книги из ГПНТБ / Попов В.Л. Новая механизированная крепь

конструкцию, состоящую из двух изогнутых продольных балок 1, оканчивающихся проушинами 2 для шарниров.

В нижней части перекрытие соединено с кареткой, а в верхней — с козырьком. С боков перекрытия имеют стальные листы 3 толщиной 8 мм, служащие для защи­ ты рабочего пространства от проникновения обрушен­ ных пород в момент, когда перекрытие одной секции выдвинуто вперед, а другие еще не сдвигались. Снаружи и изнутри перекрытие обшито стальным листом 4; вес перекрытий крепи КМ-3 — 588 кг, размеры 2940Х750Х

Х775 мм.

КМ-1, КМ-2, КМ-3—650 мм, в крепи КМ-4 — 870 мм.

Со стороны выработанного пространства козырек со­ единен шарнирно с перекрытие.м. В средней части ко­ зырька прикрепляется также шарнирно гидростойка.

Каретка (рис. 8) представляет собой связующее под­ вижное звено между основанием, перекрытием и гидро­ приводом; изготовлена она из стального литья. Нижняя

поверхность каретки скользит по направляющим осно­

вания; чтобы каретка не отрывалась от направляющих,

предусмотрена приварка специальных боковых лап.

В задней части полости каретки имеются углубления для размещения цапф штока гидропривода. Боковые

отверстия служат для шарнирного соединения с пере­ крытием.

Гидропривод (рис. 9) представляет собой гидродом­ крат двойного действия, имеющий ход 950 мм в крепях КМ-1, 2, 3, а в крепи КМ-4 — 1050 мм. Цилиндр гидро­ привода состоит из стальной трубы 1 с внутренним диа­ метром 130 м, заглушенной пробкой 2 с цапфами. Вну­

три цилиндра в направляющей втулке 6 движется шток<? с наружным диаметром 85 мм, на одном конце которого укреплен поршень 4, а на другом — шаровая головка 9.

Резиновые уплотнения 13 поршня удерживаются сталь­ ными шайбами 5, 11 и гайкой 12. Подвижное уплотнение штока состоит из двух резиновых манжет 15, а уплот­ нение направляющей втулки осуществлено резиновым.

20

-ЗОО-

Лист показан условно

Рис. 7. Козырек

-1165-

Рис. 8. Каретка

кольцом 14. С внешней стороны направляющей втулки

имеется очиститель 7. Для соединения гидропривода с

кареткой секции на шаровой головке насажена деталь 8 с цапфами, закрепленная гайкой 10.

При давлении масла в гидросистеме 200 ати разви­ ваемое усйлие при раздвижке составляет 26 т; при со­ кращении — 15 т.

Подвод масла в штоковую часть производится через штуцер 16, а в поршневую — через гнездо в пробке 2.

Гидростойка (рис. 10) представляет собой также гид­

родомкрат двойного действия и состоит из следующих основных частей: гидроцилиндра 1, штока с поршнем 2, опоры 3, шаровой головки 4 и клапанной коробки 5.

Гидроцилиндр представляет собой стальную трубу

сполированной внутренней поверхностью. Внутри цилиндра движется шток с поршнем и резиновыми ман­ жетами 10. К нижней части цилиндра приварена шаро­ вая головка, которая при помощи пальца 6 соединяется

сопорой.

На верхней части цилиндра имеется втулка 7 с рези­

новыми уплотнениями и накидной гайкой 8 с очисти­ телем 9.

Шток представляет собой трубу с отполированной

и хромированной наружной поверхностью. Нижняя часть штока заканчивается поршнем.

22

Внутри штока проходит трубка 11, которая соеди­ няет клапанную коробку с поршневой полостью. К верх­ ней части штока приварена клапанная коробка с шаро­ вой головкой, которая служит для соединения стойки с козырьком.

Клапанная коробка состоит из клапана 12, шарико­ вого предохранительного клапана 13, пружины 16, экс­ центрика 14 и рукоятки 15.

Стойка раздвигается на 900 мм, диаметр поршня — 130 мм, диаметр штока—85 мм. Усилие распора при давлении рабочей жидкости 200 ати — 26 т, восприни­ маемое максимальное усилие со стороны пород кровли

45 т; усилие втягивания— 15 т. Вес стойки — 160 кг.

Шток гидростойки прикрепляется шарнирно к ко­

зырьку; опора (башмак) стойки, помимо веса стойки с

козырьком и перекрытием передает воспринимаемое ими давление пород кровли на почву. Опорная площадь баш­ мака 1300 см2-, при нагрузке на стойку 45 т удельное давление на почву 34,5 кг/см2.

Гидростойка работает следующим образом. При рас­ поре масло через шланг высокого давления поступает в полость А. При отводе рукоятки 15 в положение под

прямым углом к штоку эксцентрик 14 давит на кла­ пан 12, который отходит вправо и масло через щель поступает в полость Б, а оттуда по трубке 11 —в порш­

невую полость В и стойка таким образом распирается.

При возвращении рукоятки в исходное положение пружина 16 возвращает клапан, щель закрывается и

происходит запирание поршневой полости стойки.

При повышении нагрузки на стойку выше величины, на которую отрегулирован предохранительный клапан, последний срабатывает и масло по трубке 11 и через

полость А перемещается в гидрораспределитель, а от­ туда в сливную магистраль маслопровода.

Для сокращения стойки необходимо при помощи гидрораспределителя подать масло в полость g (см. рис. 12), предварительно открыв рукоятку 15 (рис. 10). Масло попадает во внутреннюю полость штока, а оттуда через отверстие Г — в штоковую полость цилиндра Д и стойка сокращается.

Чтобы козырек не опускался, предусмотрено поддер­ жание его на момент сокращения гидростойки вспомо­ гательной переносной стойкой, представляющей собой

24

.7

ЬСО--------------—г — ---огг

Рис. 11. Гидростойка с возвратной пружиной

ручной винтовой домкрат, максимальной длины 2360 мм, развивающий усилие до 5 т.

В первые периоды эксплуатации щитовых крепей применялись вспомогательные стойки более простого устройства, представлявшие собой две металлические

-2ЧО-

Рис. 12. Гидрораспределитель секции для стоек двойного действия

трубы, входящие одна в другую; закрепление труб осу­ ществлялось поперечной шпилькой, продеваемой через одно из отверстий в наружной трубе.

Помимо стоек двухстороннего действия в первых мо­ делях крепей КМ-1, КМ-2 и частично КМ-3 были при­ менены гидростойки одностороннего действия с возврат­ ной пружиной (рис. 11). Стойка состоит из: гидроци­ линдра 1 с кожухом 2 для пружины, плунжера <3, регу­ лировочного винта 4 с гайкой 5, пружины 6, рукоятки 7, запорного вентиля, предохранительного клапана и баш­ мака 8.

26

Ход плунжера — 400 мм; добавочная раздвижность за счет регулировочного винта — 420 мм. Усилие пред­ варительного распора при 200 ати—19 т; рабочая на­ грузка— 35 т; давление в полости цилиндра при этой

нагрузке — 370 ати. Максимальное усилие, развиваемое пружиной, — 500 кг.

Работа стойки заключалась в следующем. Для рас­ пора ее масло из напорной магистрали через гидрорас­

пределитель поступало в полость гидростойки и плун­

жер опускался вниз, сжимая пружину. При увеличении давления кровли более 35 т предохранительный клапан открывался и часть жидкости вытекала обратно в шланг, который гидрораспределителем на это время переклю­ чался на сливную магистраль. Для разгрузки стойки и поднятия башмака 8 оттягивали рукоятку 7 вентиля на себя, жидкость под разжимающим действием пружи­ ны 6 перетекала из полости цилиндра в шланг, а плун­ жер вместе с гайкой 5, винтом 4 и башмаком подни­ мался вверх.

Положительными качествами такой стойки являлись: относительная простота конструкции, так как отсутство­ вала надобность в точной обработке внутренней поверх­ ности гидроцилиндра; наличие только одного подводя­ щего шланга; несколько меньший вес—157 кг.

Однако эта стойка обладала крупными недостатка­

ми, выявленными в процессе опытной эксплуатации: по­ требность в систематической ручной регулировке раздвижности стойки при изменяющейся вынимаемой мощ­

ности пласта, что, как правило, не производилось и

стойки зачастую работали без раздвижки и башмаки не поднимались; усилия возвратной пружины было не­ достаточно для извлечения погрузившихся в почву баш­ маков, а главное — качество изготовления пружин было невысокое и имели место частые их поломки, в то вре­ мя как ремонт стоек на месте был невозможен. Выяв­ ленные недостатки стоек такой конструкции заставили отказаться от их применения и перейти на стойки двух­ стороннего действия.

Гидрораспределители были изготовлены различных

конструкций. Основное их назначение — распределять напор рабочей жидкости по включаемым полостям ци­

линдров гидропривода и гидростоек каждой секции и обеспечивать беспрепятственный слив жидкости из

27

сокращаемых объемов полостей этих гидроцилиндров. В крепях последних конструкций, оборудованных гид­ равлическими стойками двойного действия, - были уста­

новлены трехпозиционные сдвоенные гидрораспредели­

тели (рис. 12), которые состояли из следующих частей:

корпуса 1, двух запрессованных в корпусе втулок 2 и двух золотников 3. Каждая золотниковая камера закры­

та с обеих сторон резьбовыми пробками. В корпусе име­ ются шесть гнезд для шлангов: а — штоковой полости гидропривода; b — поршневой полости гидропривода;

Перемещение золотника осуществляется рукояткой 4 посредством вал-шестерни 5, которая находится в за­ цеплении с зубчатой рейкой, выполненной на золотнике.

Рукоятка может иметь три положения (позиции), в

которых ее удерживает фиксирующее пружинное уст­

ройство 6.

Гидрораспределитель для стоек одностороннего дей­

ствия (рис. 13) для крепи КМ-3 выполнен аналогично

описанному выше для стоек двойного действия, однако рукоятки золотников имеют только две позиции. Гнезда в корпусе этого переключателя служат для подсоедине­ ния шлангов: а — от напорной магистрали, b — к слив­ ной магистрали; с — к штоковой части гидропривода и d— к гидростойке.

В трехпозиционном гидрораспределителе среднее по­ ложение рукояток соответствует отключению напорной

магистрали, соединению одних полостей со сливом и перекрытию других. Верхнее положение левых рукояток соответствует подаче жидкости в штоковую часть гид­ ропривода, т. е. выдвижке перекрытий.

Нижнее положение левых рукояток соответствует по­

даче жидкости на передвижку оснований.

Верхнее положение правых рукояток соответствует распору гидростоек, а нижнее — их сокращению.

Изготовлены они из слоев резины вперемежку с тканью

28