RU2131039C1

RU2131039C1 - Hydraulic drive of powered support unit

Info

Publication number: RU2131039C1
Application number: RU98105228A
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Казак; Н.Г. Жучкова; В.К. Демин
Original assignee: Тульский государственный университет
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-05-27

Abstract

FIELD: mining; applicable in powered complexes and units for winning of minerals. SUBSTANCE: hydraulic drive has return and pressure lines, hydraulic prop, hydraulic unit including single-action pilot controlled check valve and safety valve, ram, hydraulic control valves, control members and additional hydraulic line. The latter is connected from one side via additional safety valve with return hydraulic line and via additional hydraulic control valve, with pressure hydraulic line, and plugged from the other side. Safety valve of hydraulic unit has movable seat and its outlet is connected with additional hydraulic line to which hydropneumatic accumulators are connected. EFFECT: reduced power consumption in operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к очистным комплексам и агрегатам для выемки полезных ископаемых. The invention relates to the mining industry, and in particular to treatment plants and aggregates for the extraction of minerals.

Известна гидросистема гидростойки с вынесенным демпфирующим устройством [1] , состоящая из гидростойки, предохранительных клапанов гидростойки, мультипликатора давления и гидропневмоаккумулятора. Такая конструкция обеспечивает требуемую величину начального распора, минимальную просадку штока при динамическом режиме нагружения, позволяет снизить величину превышения максимального давления над нормальным, уменьшая скорость нарастания давления и время нахождения элементов поршневой полости под давлением, превышающим номинальное. A known hydraulic system of a hydraulic stand with a remote damping device [1], consisting of a hydraulic stand, safety valves of a hydraulic stand, a pressure multiplier and a hydraulic accumulator. This design provides the required value of the initial expansion, the minimum subsidence of the rod under dynamic loading conditions, allows you to reduce the excess of the maximum pressure over normal, reducing the pressure rise rate and the residence time of the elements of the piston cavity under pressure exceeding the nominal.

Недостатком этой системы, включающей гидропневмоаккумуляторы, является то, что гидропневмоаккумулятор не предназначен для возврата накопленной в нем энергии в гидросистему для проведения рабочих операций гидростойки, а только выполняет функцию демпфера при резком возрастании давления в гидростоке. The disadvantage of this system, including hydropneumatic accumulators, is that the hydropneumatic accumulator is not designed to return the energy accumulated in it to the hydraulic system for carrying out the hydrostatic operation, but only acts as a damper with a sharp increase in pressure in the hydraulic drain.

Известен гидропривод секции механизированной крепи ОКП [2], содержащий сливную и напорную гидролинии, гидростойку, снабженную гидроблоком, включающим гидрозамок одностороннего действия и предохранительный клапан, слив которого соединен со сливной гидролинией, гидродомкрат передвижки, гидрораспределители, элементы управления. Known hydraulic section section mechanized support OKP [2], containing a drain and pressure hydraulic lines, a hydraulic stand equipped with a hydraulic unit, including a one-way hydraulic lock and a safety valve, the drain of which is connected to a drain hydraulic line, a hydraulic jack, control valves, control elements.

Недостатком данного гидропривода секции механизированной крепи является то, что дополнительная энергия, которая появляется в рабочей жидкости в гидростойке с ростом горного давления, через предохранительный клапан сбрасывается в сливную гидролинию. The disadvantage of this hydraulic actuator of the lining section is that the additional energy that appears in the working fluid in the hydraulic stand with increasing rock pressure is discharged through the safety valve into a drain hydraulic line.

Задачей предлагаемого изобретения является создания энергосберегающего гидропривода секции механизированной крепи. The task of the invention is the creation of an energy-saving hydraulic drive section of a powered roof support.

Поставленная задача решается таким образом, что в гидроприводе секции механизированной крепи, содержащем сливную и напорную гидролинии, гидростойку, снабженную гидроблоком, включающим гидрозамок одностороннего действия и предохранительный клапан, гидродомкрат передвижки, гидрораспределители, элементы управления, введена дополнительная гидролиния, которая с одной стороны через дополнительный предохранительный клапан подключена к сливной, а через дополнительный гидрораспределитель к напорной гидролинии, заглушена с другой стороны, а предохранительный клапан гидроблока снабжен подвижным седлом, и выход его соединен с дополнительной гидролинией, в которую включены гидроаккумуляторы. The problem is solved in such a way that in the hydraulic drive of the mechanized roof support section containing a drain and pressure hydraulic lines, a hydraulic stand equipped with a hydraulic unit including a single-acting hydraulic lock and a safety valve, a moving hydraulic jack, control valves, control elements, an additional hydraulic line is introduced, which on the one hand through the additional the safety valve is connected to the drain, and through an additional directional valve to the pressure hydraulic line, it is muffled on the other hand, and the valve body safety valve is equipped with a movable seat, and its outlet is connected to an additional hydraulic line, which includes accumulators.

Сущность данного изобретения поясняется чертежом, где изображен гидропривод секции механизированной крепи, который содержит напорную гидролинию 1, соединенную через обратный клапан 2 с насосной станцией, и сливную гидролинию 3. Гидрораспределителем 4 к ним подключена гидростойка 5, снабженная гидрозамком 6 одностороннего действия и предохранительным клапаном 7 с подвижным седлом. Выход предохранительного клапана 7 гидростойки 5 соединен с дополнительной гидролинией 8, один конец которой через дополнительный предохранительный клапан 9 соединен со сливной гидролинией 3, а другой конец заглушен. В дополнительную гидролинию 8 включены гидроаккумуляторы 10, распределенные вдоль нее. Дополнительная гидролиния 8 соединена с напорной гидролинией 1 через дополнительный гидрораспределитель 11. Гидродомкрат передвижки 12 через гидрораспределитель 13 соединен с гидролиниями 1 и 2. The essence of this invention is illustrated by the drawing, which shows the hydraulic section of the powered lining, which contains a pressure line 1 connected through a check valve 2 to the pump station, and a drain line 3. A hydraulic stand 4 is connected to them with a hydraulic stand 5, equipped with a one-way hydraulic lock 6 and a safety valve 7 with a movable saddle. The output of the safety valve 7 of the hydraulic rack 5 is connected to an additional hydraulic line 8, one end of which through an additional safety valve 9 is connected to a drain hydraulic line 3, and the other end is plugged. An additional hydraulic line 8 includes accumulators 10 distributed along it. An additional hydraulic line 8 is connected to the pressure hydraulic line 1 through an additional hydraulic distributor 11. The hydraulic jack of the movement 12 through the hydraulic distributor 13 is connected to the hydraulic lines 1 and 2.

Гидропривод секции механизированной крепи работает следующим образом. The hydraulic section of the powered lining works as follows.

Распор гидростойки 5 и передвижка секции механизированной крепи гидроцилиндром передвижки 12 производится рабочей жидкостью, подаваемой от насосной станции по гидролиниям 1 и 3 через гидораспределители 4 и 13. Односторонний гидрозамок 6 фиксирует поршень гидростойки 5 в выбранном положении при отключении гидрораспределителя 4. При этом гидролиния 8 отключена от насосной станции гидрораспределителем 11. При возрастании горного давления в поршневой полости гидростойки 5 повышается давление рабочей жидкости и при достижении максимальной величины происходит открытие запорного элемента предохранительного клапана с подвижным седлом 7 и жидкость из поршневой полости гидростойки 5 поступает по гидролинии 8 в гидроаккумуляторы 10, заряжая их. При этом дополнительный предохранительный клапан 9 закрыт и не пропускает жидкость в сливную гидролинию 3. Плавающее седло предохранительного клапана 7 обеспечивает открытие запорного элемента при постоянном значении максимального давления рабочей жидкости в поршневой полости гидростойки 5 в условиях изменения давления в гидролинии 8 в пределах от минимального до максимального давления зарядки гидропневмоаккумуляторов рабочей жидкостью. Запасенная в гидропневмоаккумуляторах 10 потенциальная энергия при переключении дополнительного гидрораспределителя 11 возвращается через напорную гидролинию 1 и гидрораспределители 4 и 13 в поршневую полость гидростойки 5 для совершения распора крепи или в гидродомкрат передвижки 12 для передвижки секции крепи. Spread the hydraulic stand 5 and move the section of the powered roof support with the hydraulic cylinder of the shift 12 is carried out by the working fluid supplied from the pumping station via hydraulic lines 1 and 3 through the hydraulic valves 4 and 13. The one-way hydraulic lock 6 fixes the piston of the hydraulic stand 5 in the selected position when the hydraulic valve 4 is turned off. from the pumping station by the hydraulic distributor 11. When the mountain pressure in the piston cavity of the hydraulic stand 5 increases, the pressure of the working fluid increases and when the maximum value is reached In order to open the valve, the shut-off element of the safety valve with a movable seat 7 opens and the liquid from the piston cavity of the hydraulic stand 5 enters along the hydraulic line 8 into the hydraulic accumulators 10, charging them. In this case, the additional safety valve 9 is closed and does not allow fluid to flow into the drain line 3. The floating seat of the safety valve 7 provides the opening of the shut-off element at a constant value of the maximum pressure of the working fluid in the piston cavity of the hydraulic stand 5 under conditions of a change in pressure in the hydraulic line 8 from the minimum to the maximum pressure charge hydropneumatic accumulators working fluid. The potential energy stored in the hydraulic accumulators 10 when switching the additional directional control valve 11 is returned through the pressure line 1 and the directional control valves 4 and 13 to the piston cavity of the hydraulic stand 5 to make the lining support or to the hydraulic jack of the movement 12 to move the support section.

В процессе эксплуатации существующих механизированных крепей каждая гидростойка испытывает возрастающее горное давление, под действием которого в поршневой полости гидростойки пропорционально возрастает давление рабочей жидкости. При достижении предельного значения давления, которое существенно превышает давление при распоре перекрытия, гидростойка начинает работать в режиме постоянного сопротивления за счет периодического сброса части рабочей жидкости через предохранительный клапан в сливную гидролинию. Таким образом, под действием горного давления пород кровли гидростойка переходит в насосный режим работы. Однако при этом энергия рабочей жидкости, накопленная в поршневой полости гидростойки, расходуется бесполезно. During the operation of the existing mechanized supports, each hydrostand undergoes increasing rock pressure, under the influence of which the working fluid pressure proportionally increases in the piston cavity of the hydrostand. Upon reaching the pressure limit value, which significantly exceeds the pressure during expansion span, the hydraulic stand begins to work in the constant resistance mode due to the periodic discharge of part of the working fluid through the safety valve into the drain hydraulic line. Thus, under the influence of rock pressure of the rocks of the roof, the hydrostand goes into the pump mode of operation. However, in this case, the energy of the working fluid accumulated in the piston cavity of the hydraulic stand is spent uselessly.

Создание энергосберегающего гидропривода секции механизированной крепи заключается в использовании принципа обратимости объемных гидравлических машин (гидростоек), периодического характера их работы в режиме гидронасосов под действием горного давления, а также применение гидропневмоаккумуляторов для накопления потенциальной энергии рабочей жидкости, а именно в направлении рабочей жидкости, обладающей потенциальной энергией из гидростойки гидропневмоаккумуляторы, с последующим использованием ее при выполнении операции распора гидростойки или передвижка секции крепи. The creation of an energy-saving hydraulic drive of the powered roof section consists in using the principle of reversibility of volumetric hydraulic machines (hydraulic stands), the periodic nature of their operation in the mode of hydraulic pumps under the influence of rock pressure, as well as the use of hydraulic accumulators to accumulate potential energy of the working fluid, namely, in the direction of the working fluid with potential hydropneumatic accumulators with energy from a hydraulic stand, with its subsequent use during a thrust operation idrostoyki or shifting support frame.

Предлагаемое введение в гидропривод секции механизированной крепи дополнительных элементов позволяет обеспечить возврат дополнительной энергии, появившийся в гидросистемах в момент проявления повышенного горного давления и накопленной в гидропневмоаккумуляторах, в гидросистему механизированной крепи для совершения полезной, связанной с распором гидростойки или передвижкой секции крепи, что позволяет снизить затраты энергии при эксплуатации гидропривода механизированных крепей очистных комплексов. The proposed introduction to the hydraulic drive of the section of mechanized support for additional elements allows for the return of additional energy that appeared in the hydraulic systems at the time of manifestation of increased rock pressure and accumulated in the hydropneumatic accumulators to the hydraulic system of the powered support for making useful support associated with the expansion of the hydraulic stand or the movement of the support section, which reduces the cost of energy during operation of the hydraulic drive of mechanized supports of treatment plants.

Список литературы:
1. Степанов В.М. Обоснование технологических и конструктивных параметров гидрофицированных крепей на основе обеспечения надежности их работы. Дис. на соиск. уч. степ. д.т.н. Тула, 1994, с.254-256.List of references:
1. Stepanov V.M. Justification of technological and design parameters of hydroficated supports based on ensuring the reliability of their work. Dis. for a job. student step. Doctor of Technical Sciences Tula, 1994, p. 254-256.

2. Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах /Под ред. Б.Ф.Братченко. -М.: Недра, 1977, с. 360 и 361. 2. Complex mechanization and automation of sewage treatment in coal mines / Ed. B.F. Bratchenko. -M .: Nedra, 1977, p. 360 and 361.

Claims

A hydraulic actuator of a mechanized roof support section containing a drain and pressure hydroline, a hydraulic stand equipped with a hydraulic unit including a one-way hydraulic lock and a safety valve, a hydraulic jack, a hydraulic distributor, control elements, characterized in that the hydraulic actuator is equipped with an additional hydraulic line, which is connected on one side via an additional safety valve to the drain, and through an additional control valve to the pressure hydraulic line, it is muffled from the other side, and protect ny the hydraulic valve is provided with a movable seat and its output connected to a further hydraulic line, which includes gidropnevmoakkumulyatory.