Opublikowano: 30.YL19-72 65115 KI. 5 c, 15/44 MKP E 21 d, 15/44 CZYTELNIA Wftdu Pcrtent©*ego Twórca wynalazku: Jan Gwiazda Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Stojak hydrauliczny Przedmiotem wynalazku jest stojak hydrauliczny slu¬ zacy do podpierania stropów kopalnianych.Dla prawidlowego wydobywania wegla w kopalniach konieczne jest prowadzenie obudowy eksploatowanych wyrobisk. Jednym z elementów obudowy górniczej sa kopalniane stojaki hydrauliczne zasilane centralnie. Dla rozsuwu i zabudowania pod stropem takich stojaków konieczne jest istnienie specjalnej, centralnej sieci zasi¬ lania, która stanowi badz to instalacja pneumatyczna skladajaca sie z kompresora, zbiornika powietrza i prze¬ wodów pneumatycznych, lub instalacja hydrauliczna wy¬ posazona w pompe, agregat do wytwarzania emulsji i przewody hydrauliczne doprowadzajace emulsje pod ci¬ snieniem do stojaków. Zaleznie od rodzaju instalacji za¬ silania stojaki zasilane centralnie dziela sie na stojaki pneumatyczno-hydrauliczne i stojaki hydrauliczne-emul- syjne.Kazdy stojak pneumatyczno-hydrauliczny sklada sie z cylindra, w którym umieszczono tlok z tloczyskiem zwa¬ nym zwykle rdzennikiem. Rdzennik w swej górnej cze¬ sci zakonczony jest kapturem sluzacym do podpierania stropnicy. W tloku umieszczone sa zwykle zawory (zwrotny, upustowy i rabujacy) a w górnej czesci rdzen¬ nika miesci sie filtr powietrza wraz z zaworem zabez¬ pieczajacym medium hydrauliczne, znajdujace sie wew¬ natrz stojaka, przed wyciekaniem na zewnatrz w pozio¬ mym polozeniu stojaka, oraz tuleja sluzaca do mocowa¬ nia koncówki pistoletu doprowadzajacego do stojaka sprezone powietrze.Wnetrze rdzennika wykorzystywane jest zwykle jako 10 15 20 25 30 zbiornik medium hydraulicznego, którym w wypadku stojaków pneumatyczno-hydraulicznych jest olej. Pola¬ czenie miedzy siecia zasilania a stojakiem stanowi pisto¬ let wyposazony w specjalny kurek, który w jednym po¬ lozeniu laczy wnetrze stojaka z siecia a w drugim polo¬ zeniu, przy odcietym doplywie powietrza z sieci, laczy zbiornik oleju stojaka z atmosfera.Zabudowa stojaka pneumatyczno-hydrauticznego pod stropem odbywa sie w ten sposób, ze po ustawieniu sto¬ jaka w pozycji pionowej do tulei mocujacej wkladamy pistolet i otwieramy kurek pistoletu wprowadzajac spre¬ zone powietrze do zbiornika olejowego stojaka. Powie¬ trze to przechodzi przez filtr powietrza, pozostawiajac w nim zanieczyszczenia i wywiera nacisk na znajdujacy sie w zbiorniku olej. Pod wplywem tego zacisku otwiera sie, umieszczony w tloku stojaka, zawór zwrotny i olej ze zbiornika przeplywa do cylindra cisnieniowego, powo¬ dujac rozsuw stojaka, az do oparcia sie rdzennika • strop.Doprowadzone w dalszym ciagu do stojaka sprezone powietrze nadaje stojakowi pewna podpornosc wstepna niezbedna do silnego zamocowania stojaka pod stropem.Po zabudowaniu stojaka, ustawia sie kurek pistoletu w drugie polozenie, by wypuscic na zewnatrz sprezone po¬ wietrze w zbiorniku olejowym stojaka. Nastepnie pisto¬ let wyciaga sie z tulei mocujacej i ten sam cykl czyn¬ nosci wykonuje »e z nastepnym stojakiem.W czasie zbyt duzego nacisku górotworu na stojak, czesc oleju z cylindra cisnieniowego wypuszczona jest przez, zawór upustowy do zbiornika, zas w czasie rabe- €511565115 wania stojaka olej z cylindra cisnieniowego przeplywa do zbiornika oleju przez otwarty zawór rabujacy powo¬ dujac zsuw stojaka. Stojak hydrauliczny-emulcyjny za¬ budowany jest podobnie jak stojak pneuniatyczno-hydra- uliczny, z tym ze nie ma on filtra powietrza, a zawory zwrotny, upustowy i rabujacy umieszczone ma zwykle w górnej czesci rdzennika, tuz obok tulei mocujacej pisto¬ let laczacy stojak z siecia doprowadzajaca emulsje pod cisnieniem.Rozsuw i podpornosc wstepna stojaka uzyskujemy tu dzieki cisnieniu emulsji dzialajacej na tlok stojaka. Za¬ budowanie stojaka emulsyjnego polega na ustawieniu go pod stropem i doprowadzeniu do jego wnetrza poprzez zawór zwrotny emulsji pod cisnieniem. W czasie zbyt duzego nacisku mas górotworu na stojak emulsja wyply¬ wa z niego, przez zawór upustowy na spag, zas w czasie rabowania wyplyw emulsji z wnetrza stojaka na spag odbywa sie przez zawór rabujacy.Zarówno stojaki pneumatyczno-hydrauliczne jak i sto¬ jaki hydrauliczne^emulsyjne maja wspólna powazna wa¬ de. Do cylindra cisnieniowego tych stojaków dostaje sie, wraz z powietrzem i emulsja duzo róznego rodzaju za¬ nieczyszczen, które nastepnie zanieczyszczaja zawory sto¬ jaków zaklócajac ich dzialanie i sa powodem przecieków medium hydraulicznego przez uszczelnienie tloka stoja¬ ka. Powoduje to dosc czeste wypadanie stojaków tego typu z cyklu produkcyjnego pociagajac za soba duze straty materialne.Opisana powyzej wade stojaków pneumatyczno-hydra- ulicznych i stojaków hydraulicznych-emulsyjnych usuwa calkowicie stojak hydrauliczny wedlug wynalazku. Moze on byc stosowany jako stojak pneumatyczno-hydraulicz- ny i jako stojak hydrauliczny-emulsyjny a jego konstruk¬ cja laczy w sobie zalety tych dwóch typów stojaków. Ja¬ ko medium hydraulicznego w stojaku tym uzywa sie oleju. Medium to jest calkowicie odizolowane od prze¬ strzeni do której wtlacza sie sprezone powietrze lub emulsje olejo-wodna w celu rozsuniecia stojaka. Wyklu¬ cza to jakiekolwiek zanieczyszczenie oleju i wnetrza sto- jaka zanieczyszczeniami zewnetrznymi.Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia stojak hydrauliczny w przekroju podluznym, a fig. 2 odmiane tego stojaka równiez w przekroju podluznym.Uniwersalny stojak hydrauliczny, wedlug wynalazku, Sklada sie z cylindra 1, wewnatrz którego miesci sie rdzennik 2 zakonczony u dolu tlokiem 3. W tloku 3 umieszczono zawór upustowy skladajacy sie z kulki 4, sprezyny 5, sruby 6 i przeciwnakretki 7 oraz zawór ra¬ bujacy, w sklad którego wchodza sprezyna 8, kulka 9, plytka 10, prowadnik 11, sprezyna 12 oraz zerdz 13.Plytka 10 uszczelniona jest wzgledem tloka 3 uszczel¬ ka lOa. Tlok 3 uszczelniono w cylindrze 1 za pomoca uszczelki 14 prowadzonej w pierscieniu 15. Pokrywka 16 przytwierdzona do tloka 3 wkretami 17 zabezpiecza uszczelke 14 przed niepozadanym przemieszczeniem sie.Wewnatrz rdzennika 2 umieszczono worek 18 wykonany z materialu elastycznego i zamocowany do rdzennika 2 pierscieniem 19 a do zerdzi 13 pierscieniem 20. Pierscie¬ nie 19 i 20 dociskajac worek 18 powoduja jednoczesnie uszczelnienie go wzgledem rdzennika 2 i zerdzi 13. Wo¬ rek 18 ma w swej górnej czesci sztywny pierscien 18a spelniajacy role prowadnika w czasie kurczenia sie i roz¬ szerzania worka 18. Rdzennik 2 zakonczony jest u góry kolpakiem 21, bezposrednio pod którym znajduje sie pokrywka 22 uszczelniona wzgledem rdzennika 2 uszczel¬ ka 23 a wzgledem zerdzi 13 uszczelka 24. Kolpak 21 jest zamocowany do rdzennika 2. Nieco ponizej pokryw¬ ki 22 do rdzennika 2 przymocowano gniazdo 25 sluzace 5 do polaczenia stojaka z siecia powietrzna lub emulsyjna, za pomoca koncówki 26 pistoletu. Koncówka ta uszczel¬ niona jest w gniezdzie 25 uszczelka 26a.Rygle 26b zabezpieczaja koncówke 26 przed niepoza¬ danym wysunieciem sie jej z gniazda pod wplywem spre- 10 zonego powietrza lub emulsji olejowo-wodnej. Zerdz 13- ma w górnej czesci gniazdo 13a sluzace do pomieszcze¬ nia koncówki 27a ramienia 27. Ramie to osadzone na osi 28 sluzy do rabowania stojaka. Na cylindrze 1 osa¬ dzono tuleje 29 sluzaca jako prowadzenie rdzennika 2 w 15 górnej czesci cylindra 1. W tulei 29 umieszczono uszczel¬ ke 30 zabezpieczajaca stojak przed dostawaniem sie za-1 nieczyszczen do jego wnetrza.Odmiana uniwersalnego stojaka hydraulicznego przed¬ stawiona na fig. 2 ma nieco inne rozwiazanie konstruk- 20 cyjne. Zamiast worka 18 zastosowano tu tlok 31 uszczel¬ niony wzgledem rdzennika 2 uszczelkami 32 i 33 a wzgledem zerdzi 13 uszczelkami 34 i 35. Te dwustronne uszczelnienia nie pozwalaja na przedostawanie sie po¬ wietrza lub emulsji olejo-wodnej z przestrzeni A do 25 przestrzeni B i na odwrót nie pozwalaja na przeciekanie oleju, znajdujacego sie w przestrzeni B do przestrzeni A.Uszczelki 32, 33, 34 i 35 zabezpieczono pierscieniowymi nakladkami 36 i 37 przed niepozadanym zsunieciem sie ich z tloka 31. Pierscieniowe nakladki 36 i 37 przymoco- 30 wano do tloka 31 za pomoca wkretów 38 i 39.Opisany powyzej uniwersalny stojak hydrauliczny dziala w nastepujacy sposób.W celu podparcia stropu kopalnianego stawiamy sto¬ jak dnem la cylindra 1 na spagu a do gniazda 25 wkla¬ damy koncówke 26 pistoletu laczacego stojak z siecia sprezonego powietrza lub z siecia doprowadzajaca emul¬ sje olejowo-wodna pod cisnieniem. Po zamocowaniu pi¬ stoletu w gniezdzie 25, za pomoca rygli 26b przekreca¬ my kurek pistoletu w polozenie dajace bezposrednie po¬ laczenie sieci z przestrzenia A stojaka.Sprezone powietrze (lub emulsja olejowo-wodna pod cisnieniem) dostaje sie teraz do przestrzeni A i wywiera nacisk na górna scianke worka 18 usztywniona pierscie- 45 niem 18a. Scianka ta naciska z kolei na olej, który wy¬ pelnia szczelnie cale wnetrze worka 18. Pod wplywem tego nacisku, ugina sie sprezyna 8 zaworu rabujacego, a kulka 9 odsuwajac sie od plytki 10 otwiera droge przeplywu dla oleju znajdujacego sie w przestrzeni B to 50 znaczy we wnetrzu worka 18. Olej z przestrzeni B prze¬ plywa teraz przez otwory lla i llb prowadnika 11 na¬ stepnie przez otwór lOa w plytce 10 i otwór 3a w tlo¬ ku 3 do przestrzeni C stojaka, powodujac wysuw rdzen¬ nika 2 wraz z tlokiem 3 z cylindra 1. 55 W czasie wysuwu rdzennika górna scianka worka 18 wraz z pierscieniem 18a przesuwa sie w dól. Po oparciu sie kolpaka 21 o strop cisnienie w przestrzeniach A, B i C wzrasta nadajac stojakowi podpornosc wstepna. Po uzyskaniu odpowiedniej podpornosci wstepnej przekreca- 60 my kurek pistoletu w polozenie zamykajace doplyw spre¬ zonego powietrza (lub emulsji olejowo-wodnej) z sieci.W polozeniu tym przestrzen A stojaka uzyskuje poprzez pistolet polaczenie z atmosfera. Cisnienie w przestrze¬ niach A i B gwaltownie spada a sprezyna 8 dociska kul- 65 ke 9 do gniazda 10 utrzymujac w przestrzeni C cisnie- 35 4065115 nie nadajace stojakowi podpornosc wstepna. Nastepnie koncówke 26 pistoletu wyciagamy z gniazda 25.W chwili, gdy nacisk mas górotworu na stojak prze¬ kroczy dopuszczalna wielkosc w przestrzeni C wzrasta nadmiernie cisnienie w wyniku czego sprezyna zaworu upustowego ugina sie a kulka 4 otwiera otwór 3b w tlo¬ ku 3. Olej z przestrzeni C odplywa teraz przez otwory 3b i 3c do przestrzeni B, a rdzennik 2 wraz z tlokiem 3 wysuwa sie do cylindra 1. Po zmniejszeniu sie nacisku mas górotworu na stojak do wielkosci równej jego pod- pornosci roboczej sprezyna 5 dociska kulke 4 do otworu 3b i zsuw stojaka maleje.Chcac wyrabowac stojak i wyciagnac go spod stropu przekrecamy ramie 27 za pomoca osi 28. Koncówka 27a naciska wówczas na zerdz 13, a iglica 13b odpycha kul¬ ke 9 od gniazda 10. Olej z przestrzeni C wyplywa gwal¬ townie, poprzez otwory 3a, llb i lla, do przestrzeni C, natomiast rdzennik 2 wraz z tlokiem 3 wsuwa sie szyb¬ ko do cylindra 1. Sprezone powietrze (lub emulsja ole- jo-wodna) znajdujace sie w przestrzeni A uchodzi przez gniazdo 25 na zewnatrz stojaka. Zsuniety stojak wycia¬ gamy spod stropu.Odmiana stojaka uwidoczniona na fig. 2 dziala w ten sposób, ze po doprowadzeniu sprezonego powietrza (lub emulsji olejo-wodnej) do przestrzeni A stojaka tlok 31 10 15 20 25 zaczyna przesuwac sie w dól przetlaczajac olej z prze¬ strzeni B do przestrzeni C. W czasie rabowania stojaka, po odepchnieciu przez iglice 13b kulki 9 od plytki 10, w przestrzeniach B i C panuje cisnienie równe ciezarowi rdzennika 2 wraz z polaczonymi z nim elementami po¬ dzielonemu przez wewnetrzna powierzchnie cylindra 1.Cisnienie to powoduje przesuw tloka 31 do góry i prze¬ plyw oleju z przestrzeni C do przestrzeni B stojaka. PL PL PLPublished: 30.YL19-72 65115 KI. 5 c, 15/44 MKP E 21 d, 15/44 READING ROOM Wftdu Pcrtent©*ego Inventor: Jan Gwiazda Patent owner: Central Mining Institute, Katowice (Poland) Hydraulic prop The subject of the invention is a hydraulic prop used to support mine ceilings. For proper coal extraction in mines, it is necessary to support the exploited workings. One of the elements of mining support are centrally powered mine hydraulic props. To extend and install such props under the ceiling, a special central power supply network is necessary. This can be either a pneumatic system consisting of a compressor, air tank, and pneumatic lines, or a hydraulic system equipped with a pump, an emulsion generator, and hydraulic lines supplying the emulsion under pressure to the props. Depending on the type of power supply, centrally powered props are divided into pneumatic-hydraulic props and hydraulic-emulsion props. Each pneumatic-hydraulic prop consists of a cylinder containing a piston with a piston rod, commonly called a core box. The core box is terminated at its upper end with a cap used to support the canopy. The piston usually contains valves (check, release and robbery), and the upper part of the core contains an air filter with a valve protecting the hydraulic medium inside the stand from leaking out when the stand is in a horizontal position, as well as a sleeve for mounting the tip of a gun supplying compressed air to the stand. The interior of the core is usually used as a reservoir for the hydraulic medium, which in the case of pneumatic-hydraulic stands is oil. The connection between the power supply and the stand is a gun equipped with a special valve. In one position, it connects the stand's interior to the mains, and in the other position, with the air supply from the mains cut off, it connects the stand's oil tank to the atmosphere. The pneumatic-hydraulic stand is installed under the ceiling by placing the stand vertically, inserting the gun into the mounting sleeve, and opening the gun valve, introducing compressed air into the stand's oil tank. This air passes through the air filter, leaving behind contaminants and exerting pressure on the oil in the tank. Under the influence of this clamping force, the check valve located in the piston of the stand opens and the oil from the reservoir flows into the pressure cylinder, causing the stand to move apart until the core rests against the ceiling. The compressed air then supplied to the stand gives the stand a certain initial support necessary to firmly secure the stand under the ceiling. After the stand is installed, the gun cock is set to the second position to release the compressed air in the stand's oil reservoir. Then the gun is pulled out of the mounting sleeve and the same cycle of operations is performed with the next prop. When the rock mass exerts too much pressure on the prop, some of the oil from the pressure cylinder is released through the relief valve into the tank, while when the prop is being removed, the oil from the pressure cylinder flows into the oil tank through the open relief valve, causing the prop to slide. A hydraulic emulsion stand is constructed similarly to a pneumatic-hydraulic street stand, except it lacks an air filter and the check, release, and release valves are typically located in the upper part of the core, right next to the gun mounting sleeve that connects the stand to the pressurized emulsion supply network. The stand's extension and initial support are achieved by the emulsion pressure acting on the stand's piston. The emulsion stand is constructed by placing it under the ceiling and feeding pressurized emulsion into the stand through a check valve. When the rock mass presses too hard on the prop, the emulsion flows out of it through the relief valve onto the floor, while during the extraction process, the emulsion flows out of the prop's interior onto the floor through the extraction valve. Both pneumatic-hydraulic props and hydraulic-emulsion props share a common serious drawback. Various types of contaminants, along with air and emulsion, enter the pressure cylinder of these props. These contaminants then contaminate the prop valves, disrupting their operation and causing hydraulic fluid leaks through the prop's piston seal. This causes stands of this type to be frequently removed from the production cycle, resulting in significant material losses. The hydraulic stand described above completely eliminates the drawback of pneumatic-hydraulic and hydraulic-emulsion stands. It can be used as a pneumatic-hydraulic stand or as a hydraulic-emulsion stand, and its design combines the advantages of both types of stands. Oil is used as the hydraulic medium in this stand. This medium is completely isolated from the space into which compressed air or oil-water emulsion is injected to extend the stand. This excludes any contamination of the oil and the interior of the stand with external contaminants. The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, where Fig. 1 shows a hydraulic stand in longitudinal section, and Fig. 2 shows a variant of this stand also in longitudinal section. The universal hydraulic stand according to the invention consists of a cylinder 1, inside which there is a core 2 terminated at the bottom by a piston 3. In the piston 3 there is a relief valve consisting of a ball 4, a spring 5, a screw 6 and a locknut 7, as well as a relief valve consisting of a spring 8, a ball 9, a plate 10, a guide 11, a spring 12 and a rod 13. The plate 10 is sealed against piston 3 seal lOa. The piston 3 is sealed in the cylinder 1 by means of a seal 14 guided in a ring 15. The cover 16 attached to the piston 3 with screws 17 protects the seal 14 against undesirable displacement. Inside the core box 2 there is a bag 18 made of an elastic material and attached to the core box 2 with a ring 19 and to the rod 13 with a ring 20. Rings 19 and 20 press the bag 18 and simultaneously seal it against the core box 2 and the rod 13. The bag 18 has a rigid ring 18a in its upper part which acts as a guide during the contraction and expansion of the bag 18. The core box 2 is finished at the top with a cap. 21, directly below which there is a cover 22 sealed to the core 2 by a seal 23 and to the rod 13 by a seal 24. Cap 21 is attached to the core 2. Slightly below cover 22, a socket 25 is attached to the core 2, which serves to connect the stand to the air or emulsion network by means of a gun tip 26. This tip is sealed in the socket 25 by a seal 26a. Locks 26b protect the tip 26 against unintentional slipping out of the socket under the influence of compressed air or oil-water emulsion. The rod 13 has a socket 13a in its upper part to accommodate the tip 27a of the arm 27. This arm, mounted on an axis 28, is used to rip the prop. A sleeve 29 is mounted on the cylinder 1 to guide the core 2 in the upper part of the cylinder 1. A seal 30 is placed in the sleeve 29 to protect the prop against dirt from entering its interior. The version of the universal hydraulic prop shown in Fig. 2 has a slightly different design. Instead of the bag 18, a piston 31 is used, sealed against the core 2 with seals 32 and 33 and against the rod 13 with seals 34 and 35. These double-sided seals prevent air or oil-water emulsion from passing from space A to space B and, conversely, prevent oil from leaking from space B to space A. The seals 32, 33, 34 and 35 are protected against undesirable slipping off the piston 31 by means of ring covers 36 and 37. The ring covers 36 and 37 are attached to the piston 31 by means of screws 38 and 39. The universal hydraulic stand described above operates in in the following manner. To support the mine roof, we place the stand with the bottom of cylinder 1 on the floor and insert the nozzle 26 of the gun into the socket 25, which connects the stand to the compressed air network or to the network supplying the pressurized oil-water emulsion. After mounting the gun in the socket 25, we turn the gun cock using the bolts 26b to the position providing direct connection between the network and space A of the stand. The compressed air (or pressurized oil-water emulsion) now enters space A and exerts pressure on the upper wall of the bag 18, stiffened by the ring 18a. This wall, in turn, presses on the oil, which tightly fills the entire interior of the bag 18. Under the influence of this pressure, the spring 8 of the robber valve deflects, and the ball 9 moves away from the plate 10, opening the flow path for the oil contained in space B, i.e. in the interior of the bag 18. The oil from space B now flows through holes 11a and 11b of the guide 11, then through hole 10a in the plate 10 and hole 3a in the piston 3 into the space C of the stand, causing the core 2 to slide out together with the piston 3 from the cylinder 1. During the slide out of the core, the upper wall of the bag 18 together with the ring 18a moves downwards. Once the cap 21 rests on the ceiling, the pressure in spaces A, B, and C increases, providing the stand with initial support. Once the appropriate initial support is achieved, the gun cock is turned to the position that closes the supply of compressed air (or oil-water emulsion) from the network. In this position, space A of the stand is connected to the atmosphere through the gun. The pressure in spaces A and B drops rapidly, and spring 8 presses ball 9 against seat 10, maintaining the pressure in space C, providing the stand with initial support. Then, the gun tip 26 is pulled out of the socket 25. When the pressure of the rock mass on the prop exceeds the permissible value in space C, the pressure increases excessively, as a result of which the relief valve spring deflects and the ball 4 opens the hole 3b in the piston 3. The oil from space C now flows out through holes 3b and 3c into space B, and the core 2 together with the piston 3 is extended into the cylinder 1. After the pressure of the rock mass on the prop decreases to a value equal to its working load-bearing capacity, the spring 5 presses the ball 4 into the hole 3b and the slide of the prop decreases. To break out the prop and pull it out from under the roof, we turn the arm 27 using the axis 28. The tip 27a then presses on the rod 13, and the needle 13b pushes the ball 9 away from the seat 10. The oil from space C flows out rapidly through holes 3a, 11b and 11a into space C, while the core 2 together with the piston 3 quickly slides into the cylinder 1. The compressed air (or oil-water emulsion) in space A escapes through the seat 25 outside the stand. The slid-down stand is pulled out from under the ceiling. The stand variant shown in Fig. 2 operates in such a way that after supplying compressed air (or oil-water emulsion) to space A of the stand, the piston 31 10 15 20 25 begins to move downwards, forcing oil from space B to space C. During the movement of the stand, after the needle 13b pushes the ball 9 away from the plate 10, the pressure in spaces B and C is equal to the weight of the core 2 with its connected elements divided by the inner surface of the cylinder 1. This pressure causes the piston 31 to move upwards and the oil to flow from space C to space B of the stand. PL PL PL