книги из ГПНТБ / Гидрофицированная крепь очистных выработок

t'­

as

о

с .

о

а .

о

а

О)

h-

О

£

Через отверстие 3, сверление 5, внутреннюю полость А трубы штока и каналы 6 рабочая жидкость попадает в штоковую полость Б гидродомкрата.

Подвод жидкости в поршневую полость гидродомкрата осущест­ вляется через отверстие 4, сверление и канал вваренной внутрь тру­ бы штока трубки 7 с диафрагмой 8. Такая конструкция подвода рабочей жидкости хотя и несколько усложняет конструкцию гидро­ домкрата, однако упрощает гидромагистрали, а главное, увеличи­ вает их надежность в эксплуатации за счет сокращения применения наиболее уязвимых элементов гидромагистрали — гибких рукавов с их концевыми заделками.

Гидродомкрат передвижения секций крепи МК-97 — двусторон­ него действия, поршневой, одноштоковый, одинарной раздвижности (рис. 97). Особенностью конструкции является то, что он служит для взаимного передвижения секций комплектной крепи, не имею­ щих связи с конвейером, как это принято в случае агрегатированных крепей.

В связи с этим одна половина секции крепи соединена со што­ ком 4 своими рессорами, закрепленными в двух проушинах 1, при­ варенных к трубе 2, скрепленной, в свою очередь, с корпусом 3 блока управления.

Вторая половина секции крепи, рессоры которой закреплены в двух проушинах 5, соединяется с цилиндром 6 гидродомкрата.

Шток выполнен сварным, состоящим из четырех основных эле­ ментов: головок передней 7 и задней 8, трубы 9 штока и вваренной трубки 10, через канал которой осуществляется подвод рабочей жидкости в поршневую полость.

Поршень 11 штока выполнен съемным и закреплен на штоке с помощью разрезного кольца 12, закрытого шайбой 13, удержива­ ющейся пружинным кольцом 14.

Конструктивное исполнение всех гидродомкратов для вспомога­ тельных целей (для поворота консольных козырьков, ориентации якорных секций, перемещения выдвижных консолей и т. п.) прин­ ципиально не отличается от рассмотренных конструкций.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГИДРОДОМКРАТОВ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ

Основными эксплуатационно-техническими требованиями, предъ­ являемыми к работе гидродомкратов передвижения, являются:

обеспечение заданной скорости передвижения секций крепи (м/мин);

создание усилий при прямом и обратном ходе штока гидродом­ крата, необходимых для преодоления сил сопротивления как при передвижении секции (комплекта) крепи, так и при передвижении забойного конвейера.

Эти два параметра взаимоувязаны друг с другом, так как обычно при увеличении усилия растет диаметр гидроцилиндра и соответст­ венно уменьшается скорость перемещения штока гидродомкрата.

передвижения забойных конвейеров (гидропередвижчики) и струго­ вых установок;

в стандарте отсутствуют основные параметры гидродомкрата передвижения — усилия передвижения секции и забойного конвейе­ ра, в том числе при работе механизированной крепи с активным подпором. Это и привело к неоправданному обилию типов и типораз­ меров гидродомкратов передвижения. Выбранный же параметр — номинальное рабочее давление (200 кгс/см2) может только характе­ ризовать прочность гидродомкрата, но совершенно не характеризует развиваемое гидродомкратом усилие передвижения, которое сущест­ венно зависит от гидравлических потерь в системе гидропривода крепи.

Указанные недостатки вызывают настоятельную необходимость существенной переработки данного отраслевого стандарта.

§ 3. СТОЕЧНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ

Назначением стоечных предохранительных клапанов является предохранение основных элементов крепи от перегрузки и обеспе­ чение заданного постоянного сопротивления гидравлических стоек опусканию пород кровли.

Применяемые в гидрофицированных крепях стоечные предохра­ нительные клапаны по типу запирающего элемента подразделяются на шариковые, конические, золотниковые и диафрагменные. Все клапаны рассчитаны на работу при высоких давлениях, а также при применении в качестве рабочей жидкости маловязких водомасляных эмульсий.

В качестве упругого элемента, воздействующего на запирающий элемент, в предохранительных клапанах применяют пружины, сжа­ тую жидкость в тонкостенном упруго деформирующемся баллоне или сжатый газ (обычно азот).

Шариковые и конические предохранительные клапаны по схеме своей работы выполняются прямого или обратного действия (рис. 98).

В клапанах прямого действия (прямой поток) давление жидкости подводится под клапан, и в момент, когда усилие пружины уравно­ вешивается гидравлическим давлением, клапан открывается. Удель­ ное давление по поверхности контактирования пары клапан — седло (рис. 98, а) с увеличением давления р уменьшается по линейному закону и становится равным нулю в момент, когда р = рн, так что по мере приближения давления к критической точке qKp условия герметизации клапана ухудшаются. Здесь qKD— величина крити­ ческого удельного давления, при котором происходит потеря герме­ тичности клапана до его открытия.

В клапанах обратного действия (обратный поток) давление жидкости подводится над клапаном. Удельное давление по поверх­ ности контактирования пары клапан — седло увеличивается (см. рис. 98), и лишь в момент, предшествующий открытию клапана, происходит падение величины q. Такой график, как видно из рис. 98,

существенно улучшает условия герметизации клапанной пары. Поэтому клапаны обратного действия, особенностью конструкции которых является наличие подвижного седла, получили название клапанов с нарастающим контактным давлением. По такой схеме ленинградским заводом «Пневматика» серийно изготовляется унифи­ цированный клапан ЭКП.

Шариковые и конические клапаны прямого действия получили распространение при применении в качестве рабочей жидкости

клапан порции рабочей жидкости из поршневой полости гидростойки. Давление в поршневой полости гидростойки, как и ее сопротивление, изменяется от рзак — минимального значения давления закрытия клапана до рот— максимального давления закрытия клапана, при номинальном давлении настройки предохранительного клапана рн, соответствующем номинальному рабочему сопротивлению гидро­ стойки.

При работе предохранительного клапана во втором режиме (по­ стоянного сопротивления), в зависимости от свойств пород кровли, возможны периодические случаи (обычно при вторичных осадках кровли) резких осадок пород кровли со значительной скоростью (до 150—250 мм/сек). При существующих конструкциях предохра­ нительных клапанов в этих случаях происходит заброс давления открытия клапана (точка В) до значения ртах. Это особенно ярко проявляется при работе механизированной крепи в условиях труднообрушающихся пород кровли, когда значение давления ртіХ дости­ гает 1200—1400 кгс/см2 и вызывает раздутие стенок цилиндров гид­ ростоек.

В

Рис. 99. Характеристика работы предохранительного кла­ пана гидростойки

Величина приращения давления жидкости в гидросистеме Лртах = = Ртах — Рн ПРИ работе клапана в режиме больших мгновенных расходов жидкости ограничивается запасом гидростатической проч­ ности цилиндра с учетом внецентренных нагрузок и оценивается коэффициентом динамичности

7„ ___ Р т а х

ДР н

Универсальной характеристикой долговечности предохранитель­ ного клапана является суммарный расход жидкости V (при данном рн), при котором наступает недопустимая потеря герметичности клапана (р < pmin) либо недопустимое возрастание перепадов давле­ ния «открытие — закрытие» клапана

Ро т Рзак t= = А р .

Суммарный объем жидкости, вытесняемый через предохранитель­ ный клапан за время работы крепи, в общем случае может быть определен по формуле

Предохранительный клапан золотникового типа (см. рис. 100) состоит из корпуса 2, в который ввинчен упор 2 и поставлена про­ межуточная шайба 3 и ввинчено седло 4 с входным сетчатым фильт­ ром 5.

В центральном отверстии седла 4 под действием давления жидко­ сти может перемещаться золотник 6. Для герметизации сопрягаемых поверхностей седла 4 и золотника 6 служит уплотнительное кольцо 7 круглого сечения.

Усилие от давления рабочей жидкости передается золотником 6 через шарик 8 и упор 9 на сдвоенную пружину 10. Настройка предо-

хранительного клапана на заданное давление осуществляется проб­ кой 11. В сборе клапан защищается колпаком, который при монтаже клапана сжимается. Для герметизации сопряжения клапана с гнез­ дом гидроблока предусмотрены два уплотнительных кольца 12.

В золотнике 6 клапана имеется глухое отверстие А с боковым отверстием Б.

При достижении заданного давления срабатывания золотник 6 перемещается так, чтобы боковое отверстие Б прошло уплотнитель­ ное кольцо 7 и рабочей жидкости открылся доступ через канал С на слив.

Экспериментальные исследования показали, что данный тип клапана удовлетворительно работает при рабочем давлении ри = = 315—450 кгс/см2.