ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ

Полезная модель относится к горному делу и предназначена для создания шахтных гидравлических стоек механизированных крепей очистных забоев шахт.
Известна стойка, которая состоит из цилиндра, образованного путем посадки внешней трубы на внутреннюю трубу. На наружной поверхности внутренней трубы или на внутренней поверхности наружной трубы выполнены пазы, концы (устья) которых объединены, например, кольцевой проточкой. Пазы могут быть выполнены методом фрезерования или оставляться на поверхности при прокатке. Форма пазов выбирается такой, чтобы обеспечить минимальный коэффициент концентрации напряжений. Количество пазов определяется необходимой скоростью раздвижки. При посадке труб пазы замыкаются гладкой стенкой второй трубы, образуя каналы. В стенках труб создаются предварительные напряжения, по знаку противоположные рабочим. Шток состоит из наружной гладкой трубы и внутренней трубы, на наружной поверхности которой выполнены пазы. Устья пазов соединены, например, за счет того, что при натяге концы труб не доводятся до днища или упорного буртика. Стойка имеет плунжер с двумя каналами. Вставленный в шток плунжер образует штоковую и поршневую полости. Вставленный в цилиндр шток образует штоковую полость и поршневую полости, общую с поршневой полостью штока [АС №972125, 1982].
Недостатком стойки является сложность конструкции, сложность технологии изготовления, недостаточная надежность и безопасность в эксплуатации.
Известна гидростойка которая состоит из цилиндра в котором перемещается поршень, состоящий из верхней и нижней частей, с выдвижным штоком, распределительного блока, редукционного клапана 6, установленного в сливном трубопроводе для снижения ударной нагрузки в магистральной системе. В верхней части стойки расположен клапан высокой пропускной способности с отверстиями для сброса избыточного объема жидкости.
Верхняя и нижняя части, поршня выполнены с внутренними поверхностями и соответственно, обращенными друг к другу и предназначенными для создания в камере высокого давления кумулятивного эффекта при отражении от них. ударных волн. С этой целью поверхностям и поршня придаются формы поверхностей, образованных вращением кривых второго и высшего порядка.
Нижняя часть поршня выполнена подвижной и опирается на демпферное устройство, состоящее из подвижного и неподвижного цилиндров, герметично входящих друг в друга, пространство между которыми заполняется газом (например, азотом) под давлением, несколько превышающим давление жидкости при номинальной нагрузке на стойку.
Движение подвижного цилиндра демпферного устройства при разгрузке ограничивается упорами. В основании демпферного устройства имеется приспособление для контроля давления газа и подзарядки.
Демпферное устройство снижает давление жидкости от первоначального импульса ударной нагрузки за счет увеличения объема поршневой полости и возвращает выдвижную часть стойки в положение, близкое к исходному.
Верхняя часть поршня соединена с выдвижным штоком, в котором выполнена полость в виде конуса, предназначенного для вывода жидкости из поршневой полости гидростойки в камеру клапанов через цилиндрическую насадку. Выполнение полости конусообразной формы обеспечивает высокий скоростной напор для снижения инерционности срабатывания клапана. Цилиндрическая форма насадки позволяет увеличить расход жидкости [АС №685837, 1979].
Недостатком гидростойки является сложность конструкции, сложность технологии изготовления, недостаточная надежность и безопасность в эксплуатации.
Техническим результатом является упрощение конструкции и технологичности, повышение надежности и безопасности стойки шахтной крепи в эксплуатации.
Указанный результат достигается тем, что в качестве стойки шахтной крепи предлагается использовать гидравлическую стойку, имеющую механические фиксаторы с гидроприводом, которые позволяют фиксировать шток в рабочем, выпущенном положении.
Гидравлическая стойка состоит из корпуса 1, штока 2 со специальными прорезями для фиксаторов, поршня 3 с уплотнениями 4, штуцера 5, уплотнения нижнего узла поршня 6, узла крепления 7, 18, фасонной шайбы 8, которая фиксирует узел крепления, сферического шарнира 9, крышки 10 (фиг. 1). В шток с помощью резьбы вворачивается хвостовик 17, со сферическим шарниром 18 (фиг. 2). Болтовыми соединениями 24, 25 к корпусу 1 и хвостовику штока 17 крепятся опоры верхняя 19, нижняя 20 (фиг. 2, 3).
Сферические шарниры служат для ликвидации возможных перекосов при установке стойки, устойчивого ее крепления.
К корпусу стойки, болтами (фиг. 1, 2) крепятся два гидроцилиндра 21, 22 с фиксаторами. Гидроцилиндры состоят из корпуса 12, фиксатора 11, крышки 13, пружины 14, поршня фиксатора с уплотнениями 15, штуцера 16 (фиг. 1). Штуцеры двух цилиндров соединены между собой трубопроводом 23 (фиг. 3), гидравлическое масло в трубопровод 23 поступает по гидравлическому рукаву 26.
Гидравлическая стойка шахтной крепи работает следующим образом. Для выдвижения штока и подъема верхней стойки, рабочая жидкость, под давлением, через штуцер 5 подается в подпоршневую полость под штоком. В полости начинает возрастать давление, при этом шток цилиндра вместе с верхней опорой начинает выдвигаться из корпуса 1. При движении штока 2 фиксаторы 11 не препятствуют его выдвижению, которые под действием пружин 10, всегда занимают место в прорезях штока 2.
Для уборки штока, опускания стойки, давление через штуцер 16 подается в подпоршневую полость фиксаторов 11. Преодолевая сопротивление пружин 10 фиксаторы 11 начинают сдвигаться влево (вправо), фиксаторы 11 выходят из специальных прорезей штока 2, шток 2 освобождается и начинает опускаться вместе с верхней опорой 19.
В случае аварийной ситуации, разгерметизации гидропривода, например из-за разрушения гидравлического шланга, фиксаторы которые займут место в прорезях на штоке 2, то есть не дадут штоку опуститься, дальнейшее развитие опасной ситуации не произойдет.
Источники информации:
А.С. №972125, кл. 3 E21D 15/44, опублик. 17.11.1982, бюл. №41.
А.С .№685837, кл. 2 E21D 23/04, опублик. 15.09.1979, бюл. №34.