PL217435B1 - Siłownik hydrauliczny, zwłaszcza dla obudów górniczych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest siłownik hydrauliczny, zwłaszcza dla obudów górniczych przeznaczonych do pracy w podziemiach kopalń w trudnych warunkach górniczo - geologicznych, a szczególnie w warunkach zagrożeń tąpaniami, które mogą wystąpić podczas wybierania minerałów kopalnianych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego 149 712 hydrauliczny stojak obudowy górniczej, który wewnątrz tłoka, najdogodniej w osi działania stojaka ma zainstalowany przeciążeniowy zawór szybkoupustowy o małej bezwładności zadziałania, złożony z kształtowej tulei spoczywającej w wytoczeniu tłoka od góry dociśniętej poprzez podkładkę dystansową pierścieniem osadczym, osadzonym w rowku zewnętrznym tłoka, podczas gdy kształtowa tuleja od wewnątrz zaopatrzona jest w dolnej części w przewężenie, stanowiące gniazdo uszczelniające i ma wewnętrzny otwór o mniejszej średnicy zamknięty przeponą, wyposażoną na obwodzie otworu tulei dogodnie w podcięcie, a powyżej gniazda uszczelniającego w kształtowanej tulei usytuowany jest tłoczek spoczywający na sprężynie o niewielkiej sile nacisku i płaskiej charakterystyce działania, która z kolei spoczywa na przewężeniu kształtowej tulei. Przepona dociśnięta jest do uszczelnienia zainstalowanego w tulei pierścieniem gwintowym zaopatrzonym w otwory pod klucz. Tłoczek w dolnej części ma powierzchnię stożkową stanowiącą krawędź uszczelniającą, zaopatrzoną na końcu w osiowo usytuowany trzpień, podczas gdy tłoczek od góry zaopatrzony jest w osi w wytłoczenie obniżające masę tłoczka. Tłoczek wykonany jest w takiej tolerancji w stosunku do tulei, że powstała szczelina dławiąca umożliwia wyrównanie ciśnienia po obu jego stronach. Tuleja w dolnej części uszczelniona jest na średnicy zewnętrznej pierścieniem uszczelniającym zainstalowanym w rowku zewnętrznym tulei.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego 164 477 stojak hydrauliczny do pokładów tąpiących, który ma komorę połączoną co najmniej jednym kanałem z zaworem szybkoupustowym spełniającym również funkcję zaworu przelewowego, zamocowanym łącznikiem do tłoka przestrzeni bezciśnieniowej.

Korzystnie jest wykonanie baterii zaworowej z zaworu zasilającego i zaworu rabującego jak również z zaworu zasilającego, rabującego i szybkoupustowego.

Korzystne jest także wyposażenie baterii zaworowej w zawór przelewowy oraz korzystne jest umieszczenie baterii zaworowej w korpusie stycznie do cylindra stojaka. Połączenie zaworu szybkoupustowego z łącznikiem jest gwintowane, albo z występem kołnierzowym. Stojak pomiędzy dnem i koronką a rdzennikiem i przedłużaczem posiada tuleję pośrednią.

Znany jest też z polskiego opisu zgłoszenia wynalazku P370155 stojak hydrauliczny dwuteleskopowy, który ma pierwszy stopień hydrauliczny o większej średnicy cylindra i wyposażony jest w przestrzeń roboczą podtłokową i nadtłokową. Ma także drugi stopień hydrauliczny o mniejszej średnicy cylindra, który jest również wyposażony w przestrzeń podtłokową i nadtłokową. Drugi stopień hydrauliczny może być wyposażony w zawór denny, bądź może być zasilany niezależnie. Tłoczysko może być wypełnione cieczą roboczą. Pomiędzy przestrzenią roboczą podtłokową i nadtłokową drugiego stopnia jest włączony zawór hydrauliczny sterowany.

Z opisu polskiego wzoru użytkowego Ru 58997 znany jest także zawór szybkoupustowy dla siłowników podporowych, który ma kształtowy grzybek podpierający tłok, zaopatrzony w dodatkowe przelewowe otwory, a zarys kołnierza grzybka jest mniejszy od zewnętrznego zarysu oporowej sprężyny. Jednocześnie tłok zaworu ma promieniowe otwory o przekroju stożka ściętego, większą średnicą skierowanego na zewnątrz. Wylot tych otworów znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie uszczelki umieszczonej w przyłączu wtykowym. Znany wypływowy zawór ma śrubę połączoną z talerzem rozpartym zamykającą sprężyną zawierającą otwory przelewowe.

Znana jest również z niemieckiego opisu patentowego DE 35 46 557 konstrukcja zaworu progowego, który zbudowany jest z korpusu posiadającego od strony wylotu wtykowe przyłącza, wewnątrz którego umieszczony jest tłok z promieniowo wykonanymi otworami przelewowymi, a od strony wylotu wykręcane dno z otworem wtykowym. Tłok zaworu wspiera się swoją górną, kulistą powierzchnią liniowo na stożkowym wybraniu pełnego profilowego grzybka, podpartego od wewnątrz korpusu sprężyną jednocześnie podpartą o dno. Wewnątrz sprężyny zasadniczej jest umieszczona dodatkowa sprężyna podpierająca wypływowy zaworek umieszczony w nakrętce dna.

Istota wynalazku polega na tym, że zawór szybkoupustowy ma suwliwie osadzony w tłoku trzpień zakończony grzybkiem współpracującym z rozłącznie zamocowaną w tłoku nakrętką wyposażoną we wlotowy otwór łączący przestrzeń pod tłokiem z przestrzenią pod grzybkiem, przy czym na

PL 217 435 B1 trzpieniu osadzona jest sprężyna ściśnięta pomiędzy grzybkiem i gniazdem tłoka, z tym, że grzybek jest wyposażony w co najmniej jeden otwór wylotowy łączący przestrzeń pod grzybkiem z przestrzenią nad grzybkiem, a zmontowane z tłokiem tłoczysko ma wydrążoną komorę połączoną z przestrzenią nad grzybkiem za pomocą wykonanego w tłoku co najmniej jednego otworu. Komora połączona jest z atmosferą zewnętrzną co najmniej jednym otworem wykonanym w tłoczysku w pobliżu głowicy. Komora w pozycji roboczej korzystnie zamknięta jest korkiem.

Korzystnie jest także, jeżeli pomiędzy grzybkiem, a nakrętką umiejscowiony jest pierścień uszczelniający.

Korzystnym jest również, jeżeli sprężyna jest sprężyną talerzową.

Zgodnie z wynalazkiem zamocowanie zaworu szybkoupustowego w tłoku, czyli w pobliżu przestrzeni pod tłokiem zdecydowanie zmniejszyło długość drogi przepływu cieczy roboczej, co korzystnie wpłynęło na zmniejszanie oporów przepływu cieczy. W konsekwencji obudowa górnicza skutecznie chroniona jest przed skutkami tąpań nawet o dużej energii. Wykonanie co najmniej jednego otworu łączącego komorę z atmosferą zewnętrzną jest pod względem technicznym jest łatwe zarówno do zaprojektowania jak i wykonania. Konstrukcja zaworu szybkopustowego jest prosta i łatwa do wykonania. Możliwe jest precyzyjne nastawienie zaworu na ściśle określoną wartość ciśnienia otwarcia. Zabudowa zaworu w tłoku jest szybka i pewna do wykonania, a jego działanie w długim interwale czasowym charakteryzuje się niską awaryjnością. Zawór cechuje się małą bezwładnością działania.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia siłownik w przekroju osiowym.

Siłownik zbudowany jest z cylindra 1 zakończonego stopą 2, do którego wsunięty jest tłok 3 połączony z tłoczyskiem 4 zwieńczonym głowicą 5. W tłoku 3 rozłącznie zamontowany jest zawór szybkoupustowy 6 wyposażony w suwliwy trzpień 7 zakończony z jednej strony grzybkiem 8 współpracującym z nakrętką 9 rozłącznie zamocowaną w tłoku 3 i wyposażoną w otwór wlotowy 10 łączący przestrzeń 11 pod tłokiem 3 z przestrzenią 12 pod grzybkiem 8. Z drugiej strony na trzpieniu 7 osadzana jest sprężyna 13 ściśnięta pomiędzy grzybkiem 8, a gniazdem 14 wykonanym w tłoku 3. Grzybek 8 wyposażony jest w co najmniej jeden otwór 15 łączący przestrzeń 12 pod grzybkiem 8 z przestrzenią 16 nad grzybkiem 8. Pomiędzy grzybkiem 8 a nakrętką 9 może być korzystnie umiejscowiony pierścień uszczelniający 17. Zmontowane z tłokiem 3 tłoczysko 4 ma wydrążoną komorę 18 połączoną z przestrzenią 16 nad grzybkiem 8 za pomocą co najmniej jednego kanału 19. W pobliżu głowicy 5 w tłoczysku 4 wykonany jest otwór 20 łączący komorę 18 z atmosferą zewnętrzną, przy czym otwór 20 może być zamknięty korkiem 21.

Rozsunięcie siłownika odbywa się poprzez doprowadzenie cieczy roboczej do przestrzeni 11 pod tłokiem 3. Spowoduje to wysunięcie się tłoczyska 4 aż do momentu rozparcia obudowy górniczej w wyrobisku. W stanie rozparcia nastawiony na odpowiednią wartość ciśnienia zawór szybkoupustowy 6 jest zamknięty, a siłownik przyjmuje pozycję roboczą i jest gotowy do przyjmowania obciążeń od górotworu. W przypadku wystąpienia tąpnięcia, ciśnienie cieczy roboczej w przestrzeni 11 pod tłokiem 3 dynamicznie wzrasta i po przekroczeniu wartości ciśnienia, na którą jest nastawiony zawór szybkoupustowy 6 spowoduje jego otwarcie poprzez uniesienie grzybka 8 i rozszczelnienie połączenia pomiędzy nakrętką 9 a grzybkiem 8. Przez otwarty zawór szybkoupustowy 6 przepływa swobodnie ściśnięta ciecz robocza do komory 18, a następnie po wypchnięciu korka 21, poprzez otwór 20 ciecz robocza wypływa na zewnątrz.

Zsunięcie siłownika odbywa się poprzez doprowadzenie cieczy roboczej do przestrzeni 22 nad tłokiem 3.

Rozwiązanie według wynalazku może być stosowane zarówno w siłownikach jedno jak i wielostopniowych.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Siłownik hydrauliczny, zwłaszcza do obudów górniczych z cylindrem zakończonym stopą, wewnątrz którego suwliwie osadzony jest tłok z zaworem szybkoupustowym, który to tłok połączony jest z tłoczyskiem zwieńczonym głowicą, znamienny tym, że zawór szybkoupustowy (6) ma suwliwie osadzony w tłoku (3) trzpień (7) zakończony grzybkiem (8) współpracującym z rozłącznie zamocowaną w tłoku (3) nakrętką (9) wyposażoną we wlotowy otwór (10) łączący przestrzeń (11) pod tłokiem (3) z przestrzenią (12) pod grzybkiem (8), przy czym na trzpieniu (7) osadzona jest sprężyna (13) ściśnię4

   PL 217 435 B1 ta pomiędzy grzybkiem (8) a gniazdem (14) tłoka (3), z tym że grzybek (8) posiada co najmniej jeden otwór przelotowy (15) łączący przestrzeń (12) pod grzybkiem (8) z przestrzenią (16) nad grzybkiem (8), a zmontowane z tłokiem (3) tłoczysko (4) ma wydrążoną komorę (18) połączoną z przestrzenią (16) nad grzybkiem (8) za pomocą wykonanego w tłoku (3) co najmniej jednego kanału (19), a z atmosferą zewnętrzną komora (18) połączona jest co najmniej jednym otworem (20) wykonanym w tłoczysku (4) w pobliżu głowicy (5).
2. 2. Siłownik hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że komora (18) w pozycji roboczej zamknięta jest korkiem (21).
3. 3. Siłownik hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy grzybkiem (8), a nakrętką (9) korzystnie umiejscowiony jest pierścień uszczelniający (17).
4. 4. Siłownik hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyna (13) korzystnie jest sprężyną talerzową.