Патент на изобретение №2205958
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ШАХТНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА
(57) Реферат: Изобретение относится к горному делу и может использоваться в шахтах, опасных по горным ударам. Задачей изобретения является уменьшение величины импульса динамической нагрузки при сдвижении вмещающих пород. Шахтная гидравлическая стойка содержит корпус в виде цилиндра и размещенные в нем полый шток с отверстием для соединения полости штока с атмосферой, поршень, разделяющий цилиндр на поршневую и штоковую полости, гофрированный упругий элемент с заглушкой, установленный в полости штока по линии действия нагрузки, один из концов которого закреплен неподвижно на штоке, а второй установлен с возможностью раздельного относительно штока осевого перемещения. Неподвижный конец гофрированного упругого элемента закреплен на внутреннем торце штока, служащего заглушкой, а второй его конец, установленный с возможностью раздельного относительно штока осевого перемещения, закреплен на поршне, отделенном от штока. 1 ил. Предлагаемое изобретение относится к горному делу и предназначено для использования в шахтах, опасных по горным ударам. Известна гидравлическая стойка шахтной крепи по а.с. СССР 735785, кл. Е 21 D 15/44, опубл. в БИ 19, 1980, содержащая силовой гидроцилиндр со штоковой и поршневой полостями, камеру в виде кольцевого резервуара постоянного объема, охватывающую наружную поверхность рабочего цилиндра, и клапанный блок с предохранительным клапаном. Камера соединена с поршневой полостью гидроцилиндра и подклапанной полостью предохранительного клапана. Недостаток известной гидравлической стойки шахтной крепи состоит в том, что камера увеличивает ее массу и габариты и, кроме того, как показывает опыт работы в шахтах, не всегда предотвращает пластические деформации силового гидроцилиндра при динамических сдвижениях вмещающих пород. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является шахтная гидравлическая стойка по а.с. СССР 717360, кл. Е 21 D 15/44, опубл. в БИ 7, 1980, содержащая корпус в виде цилиндра и размещенные в ней шток с поршнем, разделяющий цилиндр на поршневую и штоковую полости, гофрированный упругий элемент, установленный по линии действия нагрузки, один из концов которого закреплен на штоке, а полость, в которой размещен гофрированный упругий элемент, имеет отверстие для соединения с атмосферой. Шток выполнен полым и в нем размещен гофрированный упругий элемент, второй конец которого установлен с возможностью раздельного относительно штока осевого перемещения и имеет заглушку. Динамическая нагрузка в шахтной гидравлической стойке по а.с. 717360 передается на жидкость в виде энергии волны упругой деформации по штоку и далее через торец выполненного в виде поршня штока и закрепленный на нем торец гофрированного упругого элемента. Вследствие высокой жесткости штока, который представляет собой совершенный металлический волновод, энергия волны упругой деформации доходит до жидкости без потерь и повышает давление ее в цилиндре до критического, способного разрушить цилиндр. Недостаток известной шахтной гидравлической стойки состоит в том, что ее гофрированный упругий элемент не уменьшает величину энергии импульса динамической нагрузки, передаваемого на жидкость, он только деформируется с увеличением объема своей полости под действием уже прошедшего от торца поршня и гофрированного упругого элемента и отраженного от дна цилиндра импульса давления жидкости, снижая нагрузку на цилиндр. Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является уменьшение величины импульса динамической нагрузки при сдвижении вмещающих пород, воздействующего на жидкость в полости цилиндра шахтной гидравлической стойки, и снижение вероятности разрушения ее цилиндра за счет малой продольной жесткости гофрированного упругого элемента как волновода, передающего импульс от штока на поршень. Поставленная задача решается тем, что в шахтной гидравлической стойке, содержащей корпус в виде цилиндра и размещенные в нем полый шток с отверстием для соединения полости штока с атмосферой, поршень, разделяющий цилиндр на поршневую и штоковую полости, гофрированный упругий элемент с заглушкой, установленный в полости штока по линии действия нагрузки, один из концов которого закреплен неподвижно на штоке, а второй установлен с возможностью раздельного относительно штока осевого перемещения, согласно техническому решению неподвижный конец гофрированного упругого элемента закреплен на внутреннем торце штока, служащего заглушкой, а второй его конец, установленный с возможностью раздельного относительно штока осевого перемещения, закреплен на поршне, отделенном от штока. Уменьшение величины импульса динамической нагрузки, передаваемого поршнем на жидкость в полости цилиндра шахтной гидравлической стойки, и снижение вероятности разрушения ее цилиндра достигается тем, что импульс передается на поршень не по жесткому штоку, как в прототипе (а.с. 717360), а по гофрированному упругому элементу, в котором он многократно отражается в местах изгиба его продольного профиля и гасится на горизонтальных участках гофр. Динамическая нагрузка передается поршню как бы через пружину с жесткостью, много меньшей жесткости штока. Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежом, где показана шахтная гидравлическая стойка в продольном сечении с частичными обрывами. Шахтная гидравлическая стойка (см. чертеж) включает корпус в виде цилиндра 1 и размещенные в нем полый шток 2, поршень 3, отделяющий поршневую полость 4 цилиндра 1 от его штоковой полости 5, гофрированный упругий элемент 6, установленный в указанной полости по линии действия нагрузки F с возможностью раздельного относительно штока 2 осевого перемещения. Верхний конец 7 гофрированного упругого элемента 6 неподвижно закреплен на внутреннем торце 8 штока 2, а его нижний конец 9 – на поршне 3. Поршень 3 отделен от штока 2, полость 5 которого имеет отверстие 10 для соединения с атмосферой. Предлагаемая шахтная гидравлическая стойка (далее стойка) работает следующим образом. Статическая нагрузка F на стойку уравновешивается давлением жидкости в поршневой полости 4 цилиндра 1 на поршень 3 и на внутренний торец 8 штока 2, ограниченный диаметром d (см. чертеж). При динамической нагрузке давление жидкости в полости 4 стойки резко возрастает, гофрированный упругий элемент 6 деформируется, увеличиваясь в объеме, в результате чего импульс горного давления растягивается по времени. При этом импульс динамической нагрузки передается поршню 3 через гофрированный упругий элемент 6 в ослабленном виде вследствие малой его продольной жесткости по сравнению с жесткостью полого штока 2. Импульс, передаваемый на жидкость в цилиндре 1 площадкой внутреннего торца 8 штока 2, ограниченной диаметром d, частично рассеивается в виде отраженных волн стенками гофрированного упругого элемента 6, которые дополнительно деформирует его, снижая также вероятность разрушения цилиндра 1. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 13.11.2004
Извещение опубликовано: 10.03.2006 БИ: 07/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
