Клапанний пристрій

Реферат: Клапанний пристрій (12) для керування крокуючим циліндром (10) секції механізованого кріплення при підземних гірничих роботах служить для забезпечення надійного спрацювання циліндра (10), не приводячи до небажаних ударів. До складу пристрою (12) входять: перший з'єднувальний елемент (РА) для трубопроводу під тиском та другий з'єднувальний елемент (РВ) для трубопроводу під тиском, перший з'єднувальний елемент (А) для циліндра та другий з'єднувальний елемент (В) для циліндра, розблоковуваний зворотний клапан (14), передбачений між з'єднувальним елементом (РВ) для трубопроводу під тиском та з'єднувальним елементом (В) для циліндра, устаткований дроселем (16) демпферний клапан (18), передбачений між іншим з'єднувальним елементом (РА) для трубопроводу під тиском та іншим з'єднувальним елементом (А) для циліндра. UA 98699 C2 (12) UA 98699 C2 UA 98699 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до клапанного пристрою для керування крокуючим циліндром секції механізованого кріплення при підземних гірничих роботах. При керуванні циліндрами крокуючих механізмів при підземних гірничих роботах потрібні особливі заходи з огляду переміщення великої маси. Із рівня техніки відомий здатний до розблокування зворотний клапан, який має перешкоджати тому, щоб конвеєр під впливом сили валків або при витягуванні сусідніх щитів відходив назад. Однак, коли секцію механізованого кріплення просувають вперед, блокування неодмінно має бути знятим. Далі із рівня техніки відомо, що з'єднання крокуючого циліндра мають велику кількість стиків з люфтами. Оскільки крокуючий циліндр має працювати швидко, наприкінці люфту часто виникає небажаний удар. Щоб уникнути цього удару, рівень техніки пропонує демпферний клапан, який відкривається назустріч зворотному напору. Але часто напір зворотного ходу, а відтак і мінімальний тиск у всій системі, може перевищувати тиск, при якому демпферний клапан відкривається. Якщо напір зворотного ходу є нижчим за тиск вмикання демпферного клапана, то для витискання люфту залишається надто незначна різниця. Тому задача винаходу полягає у створенні поліпшеного клапанного пристрою для керування крокуючим циліндром, який дозволяв би здійснювати надійне спрацювання крокуючого циліндра, не приводячи до небажаних ударів. Вирішення цієї задачі відбувається згідно з ознаками пункту 1 формули винаходу. Доцільні форми виконання винаходу викладені у описі, кресленні та в залежних пунктах формули. Для того, щоб розблоковуваний зворотний клапан відкривався без затримки, лінія управління розблоковуваного зворотного клапана може бути з'єднана іншим з'єднувальним елементом для трубопроводу під тиском. Крім того, може бути вигідно вмонтувати в лінію управління розблоковуваного зворотного клапана дросельний зворотний клапан. За допомогою такого клапана зворотний клапан відкривається без затримки, оскільки ним керує лінія управління з тиском близько 300 бар. Однак з передбаченим дроселем він закривається повільно. Згідно з іншою доцільною формою виконання винаходу може бути вигідно, щоб демпферний клапан відкривався під тиском, який панує на одному з'єднувальному елементі РВ для трубопроводу під тиском. Для цього між з'єднувальним елементом РВ та демпферним клапаном можна передбачити компенсаційну лінію. Для безперебійної роботи може також бути вигідним, щоб паралельно до демпферного клапана був встановлений додатковий зворотний клапан, який здійснює блокування напрямку від іншого з'єднувального елемента РА для трубопроводу під тиском до іншого з'єднувального елемента А для циліндра. Таким чином гарантується, що при навантаженні тиском одного з'єднувального елемента РВ відбувається негайний відтік гідравлічної рідини на інший з'єднувальний елемент РА. Далі даний винахід описано на прикладі вигідної форми виконання, що не є обмеженням, і з посиланням на креслення. На них зображені: Фіг. 1 - схема клапанного пристрою для керування крокуючим циліндром; Фіг. 2 - поперечний розріз клапанного блоку з клапанним пристроєм за фіг.1; Фіг. 3 - збільшене зображення дросельного зворотного клапана за фіг. 2. На фіг. 1 зображено клапанний пристрій 12 для керування крокуючим циліндром 10 секції механізованого кріплення при підземних гірничих роботах, причому клапанний пристрій 12 має перший з'єднувальний елемент РА для трубопроводу під тиском, другий з'єднувальний елемент РВ для трубопроводу під тиском, перший з'єднувальний елемент А для циліндра та другий з'єднувальний елемент В для циліндра. В зображеному прикладі виконання на першому з'єднувальному елементі А для циліндра передбачено з'єднувальний елемент в зоні поверхні поршня крокуючого циліндра 10, а на другому з'єднувальному елементі В для циліндра передбачено з'єднувальний елемент в зоні кільцевої поверхні крокуючого циліндра 10. Проте це може бути і навпаки. Як далі видно на фіг. 1, між з'єднувальним елементом РВ для трубопроводу під тиском та з'єднувальним елементом В для циліндра передбачено розблоковуваний зворотний клапан 14, а на противагу цьому між іншим з'єднувальним елементом РА для трубопроводу під тиском та іншим з'єднувальним елементом А для циліндра передбачено демпферний клапан 18, устаткований дроселем 16. Розблоковуваний зворотний клапан 14 лінією управління 20 з'єднано з іншим з'єднувальним елементом РА і внаслідок навантаження тиском з'єднувального елемента РА може переходити під дією пружини 22 із зображеного на фіг. 1 положення, в якому потік від другого з'єднання В з циліндром в напрямку з'єднувального елемента РВ не є можливим, у відкрите положення. Між 1 UA 98699 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 іншим з'єднувальним елементом РА та розблоковуваним зворотним клапаном 14 на лінії управління 20 встановлено дросельний зворотний клапан 24, до складу якого входять зворотний клапан 26 та підключений паралельно до нього дросель 28. При цьому зворотний клапан 26 здійснює блокування в напрямку від іншого з'єднувального елемента РА в напрямку розблоковуваного зворотного клапана 14. Демпферний клапан 18 під дією пружини 30 може перемикатися із зображеного на фіг. 1 положення, в якому між першим з'єднувальним елементом РА та першим з'єднанням А з циліндром ввімкнуто дросель 16, у відкрите положення, в якому з'єднувальні елементи РА та А є вільно з'єднаними між собою без дроселя. Лінія управління 32 демпферного клапана 18 з'єднана з першим з'єднанням А з циліндром, завдяки чому при навантаженні тиском з'єднання А демпферний клапан може перемикатися із дросельного положення у відкрите положення. Паралельно з демпферним клапаном 18 встановлено інший зворотний клапан 34, який здійснює блокування в напрямку від першого з'єднувального елемента РА до першого з'єднанням А з циліндром. За допомогою базової лінії 31 демпферний клапан 18 з'єднано з другим з'єднувальним елементом РВ, так що рух демпферного клапана 18 у відкрите положення має відбуватися, по-перше, під тиском пружини 30, по-друге, під тиском, що існує на з'єднувальному елементі РВ. Таким чином демпферний клапан 18 може бути переведеним із свого демпферного положення у своє відкрите положення під тиском, що панує на з'єднувальному елементі РВ, тобто пружина 30 є базовою відносно системного тиску на з'єднувальному елементі РВ (негативний напір). Цифрою 36 позначено редукційний клапан, розміщений на з'єднанні А з циліндром поза межами клапанного пристрою 12. Як показує фіг. 2, всі компоненти описаного вище клапанного пристрою12 розміщені у монолітному, тобто спільному клапанному блоці 15. Клапанний блок 15 має перший з'єднувальний елемент РА для трубопроводу під тиском, другий з'єднувальний елемент РВ для трубопроводу під тиском, перший з'єднувальний елемент А з циліндром та другий з'єднувальний елемент В з циліндром. Позиційне позначення В' означає з'єднувальний елемент для редукційного клапана 36. Демпферний клапан 18 між з'єднувальним елементом РА та з'єднувальним елементом А з циліндром утворений у клапанному блоці комбінацією розподільчого поршня 40 та штоком 42 клапана, причому клапанний шток 42 прилягає до ущільнюючої поверхні 44'. Розподільчий поршень 40, виконаний як втулка, має пропускний канал 60 і ходить з ущільненням в отворі поршня, причому розподільчий поршень 40 пружиною 30 на фіг. 2 відтискається вліво до упору, утвореного кільцем 44, встановленим у отворі поршня. Всередині розподільчого поршня пересувається клапанний шток 42, який в ділянці клапанної тарілки має отвір, крізь який функціонує дросель 16. По зовнішній окружності клапанної тарілки 42 передбачені пропускні отвори, що ведуть до кільцевої камери 46, причому кільцева камера 46 має з розблоковуваним зворотним клапаном 14 пропускне з'єднання, в якому знаходиться дросельний зворотний клапан 24, зображений на фіг. 3 у збільшеному вигляді. Дросельний зворотний клапан 24 має підпружинений зворотний клапан 26, у якому утворено дроселюючий отвір, який і служить дроселем 28 дросельного зворотного клапана 24. Дросельний зворотний клапан 24 виходить у розблоковуваний зворотний клапан 14, до складу якого належить розподільчий поршень 50, з'єднаний з клапанним штоком 52 таким чином, щоб зробити можливим відносний рух між обома конструктивними деталями. Для цього розподільчий поршень 50 має замкнуте дно, а на протилежній стороні має глухий отвір 54, в який входить з можливістю ковзання виступ 56 штока 52. Такою мірою розподільчий поршень 50 та клапанний шток 52 можуть незалежно один від одного рухатися в аксіальному напрямку, тобто в напрямку отвору, в який вставлені обидві конструктивні деталі. Але коли на дно розподільчого поршня 50 починає діяти тиск, то він через виступ 56 відтискає клапанний шток 52 на фіг. 2 донизу, внаслідок чого клапанний шток 52 підіймається над своїм сідлом і стискає пружину 22. В початковому положенні клапанний шток 52 пружиною 22 притискається до сідла клапана, як це зображено на фіг. 2 і 3. Далі з'єднувальний елемент РВ для трубопроводу під тиском переходить в ділянку розблоковуваного зворотного клапана 14, що знаходиться між розподільчим поршнем 50 та клапанним штоком 52. Таким чином клапанний блок 52 також підіймається зі свого сідла, коли на з'єднувальний елемент РВ починає діяти тиск. Функціонує демпферний клапан 18 наступним чином. В початковому положенні демпферного клапана 18 розподільчий поршень 40 під дією пружини 30 на фіг. 2 відсувається вліво, а саме до упору на кільце 44. Однак клапанний шток 42 ще може вільно рухатися всередині отвору та всередині розподільчого поршня 40. Якщо секцію 2 UA 98699 C2 5 10 кріплення потрібно просунути вперед, з'єднувальний елемент РВ навантажують тиском, і клапанний шток 42 притискається до ущільнюючої поверхні 44'. Робоча рідина в цьому випадку прямує лише крізь дросельний отвір 16. Відповідно лише повільно рухається і з'єднаний зі з'єднувальним елементом А крокуючий циліндр. Після того, як люфт буде витіснено із крокуючого механізму, тиск в з'єднувальному елементі РА і сила, що діє на клапанний шток 42, зменшуються. Після того, як ця сила та сила пружини 30 стануть меншою за ту силу, яку створює втулкоподібний розподільчий поршень 40, клапан відкривається. Внутрішня компенсація по базовій лінії 31 робить цей механізм незалежним від швидкісного напору. Звісно, внутрішнє вирівнювання тиску могло б знову закрити ущільнюючу поверхню, якби клапанна тарілка 42 була з'єднана з розподільчим поршнем 40 жорстко. Але рухоме з'єднання обох поршнів з люфтом створює додатковий зворотний клапан (зворотний клапан 34 на фіг. 1), який дозволяє здійснювати зворотний рух (тиск на РВ та відкривання зворотного клапана 14). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Клапанний пристрій (12) для керування крокуючим циліндром (10) секції механізованого кріплення при підземних гірничих роботах, до складу якого входять: перший з'єднувальний елемент (РА) для трубопроводу під тиском та другий з'єднувальний елемент (РВ) для трубопроводу під тиском, перший з'єднувальний елемент (А) для циліндра та другий з'єднувальний елемент (В) для циліндра, розблоковуваний зворотний клапан (14), передбачений між з'єднувальним елементом (РВ) для трубопроводу під тиском та з'єднувальним елементом (В) для циліндра, устаткований дроселем (16) демпферний клапан (18), передбачений між іншим з'єднувальним елементом (РА) для трубопроводу під тиском та іншим з'єднувальним елементом (А) для циліндра. 2. Клапанний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що лінія управління (20) розблоковуваного зворотного клапана (14) з'єднана з іншим з'єднувальним елементом (РА) для трубопроводу під тиском. 3. Клапанний пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що в лінії управління (20) встановлено дросельний зворотний клапан (24). 4. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що розблоковуваний зворотний клапан (14) має замикаючу пружину (22). 5. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що демпферний клапан (18) має замикаючу пружину. 6. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що демпферний клапан (18) виконаний з можливістю перемикатися із дросельного положення у відкрите положення. 7. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що лінія управління (32) демпферного клапана (18) з'єднана з іншим з'єднувальним елементом (А) для циліндра. 8. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що паралельно до демпферного клапана (18) встановлено зворотний клапан (34), який здійснює блокування в напрямку від іншого з'єднувального елемента (РА) для трубопроводу під тиском до іншого з'єднувального елемента (А) для циліндра. 9. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що демпферний клапан (18) відкривається під тиском, який має місце на з'єднувальному елементі (РВ) для трубопроводу під тиском. 10. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що всі елементи клапанного пристрою (12) встановлені у одному спільному клапанному блоці (15). 11. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що розблоковуваний зворотний клапан (14) має розподільчий поршень (50), з'єднаний з клапанним штоком (52) таким чином, щоб уможливити відносний рух між обома конструктивними деталями. 12. Клапанний пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що розподільчий поршень (50) розблоковуваного зворотного клапана (14) має замкнуте дно. 13. Клапанний пристрій за принаймні одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що демпферний клапан (18) має розподільчий поршень (40), з'єднаний з клапанним штоком (42) таким чином, щоб уможливити відносний рух між обома конструктивними деталями. 14. Клапанний пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що розподільчий поршень (40) демпферного клапана (18) має пропускний канал (60). 3 UA 98699 C2 4 UA 98699 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5