Pierwszenstwo: Opublikowano: J Q f^fj jggjj MKP E 21 d | s/44 UKb CZYTELNIA Urzedu Patentowego Polsklij tzeeifto^cii ej L "owej Twórca wynalazku: doc. mgr inz. Tadeusz Radowicki Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Stojak hydrauliczny r.:llhrJU: K A Urzedu Patentowego Polski r.zcczy-T-:pclitej Mw Przedmiotem wynalazku jest stojak hydrauliczny z suwakowymi zaworami, uszczelnionymi elastycz¬ nymi pierscianiami o przekroju kolowym.Stosowane w górnictwie stojaki hydrauliczne do podpierania stropów sa zaopatrzone w dolna czesc cylindryczna zwana spodnikiem, oraz w wy- suwna czesc zwana rdzennikiem poprzez który na¬ cisk stropu przenosi sie na ciecz hydrauliczna znaj¬ dujaca sie w czesci cylindrycznej. Utrzymanie sta¬ le jednakowej podpornosci, zalezne jest od szczel¬ nosci zaworu przelewowego i upustowego (rabuja¬ cego). Zawór przelewowy przeznaczony jest do utrzymania jednakowego maksymalnego cisnie¬ nia, a zawór upustowy do szybkiego opuszczania rdzennika przy rabowaniu stojaka z wyrobiska górniczego. Wszystkie dotychczasowe zawory upu¬ stowe i rabujace mialy te wade, ze nie zapewnia¬ ly dostatecznej szczelnosci, badz byly bardzo skom¬ plikowane i drogie. Istotnym bowiem warunkiem dla wykorzystania stojaków hydraulicznych do obudowy górniczej jest zapewnienie stalej szczel¬ nosci nawet po dlugim okresie pracy, poniewaz najmniejszy przeciek przez zamkniete zawory spo¬ woduje osiadanie stojaka, co moze prowadzic do zawalenia wyrobiska górniczego. Absolutnej szczel¬ nosci juz po krótkim okresie pracy nie zapewnia¬ ja powszechnie stosowane w stojakach zawory przelewowe i upustowe gdzie jest stosowany do¬ cisk metalu do metalu, poniewaz sa one wrazliwe na zanieczyszczenia mechaniczne cieczy hydraulicz- 10 15 20 25 30 nej. Najmniejsze nawet uszkodzenie wspólpracuja¬ cych ze soba metalowych powierzchni grzybka i siedliska, powoduje powstawanie nieszczelnosci ^ powodujacej wypadanie stojaków z ruchu. Po¬ mimo niezwykle licznych znanych konstrukcji za¬ worów przelewowych i upustowych nie udalo sie dotychczas rozwiazac ich konstrukcji w sposób zapewniajacy trwala szczelnosc.Wszelkie próby stosowania przy zaworach usz¬ czelek z tworzyw sztucznych okazaly sie nie do przyjecia, poniewaz pod wplywem silnego uderze¬ nia strumienia cieczy hydraulicznej przeplywajacej zwlaszcza przez zawór upustowy, uszczelki te be¬ dac przy otwartym zaworze zabezpieczone tylko z jednej strony, ulegaly juz w krótkim czasie badz uszkodzeniom, badz przesunieciu lub wypadnie¬ ciu z osadzenia. Jedna z przyczyn trwalego uszko¬ dzenia uszczelek przy proponowanych rozwiaza¬ niach bylo kazdorazowe ich odksztalcanie przy za¬ mykaniu i otwieraniu zaworu. Przy zamknietym zaworze uszczelka byla silnie zacisnieta pomiedzy metalowymi powierzchniami zaworu, przy otwar¬ tym natomiast, uszczelka odksztalcala sie calkowi¬ cie do wielkosci wystepujacych w niej naprezen.Po krótkim czasie pracy stojaka, elastycznosc i na¬ prezenia uszczelki zmniejszaly sie tak, ze przy zamknietym zaworze nie uzyskiwano wymaganej szczelnosci.Wszystkie dotychczasowe wady i niedomagania zostaly usuniete w stojaku hydraulicznym, który 4863948639 3 jest przedmiotem niniejszego wynalazku. W stoja¬ ku zostaly zastosowane zawory upustowe i przele¬ wowe nowej konstrukcji, gdzie zastosowano usz¬ czelki pierscieniowe o przekroju kolowym, które tak przy zamknietym jak i otwartym zaworze sa 5 zawsze zacisniete pomiedzy dwoma przesuwnie wspólpracujacymi elementami zaworu, mianowicie pomiedzy suwakiem i cylindrem co jest najistot¬ niejsza cecha a zarazem zaleta wynalazku. Podczas silnego uderzenia strumienia cieczy przy otwartym 10 zaworze rabujacym, uszczelki bedac zacisniete po¬ miedzy suwakiem a cylindrem zaworu tak samo jak przy zaworze zamknietym, nie ulegaja uszko¬ dzeniom, przesunieciu lub wypadnieciu.Tak korzystne usytuowanie uszczelki osiagnie- 15 to dzieki odpowiedniemu uksztaltowaniu suwaka i cylindra zaworów, które w róznych postaciach •wykonania wynalazku sa zaopatrzone w promie- " niowe lub osiowe kanaly i otworki, umozliwiajace swobodny przeplyw cieczy hydraulicznej z komo- 2o ry wysokiego cisnienia do komory niskiego cisnie¬ nia podczas otwartego zaworu. Zgodnie z róznymi bdmianami wykonania wynalazku uszczelki moga byc osadzone na stale przy suwaku lub przy cy¬ lindrze zaworu, przy czym te rózne odmiany sa 25 tak korzystnie wykonane, ze otwieranie zaworu moze odbywac sie przez przesuwanie suwaka lub cylindra zaworu, albo odpowiedniego pierscienia lub obejmy, co jest dodatkowa zaleta i cecha wy¬ nalazku, upraszczajaca konstrukcje zaworu, obni- , zajaca koszt wykonania i zapewniajaca niezawod¬ nosc dzialania.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w kilku przykladowych wykonaniach na rysunkach. Fig. 1 przedstawia stojak hydrauliczny w przekroju 35 wzdluz jego osi z zaworem upustowym zaopatrzo¬ nym w trwale zamocowany cylinder i ruchomy suwak z uszczelkami, fig. 2 — odmiane stojaka wg fig. 1 z zaworem upustowym którego suwak jest zaopatrzony w podluzne rowki przelotowe i jedno- 40 czesnie w zawór przelewowy oraz z pompka do tloczenia cieczy hydraulicznej, fig. 3 — odmiane stojaka wedlug fig. 2 z zaworem upustowym, w któ¬ rym nieruchomy korpus pompki spelnia role su¬ waka pompki, a czescia ruchoma jest pierscien 45 z uszczelkami osadzony przesuwnie na korpusie pompki, fig. 4 — odmiane stojaka wedlug fig. 3 z nieruchomym suwakiem, którym jest korpus za¬ woru przelewowego.Stojak hydrauliczny sklada sie zwykle z cylin- 50 drycznego spodriika 1, z czesci wysuwnej tj. z rdzennika 2, oraz z umieszczonych w rdzenniku 2 zaworów którym moze byc upustowy zawór A, przelewowy zawór B i ewentualnie pompka C do przetlaczania cieczy hydraulicznej przy podnosze- 55 liiu stojaka ze zbiornika 3 mieszczacego sie we wnetrzu rdzennika 2 do wysokocisnieniowej ko¬ mory 4 znajdujacej sie w dolnej cylindrycznej czesci' spodnika 1 pod wysuwnym rdzennikiem 2."Zgodnie z wynalazkiem na fig. 1 jest przedsta- eo Wiony stojak z zaworem upustowym A umieszczo¬ nym w dolnej czesci rdzennika 2. Zawór sklada sie z cylindra 5 zamknietego od dolu pokrywa 6, za¬ mocowanego trwale do przegrody 7 rdzennika 2 braz z ruchomego suwaka 8 zaopatrzonego w ob- 15 wodowe wyciecia 9, w których sa osadzone pier¬ scieniowe uszczelki 10 o przekroju kolowym oraz w osiowe wydrazenie 11. -Dolna czesc cylindra 5, na wysokosci wyznaczonej ;w osi symetrii pomiedzy wycieciami 9 przy zamknietym zaworze, jest za¬ opatrzona w promieniowo wykonane otwory 12 wy¬ konane na calym jego obwodzie, przez, które to otwory przy podniesieniu suwaka 8 do góry prze¬ dostaje sie ciecz hydrauliczna z komory 4 poprzez wydrazenie 11 do zbiornika 3. Podnoszenie suwa¬ ka 8 do góry, odbywa sie za pomoca ciegna 13, natomiast opuszczanie suwaka i zamkniecie za¬ woru odbywa sie samoczynnie sila sprezyny 14.Uszczelki 10 przy zamykaniu "i otwieraniu zaworu zawsze sa zacisniete pomiedzy cylindrem 5 a prze¬ suwajacym sie suwakiem 8 tak, ze wykluczona jest mozliwosc ich przesuniecia sie lub wypadnie¬ cia;* Zawór jest otwarty gdy dolna czolowa czesc suwaka 8 znajdzie sie powyzej otworów 12. W tym polozeniu, uszczelki 10 nie sa narazone na szkodli¬ we dzialanie silnego strumienia cieczy hydraulicz¬ nej, przeplywajacego podczas rabowania stojaka z komory 4 poprzez otwory 12 i osiowe wydraze¬ nie 11 do zbiornika 3. Podczas mijania otworów 12 przez dolna uszczelke 10 nacisk oleju wtlacza ta uszczelke czesciowo w glab wyciecia 9, odpychajac 5a tym samym od krawedzi otworów 12 tak, ze nie ulega ona niszczeniu o te krawedzie.Wedlug fig. 2 w dolnej czesci rdzennika 2 sa timieszczone: pompka C, upustowy zawór A i prze¬ lewowy zawór B, który jest osadzony na suwaku 14 zaworu A. Suwak 14 upustowego zaworu A jest osadzony przesuwnie w przedluzonym ramie- hiu 15 korpusu pompki C w cylindrycznym otwo¬ rze zaopatrzonym w obwodowe kanaly 9 z uszczel¬ kami 10. W tyrn przykladzie wykonania zaworu w odróznieniu od fig. 1, obwodowe kanaly 9 i usz¬ czelki 10 sa zlokalizowane nie na suwaku lecz w cylindrze wykonanym w ramieniu 15 korpusu pompki. Natomiast suwak 14 jest zaopatrzony w rowki 16 wykonane w kierunku osiowym na jego obwodzie, a ramie 15 w kanal 17. Na fig. 2, zawór jest pokazany w polozeniu zamknietym.Otwarcie upustowego zaworu nastepuje przez podniesienie ciegnem 13 suwaka 14 tak, aby górna uszczelka 10 znajdowala sie w srodku dlugosci rowka 16. Wówczas strumien cieczy hydraulicznej przeplywa z komory 4 poprzez otwór 18 pompki, kanal 17 i rowki 16 do zbiornika 3.W suwaku 14 zaworu upustowego A jest jedno¬ czesnie osadzony tlok 19 zaworu przelewowego B.Tlok 19 jest uszczelniony w suwaku 14 pierscienio¬ wa uszczelka 20 i jest utrzymywany w dolnym po¬ lozeniu sprezyna 21. Uszczelnienie i dzialanie tego zaworu jest oparte na tej samej zasadzie jak przy upustowym zaworze A. Jesli cisnienie w komorze 4 wzrosnie ponad dopuszczalne, tlok 19 pokoaa sile sprezyny 21 i uniesie sie do góry tak, ze otworki 22 mina uszczelke 20 i ciecz hydrauliczna poplynie przez otwory 18, 17, 16, 23 i 22 do zbiornika 3.W opisanych wg fig. 1 i 2 przykladach wykona¬ nia zaworów, cylindry 5, 15a sa nieruchome, a na¬ tomiast ruchome sa osadzone w nich suwaki 8 i 14.W przykladach wykonania wedlug fig. 3 i 4 zasto¬ sowano zasade odwrotna, a mianowicie czesc cylin¬ dryczna jest ruchoma, a suwaki sa zabudowane w sposób trwaly w dolnej czesci rdzennika 2. Dzie-48639 5 ki temu uzyskuje sie konstrukcje bardziej techno¬ logiczna, prosta w wykonaniu i tansza. We wszyst¬ kich przykladach wykonania zaworów, uwidocz¬ nionych na fig. 1—4 przyjeta jest oprócz tego istot¬ na zasada wynalazku, wedlug której tak przy 5 otwartych jak i zamknietych zaworach uszczelka jest zawsze zacisnieta pomiedzy dwoma wspólpra¬ cujacymi elementami które nazwane zostaly w opi¬ sie ogólnie suwakiem i cylindrem.Fig. 3 przedstawia czesc stojaka, w którym nie- 10 ruchomym elementem rabujacego zaworu A jest korpus pompki C który nizej jest nazywany su¬ wakiem 24. Suwak ten jest celowo zaopatrzony w poprzeczne do jego osi otwory 25 przez które przy otwartym zaworze przedostaje sie ciecz hy- ^ drauliczna z cisnieniowej komory 4 do zbiornika 3.Elementem ruchomym zaworu jest pierscien 26 za¬ opatrzony w obwodowe kanaly 9 z uszczelkami JO, który to pierscien jest osadzony przesuwnie na su¬ waku 24 i Jest przesuwany za pomoca ciegna 13. ^ Otwarcie zaworu podczas rabowania stojaka naste¬ puje po przesunieciu pierscienia 26 do góry poza 2. otwory 25 wykonane w suwaku 24. Wówczas stru¬ mien cieczy hydraulicznej przechodzi z komory 4 poprzez otwór 18 pompy i otwory 25 do zbiornika 3.Na podobnej zasadzie jest wykonany przelewowy zawór B pokazany na fig. 3. Suwak 27 tego zaworu jest elementem nieruchomym i jest zaopatrzony w poprzecznie do jego osi wykonane otwory 28 i po¬ dluzne otwory 29. Eelementem ruchomym jest cy- 3Q linder 30 zaopatrzony w obwodowe wyciecie z usz¬ czelka 31. Przy nadmiernym wzroscie cisnienia w komorze 4 ciecz hydrauliczna poprzez otwór 29 po¬ konujac sile sprezyny 21 podnosi cylinder 30. Gdy uszczelka 31 przejdzie wyzej poza poprzeczne kana- 3g ly 28 ciecz hydrauliczna poprzez otwory 28 i 29 przedostaje sie z komory 4 do zbiornika 3 tak dlu¬ go az cisnienie spadnie do dopuszczalnej wartosci i cylinder 30 sila spezyny 21 zostanie przesuniety wraz z uszczelka 31 ponizej otworów 28.¦ Na fig. 4 jest pokazany upustowy zawór A takze z nieruchomym suwakiem 32 i z ruchomym na nim pierscieniem 26 zaopatrzonym w uszczelki 10. Jed¬ nak w tym przypadku jako suwak, zostal wyko¬ rzystany korpus przelewowego zaworu B, zaopa- 4 trzony w tym celu w promieniowo wykonane otwo¬ ry 33t przez które przy podniesionym do góry piers¬ cieniu w czasie rabowania stojaka ciecz hydraulicz- . na przeplywa z komory 4 poprzez otwór 34 prze¬ lewowego zaworu B do zbiornika 3. Przelewowy 50 zawór B jest zaopatrzony w tloczek 35 z piono¬ wymi i poprzecznymi otworami 36 i 37, osadzony przesuwnie w korpusie zaworu w cylindrycznym wydrazeniu, w którym w czesci górnej jest osa¬ dzona uszczelka 38 o przekroju kolowym. Dzialanie g5 tego zaworu jest podobne do wyzej opisanych przelewowych zaworów, zwlaszcza do zaworu po¬ kazanego na fig. 2. PL