Гідравлічний рудниковий стояк

Изобретение относится к рудничным стойкам, в частности к гидравлической рудничной стойке. Известна гидравлическая рудничная гайка, содержащая наружную цилиндрическую трубу, нижний конец которой сварен с днищем, а верхний - с кольцевым буртиком, установленную в наружной цилиндрической трубе с возможностью аксиального перемещения внутреннюю цилиндрическую трубу с головкой на одном конце и уплотненным относительно внутренней стенки наружной цилиндрической трубы поршнем на другом, направляющее кольцо для цилиндрической трубы, установленное в кольцевом буртике, полый цилиндрический элемент, установленный по оси стойки между головкой и поршнем, возвратную пружину, ограничитель рабочего хода, выполненный в виде установленной между внутренней стенкой наружной цилиндрической трубы и наружной стенкой внутренней цилиндрической трубы, установочно-разгрузочный клапан с входом и выходом, сообщенный с поршневой полостью [1]. В известной стойке на верхнем конце наружной цилиндрической трубы выполнена канавка для закрепления кольцевого буртика с выполненной на нем рукояткой с помощью уложенной в канавке проволоки. Кольцевой буртик также служит в качестве упора для выполненной между внутренней цилиндрической трубой и наружной цилиндрической трубой втулки, уносимой при выдвижном ходе поршня внутренней цилиндрической трубы. В зависимости от своей длины втулка ударяет об упорную поверхность кольцевого буртика при более или менее далеко выдвинутой внутренней цилиндрической трубе, чем она препятствует дальнейшему выдвижению внутренней цилиндрической трубы, направляемой также кольцевым буртиком. Однако, в этой ситуации кольцевой буртик должен принимать всю создаваемую стойкой аксиальную силу и передавать ее через размещенную в канавке проволоку на наружную цилиндрическую трубу. Наружная цилиндрическая труба сварена с днищем, и поэтому она должна быть выполнена из.хорошо сваривающегося материала, из-за чего применение высокопрочных стальных сплавов исключено. Вследствие оказываемой на наружную цилиндрическую трубу нагрузки (давление в ней доходит примерно до 400бар) требуется ее выполнение с соответственной толщиной стенки; это приводит к сравнительно большому весу данной трубы. В связи с этим уместно указывать на то, что транспорт и установка данных рудничных стоек на практике осуществляются исключительно вручную. Недостаток известной рудничной стойки заключается в том, что из-за ее большого веса ее эксплуатация затруднена. Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации рудничной стойки. Поставленная цель достигается в предлагаемой гидравлической рудничной стойке, содержащей наружную цилиндрическую трубу, нижний конец которой жестко соединен с днищем, а верхний - с кольцевым буртиком, установленную в наружной цилиндрической трубе с возможностью аксиального перемещения внутреннюю цилиндрическую трубу с головкой на одном конце и уплотненным относительно внутренней стенки наружной цилиндрической трубы поршнем на другом, направляющее кольцо для внутренней цилиндрической трубы, установленное в кольцевом буртике, полый цилиндрический элемент, установленный по оси стойки между головкой и поршнем, возвратную пружину, ограничитель рабочего хода, установочноразгрузочный клапан с входом и выходом, сообщенный с поршневой полостью, за счет того, что днище, кольцевой буртик, головка и поршень выполнены с кольцевыми уплотненными канавками для установки торцов наружной и внутренней цилиндрических тр уб и связаны с последними разъемными соединениями, при этом ограничитель рабочего хода выполнен в виде установленного соосно наружной и внутренней цилиндрическим трубам в полом цилиндрическом элементе дополнительного цилиндрического элемента, поджатого возвратной пружиной, пропущенного через поршень и одним концом прикрепленного к днищу, полость внутренней цилиндрической трубы герметично уплотнена относительно поршневой полости, с которой сообщены вход и вы ход установочно-разгрузочного клапана, а кольцевой буртик выполнен с разгрузочным отверстием для сообщения штоковой полости с атмосферой. Таким образом, предлагаемую рудничную стойку изготовляют без сварки, и поэтому вместо хорошо сваривающихся материалов можно использовать высокопрочные материалы, что позволяет уменьшить толщину стенок цилиндрических труб и тем самым снизить вес стойки. Связь цилиндрических тр уб с дни щем и корпусом клапана или головкой, соответственно, осуществляется за счет простого размещения в кольцевых канавках или на насадках с последующим уплотнением, т.к. в предлагаемой рудничной стойке цилиндрические трубы не должны принять аксиальную растягивающую силу, воспринимаемую теперь цилиндрическим элементом и простирающимся через поршень дополнительным цилиндрическим элементом. Таким образом возможна поставка стойки в демонтированном состоянии без цилиндрических труб, которые поставляются отдельно как предварительно обработанное оборудование определенной длины. Когда требуется рудничная стойка для определенной высоты крепи, просто отрезают трубу требуемой длины, снимают заусенцы на пропиле, соединяют трубы с соответствующими торцевыми узлами и уплотняют их. Для уплотнения предпочтительно используют твердеющее при комнатной температуре гидравлическое уплотнение, которое при нагревании до соответствующей температуры, например, 150 - 250°C, вновь сжижается. Нет необходимости в каких-либо сварочных работах, благодаря чему также возможно избежать вызываемой сваркой деформации. Предпочтительные формы выполнения изобретения приведены в пп.2 - 23 формулы изобретения. На фиг.1 представлен продольный разрез предлагаемой гидравлической рудничной стойки, в которой установочно-разгрузочный клапан установлен на головке; на фиг.2 - продольный разрез предлагаемой гидравлической рудничной стойки, в которой установочно-разгрузочный клапан подключен к днищу стойки и выполнен в установленной на наружной трубе рукоятке; на фиг.3 - продольный разрез стойки согласно фиг.1, снабженной выполненным на поршне редукционным клапаном; на фиг, 4 -продольный разрез стойки согласно фиг.2, снабженной выполненным на поршне редукционным клапаном; на фиг.5 - частичный продольный разрез другой формы выполнения предлагаемой стойки, снабженной предохранительным клапаном, выполненным на поршне для ограничения рабочего хода; на фиг.6 - продольный разрез дальнейшей формы выполнения предлагаемой стойки, снабженной предохранительным клапаном, выполненным на поршне для ограничения рабочего хода. Рудничная стойка согласно фиг.1 состоит в основном из наружной цилиндрической трубы 1, которая нижней торцевой стороной вставлена в соответствующим образом выполненную в торцевой стороне днища 2 канавку и уплотнена гидравлическим уплотнением 3. В случае необходимости для простой механической фиксации можно предусматривать поперек установленные крепежные винты 4, которые, однако, не могут передавать большие механические нагрузки, для чего они и не предусмотрены. Днище 2 известным образом вставлено в основание 5, связанное с днищем 2, например, с помощью зажимных втулок (изображены лишь принимающие их отверстия 6). На другую торцевую сторону наружной цилиндрической трубы 1 через простую ценрирующую насадку насажен кольцевой буртик 7, который может быть также выполнен составным. Кольцевой буртик 7 снабжен внутренним направляющим кольцом 8 для внутренней цилиндрической трубы 9 и связанным с ним грязеотделителем 10. Направляющее кольцо 8 служит для продольного перемещения внутренней цилиндрической трубы 9 в наружной цилиндрической трубе 1. Установленная в наружной цилиндрической трубе 1 вн утренняя цилиндрическая труба 9 на торцевом конце снабжена поршнем 11, имеющем насадку, при помощи которой он размещен на внутренней поверхности внутренней цилиндрической трубы 9. При этом торцевая сторона внутренней цилиндрической трубы 9 прилегает к концу упомянутой насадки поршня 11. Эта зона соединения между внутренней цилиндрической трубой 9 и поршнем 11 может быть уплотнена простым уплотнением 12, выполненным, например, гидравлическим. В наружной цилиндрической трубе 1 поршень 11 направляется при помощи направляющего кольца 13 и снабжен уплотнительным кольцом 14. Наружный торцевой конец внутренней цилиндрической трубы 9 вставлен в торцевую кольцевою канавку корпуса 15 и уплотнен с помощью простого уплотнения 16,. выполненного предпочтительно в качестве гидравлического уплотнения. В корпусе 15 известным образом выполнен известный установочно-разгрузочный клапан 17. На своей верхней стороне корпус 15 также известным образом выполнен с возможностью применения головки 18, которая может быть закреплена на корпусе 15 известным образом и опираться о него с обеспечением передачи опорного давления через головку 18 и корпус 15 на внутреннюю цилиндрическую трубу 9 . На внутренней стороне корпуса 15 соосно с продольной осью стойки выполнено отверстие 19, сообщающееся с отверстием для установочноразгрузочного клапана 17 и снабженное на направленном в трубу 9 конце резьбой 20. В эту резьбу 20 ввинчен полый цилиндрический элемент 21, уплотненный на участке резьбы 20, известным образом с обеспечением предотвращения передачи создаваемого в элементе 21 давления наружу. Другим торцевым концом элемент 21 пропущен через соответствующее выполненное в поршне 11 соосно отверстие и закреплен с помощью резьбовой гайки 22, которая может быть выполнена в качестве шлицевой гайки или гайки с отверстием. При этом резьбовая гайка 22 внутренней плоской поверхностью опирается о соответствующую сопряженную поверхность выполненного в поршне 11 углубления и также уплотнена в этом месте с обеспечением предотвращения передачи создающегося в поршневой полости 23 давления на наружную сторону элемента 21. На связанном с резьбовой гайкой 22 конце элемент 21 на внутренней стороне снабжен выполненным в виде упорного кольца 24 упорным элементом; о который торцевой стороной опирается винтовая пружина сжатия 25, представляющая собой возвратную пружину. Пружина 25 простирается полость элемента 21, что позволяет рассматривать элемент 21 как направляющую пружину тр убу. На чертеже видно, что элемент 21 связывает корпус 15 и тем самым головку 18 с поршнем 11, так что действующие между этими деталями растягивающие силы воспринимаются элементом 21. Однако, элемент 21 не воспринимает силы сжатия. Сила сжатия скорей воспринимается внутренней цилиндрической трубой 9. Винтовая пружина сжатия 25 другим концом опирается о крепежный элемент 26, выполненный на внутреннем свободном конце выполненного в виде штанги дополнительного цилиндрического элемента 27. Другой конец элемента. 27 пропущен через соответствующее, выполненное в днище 2 отверстие и надежно фиксирован от вытягивания с помощью стопорного кольца 28. Выполненное на внутренней стороне уплотнение 29 в этом месте предотвращает передачу давления из поршневой полости 23 наружу. Благодаря описанному выполнению наружная цилиндрическая труба 1 и кольцевой буртик 7 при работе не подвергаются растягивающей нагрузке, так как выдвижение, внутренней трубы 9 ограничивается дополнительным цилиндрическим элементом 27, через пружину 25 взаимодействующим с поршнем 11. Нет необходимости в размещении упорной втулки между внутренней цилиндрической трубой 9 и наружной цилиндрической трубой 1. Таким образом возможно избежать повреждений поверхностей, которые могут вызываться такой втулкой. Размещенная на наружной поверхности 30 наружной цилиндрической трубы 1 рукоятка 31 выполнена известным образом составной, и благодаря этому ее можно зажимать на наружной поверхности 30 и перемещать на ней. Форма выполнения предлагаемой стойки согласно фиг,2 отличается от формы выполнения согласно фиг.1 лишь тем, что головка 18 выполнена цельной, и корпус установочно разгрузочного клапана 17 образован частью 32, размещенной на наружной поверхности 30 наружной цилиндрической трубы 1 рукоятки 31. Согласно форме выполнения предлагаемой стойки по фиг.2 установочно-разгрузочный клапан 17 через герметично соединенным с частью 32 высоконапорный гибкий шланг 33 связан с соединительным элементом 34, выполненным в виде наружного кулачка на днище 2. Через соединительный элемент 34 и примыкающую к нему часть днища 2 пропущено выходящее в поршневую полость 23 отверстие 35, которое проходит под выполненной в днище 2 кольцевой канавкой для приема наружной цилиндрической трубы 1, так что оно не соприкасается с соответственной зоной уплотнения 3. Форма выполнения предлагаемой стойки согласно фиг.2 имеет то преимущество, что и при большой длине выдвижения внутренней цилиндрической трубы 9 установочно-разгрузочный клапан 17 всегда легко доступен и высота его размещения не меняется. Форма выполнения предлагаемой стойки согласно фиг.3 отличается от формы выполнения согласно фиг.1 тем, что поршень 11 снабжен редукционным клапаном 36, вход которого сообщается с поршневой полостью 23 через отверстие 37, а его выход сообщается через отверстие 38 со штоковой полостью 39 между наружной цилиндрической трубой 1 и внутренней цилиндрической трубой.9. При этом выход отверстия 38 находится над уплотнительным кольцом 14. Так что возможен беспрепятственный доступ к упомянутой штоковой полости 39, Кроме того, кольцевой буртик 7 снабжен по меньшей мере одним разгрузочным отверстием 40, сообщающимся со штоковой полостью 39 и с атмосферой. Размещенный на поршне 11 редукционный клапан 36 обычно служит для того, чтобы при перегрузке обеспечить вдвижение внутренней цилиндрической трубы 9 на определенный путь, необходимый для снижения перегрузки, тем, что данный клапан 36 выпускает рабочую среду из поршневой полости 23. Форма выполнения предлагаемой стойки согласно фиг.3 позволяет снижать избыточное давление в поршневой полости 23 через отверстие 37, редукционный клапан 36, выходное отверстие 38 и штоковую полость 39, причем обычно используемая в качестве рабочей среды вода входит в данную штоковую полость 39, вследствие чего находящаяся в полости 39 грязь вымывается. Выходившая из отверстия 38 вода может покидать штоковую полость 39 через разгрузочное отверстие,40. При этом очистку можно осуществлять не только в случае перегрузки стойки, но возможно и специальное создание избыточного давления в рабочей среде. Таким образом, предлагаемая стойка впервые позволяет осуществить промывку штоковой полости 39. Форма выполнения предлагаемой стойки согласно фиг.4 отличается от формы выполнения согласно фиг.2 тем, что поршень 11 как и при форме выполнения согласно фиг.3 снабжен редукционным клапаном 36 и соответствующими другими конструкционными признаками. Форма выполнения предлагаемой стойки согласно фиг.5 отличается от форм выполнения согласно фиг.1 - 4 в первую очередь тем, что поршень 11 выполнен составным в поперечном направлении из связанной с концом цилиндрического элемента 21 плиты 41 и связанного с последней упорного элемента 24 и снабжен предохранительным клапаном 42. Плита 41 как и поршень 11 согласно остальным формам выполнения через уплотнение 12 с торцевой стороны связана с внутренней цилиндрической трубой 9. Плита 41 снабжена концентричным отверстием и выполненной в нем резьбой, в которую ввинчен и в которой уплотнен снабженный соответствующей резьбой элемент 21. Упорный элемент 24 привинчен к плите 41 на ее обращенной к поршневой полости 23 торцевой стороне при помощи винтов 43. И винты 43 уплотнены с обеспечением предотвращения передачи давления из поршневой полости 23 на наружную сторону элемента 21 и таким образом в полость 44. Это в принципе не вредно, но вследствие наличия рабочей среды, т.е. воды, в полости 44 повысился бы общий вес стойки. Упорный элемент 24 согласно данной форме выполнения изобретения снабжен центральным отверстием 45, имеющим несколько меньший диаметр, чем внутренний диаметр элемента 21, так что размещенная в элементе 21 винтовая пружина сжатия 25 своим торцевым концом может опираться об упорный элемент 24 в зоне центрального отверстия 45. Упорный элемент 24 снабжен углублением 46, имеющим днище 47. В выполненном в днище 47 отверстии предохранительный клапан 42 размещен настолько глубоко, что он не заходит за верхний край 48 углубления 46. Благодаря этому в ситуации, где поршень 11 находится непосредственно на днище 2, нагрузка не действует на предохранительный клапан 42. Предохранительный клапан 42 сообщается со штоковой полостью 39 через отверстие 49. Для этого отверстие 49 выполнено над направляющим кольцом 50 и уллотнительным кольцом 14 и выходит в штоковую полость 39, так что там рабочая среда может беспрепятственно выходить. Связанная с поршневой полостью 23 входная сторона предохранительного клапана 42 не изображена на чертеже и предусмотрена непосредственно на самом клапане. Предохранительный клапан 42 снабжен служащим для его управления кулачком 51, который рабочим колесом 52 прилегает к наружной поверхности выполненного в виде штанги или же трубы элемента 27, причем тогда предохранительный клапан 42 закрыт. Элемент 27 может быть выполнен в принципе как в формах выполнения согласно фиг.1 - 4. В формах выполнения согласно фиг.1 - 4 в случае полного выдвижения внутренней цилиндрической трубы 9 винтовая пружина сжатия 25 полностью сжимается, причем элемент 27 подвергается растягивающей силе от опорной нагрузки стойки. Однако, в форме выполнения согласно фиг.5 такой оказываемой на элемент 27 и винтовую пружину сжатия 25 нагрузки нет, т.к. элемент 27 снабжен кольцевой канавкой 53, которая выполнена аксиально с обеспечением входа кулачка 51 в нее, когда внутренняя труба 9 выдвинута настолько, что винтовая пружина сжатия 25 почти полностью сжата; при этом кулачком 51 открывается предохранительный клапан 42. Таким образом давление в поршневой полости 23 снижается, и рабочая среда вытесняется через отверстие 49 в штоковую полость 39 и дальше в атмосферу, например, через выполненные в кольцевом буртике 7 разгрузочные отверстия 40. Таким образом дальнейшее выдвижение внутренней цилиндрической трубы 9 невозможно, и поэтому на элемент 27 действует лишь растягивающая нагрузка, создаваемая сравнительно малой силой винтовой пружины сжатия 25. Поэтому и возможно выполнение элемента 27 в виде трубы, которая своей обращенной к днищу 2 торцевой стороной размещена в соответствующем, выполненном в днище 2 углублении и там уплотнена, На этом участке она может быть снабжена не изображенной на чертеже резьбой, в которую вставлена снаружи пропущенная через днище 2 резьбовая пробка 54, удерживающая элемент 27 в аксиальном направлении. В случае необходимости выполненный в виде трубы элемент27насвоей свободной торцевой стороне может быть выполнен открытым и иметь поперечные отверстия 55, так что воздействие создаваемого находящейся в поршневой полости 23 рабочей средой давления на элемент 27 также предотвращается. Форма выполнения предлагаемой стойки согласно фиг.6 отличается от форм выполнения согласно фиг.1 - 4 тем, что поршень 11 выполнен как в форме выполнения согласно фиг.5, элемент 27 выполнен в виде трубы и возвратная пружина 25 выполнена в виде винтовой пружины растяжения, простирающейся в полости элемента 21 с одной и элемента 27 с другой стороны и одним концом закреплена известным образом на головке 18 или на корпусе 15, соответственно, и другим концом - на резьбовой пробке 54. В этой форме выполнения находящаяся под нагрузкой растягивания пружина 25 стремится стягиваться и тем самым сближать головку 18 и днище 2 друг другу, вследствие чего при отсутствии давления внутренняя труба 9 соответствующим образом вдвигается, В форме выполнения изобретения согласно фиг.6 элемент 27 одновременно служит в качестве управляющей штанги для предохранительного клапана 42, т.к. в том случае, если внутренняя труба 9 выдвинута до допустимого предела, то кулачок 51 предохранительного клапана 42 достигает конца 56 элемента 27, вследствие чего кулачок 51 может свободно выдвигаться и вышеописанным образом открывать предохранительный клапан 42. При сохранении этого эффекта конечно возможно выполнять элемент 27 и с большей длиной, если одновременно выполнять в месте 56 или углубление, или шлиц или канавку. Ручная стойка работает следующим образом. При установке рудничной стойки для опоры кровли установочно-разгрузочный клапан 17 включают на "установку", вследствие чего рабочая среда (обычно простая вода) подается из установочно-разгрузочного клапана 17 в полость элемента 21 и дальше в поршневую полость 23. При этом поршень 11 и тем самым и внутренняя труба 9 вместе с установленными на ней деталями выдвигаются до упора головки 18 о кровлю. Если, однако, длина стойки недостаточна, то пружина 25 полностью сжимается и препятствует дальнейшему выдвижению внутренней цилиндрической трубы 9. Для снятия стойки установочно-разгрузочный клапан 17 переключают на "разгрузку", вследствие чего находящаяся в поршневой полости 23 жидкость под воздействием винтовой пружины сжатия 23 вытесняется поршнем 11 в полость элемента 21, где для этого есть еще достаточно места, и через нее вверх в направлении установочно-разгрузочного клапана 17 и далее наружу. При этом винтовой пружиной 25 поршень 11 перемещается в направлении днища 2 и тем самым и вдвигает внутреннюю трубу 9. Рудничные стойки согласно фиг.2 - 4 работают тем же образом, причем в выполнении согласно фиг.3 и 4 редукционный клапан 36 позволяет надежно предотвратить перегрузку стойки. При возникновении перегрузки клапаном 36 выпускается рабочая среда из полости 23. вследствие чего внутренняя цилиндрическая труба 9 несколько вдвигается. В рудничной стойке согласно фиг.5 и 6 предохранительный клапан 42 открывается при достижении кулачком 51 канавки 53, причем рабочая среда выходит из полости 23 в полость 39, давление в полости 23 снижается, и предотвращается чрезмерное выдвижение внутренней цилиндрической трубы 9.