книги из ГПНТБ / Гидрофицированная крепь очистных выработок

действия насосов типа ГБ-351 в насосных станциях систем гидро­ привода механизированных крепей работают неудовлетворительно.

Основными недостатками автоматов разгрузки являются быстрый выход из строя управляемого клапана УК и его зависание, с непре­ рывным дросселированием через него рабочей жидкости.

В связи с указанными недостатками для насосной станции СНУ-4 разработана новая конструкция автомата разгрузки непрерывного действия, гидравлическая схема которого приведена на рис. 109, б. От напорной магистрали 1 насоса рабочая жидкость под давлением через обратный клапан ОК поступает в магистраль 5 системы гидро­ привода крепи. При достижении в магистрали 5 заданного давления, действием давления рабочей жидкости, подводимой по магистрали 4—12, сервоклапан СК переводится из положения / (закрыто) в по­ ложение I I (открыто). При этом по магистрали 3—9—10—11 рабочая

Рис. 110. Схема расположения автомата разгрузки в си­ стеме гидропривода механизированной крепи

жидкость поступает в управляемый клапан УК, переводя его из положения I в положение I I — жидкость от насоса по магистрали 2—6—7—8 начинает поступать на слив при минимальном сопроти­ влении.

При падении давления в системе гидропривода крепи вначале закрывается сервоклапан СК, а затем управляемый клапан УК.

Такой автомат разгрузки работает более четко и стабильно и обладает значительно большей надежностью и ресурсом в эксплуа­ тации.

Автомат разгрузки характеризуется следующими основными параметрами: давлением выключения р£ЫІ, давлением включения рвк, максимальным расходом при заданном перепаде давления в автомате разгрузки, ресурсом работы, определяемым количеством циклов (выключением — включением) срабатывания.

О работе автомата разгрузки и его возможном влиянии на работу гидродомкратов передвижения секций крепи или става конвейера дает более полное представление схема, изображенная на рис. 110.

Насос Н системы гидропривода крепи развивает давление ра, которое до автомата разгрузки А Р остается практически неизмен­ ным. После автомата разгрузки в гидромагистрали происходит

потеря давления Ар 3, характеризующаяся ее гидравлическим сопро­ тивлением (точки А — В). Далее потеря давления Ар 2 происходит в распределителе Р гидродомкрата передвижения ГД. Кроме того, необходимо считаться с неизбежным подпором жидкости Ар ІУ воз­ никающим на участке 5—6 сливной магистрали от поршневой по­ лости цилиндра гидродомкрата ГД до сливного резервуара.

При двигательном усилии в гидродомкрате передвижения р„ давление, развиваемое насосом Н, определяется как рн = рп+ ^А р; ^.Ар — Ар х + Ар2 + Ар3.

При этом в зависимости от сочетания параметров автомата раз­ грузки (рВЬІК и рвк) с величиной давления рн могут быть следующие режимы работы системы гидропривода:

Первый режим рн < рвкл < рвык. Это наиболее рациональный режим, при котором движение гидродомкрата начинается практи­ чески одновременно после включения распределителя и происходит с максимальной скоростью, обусловленной производительностью насоса Н.

Второй режим рвкл <С ра < рЕЫК. Движение после включения распределителя Р начинается не сразу, а после того, когда давление в гидросистеме возрастет от рвкл до рн и станет большим.

Соответственно после достижения давления рвык и срабатывания автомата разгрузки движение штока гидродомкрата ГД еще про­ исходит с замедленной скоростью за счет упругих сил гидросистемы, пока давление в ней не упадет от рБЫК до ра. В целом скорость дви­ жения гидродомкрата при работе в этом режиме обычно на 10—15% меньше, чем в первом режиме.

Третий режим рн < рвах рвк. Движение гидродомкрата в этом режиме происходит обычно с очень малой скоростью. Автомат рабо­ тает как переливной клапан — значительная часть производитель­ ности насоса уходит на слив через автомат разгрузки и только часть рабочей жидкости поступает в гидродомкрат передвижения.

Этот режим работы крайне неблагоприятен и обычно для него характерно уменьшение скорости передвижения гидродомкрата про­ тив расчетной в 4—5 раз.

Четвертый режим рн Д> рвык > ршл. Этот режим недопустим, так как автомат разгрузки разгружается при давлениигрВЬІК, которое меньше давления рн, необходимого для начала движения гидродом­ крата ГД.

Шток гидродомкрата останется неподвижным, а вся жидкость от насоса через автомат разгрузки будет поступать на слив. С ука­ занными режимами работы автомата разгрузки необходимо счи­ таться в процессе эксплуатации, так как произвольное удлинение механизированной крепи свыше пределов, обусловленных техниче­ ской документацией, может за счет увеличения потерь в гидромаги­ страли существенно изменить режим работы автомата разгрузки.

Начиная с 1973 г. Новгородский завод им. Петровского перешел на серийное производство насосных станций СНУ-5, которые более надежны в эксплуатации, чем станции 1СНУ-4.

В отдельных гидросистемах механизированных крепей предусмат­ ривается реверсирование потоков рабочей жидкости, вследствие чего напорные магистрали становятся сливными, а сливные — на­ порными.

Магистральные трубопроводы в системах гидропривода механи­ зированных крепей могут выполняться в виде:

жесткого трубопровода, состоящего из труб различной длины, соединенных переходниками, и применяющегося во всех случаях, когда в процессе работы взаимное положение в пространстве гидро­ агрегатов остается неизменным;

гибкого трубопровода, состоящего из отдельных рукавов высо­ кого давления, соединенных между собой тройниками, и используе­ мого обычно при значительных и неопределенных в пространстве перемещениях гидроагрегатов;

комбинированного трубопровода, состоящего из отдельных рука­ вов, соединяющих проходные каналы в гидроблоках, расположен­ ных в секциях крепи.

Трубы. Жесткий магистральный трубопровод обычно приме­ няется в агрегатных крепях и укладывается вдоль базы (конвейера) свободно, без жесткого закрепления (крепи М-87Д, ОМКТМ, СА и др.).

Значительно реже и только для внутреннего монтажа в стеснен­ ных местах применяются медные трубы по ГОСТ 617—64.

В зависимости от назначения и расхода жидкости в гидромагист­ рали рекомендуется применять размеры холоднотянутых труб из стали 20 по ГОСТ 8734-58.

Для гидроразводки в секциях крепи при рабочем давлении 320— 800 кгс/см2 применяются трубы по ГОСТ 8734—58 из стали 20.

В тех случаях, когда производится гибка труб, сечение в месте изгиба приобретает эллиптическую форму, что обусловливает кон­

ность трубопровода при наличии пульсаций давления в гидроси­ стеме. Поэтому сплющивание труб напорных трубопроводов при из­ гибе больше чем на 10% не может быть рекомендовано.

4

5

6

Рис. 111. Устройство гибкого резинового рукава высокого давления с металлическими оплетками по ГОСТ 6286— 60

В целях уменьшения концентрации напряжений и соответствую­ щего снижения усталостной прочности трубопровода рекомендуется:

У

1

1

чѴ

Рис. 112. Разборная заделка рукава по PM 354-65

при изгибе труб выдерживать значения минимальных радиусов

кривизны, указанные в табл. 38.

Учитывая это, в ряде случаев для получения увеличенной уста­ лостной прочности трубопровода рекомендуется вместо изгиба труб

двух или трех (в зависимости от диаметра внутреннего отверстия) металлических оплеток 4,5 и 6, слоев резины между ними и снаружи, второй наружной текстильной оплетки 7 и наружного защитного

слоя резины 8.

Размеры рукавов высокого давления по ГОСТ 6286—60 приве­

дены в табл. 39.

Рукава выпускаются длиной до 2200 мм, должны выдерживать испытательное давление, равное 1,25рраЪ, и иметь запас прочности

не менее Зрраб.

Конструкция разборной заделки рукава приведена на рис. 112. Рукав, подготавливаемый к заделке, отрезают вулканитовым прорезным камнем заданной длины, выдерживая перпендикуляр­ ность торцев к продольной его оси. Со стороны каждого торца на расстоянии Іі удаляют наружный слой резины до первой металлической оплетки и делают переходную фаску под углом

30°.

Затем на подготовленный конец рукава навинчивают муфту 1 и в ее резьбовое отверстие ввинчивают до отказа ниппель 2, конусную поверхность и резьбу которого перед завинчиванием обильно покры­ вают смазкой 1 —13 (ГОСТ 1631—61).

Минимально допустимый радиус изгиба рукавов должен соответ­ ствовать данным, приведенным в табл. 40. При этом допускаемое изменение наружного диаметра (сплющивание) рукава не должно

превышать 10%.

Практикой эксплуатации гибких рукавов установлено, что чаще всего они повреждаются в местах соединения с нип­ пелями, под действием сил дав­ ления (особенно пульсирующе­ го) и веса, вызывающих изгиб рукавов у места заделки, а также в случаях скручивания рукавов.

Надежная работа в эксплуатации и срок службы рукавов в большой степени зависят от строгого соблюдения следующих основных правил монтажа:

рукав в месте заделки должен свободно висеть и не подвергаться изгибу под действием силы тяжести;

при монтаже не должно допускаться скручивание рукавов; для контроля этого рекомендуется на рукав перед монтажом наносить краской продольную полосу;

длину рукава необходимо выбирать достаточно точно, не допус­ кая изгиба рукава вследствие излишней длины.

Внастоящее время минеральные масла применяются в основном

виндивидуальных гидравлических стойках с замкнутой гидросис­ темой.

Во всех прогрессивных серийных механизированных крепях, так же как и в гидравлических стойках типа ГВТ и ГВС, исполь­ зуется водомасляная эмульсия.

За рубежом наибольшее распространение получили эмульсии типа «вода в масле», а в отечественной практике эмульсии типа «мас­ ло в воде», как экономически наиболее оправданные.

Основными преимуществами водомасляных эмульсий являются: абсолютная негорючесть и взрывобезопасность; меньшая (почти в 20 раз) вязкость и большая стабильность в

интервале рабочих температур; меньшая склонность к ценообразованию и растворимости воздуха; дешевизна;

отсутствие почти или полностью коррозионного воздействия на омываемые металлические детали;

меньшее воздействие на разбухаемость уплотнений из резиносмесей.

Внастоящее время в Советском Союзе известны следующие типы

исоставы присадок для получения водомасляных эмульсий: ВНИИНП-117, МЗ-25, СП-3, ВИУМ-65.

Эмульсия на основе присадки СП-3 составляется из расчета 2% концентрата в воде.

Для систем гидропривода механизированных крепей рекоменду­ ется применять водомасляную эмульсию с 2%-ной (по весу) присад­ кой ВНИИНП-117 или ВНИИНП-117/Т (модификация присадки ВНИИНП-117). Изготовляются эти присадки Львовским нефтепере­ рабатывающим заводом.

Защитное действие эмульсии заключается в создании на рабочих поверхностях гидрооборудования пленки из слоя частиц дисперги­ рованной присадки, препятствующей доступу к смачиваемой поверх­ ности металла влаги, паров шахтной атмосферы и других реа­ гентов.

Исследованиями установлено, что водомасляная эмульсия, при­ готовленная на основе присадки ВНИИНП-117 или ВНИИНП-117/Т, обладает защитными свойствами только при условии строгого соблю­ дения следующих правил приготовления эмульсии.

Исходными компонентами для приготовления водомасляной эмульсии являются: вода и присадка ВНИИНП-117 или ВНИИНП-117/Т. Жесткость воды не должна превышать 3 мг-экв/л. Для умягчения воды необходимо использовать катионитовые фильт­ ры, имеющиеся в парокотельной каждой угольной шахты. Рекомен­ дуется в качестве воды применять конденсат. Запрещается примене­ ние для водомасляной эмульсии воды шахтного водоотлива и техни­ ческой воды.

В случае применения присадки ВНИИНП-117/Т вода должна быть нагрета до температуры 30 -f- 50° С.

Исследованиями установлено, что для обеспечения защитных свойств водомасляная эмульсия должна быть приготовлена так, чтобы в процессе приготовления частицы эмульсии были раздроб­ лены до капелек размером не более 5 мк. При этом количество капе­ лек размером меньше 5 мк к общему числу частичек присадки долж­ но быть не менее 90%.

Для такого тонкого диспергирования частиц присадки и обеспе­ чения хороших защитных свойств водомасляной эмульсии служит специальная установка УПЭ-1.

13

Рис. 113. Схема установки УПЭ-1.

Запрещается изготовление водомасляной эмульсии без примене­ ния для этих целей установки УПЭ-1.

Схема установки УПЭ-1 для приготовления водомасляной эмуль­ сии приведена на рис. ИЗ.

С помощью специального устройства, входящего в комплект поставки установки УПЭ-1, присадка закачивается в бак 1. К па­ трубку 6 подключается трубопровод, подводящий воду.

Открывая вентили 5 и 7, вначале наполняют бак 3 до отметки 80 на водомерном стекле. После этого закрывают вентиль 5 и напол­ няют бак 9 до отметки 900 на водомерном стекле, после чего закры­ вают вентиль 7.

Включая нагреватели 11, подогревают воду в баке 3. При дости­ жении температуры 65 ± 5° С нагреватели автоматически выключа­ ются.

Затем, открыв кран 2, доливают в бак 3 до отметки 100 присадку из бака 1.

Включая мотор-редуктор 4 (который автоматически выключится через 15 мин), размешивают воду с присадкой в баке 3, приготовляя концентрат эмульсии.

После этого открывают вентиль 12 и выпускают приготовленный концентрат из бака 3 в бак 9. Открыв вентили 13 и 14, включают насос 8, который прогоняет эмульсию, содержащуюся в баке 9, через диспергирующие сетки 10, обеспечивая дробление частиц присадки до размера менее 5 мк. Через 15 мин после включения на­ сос 8 автоматически останавливается, и эмульсия готова.

допускается не более 3 месяцев. Внутренние поверхности емкостей для хранения и транспортирования эмульсии, включая бак насос­ ной станции, должны быть чистыми и не иметь ржавчины, окалины, отслаивающихся покрытий, налипших частиц породы или угля и других механических загрязнений. Очистку емкостей для хранения

Загрязнение рабочей жидкости гидросистемы крайне отрицатель­ но влияет на работу гидроагрегатов, особенно насосов, вызывая их повышенный износ и нарушая их нормальное функционирование