PL218162B1 - Stojak hydrauliczny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest stojak hydrauliczny do stosowania zwłaszcza w górnictwie podczas urabiania wyrobisk eksploatacyjnych.

Standardowymi postaciami konstrukcyjnymi zespołów hydraulicznych obudów zmechanizowanych jakimi są stojaki i podpory są obecnie konstrukcje oparte na technologiach spawania den lub stóp do spodników - rur cylindrów oraz dennic lub tłoków do rdzenników każdego stopnia, a całość konstrukcji zespołu hydraulicznego jest zamykana, poprzez połączenie gwintowe, na każdym stopniu dławnicami od strony przestrzeni nadtłokowej. Konstrukcje takie są energo- i pracochłonne, a także mają obniżoną trwałość eksploatacyjną wynikającą z nieuniknionej inicjacji procesów korozyjnych w obszarze połączeń gwintowych. Bardzo poważnym utrudnieniem dotychczasowych rozwiązań konstrukcyjnych stojaków hydraulicznych jest uciążliwość w przeprowadzaniu ich montażu i demontażu dla dokonania remontu.

Znany jest stojak hydrauliczny do stosowania w górnictwie, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 214251, który składa się z co najmniej jednego rdzennika z tłokiem oraz stopy lub uchwytu dennego. Stojak ma rozłączną stopę, którą stanowi segment wewnętrzny zamocowany i uszczelniony pakietem spoczynkowym wewnątrz cylindra, w pobliżu jego końca oraz stykający się z nim segment zewnętrzny z zewnętrznym odsadzeniem, zamykający cylinder od spodu. Końcówka cylindra posiada obwodowy rowek, w którym osadzony jest trójdzielny pierścień rozparty pierścieniem sprężystym. Segment wewnętrzny posiada odsadzenie usytuowane od strony segmentu zewnętrznego, w którym umieszczona jest druga część trójdzielnego pierścienia, w celu przeniesienia obciążenia osiowego. Na każdym stopniu hydraulicznym stojaka znajdują się pakiety uszczelniająco-prowadzące tłokowe oraz od strony głowicy dławnicowe.

Znane są również stojaki hydrauliczne, które posiadają co najmniej jeden rdzennik oraz tłoczysko z rozbieralnym tłokiem.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego US 4303005 stojak hydrauliczny charakteryzujący się tym, że ma płaski spód o średnicy odpowiadającej średnicy wewnętrznej rury cylindra.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji stojaka hydraulicznego, który uprości i zunifikuje jego budowę, w zakresie połączeń podzespołów i unieruchamiania naprawialnych bądź wymienialnych elementów stojaka, a przy tym zmniejszy ciężar i koszty jego wytwarzania.

Zostało to rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że ma podporę osiującą w postaci pierścienia usytuowaną pomiędzy dennicą stopy, a stopą.

Korzystnym jest, gdy pakiet uszczelniający na każdym stopniu hydraulicznym stojaka jest zablokowany obustronnie poprzez pierścienie mocujące o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym albo dwóch miejscach, przy czym uszczelka pakietu uszczelniająco-prowadzącego jest oddzielona od pierścienia mocującego, usytuowanego od strony głowicy stojaka, zespołem prowadzącym albo osłoną pierścienia rozprężnego.

Korzystnym jest, gdy pakiet uszczelniająco-prowadzący, na każdym stopniu hydraulicznym stojaka, jest posadowiony w odsadzeniu wewnętrznego zgrubienia rdzennika lub spodnika, od strony jego głowicy.

Korzystnym jest, gdy w stojaku hydraulicznym posiadającym tłoczysko z tłokiem, tłok jest oparty na odsadzeniu tłoczyska, a od spodu jest zablokowany poprzez pierścień mocujący o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu albo w dwóch miejscach wraz z obejmującym go pierścieniem zwierającym, natomiast pakiet uszczelniająco-prowadzący posadowiony jest w bezgwintowej dławnicy, obustronnie zablokowanej poprzez pierścienie mocujące o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym albo dwóch miejscach, osadzone w rdzenniku współpracującym z tłokiem ostatniego stopnia hydraulicznego.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia wyeliminowanie częstych uszkodzeń stojaków hydraulicznych podczas ich eksploatacji, zwłaszcza w kopalniach węgla kamiennego gdzie są narażone na bardzo duże wielopłaszczyznowe trudne do zdefiniowania dynamiczne oddziaływania górotworu, w rezultacie których często pękają spoiny przy stopowe a przy stojakach ze stopą rozłączną, na skutek deformacji plastycznych, zniszczeniu ulegają końcówki cylindra oraz pary czopów nośnych stojaka, przenoszących wraz z jego głowicą całe obciążenie, które przejmuje od górotworu sekcja górniczej obudowy zmechanizowanej. Dla uniknięcia bądź zminimalizowania tego rodzaju deformacji koniecznym jest unieruchomienie dennicy stopy w znacząco większej odległości przy od stopowego czoła rury

PL 218 162 B1 cylindra - spodnika, co komplikuje proces technologiczny powiększając gabaryty i ciężar podzespołu, a w konsekwencji powoduje wzrost kosztów wytworzenia stojaka hydraulicznego.

Zastosowanie w przedmiotowym rozwiązaniu podpory osiującej, pomiędzy dennicą stopy, a stopą, o wysokości nieco większej bądź co najwyżej równej wysokości pierścienia mocującego, usytuowanego pod dennicą stopy, powoduje to, że skomplikowane przestrzenne obciążenia i przeciążenia dynamiczne górotworu zostają przeniesione z głowicy stojaka poprzez ciśnienie nad dennicą stopy bezpośrednio na stopę, która w warunkach eksploatacyjnych osadzona jest w gnieździe spągnicy sekcji obudowy, która przenosi je na spąg, odciążając tym samym pierścień mocujący dennicę stopy. W stojaku o konstrukcji według wynalazku pierścień mocujący przy stopowy, o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu, przenosi praktycznie jakieś istotne obciążenie tylko w trakcie badań atestacyjnych stojaka w stanie swobodnym, w których poddawany jest krótkotrwałym obciążeniom, trwającym ~3 min. przy ciśnieniu nominalnym zgodnie z normą europejską PN/EN-1804-2.

Rozwiązanie według wynalazku, w porównaniu z dotychczas stosowanymi stojakami typu rozbieralnego, umożliwia zmniejszenie ciężaru stojaka hydraulicznego, a także wymierną redukcję kosztów materiałowych związanych z koniecznością zastosowania w dotychczasowych rozwiązaniach pierścieni mocujących o zwiększonej wytrzymałości. Ponadto rozwiązanie to, pozwala na całkowite wyeliminowanie ciągle jeszcze preferowane w konstrukcjach stojaków hydraulicznych połączenia spawane oraz połączenia gwintowe, które na skutek korozji czy zagniecenia gwintu utrudniają bądź uniemożliwiają demontaż jego podzespołów dla wielokrotnego przeprowadzenia kosztownego remontu stojaka.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia stojak hydrauliczny dwustopniowy z przedłużaczem hydraulicznym w przekroju podłużnym, fig. 2 - stojak hydrauliczny dwustopniowy z przedłużaczem hydraulicznym, o dużej różnicy średnic tłoka względem rdzennika, w przekroju podłużnym, a fig. 3 - stojak hydrauliczny dwustopniowy, z odsadzeniami w pogrubionych wewnętrznie końcówkach spodnika i rdzennika od strony jego głowicy, w przekroju podłużnym.

Na fig. 1 przedstawiono stojak hydrauliczny z rozłączną dwuelementową stopą 1, której górny element stanowi dennica stopy 2 o stałej średnicy zewnętrznej, odpowiadającej średnicy wewnętrznej rury cylindra - spodnika 3. Dennica stopy 2 jest zablokowana w rurze cylindra 3 za pomocą pierścienia mocującego 4 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu oraz wsparta jest na podporze osiującej 5 w postaci pierścienia, usytuowanej pomiędzy dennicą stopy 2, a stopą 1.

W rurze cylindra 3 stojaka są osadzone dwa rdzenniki 6 i 7 z dennicami 8 i 9. Każda z dennic 8 i 9 posiada od strony podtłokowej walcowate odsadzenie 10, które tworzy w rdzenniku 6 i 7 komorę montażową 11, przy czym jest w nim zablokowana od spodu pierścieniem mocującym 12 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu.

Na każdym stopniu hydraulicznym od strony głowicy stojaka znajduje się pakiet uszczelniającoprowadzący 13, który jest zablokowany obustronnie poprzez pierścienie mocujące 14 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu przy czym uszczelka 15 pakietu uszczelniająco - prowadzącego jest oddzielona od pierścienia mocującego 14, usytuowanego od strony głowicy stojaka, zespołem prowadzącym 16 bądź osłoną pierścienia mocującego 17. Podyktowane jest to tym, że przerwana ciągłość obwodowa pierścienia w jednym miejscu ma postać wycięcia o zarysie trapezu, w które podczas pracy siłownika uszczelka 15 byłaby wciskana i w konsekwencji zniszczona.

Na fig. 2 przedstawiono stojak hydrauliczny o dużej różnicy średnic tłoka względem rdzennika, który ma rozłączną dwuelementową stopę 1, której górny element stanowi dennica stopy 2 o stałej średnicy zewnętrznej, odpowiadającej średnicy wewnętrznej rury cylindra - spodnika 3. Dennica stopy 2 jest zablokowana w rurze cylindra 3 za pomocą pierścienia mocującego 4 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu oraz wsparta jest na podporze osiującej 5 w postaci pierścienia, usytuowanej pomiędzy dennicą stopy 2, a stopą 1. W rurze cylindra 3, na pierwszym stopniu stojaka, osadzony jest rdzennik 6 z dennicą 8, która od strony podtłokowej posiada walcowate odsądzenie 10, tworzące w rdzenniku 6 komorę montażową 11. Dennica 8 jest zablokowana w rdzenniku 6 od spodu pierścieniem mocującym 12 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu.

Drugi stopień hydrauliczny stojaka tworzy tłoczysko 18 z rozłącznym tłokiem 19, osadzone w rdzenniku 6. Tłok 19 oparty jest na odsadzeniu 20 tłoczyska 18, a od dołu zablokowany jest pierścieniem mocującym 21 o przerwanej ciągłości obwodowej w dwóch miejscach oraz zabezpieczony obejmującym go pierścieniem zwierającym 22. Tłoczysko 18 ma od spodu walcowate odsadzenie 23,

PL 218 162 B1 które po oparciu na nim tłoka 19 tworzy komorę montażową 24, umożliwiającą posadowienie pierścieni 21 i 22 w rowku tłoczyska 18.

Duża różnica średnic tłoka względem tłoczyska spowodowała, że w konstrukcji stojaka jako pakietu uszczelniająco-prowadzącego zastosowano bezgwintową dławnicę 25, obustronnie zablokowaną przez pierścienie mocujące 26 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu, osadzonymi w rdzenniku 6, współpracującym również z tłokiem 19 osadzonym na tłoczysku 18 ostatniego stopnia hydraulicznego.

Na fig. 3 przedstawiono stojak hydrauliczny z odsadzeniami w pogrubionych końcówkach spodnika i rdzennika od strony jego głowicy, który ma rozłączną dwuelementową stopę 1, której górny element stanowi dennica stopy 2 o stałej średnicy zewnętrznej, odpowiadającej średnicy wewnętrznej rury cylindra-spodnika 3. Dennica stopy 2 jest zablokowana w rurze cylindra 3 za pomocą pierścienia mocującego 4 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu oraz wsparta jest na podporze osiującej 5 w postaci pierścienia, usytuowanej pomiędzy dennicą stopy 2, a stopą.

W rurze cylindra 3 stojaka są osadzone dwa rdzenniki 6 i 7 z dennicami 8 i 9. Każda z dennic 8 i 9 posiada od strony podtłokowej walcowate odsadzenie 10, które tworzy w rdzenniku 6 i 7 komorę montażową 11, przy czym jest w nim zablokowana od spodu pierścieniem mocującym 12 o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu.

Na każdym stopniu hydraulicznym stojaka znajduje się pakiet uszczelniająco-prowadzący dławnicowy 27 utworzony z pierścienia zgarniającego 28, uszczelki 29 oraz pierścieni prowadzących 30, które są posadowione w odsadzeniu 31 wewnętrznego zgrubienia 32 końcówki spodnika 3 i rdzennika 6, od strony głowicy podstropnicowej stojaka.

Claims (5)

1. Stojak hydrauliczny składający się z rury cylindra - spodnika zamkniętego od spodu rozłączną, dwuelementową stopą, której górny element stanowi dennica stopy o płaskim spodzie zablokowana w rurze cylindra pierścieniem mocującym o przerwanej ciągłości obwodowej, z co najmniej jednego rdzennika z dennicą albo co najmniej jednego rdzennika z dennicą i tłoczyska z rozłącznym tłokiem, gdzie dennica rdzennika posiada od strony podtłokowej walcowate odsadzenie i jest zablokowana od spodu pierścieniem mocującym o przerwanej ciągłości obwodowej oraz posiadający na każdym swoim stopniu hydraulicznym, od strony głowicy, pakiet uszczelniająco-prowadzący, znamienny tym, że ma podporę osiującą (5) w postaci pierścienia usytuowaną pomiędzy dennicą stopy (2), a stopą (1).

2. Stojak według zastrz. 1, znamienny tym, że pakiet uszczelniająco-prowadzący (13) jest zablokowany obustronnie poprzez pierścienie mocujące (14) o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym albo dwóch miejscach, przy czym uszczelka (15) pakietu uszczelniająco-prowadzącego (13) jest oddzielona od pierścienia mocującego (14), usytuowanego od strony głowicy stojaka, zespołem prowadzącym (16) albo osłoną pierścienia mocującego (17).

3. Stojak według zastrz. 1, znamienny tym, że pakiet uszczelniająco-prowadzący (27) jest posadowiony w odsadzeniu (31) wewnętrznego zgrubienia (32) końcówki spodnika (3) lub rdzennika (6), od strony głowicy podstropnicowej stojaka.

4. Stojak według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok (19) tłoczyska (18) jest oparty na odsadzeniu (20) tłoczyska (18), a od spodu jest zablokowany poprzez pierścień mocujący (21) o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym miejscu albo w dwóch miejscach wraz z obejmującym go pierścieniem zwierającym (22).

5. Stojak według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że pakiet uszczelniająco-prowadzący stanowi bezgwintowa dławnica (25), obustronnie zablokowana poprzez pierścienie mocujące (26) o przerwanej ciągłości obwodowej w jednym albo dwóch miejscach, osadzone w rdzenniku (6) współpracującym z tłokiem (19) ostatniego stopnia hydraulicznego.