla stojaka dla obudowy, zawierająca obudowę wkładki, w której umieszczony jest tłok zaworu i tłok sterujący w przekroju ukształtowany w postaci litery U, oraz sprężyna tłokowa, przy czym jeden koniec tłoka zaworu jest umieszczony suwliwie w tłoku sterującym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że tłok sterujący w swoim dnie tłoka ma otwór przepływowy, przy czym wewnątrz tłoka sterującego, między dnem tłoka a końcem tłoka zaworu, umieszczony jest tłok pomocniczy.

Korzystnie, tłok pomocniczy jest zamknięty.

Korzystnie, tłok pomocniczy ma czop, wprowadzany z luźnym pasowaniem do otworu przepływowego.

Korzystnie, tłok sterujący ma obwodowy pierścień, tworzący ogranicznik skoku tłoka sterującego.

Korzystnie, tłok sterujący tworzy prowadzenie z uszczelnieniem dla tłoka pomocniczy.

Korzystnie, średnica zewnętrzna tłoka pomocniczego, średnica zewnętrzna końca tłoka i wewnętrzna średnica tłoka sterującego mają w przybliżeniu jednakową wielkość.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wkładki zaworowej przy zamkniętym tłoku zaworu, fig. 2 - przekrój wkładki zaworowej według fig. 1 z częściowo otwartym tłokiem zaworu, fig. 3 - przekrój wkładki zaworowej z fig. 1 przy całkowicie otwartym tłoku zaworu, a fig. 4 - przekrój wkładki zaworowej z fig. 1 przy całkowicie otwartym tłoku zaworu i po wycofaniu się tłoka sterującego i tłoka pomocniczego do swojego położenia wyjściowego.

Wkładkę zaworową według wynalazku w korzystnym przykładzie wykonania przedstawiono na fig. 1 ukazującej przekrój wkładki zaworowej do odblokowywanego zaworu zwrotnego stempla stojaka dla obudowy. Wkładka zaworowa zawiera obudowę wkładki, która składa się z dwóch części 72 i 74 obudowy, które skręcone są ze sobą wzajemnie gwintem śrubowym 75. W obudowie wkładki umieszczony jest tłok 78 zaworu, na który działa wstępna siła sprężyny tłokowej 84.

Tłok 78 zaworu jest wewnątrz pusty i ma otwory przepływowe 52, które przy otwartym tłoku zaworu umożliwiają przepływ czynnika hydraulicznego między przyłączem PA a przyłączem A na powierzchni tłoka przyporządkowanego stempla. Pierścieniowy kołnierz 56 tłoka 78 zaworu w położeniu przedstawionym na fig. 1, przylega szczelnie do pierścienia uszczelniającego 58, i uszczelnia wnętrze tłoka 78 zaworu względem otworów 54, które wykonane są w zewnętrznej powierzchni bocznej części 74 obudowy.

Prawy, na fig. 1, koniec tłoka 78 zaworu ma średnicę mniejszą niż reszta tłoka zaworu i jest osadzony z luźniejszym pasowaniem, za pośrednictwem bardzo małej pierścieniowej szczeliny, wewnątrz tłoka sterującego 76, który w przekroju jest ukształtowany w postaci litery U. Tłok sterujący 76 jest osadzony w otworze 60 tłoka (fig. 2) z uszczelnieniem, przy czym promieniowo do tego otworu tłoka uchodzi otwór czopowy 50. Ten otwór czopowy za pośrednictwem tego otworu czopowego 50 jest doprowadzany czynnik hydrauliczny odblokowujący zawór zwrotny, i który pozostaje w połączeniu z przyłączem powierzchni pierścieniowej stempla i przyłączem B przyporządkowanego bloku zaworowego.

Jak to przedstawia fig. 1, otwór czopowy 50 znajduje się w pewnym odstępie od dna 62 (fig. 2) otworu 60 tłoka. W obszarze otworu czopowego 50, między zewnętrznym obwodem tłoka sterującego 76, a otworem 60 tłoka występuje niewielka szczelina pierścieniowa 64, która utworzona jest przez pewne zwężenie, które znajduje się na prawym, na fig. 1, końcu tłoka sterującego, na jego obwodzie zewnętrznym. Zamiast otworu czopowego, lub też dodatkowo, może być wykonany również inny otwór, do prowadzenia czynnika hydraulicznego w obszarze otworu 60 tłoka.

Figura 1 ukazuje ponadto, że tłok sterujący 76 na środku dna 86 tłoka ma otwór przepływowy 88, którego średnica wewnętrzna odpowiada w przybliżeniu średnicy wewnętrznej prawego końca tłoka 78 zaworu. Ponadto wewnątrz tłoka sterującego 76 między dnem 86 tłoka a prawym końcem tłoka 78 zaworu umieszczony jest tłok pomocniczy 90, który prowadzony jest z uszczelnieniem

PL 214 790 B1 wewnątrz tłoka sterującego 76 i który jest całkowicie zamknięty na swoim przekroju. Jak to przedstawiono wyraźniej na fig. 3, na prawym, według fig. 3, końcu, to znaczy na spodniej stronie tłoka pomocniczego 90 ukształtowany jest centralny czop 92, którego średnica zewnętrzna odpowiada średnicy wewnętrznej otworu przepływowego 88, tak że czop 92 może być z luźnym pasowaniem wprowadzany w otwór przepływowy 88. W tym stanie powierzchnia czołowa czopa 92 znajduje się w jednej płaszczyźnie ze spodnią stroną tłoka sterującego 76 (por. fig. 2).

Na lewym, na figurach rysunku, końcu tłoka sterującego 76, ma on stożkowe zmniejszenie 77 średnicy wewnętrznej, z którym sąsiaduje obwodowy pierścień 79, który służy za ograniczenie skoku tłoka sterującego 76, przy czym ten pierścień opiera się o pierścień uszczelniający 59 (por. powiększenie wycinka z fig. 2).

Ponadto między tłokiem 78 zaworu a obudową, wkładki w obszarze pierścienia uszczelniającego może występować cienka szczelina pierścieniowa 80.

Jeżeli do otworu czopowego 50 jest doprowadzane ciśnienie, to czynnik hydrauliczny dociera najpierw przez szczelinę pierścieniową 64 w obszar otworu 60 tłoka, co już powoduje pewne tłumienie. Jeżeli następnie tłok sterujący 76, znajdujący się wewnątrz niego tłok pomocniczy 90 i przylegający do niego tłok 78 zaworu przemieszczają się w lewo (fig. 2), to druga szczelina pierścieniowa 80 między tłokiem 78 zaworu a pierścieniem osadczym 59 zaworu również powoduje pewne tłumione otwieranie. Dla uniknięcia przewymiarowania, tłok sterujący i tłok zaworu są wstawione jeden w drugi z pasowaniem luźnym.

Figura 1 przedstawia stan, w którym stempel jest wysunięty i do przyłącza A przykładane jest ciśnienie rzędu 500 barów (50 MPa). Przyłącza PA i B są bez ciśnienia. Jeżeli następnie na przyłącze B zostaje podane ciśnienie sterujące rzędu 300 barów, to przemieszcza się najpierw nieco w lewo zespół złożony z tłoka sterującego 76, tłoka pomocniczego 90 i tłoka 78 zaworu, tak że zostaje osiągnięty stan przedstawiony na fig. 2, w którym tłok 78 zaworu nieznacznie jest uniesiony z pierścienia uszczelniającego 58, tak że czynnik hydrauliczny będący pod ciśnieniem może przez otwory 54 i szczelinę pierścieniową 80 wpływać do wewnątrz tłoka 78 zaworu. Przy tym przekrój przepływu w obszarze szczeliny pierścieniowej 80 jest znacznie mniejszy niż w obszarze między gniazdem uszczelnienia tłoka 78 zaworu a pierścieniem uszczelniającym 58, tak że wysoka prędkość przepływu i większy spadek ciśnienia występują nie w obszarze gniazda uszczelnienia lecz w obszarze szczeliny pierścieniowej. Następnie ciśnienie w obszarze przyłącza A dalej się obniża, tak że po obniżeniu do około 250 barów tj. 25 MPa tłok pomocniczy 90 tłoka 78 zaworu jest całkowicie dociśnięty w lewo, zaś zawór jest całkowicie otwarty (fig. 3). Gdyby następnie ciśnienie sterujące B miało być ustawione na zero, to sprężyna 84 doprowadziłaby wszystkie tłoki z powrotem do stanu z fig. 1.

Figura 4 przedstawia stan zaworu przy osadzaniu stempla, przy którym ciśnienie w obszarze przyłącza A i ciśnienie w obszarze przyłącza sterującego B spadają do zera a ciśnienie w obszarze przyłącza PA wynosi około 300 barów (30 MPa). W tym stanie zarówno tłok sterujący 76, jak i tłok pomocniczy 90 na powrót są wycofane całkowicie w prawo do swojego położenia początkowego i tłok sterujący 78 w wyniku proporcji powierzchni pozostaje w swoim stanie otwarcia.

Wkładka zaworowa opisanego powyżej rodzaju może być zastosowana w odblokowywanym zaworze zwrotnym stempla stojaka dla obudowy, który zawiera dodatkowo przyłącze A na powierzchni tłoka, przyłącze sterujące B i przyłącze PA ciśnienia. Tego rodzaju zawór zwrotny z wkładką zaworową, według niniejszego wynalazku jest tak ukształtowany, że przy odblokowywaniu zaworu zwrotnego przez podanie ciśnienia do przyłącza sterującego B za pomocą tłoka sterującego 76 i tłoka pomocniczego 90, następuje dwustopniowe otwieranie zaworu zwrotnego. Przy tym zawór sterujący 76 o większej średnicy otwiera ten zawór również przeciw działaniu bardzo wysokich ciśnień w przestrzeni wewnątrz tłoka stempla. Mniejszy tłok pomocniczy otwiera wtedy ten zawór całkowicie, kiedy już ciśnienie zostało odpowiednio obniżone. Można to osiągnąć w ten sposób, że przy odblokowywaniu zaworu zwrotnego najpierw otwierają się razem zawór sterujący 76 i zawór pomocniczy 90, przy czym następnie, to znaczy po pierwszym obniżeniu ciśnienia, pełne otwarcie zaworu zwrotnego powoduje już tylko zawór pomocniczy.

Przy przedstawionych proporcjach średnic zawór zwrotny otwiera się całkowicie w zakresie ciśnienia między około 300 a 250 barów tj. 30-25 MPa. Ciśnienie, przy którym otwiera się drugi stopień zaworu, jest określone średnicą (małego) tłoka pomocniczego 90 w stosunku do tych powierzchni, które naciskają na talerz zaworu.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wkładka zaworowa do odblokowywanego zaworu zwrotnego stempla stojaka dla obudowy, zawierająca obudowę wkładki, w której umieszczony jest tłok zaworu i tłok sterujący przekroju ukształtowany w postaci litery U, oraz sprężyna tłokowa, przy czym jeden koniec tłoka zaworu jest umieszczony suwliwie w tłoku sterującym, znamienna tym, że tłok sterujący (76) w swoim dnie (86) tłoka ma otwór przepływowy (88), przy czym wewnątrz tłoka sterującego (76), między dnem (86) tłoka a końcem tłoka (78) zaworu, umieszczony jest tłok pomocniczy (90).
2. 2. Wkładka zaworowa według zastrz. 1, znamienna tym, że tłok pomocniczy (90) jest zamknięty.
3. 3. Wkładka zaworowa według zastrz. 1, znamienna tym, że tłok pomocniczy (90) ma czop (92), wprowadzany z luźnym pasowaniem do otworu przepływowego (88).
4. 4. Wkładka zaworowa według zastrz. 1, znamienna tym, że tłok sterujący (76) ma obwodowy pierścień (79), tworzący ogranicznik skoku tłoka sterującego.
5. 5. Wkładka zaworowa według zastrz. 1, znamienna tym, że tłok zaworowy (76) tworzy prowadzenie z uszczelnieniem dla tłoka pomocniczego (90).
6. 6. Wkładka zaworowa według zastrz. 1, znamienna tym, że średnica zewnętrzna tłoka pomocniczego (90), średnica zewnętrzna końca tłoka (78) zaworu i wewnętrzna średnica tłoka sterującego (76) mają w przybliżeniu jednakową wielkość.