Клапанний пристрій

1. Клапанний пристрій для гідравлічного стояка (10, 11) секції механізованого кріплення, який має два паралельно ввімкнені розблоковувані зворотні клапани (24, 26), з яких перший (24) своїм входом з'єднаний зі зворотною лінією (R), а другий (26) своїм входом з'єднаний з керуючим приєднувальним елементом (А1) клапана, а на виході вони з'єднані з приєднувальним елементом (А') для поверхні поршня гідравлічного стояка (10), який відрізняється тим, що передбачено принаймні один подальший паралельно ввімкнений розблоковуваний зворотний клапан (22, 28), який на виході з'єднаний з приєднувальним елементом (А') для поверхні поршня гідравлічного стояка (10), а своїм входом з'єднаний зі зворотною лінією (R) або з керуючим приєднувальним елементом (А2) клапана. 2. Клапанний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що передбачено третій паралельно ввімкнений розблоковуваний зворотний клапан (22), який на виході з'єднаний з приєднувальним елементом (А') для поверхні поршня гідравлічного стояка (10), а своїм входом з'єднаний зі зворотною лінією (R), і що передбачено четвертий паралельно ввімкнений розблоковуваний зворотний клапан (28), який на виході з'єднаний з приєднувальним елементом (А') для поверхні поршня гідравлічного стояка (10), 2 (19) 1 3 93415 4 (А') для поверхні поршня гідравлічного стояка (10, 11). 10. Комбінація за п. 9, яка відрізняється тим, що кожен поршень (52, 54) має наскрізний отвір (78, 80), крізь який пропущена з'єднувальна тяга (82), яка має повідковий буртик (84), розташований між обома поршнями. 11. Комбінація за п. 10, яка відрізняється тим, що з'єднувальна тяга (82) входить в отвори (78, 80) з ущільненням. Винахід стосується клапанного пристрою для гідравлічного стояка секції механізованого кріплення згідно з обмежувальною частиною пункту 1 формули винаходу. Такий клапанний пристрій відомий із опису DE 10 2005 025 917 А1. Хоча цей відомий клапанний пристрій є придатним для умов високого тиску і/або великих потоків, при проведенні підземних робіт все більше виникає потреба в гідравлічних стояках, які мають ще більші поперечники. Однак для таких великих гідравлічних стояків відомі клапанні пристрої не годяться. Тому задача даного винаходу полягає в такому вдосконаленні клапанного пристрою вищевказаного типу, щоб з якомога меншими витратами можна було керувати гідравлічними стояками з дуже великим поперечником. Рішення цієї задачі здійснене за допомогою ознак пункту 1 формули винаходу і зокрема завдяки тому, що передбачено принаймні ще один паралельно ввімкнений і здатний до розблокування зворотній клапан, який на стороні виходу з'єднаний з приєднувальним елементом для поверхні поршня гідравлічного стояка, а своїм входом з'єднаний з керуючим приєднувальним елементом клапана. Винахід базується на розумінні, що наявність каскаду паралельно ввімкнених розблоковуваних зворотних клапанів дає можливість максимально збільшити потік при розвантаженні гідравлічних стояків і одночасно підвищити тиск завантаження. Якщо наступний паралельно ввімкнений розблоковуваний зворотній клапан своїм входом з'єднується зі зворотньою лінією, то це збільшує потік при розвантаженні гідравлічних стояків. Якщо наступний паралельно ввімкнений розблоковуваний зворотній клапан з'єднується з керуючим приєднувальним елементом клапана, то потік при завантаженні може зростати. Альтернативно цей наступний зворотній клапан може бути використаним для того, щоб за допомогою помпуючого циліндра підвищити тиск при завантаженні. Доцільні форми виконання винаходу викладені в описі, на малюнках та в залежних пунктах формули винаходу. Згідно з першою доцільною формою виконання винаходу передбачено загалом два паралельні розблоковувані зворотні клапани, а саме третій та четвертий зворотні клапани, кожен з яких на виході з'єднується з приєднувальним елементом для поверхні поршня гідравлічного стояка. Таким чином третій зворотній клапан своїм входом з'єднується зі зворотньою лінією, а четвертий зворотній клапан своїм входом з'єднується з керуючим приєднувальним елементом клапана. При такій формі виконання утворюється каскад із загалом чотирьох паралельних розблоковуваних зворотних клапанів, причому при завантаженні можуть бути застосовані два зворотні клапани, а при розвантаженні потік пропускають всі чотири паралельні зворотні клапани. Згідно з іншою доцільною формою виконання вхід іншого розблоковуваного зворотнього клапана з'єднується з виходом додаткового розблоковуваного зворотнього клапана, вхід якого з'єднано з керуючим приєднувальним елементом клапана, причому з'єднувальна лінія між наступним та додатковим зворотнім клапаном сполучена з приєднувальним елементом для тороїдальної поверхні помпуючого циліндра. Такий додатковий зворотній клапан, послідовно з'єднаний з наступним зворотнім клапаном, дозволяє застосувати передавальну помпу, щоб ступінчасто підвищити тиск гідравлічного стояка. Доцільно, щоб передавальна помпа була виконана як помпуючий циліндр, причому приєднувальним елемент для поверхні поршня помпуючого циліндра може бути з'єднаним з керуючим приєднувальним елементом клапана. Шляхом навантаження тиском цього керуючого приєднувального елемента помпуючий циліндр виходить назовні, внаслідок чого на приєднувальному елементі для тороїдальної поверхні помпуючого циліндра встановлюється підвищений тиск, який потім через з'єднувальну лінію між наступним та додатковим зворотнім клапаном може передаватися далі на приєднувальний елемент для поверхні поршня гідравлічного стояка. Шляхом багаторазового задіювання помпуючого циліндра тиск у стояку можна піднімати, доки не буде досягнуто бажаного рівня тиску у стояку. Згідно з наступною доцільною формою виконання приєднувальний елемент для поверхні поршня помпуючого циліндра також може бути з'єднаним із входом другого розблоковуваного зворотнього клапана, завдяки чому при вже навантаженому гідравлічному стояку тиск у ньому може зростати, коли помпуючий циліндр на своєму приєднанні з поверхнею поршня відчуває вплив тиску завантаження. Згідно з наступною доцільною формою виконання помпуючий циліндр може являти собою підйомний циліндр для полозків секції механізованого кріплення. Такий циліндр, який і без того часто є складовою частиною секції механізованого кріплення, може бути використаний для підвищення тиску завантаження. Звісно, такий підйомний циліндр за своєю конструкцією часто не є придатним для цієї функції. Тому доцільно передбачати окремий помпуючий циліндр для підвищення тиску завантаження. Для того, щоб в секції механізованого кріплення з двома гідравлічними стояками вигідним чином 5 підвищувати тиск завантаження на обох стояках, згідно з винаходом передбачено помпуючий циліндр, який має два каскадні поршні, розташовані коаксіально у спільному корпусі, причому кожен поршень має поверхню поршня та тороїдальну поверхню, а корпус має два приєднувальні елементи для тороїдальної поверхні, які з'єднуються з приєднувальним елементом для поверхні поршня кожного гідравлічного стояка. Шляхом перемінного навантаження приєднувальних елементів для поверхні поршня помпуючого циліндра можна при такій конструкції досягти ступінчастого підвищення тиску завантаження в обох гідравлічних стояках. Щоб забезпечити самостійний зворотній рух обох поршнів навіть тоді, коли інші наявні поршні не здійснюють повного зворотнього ходу, інша форма виконання винаходу передбачає, що кожен поршень має наскрізний отвір, в який входить з'єднувальна тяга, оснащена розміщеним між поршнями повідком. Така з'єднувальна тяга, яка доцільним чином входить в отвори з ущільненням, дозволяє роз'єднаний рух назад кожного поршня, оскільки спочатку з'єднувальну тягу навантажують тиском, і за допомогою її повідка відводять поршень у його кінцеве положення. Оскільки інший поршень від'єднується від з'єднувальної тяги, то він не повинен здійснювати цей повний хід назад для того, щоб змусити інший поршень повернутися у його вихідне положення. Під вищеназваним керуючим приєднувальним елементом клапана слід розуміти звичний у гірничій справі вихід основного розподільчого клапана або іншого відповідно придатного клапана, за допомогою якого вмикається відтік робочої рідини, що перебуває під тиском. Нижче даний винахід пояснюється більш детально на прикладі з використанням доцільної форми виконання та прикладених креслень. На них зображено: Фіг. 1 - Першу форму виконання клапанного пристрою; Фіг. 2 - Другу форму виконання клапанного пристрою та Фіг. 3 - Поздовжній переріз помпуючого циліндра. Фіг. 1 схематично зображує пристрій із двох гідравлічних стояків 10, 11 не зображеної більш детально секції механізованого кріплення для гірничих робіт. Оскільки пристрої для керування стояками 10 та 11 в конструкції, що зображена на фіг. 1, є однаковими, нижче в деталях буде розглядатися лише клапанний пристрій для керування лівим стояком 10. Керування приєднувальним елементом А' для поверхні поршня стояка 10 здійснюється через клапанний блок 20, де передбачені - в зображеному прикладі виконання - загалом п'ять розблоковуваних зворотніх клапанів, чотири з яких з'єднано паралельно, а два послідовно. Приєднувальний елемент В' для тороїдальної поверхні стояка 10 з'єднаний безпосередньо з керуючим приєднувальним елементом В не зображеного клапана. Від цього приєднувального елемента до всіх деблокуючих приєднувальних елементів для здатних до розблокування зворотніх клапанів веде також лінія 93415 6 розблокування 18. У клапанному блоці 20 передбачені - в зображеному прикладі виконання - чотири розблоковувані зворотні клапани 22, 24, 26 та 28, і всі вони з'єднані своїми виходами з приєднувальним елементом А' для поверхні поршня стояка 10. Ця лінія поєднує також запобіжний клапан 12, манометр 14 та датчик тиску 15, електричний вихід якого веде до приєднувального елемента D центрального блоку керування. Позиційне позначення 13 означає клапан для гірничого удару. Вхід - якщо дивитися в напрямку потоку - першого розблоковуваного зворотнього клапана 22 є з'єднаним зі зворотньою лінією R. Також і вхід другого розблоковуваного зворотнього клапана 24 є з'єднаним зі зворотньою лінією R. Вхід третього розблоковуваного зворотнього клапана 26 є з'єднаним з керуючим приєднувальним елементом А1 клапана. Також вхід розблоковуваного зворотнього клапана 28 з'єднано з керуючим приєднувальним елементом А2 клапана. Звісно, на цій лінії є й п'ятий розблоковуваний зворотній клапан 30, вхід якого з'єднано з керуючим приєднувальним елементом А1, а вихід з'єднано з входом зворотнього клапана 28. Іншими словами, зворотні клапани 28 та 30 з'єднані послідовно. З'єднувальна лінія між цими обома зворотніми клапанами 28 та 30 зновутаки сполучена з приєднувальним елементом для тороїдальної поверхні помпуючого циліндра, який в даному прикладі виконання являє собою підйомний циліндр 40 для полозків секції механізованого кріплення. Приєднувальний елемент для тороїдальної поверхні підйомного циліндра 40 з'єднаний також з не описаним більш детально клапанним пристроєм для правого стояка 11, і закінчується там в місці приєднання обох послідовно ввімкнених розблоковуваних зворотніх клапанів. Приєднувальний елемент для поверхні поршня підйомного циліндра 40 знову-таки з'єднаний з керуючим приєднувальним елементом A3 клапана. Функції розподільчих клапанів для керування стояком 10 та підйомним циліндром 40 включають такі операції: В - розвантаження гідравлічного стояка А1 - завантаження гідравлічного стояка А2 - завантаження гідравлічного стояка та задіювання підйомного циліндра A3 - задіювання підйомного циліндра або підвищення тиску при розвантаженому гідравлічному стояку. Для розвантаження стояка 10 до керуючого приєднувального елемента В прикладають тиск, після чого за допомогою деблокуючої лінії 18 всі зворотні клапани 22-30 розблоковуються, внаслідок чого робоча рідина може залишати поршневу камеру гідравлічного стояка 10 по всім паралельно ввімкненим лініям. Для цього розподільчі клапани так вмикаються на приєднувальних елементах А1 та А2, що останні з'єднуються зі зворотньою лінією. Для навантаження стояка 10 на приєднувальний елемент А1 подають тиск, після чого робоча рідина через зворотній клапан 26 прямує в поршневу камеру гідравлічного стояка. Додатково через керуючий приєднувальний елемент А2 робоча 7 рідина через зворотні клапани 28 та 30 надходить в поршневу камеру гідравлічного стояка. У вже завантаженому стояку можна підвищити тиск шляхом прикладання тиску до керуючого приєднувального елемента A3. Це вводить в дію підйомний циліндр 40, і робоча рідина з підвищеним тиском по затрубній лінії підйомного циліндра 40 прямує крізь зворотній клапан 28 в поршневу камеру гідравлічного стояка 10. Потім шляхом задіювання розподільчого клапана А2 підйомний циліндр знову відводиться назад, так що можна здійснювати новий робочий хід, доки в стояку не буде забезпечений бажаний тиск. Оскільки підйомний циліндр секції механізованого кріплення внаслідок своєї конструкції не завжди є придатним до використання як помпуючий циліндр, то згідно з іншою, не зображеною формою виконання можна передбачити окремий помпуючий циліндр. При цьому може бути вигідно, щоб приєднувальний елемент для поверхні поршня помпуючого циліндра не був підведений до окремого керуючого приєднувального елемента A3, а був з'єднаний зі входом розблоковуваного зворотнього клапана 26, тобто з керуючим приєднувальним елементом А1. Цей керуючий приєднувальний елемент може потім використовуватися для того, щоб завантажувати гідравлічний стояк і потім підвищувати тиск в обох стояках. При такій конструкції тиск може бути підвищеним лише рівномірно в обох стояках. Для зворотнього руху помпуючого циліндра застосовують вільний напір. Помпуючий циліндр, описаний нижче більш детально при розгляді фіг. 2 та 3, може тут працювати ефективніше. Фіг. 2 показує подальший варіант клапанного пристрою, що є ідентичним з конструкцією за фіг. 1, за винятком помпуючого циліндра. Тому для однакових деталей використані однакові знаки посилання, а конструкція не описується знову в подробицях. Клапанний пристрій за фіг. 2 відрізняється від зображеного на фіг. 1 тим, що тут передбачено зустрічний помпуючий циліндр 50, показаний детально на фіг. 3 у збільшеному вигляді. Помпуючий насос 50 має два каскадні поршні 52 та 54, розташовані коаксіально у спільному корпусі 56. Кожен поршень 52, 54 має ділянку окружності з більшим діаметром та ділянку окружності з меншим діаметром, причому поршні розташовані таким чином, що ділянки з меншим діаметром знаходяться навпроти одна одної, так що всередині помпуючого циліндра 50 виникають підпорядкована поршню 52 порожнина 58 та підпорядкована поршню 54 порожнина 60. Корпус 56 на своїх кінцях герметично закритий кришками 62 та 64, причому на обох кришках передбачено по одному наскрізному отвору, які утворюють приєднувальний елемент 66 для поршня 52 та приєднувальний елемент 68 для поршня 54. Всередині корпусу 56 між поршнем 52 та корпусом 56 утворено першу кільцеподібну порожнину 70, а між поршнем 54 та корпусом 56 утворено другу кільцеподібну порожнину 72. Крім того, поршень циліндра 50 має перший приєднувальний елемент 74 для кільцеподібної порожнини, через 93415 8 який робоча рідина може витікати з кільцеподібної порожнини 70. Далі передбачено другий приєднувальний елемент 76 для кільцеподібної порожнини, через який робоча рідина може витікати з другої кільцеподібної порожнини 72. Обидва поршні 52 та 54 ходять в корпусі, будучи герметично ущільненими на обох кінцях. Як далі видно на фіг. 3, обидва поршні 52 та 54 мають в центрі наскрізний отвір 78 та 80, по яких з ущільненням ходить спільна з'єднувальна тяга 82. Посередині з'єднувальна тяга має повідковий буртик 84, за допомогою якого може пересуватися поршень, коли камера 58 або 60 іншого поршня знаходиться під тиском. Зображений на фіг. 3 помпуючий циліндр 50 функціонує таким чином: коли, виходячи з зображеного на фіг. 3 положення, приєднувальний елемент 66 для поверхні поршня навантажується тиском, то цей тиск рухає поршень 52 праворуч, внаслідок чого робоча рідина з підвищеним тиском відпомповується із кільцеподібного простору 70 через приєднувальний елемент 74. Одночасно з'єднувальна тяга 82 навантажується тиском і посуває поршень 54 у його праве кінцеве положення, оскільки повідковий буртик 84 ударяється в нього. Коли після цього приєднувальний елемент 68 для поверхні помпуючого циліндра 50 навантажується тиском, а приєднувальний елемент 66 для поверхні поршня сполучається зі зворотньою лінією, робоча рідина прямує у наскрізний отвір 80 і рухає з'єднувальну тягу 82 на фіг. 3 ліворуч, доки повідковий буртик 84 не вдариться об поршень 52 і не змусить його також рухатися ліворуч. Одночасно поршень 54 навантажується тиском і пересувається ліворуч, внаслідок чого робоча рідина з підвищеним тиском витікає із кільцеподібної порожнини 72 крізь приєднувальний елемент 76. Для того, щоб при потраплянні робочої рідини у відповідну поршневу камеру 58 та 60 робоча рідина рівномірно розподілялася по відповідному поршню, обидва поршні 52 та 54 на своїй нижній стороні мають радіально виступаючий назовні периферійний буртик, який утворює невелику відстань між дном поршня та кришками 62 та 64. Як показує фіг. 2, циліндр 50 своїм приєднувальним елементом 66 для поверхні поршня сполучається з керуючим приєднувальним елементом А1, яке також є з'єднаним зі входом зворотнього клапана 26. Приєднувальний елемент 74 для кільцеподібної порожнини помпуючого циліндра 50 сполучається зі з'єднувальною лінією між обома зворотними клапанами 28 та 30. Відповідна конструкція має місце також у клапанному пристрої для правого гідравлічного стояка. У конструкції, зображеній на фіг. 2, помпуючий циліндр 50 може працювати поперемінно в обидві сторони, і обидва поршні 52 та 54 поперемінно відходять у свої початкові положення. За допомогою з'єднувальної тяги 82 та повідкового буртика 84 повністю здійснюється відходження даного поршня у своє початкове положення навіть тоді, коли інший поршень не мусить повністю долати свій хід. При такій конструкції не потрібно застосовувати робочу рідину лише для того, щоб відправити поршні в їх початкове положення. Оскільки тільки 9 один стояк має отримати підвищений тиск, може працювати лише половина насоса. Слід зазначити, що описані вище форми виконання є лише прикладами і не обмежуються числом розблоковуваних зворотніх клапанів. Позиційні позначення 10, 11 - гідравлічний стояк 12 - запобіжний клапан 13 - клапан гірничого удару 14 - манометр 15 - датчик тиску 20 - блок клапанів 22-30 - розблоковуваний зворотній клапан 40 - підйомний циліндр 50 - помпуючий циліндр 52, 54 - поршень 56 - корпус 58, 60 - проміжок перед поверхнею поршня 93415 10 62, 64 - кришка 66, 68 - приєднувальний елемент для поверхні поршня 70, 72 - кільцеподібна порожнина 74, 76 - приєднувальний елемент для кільцеподібної порожнини 78, 80 - наскрізний отвір 82 - з'єднувальна тяга 84 - повідковий буртик А' - приєднувальний елемент для поверхні поршня В' - приєднувальний елемент для кільцеподібної порожнини А1, А2, A3, В - керуючий приєднувальний елемент R - зворотня лінія D - датчик тиску 11 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 93415 Підписне 12 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601