Компенсатор осьового зміщення коробчатих провідників жорсткого армування стволів шахт

Изобретение относится к горной технике, в частности к применению податливых проводников шахтных подъемных сосудов, и может быть использовано при армировании стволов шахт. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является компенсатор осевого смещения коробчатых проводников жесткой армировки стволов шахт, включающий коробчатый проводник из двух частей, квадратный стержень, помещенный в этих частях проводника, втулки, размещенные на концах стержня и закрепленные в проводниках, одна из которых жестко соединена со стержнем, хомуты и тарельчатые пружины, установленные на стержне между концами проводников с зазором друг к другу, кольцевые уплотнения с углублениями для размещения в них ограничительных колец, размещенные между парами тарельчатых пружин с перекрытием зазора. Кроме того, ограничительные кольца установлены на наружных кромках секций тарельчатых пружин, при этом, наружные кромки каждой пары опираются друг на друга (Авт. св. СССР №1330319 A1, кл. E21D7/02, 1987). Недостатками известной конструкции является недостаточная работоспособность и надежность работы компенсатора, а также его нетехнологичность, за счет недостаточной равномерной поперечной жесткости компенсатора и его герметизации в местах контакта ограничительных колец с уплотнениями при осевых смещениях проводников, в связи с тем, что установка ограничительных колец на наружных кромках секций тарельчатых пружин при поперечных динамических воздействиях на конструкцию нарушала их целостность, а также применение нестандартных тарельчатых пружин, наружные кромки каждой пары которых опирались друг на друга. Причинами препятствующими получение технического результата заявляемого изобретения прототипом являются: установка ограничительных колец на наружных кромках секций тарельчатых пружин при осевом сжатии конструкции приводима к нарушению целостности узлов контакта ограничительных колец с наружными кромками тарельчатых пружин, что снижало работоспособность и надежность работы компенсатора; опирание пар тарельчатых пружин каждой пары наружными кромками друг на друга при полном осевом сжатии их и при поперечном динамическом воздействии приводит к смещению кромок и нарушению герметичности, что снижает работоспособность и надежность конструкции. Задачей изобретения является усовершенствование конструкции компенсатора осевого смещения коробчатых проводников жесткой армировки стволов шахт, в котором за счет повышения равномерной поперечной жесткости компенсатора и улучшения герметизации конструкции в местах контакта ограничительных колец с уплотнениями при осевых смещениях проводников достигают повышения работоспособности и надежности работы компенсатора. Поставленная задача решается тем, что компенсатор осевого смещения коробчатых проводников жесткой армировки стволов шахт, включающий коробчатый проводник из двух частей, квадратный стержень, помещенный в этих частях проводника, втулки, размещенные на концах стержня и закрепленные в проводниках, одна из которых вместе со стержнем жестко закреплена в одной из частей проводника, хомуты и тарельчатые пружины, установленные «а стержне между концами проводников с зазором друг к другу, кольцевые уплотнения с углублениями для размещения в них ограничительных колец, размещенные между парами тарельчатых пружин с перекрытием зазора, согласно изобретению дополнительно снабжен опорными шайбами, которые размещены на стержне по всей его длине между тарельчатыми пружинами каждой пары с выступлением наружной кромки относительно наружной кромки каждой секции тарельчатых пружин на величину их полного сжатия, а ограничительные кольца жестко закреплены на наружных кромках опорных шайб. Существенными признаками данного изобретения являются: коробчатый проводник из двух частей; квадратный стержень; размещение квадратного стержня в двух частях проводника; втулки; размещение втулок на концах стержня; закрепление втулок в проводниках; жесткое закрепление одной из втулок в одной из частей проводника; хомуты; тарельчатые пружины; установка стандартных тарельчатых пружин на стержне между концами проводников с зазором друг к другу; кольцевые уплотнения с углублениями для размещения в них ограничительных колец; размещение кольцевых уплотнений между парами тарельчатых пружин с перекрытием зазора; снабжение компенсатора опорными шайбами; размещение опорных шайб на стержне по всей, его длине между стандартными тарельчатыми пружинами каждой пары с выступлением наружной кромки относительно наружной кромки каждой секции тарельчатых пружин на величину их полного сжатия; жесткое закрепление ограничительных колец на наружных кромках опорных шайб. Новыми существенными признаками данного изобретения, являются: снабжение компенсатора опорными шайбами; размещение опорных шайб на стержне по всей его длине между стандартными тарельчатыми пружинами каждой пары с выступлением наружной кромки относительно наружной кромки каждой секции тарельчатых пружин на величину их полного сжатия; жесткое закрепление ограничительных колец на наружных кромках опорных шайб. Благодаря тому, что компенсатор дополнительно снабжен опорными шайбами, при осевом сжатии и поперечном динамическом воздействии обеспечивается достаточная равномерная поперечная жесткость конструкции, что позволит повысить работоспособность и надежность ее. Благодаря тому, что опорные шайбы размещены на стержне по всей длине между стандартными тарельчатыми пружинами каждой пары с выступлением наружной кромки относительно наружной кромки каждой секции стандартных тарельчатых пружин на величину их полного сжатия исключается смещение наружных кромок стандартных тарельчатых пружин каждой пары относительно друг друга, что повышает равномерную поперечную жесткость компенсатора и улучшает герметизацию в местах контакта ограничительных колец с уплотнениями при осевых смещениях, а это повышает работоспособность и надежность конструкции. Благодаря тому, что ограничительные кольца жестко закреплены на наружных кромках опорных шайб улучшается равномерная поперечная жесткость конструкции и герметичность ее в местах контакта ограничительных колец с уплотнениями при осевых смещениях и динамическом поперечном воздействий, что повышает работоспособность и надежность конструкции. Указанные существенные признаки являются необходимыми и достаточными во всех случаях использования данного компенсатора для получения технического результата. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан компенсатор, общий вид; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.1. Компенсатор осевого смещения коробчатых проводников жесткой армировки стволов шахт включает коробчатый проводник из двух частей, нижней 1 и верхней 2, помещенный в этих частях проводника квадратный стержень 3 с втулками 4 и 5. Втулки 4 и 5 размещены на концах стержня 3. Стержень 3 в поперечном сечении может иметь любую форму: прямоугольника, квадрата и др., кроме круглой формы, для предотвращения поворота вокруг его оси комплектующих изделий. Втулки 4 и 5 закреплены в проводниках. Втулка 4 вместе со стержнем 3 жестко закреплена в одной из частей коробчатого проводника, например в нижней части 1. На стержне 3 установлены хомуты 6, предназначенные для перекрытия квадратного стержня 3 по высоте для образований гладкой поверхности, а также секции стандартных тарельчатых пружин 7. Между секциями стандартных тарельчатых пружин 7 размещены кольцевые уплотнения 8. Секции тарельчатых пружин 7 установлены на стержне 3 с зазором 9, а уплотнения 8 размещены с перекрытием зазора 9. В уплотнениях 8 имеются углубления для размещений в них ограничительных колец 10, По всей длине стержня 3 между стандартными тарельчатыми пружинами 7 каждой пары размещены опорные шайбы 11 с выступлением наружной кромки относительно наружной кромки каждой секции стандартных тарельчатых пружин 7 на величину их полного сжатия. На наружных кромках опорных шайб 11 жестко закреплены ограничительные кольца 10. Комплекты секций тарельчатых пружин 7 по высоте ограничены хомутами 12, имеющими торцевые поверхности по форме наружной поверхности этих пружин. Такая конструкция компенсатора применима для проводников круглого сечения. Компенсатор осевого смещения коробчатых проводников работает следующим образом. При осевом перемещении (сближении) нижней части 1 и верхней 2 концов проводников стержень 3 входит во втулку 5. Секции тарельчатых пружин 7 начинают сближаться друг с другом, сжимая уплотнения 8. Когда все зазоры 9 будут выбраны, начинают сжиматься стандартные тарельчатые пружины 7, опираясь наружными кромками на опорные шайбы 11. При этом ограничительные кольца 10, жестко закрепленные на наружных кромках опорных шайб 11, предотвращают выход уплотнений 8 при их сжатии за пределы поверхности компенсатора, сохраняя целостность проводника. После сжатия стандартных тарельчатых пружин 7 на величину их полного сжатия наружные кромки тарельчатых пружин 7 не контактируют с ограничительными кольцами 10. Тарельчатые пружины 7 работают только на сжатие. После сжатия всех комплектующих элементов компенсатора на предельную величину компенсации демонтируется соответствующее количество хомутов 6. При этом тарельчатые пружины 7 разжимаются в пределах освободившегося пространства по высоте стержня 3 и снова самоустанавливаются на стержне 3 с зазором 9. При перемещении проводника с увеличением зазора между нижней 1 и верхней 2 частями, комплект секций тарельчатых пружин 7 устанавливается с предварительным сжатием. Дальнейшая работа компенсатора осуществляется аналогично описанному, но в обратном порядке. Применение изобретения позволит повысить работоспособность и надежность работы компенсатора за счет повышении равномерной поперечной жесткости компенсатора и улучшения герметизации конструкции в местах контакта ограничительных колец с уплотнениями при осевых смещениях проводников, в связи с тем, что по всей длине стержня между тарельчатыми пружинами каждой пары размещены опорные шайбы. Размещение их с выступлением наружной кромки относительно наружной кромки каждой секции тарельчатых пружин на величину их полного сжатия. И на наружных кромках этих опорных шайб жестко закреплены ограничительные кольца. Компенсатор осевого смещения коробчатых проводников жесткой армировки стволов шахт может применяться не только для армировки шахтных стволов эксплуатируемых в сложных условиях, а и для различного типа трубопроводов, которые испытывают осевые перемещения. Так, как, кроме высокой работоспособности и надежности еще и универсален, в связи с применением стандартно выпускаемых комплектующих элементов.