Шахтная гидростойка индивидуальной крепи

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к индивидуальным гидравлическим стойкам (ГС) для крепления очистных выработок. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности ГС путем уменьшения вероятности разгерметизации ее рабочей полости высокого давления и упрощения конструкции. Шахтная ГС содержит корпус, установленный в нем плунжер 2 и несущую головку. Последняя выполнена в виде концентрично расположенных относительно друг друга к продольной оси ГС обоймы 3 с внутренним кольцевым выступом 4 и цилиндрической опоры (ЦО) 5, имеющей снизу уплотняющий патрубок. Ня участке сопряжения с уплотняющим патрубком ЦО 5 имеет кольцевой заплечик 9. На ободе обоймы 3 размещены фиксирующие щипы 7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)S Е 21 D 15/44

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ . КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J6 (21) 4605715/03 (22) 15.11.88 (46) 15.01,91. 6 юл. % 2 (71) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) Н.Ф.Гордиенко, Е,П.Мухин, А.П.Ведерников и Н.И.Шустрое (53) 622.284,54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 381781, кл. Е 21 О 15/44, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 1326735, кл. Е 21 О 15/44, 1986. (54) ШАХТНАЯ ГИДРОСТОЙКА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КРЕПИ (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к индивидуальным гидравличе. Ж 1620636 А1 ским стойкам (ГС) для крепления очистных выработок. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности ГС путем уменьшения вероятности разгерметизации ее рабочей полости высокого давления и упрощения конструкции. Шахтная ГС содержит корпус, установленный в нем плунжер 2 и несущую головку. Последняя выполнена в виде концентрично расположенных относительно друг друга к продольной оси ГС обоймы 3 с внутренним кольцевым выступом 4 и цилиндрической опоры (ЦО) 5, имеющей снизу уплотняющий латрубок. На участке сопряжения с уплотняющим патрубком ЦО

5 имеет кольцевой заплечик 9. На ободе обоймы 3 размещены фиксирующие щипы 7

1620636

Изобретение относится к горному делу, а именно к индивидуальным гидравлическим стойкам для крепления очистных выработок, Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности гидростойки путем уменьшения вероятности рЭзгерметизации ее рабочей полости высокого давления и упрощения конструкции.

На фиг,1 изображена гидростойка, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1; нэ фиг.З вЂ” вид Б на фиг.1.

Шахтная гидростойка индивидуальной крепи содержит корпус 1, установленный в нем плунжер 2, несущую головку, выполненную в виде концентрично расположенных относительно друг друга к продольной оси гидростойки обоймы 3 с внутренним кольцевым выступом 4 и цилиндрической опоры

5, имеющей снизу уплотняющий патрубок 6, герметично сопряженный с внутренней поверхностью плунжера 2.

На ободе обоймы 3 размещены фиксирующие шипы 7 для крепления верхняка (не показан), а сам обод обоймы 3 закреплен на наружной поверхности плунжера 2 при помощи соединительного замка 8, Цилиндрическая опора 5 на участке сопряжения ее с уплотняющим патрубком 6 имеет кольцевой заплечик 9, контактирующий с торцом плунжера 2, и прижата к нему внутренним кольцевым выступом 4. Сверху цилиндрической опоры 5 расположен рабочий участок 10, выполненный в виде прямого конуса с верхней плоской поверхностью 11 диаметром D.

Плоскость (показана пунктиром) основания этого конуса выполнена проходящей над верхней поверхностью кольцевого выступа 4 обоймы 3, верхняя поверхность обода которой выполнена с наклоном в сторону его периферии. Между боковыми поверхностями цилиндрической опоры 5 и внутреннего кольцевого выступа 4, а также между смежными боковыми поверхностями кольцевого зэплечика 9 и обода обоймы 3 предусмо ены соответственно кольцевые зазоры 12 и 13. Герметичность внутренней полости 12 плунжера 2, сообщенной с рабочей полостью 14 гидростойки, обеспечивадля крепления верхняка, а сам обод обоймы

3 закреплен на наружной поверхности плунжера 2 соединительным замком 8, Верхняя поверхность обоймы 3 выполнена с наклоном в сторону его периферии. При распоре рабочая жидкость подается в ГС и действует нэ плунжер 2 и уплотняющий патрубок, в

45 результате чего плунжер 2 выдвигается.

Осевое усилие, действующее на- уплотняющий патрубок, воспринимают обойма 3 и замок 8 через кольцевой заплечик 9 до момента контакта ГС с кровлей пласта. При этом ЦО 5 воспринимает продольную нагрузку. 3 ил. ется при помощи уплотнительного узла 15, расположенного на наружной уплотняющей поверхности патрубка 6, Гидростойкэ работает следующим образом, При распоре рабочая жидкость подается в гидростойку через загрузочное устройство (не показано), действует йа плунжер 2 и уплотняющий патрубок 6, в результате чего. плунжер 2 выдвигается. Осевое усилие, действующее при этом на уплотняющий патрубок 6, воспринимают обойма 3 и замок 8 через кольцевой заплечик 9 до момента контакта гидростойки с кровлей пласта.

После распора гидростойки между боковыми породами пласта и по мере опускания кровли давление жидкости во внутренней полости 14 возрастает до заданной величины, когда патрубок 6 воспринимает максимальное гидравлическое усилие, а плоская поверхность 11 цилиндрической опоры 5 — максимальную нагрузку, действующую со стороны кровли пласта. Обе силы, равные по величине и противоположные по направлению, действуют вдоль продольной оси гидростойки, не нарушая равновесного состояния цилиндрической опоры 5 с уплотняющим патрубком 6.

Однако в реальных условиях эксплуатации на гидростойку кроме продольных сил действуют поперечные силы, которые возникают вследствие смещения пород кровли, проявления динамических нагрузок в процессе осадок кровли, наличия неровностей кровли и почвы пласта, деформации пород и других факторов. В таких условиях возникающие поперечные силы через верхняк и фиксирующие шипы 7 передаются на обод обоймы 3, минуя цилиндрическую опору 5.

При этом кольцевые зазоры 12 и 13 не допускают контакта цилиндрических поверхностей опоры 5 и обоймы 3 при возможной люфтовой игре последней в соединении с плунжером 2, что позволяет локализовать действие поперечных сил в пределах только обода обоймы 3. Наличие указанных зазоров облегчает также монтажно-демонтажные работы.

1620636

При угловых перемещениях верхняка относительно плоской поверхности 11 цилиндрической опоры 5 на гидростойку действует внецентренная сила, эксцентриситет приложения которой ограничен заданным 5 диаметром D. Размер этого диаметра выбран, исходя из требуемых пределов допускаемых напряжений в элементах гидростойки при продольном ее изгибе, а также иэ необходимости разгрузки патрубка 6 от 10 действия каких-либо боковых сил. Наличие наклонной верхней поверхности обода обоймы 3 и расположение внутреннего кольцевого выступа 4 ниже конусной поверхности 11 рабочего участка 10 ци- 15 линдрической опоры 5 исключагог воэможность контакта обода обоймы 3 с верхняком при его угловых перемещениях, что предотвращает появление недопустимого по величине эксцентриситета 20, приложения нагрузки на гидростойку и нарушение раздельной работы обособленных элементов несущей головки гидростойки, Положительный эффект заключается в обеспечении возможности работы обособ- 25 ленных элементов несущей головки гидростойки, когда цилиндрическая опора воспринимает только продольную нагрузку, действующую со стороны кровли пласта, в то время как обойма служит для крепления 30 верхняка и воспринимает поперечные нагрузки. действующие на ее фиксирующие шипы, что позволяет разгрузить уплотняющий патрубок от действия боковых сил, уменьшить случаи деформации стенки плун- 35 жера в зоне уплотнительного узла, уменьшить вероятность разгерметизации рабочей полости гидростойки даже в экстремальных условиях R>< ° -". нне)о ее нагружения и, в конечном результате, повысить уровень эксплуатационной надежности гидростойки в процессе работы и увеличить срок ее; испольэовать при изготовлении обоймы с фиксирующими шипами способ литья в землю, упрощающий изготовление несущей головки гидростойки в целом.

Формула изобретения

Шахтная гидростойка индивидуальной крепи, содержащая корпус с кольцевой выточкой, плунжер, обойму, внутри которой установлена несущая головка, имеющая снизу уплотняющий патрубокдля герметизации внутренней полости плунжера, а сверху — фиксирую цие шипы для крепления верхней крепи, цилиндрическую опору, имеющую рабочий участок. выполненный в виде усеченного конуса, кольцевой заплечик и уплотнение, установленное в кольцевой выточке корпуса для герметизации его полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности гидростойки путем уменьшения вероятности разгерметизации ее рабочей полости высокого давления и упрощения конструкции, обойма выполнена с внутренним кольцевым выступом для прижатия к торцу плунжера кольцевого заплечика, который выполнен на сопряжении уплотняющего патрубка с цилиндрической опорой, причем фиксирующие шипы размещены на ободе обоймы, плоскость основания усеченного конуса рабочего участка цилиндрической опоры расположена над верхней поверхностью кольцевого выступа обоймы, а верхняя поверхность обода обоймы выполнена с наклоном в сторону ее периферии.

1620636 дОИ

ФАЗ

Составитель И.Пискунова

Техред М,Моргентал Корректор М,Демчик

Редактор И,Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г . Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4228 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5