SU1073467A1 - Гидравлическа стойка шахтной крепи - Google Patents

Abstract

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ, включающа  цилиндр, грундбуксу, шток, поршень с центрирующей частью и уплотн ющими элементами , отличающа с  тем, что, с целью повышени  ее долговечности за счет снижени  удельных контактных давлений в сопр жении поршень-цилиндр и. улучшени  работы уплотнени , поршень выполнен с емкостью , сообщенной отверстием с поршневой полостью. О М со О)

Description

2. Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что внутренний диаметр емкости определ етс  из соотношени 

где Л - зазор в сопр жении поршень-цилиндр при отсутствии давлени  в поршневой полости, м;

DH -- наружный диаметр поршн ,

м;

DgH - внутренний диаметр емкости поршн , м;

давление настройки предохранительного клапана ГИДРОСТОЙКИ , МПа,

Е - модуль упругости материала поршн , МПа;

jU - коэффициент Пуассона материала поршн ,

а глубина емкости равна 1,3-1,5.Н высоты центрирующей части поршн .

Изобретение относитс  к горному делу, в частности к гидравлическим стойкам механизированных крепей, прмeн e вlIX дл  поддержани  кровли в очистных забо х.

Известны гидравлические стойки, включающие цилиндр, поршень и манжеты , уплотн ющие поршневую и гитокову полости Cl.

Недостатками этих гидростоек  вл ютс  высокие контактные давлени  поршн  на внутреннюю поверхность цилиндра , ускоренный износ и выход из стро  уплотнений.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату изобретению  вл етс  гидростойка, включающа  цилиндр, грундбуксу,шток поршень с центрирующей частью и уплотнительные элементы С 2.

Недостатком известной гидростойки  вл етс  недолговечность, обуслоIленна  высокими удельными контактными давлени ми в сопр жении поршеньцилиндр и отказами в работе по. вине уплотнений.

Цель изобретени  - повышение долговечности гидростойки за счет снижени  удельных контактных давлений в сопр жении поршень-цилиндр и улучшени  работы уплотнений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в гидростойке, включающей цилиндр, 1-рундбуксу, шток, поршень ,с центрируквдей частью и уплотнительными элементами, поршень выполнен с емкостью сообщенной отверстием с поршневой полостью.

Кроме того, внутренний диаметр екости определ етс  из соотношени  1

1 2

,г

Г

Р D

макс вн

вн

4

Г)2 п

Т) 2 -р 2

.и JJ3H

Н -SH где л - зазор в сопр жении поршень-цилиндр при отсутст

ВИИ давлени  в поршневой полости, м/ Г - наружный диаметр поршн ,

м;

5 DgH внутренний диаметр емкости поршн , м;

fttoiKc давление настройки предохралнтельного клапана гидростойки, МПа;

0 Е - модуль упругости материала поршн , МПа; i -- коэффициент Пуассона материала поршн ,.

а глубина емкости равна 1,3-1,5 Н 5 высоты центрирующей части поршн .

На чертеже изображена пред: агаема  гидравлическа  стойка.

Она состоит из цилиндра 1 с грундбуксой 2, штока 3, поршн  .4 с Q центрирующими элементами 5, уплотн ющими элементами 6 и емкостью 7. Глубина емкости больше высоты центрирующей части поршн , Дл  повышени  жесткости системы на торце поршн  4 5 со стороны.поршневой полости установлен диск 8 с отверстием. Когда стойка находитс  в нераспертом состо нии , в сопр жении поршень-цилиндр существует зазор л, обусловленный - посадкой. Угол контакта и площадь сопр гаемых элементов с увеличением зазора Л1 возрастают. Когда стойку находитс  в распертом положении, стенки цилиндра 1 и центрирующа  часть поршн  4 деформируютс  под 5 действием давлени  Р в поршневой полости. Диаметральна  деформаци  стенок центрирующей части поршн  4 , определ етс  по формуле Л ме: - 45 где Р давление в полости, МПа;

н соответственно внутренний и наружный диаметр центрирующей части поршн  Е, - соответственно модуль упругости и коэффициенты Пуассона материала поршн  При наличии диска 8 с отверстием максимальна  деформаци  от давлени  жидкости будет в центральной части поршн . Это создает благопри тные услови  работы поршн , так как из-за перекоса в подвижных элементах гидростойки наиболее нагруженным  вл етс  центрирующий по сок, установленны у торца поршн  4 со стороны поршнево полости, который в данном случае разгружаетс  из-за того, что часть нагрузки перераспредел етс  на центрирующие по ски, наход щиес  в центральной части поршн .

В процессе изготовлени .поршней и цилиндров зазор Л1 в подвижном сопр жении известен.

Известно также максимально возмож ное давление в поршневой полости гидростойки , которое определ етс  настройкой предохранительного клапана гидросистемы

Подставл   в Формулул ме вместо значений йО и Р значени  А 1

акс получим

Отсюда можно определить значение диаметра емкости поршн  Dg

Глубина емкости должна.-быть в пределах 1,3-1,5 Н - высоты центрирующей части поршн  4.

При меньшем значении глубины вноситс  погрешность в формулу упругого расширени  тонкостенной оболочки (Л ме), так как она выведена из услови , что длина оболочки бесконечна. В данном случае рассматриваетс  момент , когда длина оболочки имеет конечную длину.

Поршень с емкостью, внутренний диаметр которой определ етс  по указанной выше зависимости, увеличивает контактный угол, площадь касани  центрирующих элементов 5 поршн  4 с цилиндром 1, что приводит к снижению удельных контактных давлений. При |этом увеличиваетс  долговечность Поршн , цилиндра, уплотнений и всей гидростойки в целом.

Claims (2)

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ, включающая цилиндр, грундбуксу, шток, поршень с центрирующей частью и уплотняющими элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее долговечности за счет снижения удельных контактных давлений в сопряжении поршень-цилиндр и. улучшения работы уплотнения, поршень выполнен с емкостью, сообщенной отверстием с поршневой полостью. '

2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что внутренний диаметр емкости определяется из соотношения

Р D макс ан

Е . /

2 2^2 2 ,v»_0H где Δ - зазор в сопряжении поршень-цилиндр при отсутствии давления в поршневой полости, м;

В_н - наружный диаметр поршня, м;

Г_вн - внутренний диаметр емкости поршня, М,'

Р_Махс~ давление настройки предохранительного клапана гидростойки, МПа;

Е - модуль упругости материала поршня, МПа;

М - коэффициент Пуассона материала поршня, .а глубина емкости равна 1,3-1,5.Н высоты центрирующей части поршня.