КОНТРОЛЬНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к креплению горных выработок, и в частности к конструкции крепи с регулируемым режимом работы.
Известна конструкция крепи вертикального ствола с регулируемым режимом работы, патент №2433269 (Патент на изобретение RU №2433269 С2, МПК E21D 5/11. Конструкция крепи вертикальных стволов с регулируемым режимом работы / Страданченко С.Г., Масленников С.А., Шинкарь Д.И. заявитель и патентообладатель ШИ (Ф) ГОУ ВПО ЮРГТУ(НПИ). №2009142187/03; заявлено 16.11.2009; опубл. 27.05.2011. Бюл. №15.), включающая контрольно-регулирующие элементы. Они крепятся в теле металлической обечайки и представляют собой клапан, обеспечивающий полную гидроизоляцию при давлении воды менее давления - сброса и пропускающие воду после его достижения. Основными требованиями к конструкции контрольно-регулирующего элемента являются: надежность, простота, возможность быстрого изменения величины давления - сброса, низкая стоимость, ремонтопригодность и возможность замены рабочего элемента. Из известных устройств наиболее полно соответствует предъявляемым требованиям предохранительный клапан, описанный в а.с. SU №213748 (А.с. SU №213748, МПК E21D 5/00. Предохранительный клапан / Пекер Л.И., Мартынов Б.В., Белов Н.П. и др.; заявитель и патентообладатель Подмосковный государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт горного машиностроения. №1044898/22-3; заявлено 20.12.65; опубл. 25.05.1976. Бюл. №19.), он принят в качестве прототипа. Предохранительный клапан состоит из корпуса с подклапанным отверстием, эластичного уплотнительного кольца, обеспечивающего герметичность золотника в отверстии резьбовой пробки, сливной и напорной полости фильтра, ввернутого в резьбовую пробку, золотника, подпружиненного через шарик и толкатель стальной пружиной.
Основным недостатком прототипа является низкая долговечность, обусловленная наличием упругого металлического элемента - стальной пружины, подвергающейся действию коррозии. Как известно, сталь корродирует под воздействием шахтной воды со скоростью 0,02-0,2 мм в год. В агрессивной среде этот процесс происходит еще интенсивнее. Разрушение или снижение упругих свойств пружины ведет к нарушению работы клапана и выходу его из строя.
Задачей полезной модели является создание контрольно-регулирующего клапана, предназначенного для использования в крепи с регулируемым режимом работы.
Техническим результатом является повышение долговечности и надежности работы контрольно-регулирующего клапана.
Поставленная задача решается путем замены стальной пружины на толстостенную трубку из базальтопластика, а также тем, что эластичное уплотнительное кольцо располагают во внутренней кольцевой канавке толкателя, а на наружной части корпуса нарезают резьбу для гайки.
Предлагаемая конструкция контрольно-регулирующего клапана изображена на фигуре и включает корпус (поз.1) с резьбой для гайки (поз.2), верхнюю камеру (поз.3), регулирующую гайку (поз.4), упругий элемент (поз.5), толкатель (поз.6), эластичное уплотнительное кольцо (поз.7), размещаемое в кольцевой канавке толкателя, шарик из полимерного материала (поз.8).
При превышении давлением воды в закрепном пространстве определенной величины толкатель смещается по оси в сторону регулирующей гайки, деформируя при этом упругий элемент. После сброса воды давление снижается, и толкатель движется в обратном направлении. В первую очередь корпуса клапана касается эластичное уплотнительное кольцо. Задавливаемое между корпусом и толкателем оно деформируется, образуя водонепроницаемое соединение. Дальнейшему продвижению толкателя вперед препятствует шарик, упирающийся в края отверстия в корпусе. Таким образом, просачиванию воды через клапан в закрытом положении препятствует двойная гидроизоляция (перекрытие шариком отверстия в корпусе клапана и создаваемая деформируемым эластичным уплотнительным кольцом).
Монтаж предложенной конструкции осуществляется следующим образом. Корпус клапана (поз.1) вставляется в стальной лист крепи перед его установкой и закрепляется гайкой (поз.2). После завершения крепления ствола на всю глубину или его участка в водоносных породах на корпус навинчивается верхняя камера (поз.3), в которую последовательно помещается толкатель с шариком и эластичным уплотнительным кольцом, упругий элемент и далее ввинчивается регулирующая гайка.
Долговечность конструкции обеспечивается изготовлением упругого элемента и шарика из полимерных материалов, например, базальтопластика, не подвергающихся коррозии и не взаимодействующих с агрессивными шахтными водами.