PL169607B1 - Zawór zraszajacy PL - Google Patents

Abstract

1. Zawór zraszajacy, zwlaszcza dla hy- draulicznej obudowy tarczowej, stosowanej w górnictwie podziemnym do urabiania za przenosnikiem przodkowym, z korpusem ze zlaczkami kielichowymi dla doplywu i od- plywu wody, a takze ze zlaczka cisnienia sterujacego polaczona ze stojakiem po stro- nie tloczyska oraz z tlokiem zaworowym otwierajacym otwór polaczeniowy pomie- dzy doplywem i odplywem wody przez od- suniecie w korpusie z gniazda zaworowego wbrew sile sprezyny zaworowej, znamien- ny tym, ze tlok zaworowy (21) po stro- nie (46) przeciwleglej do gniazda zaworo- wego (27) ma przedluzenie (45), prowa- dzone w otworze (47), uchodzacym na przeciwleglym koncu (48) do komory cis-- nieniowej (49), która jest polaczona ze sto-- jakiem (4) po stronie tlokowej (25) Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór zraszający, zwłaszcza dla hydraulicznej obudowy tarczowej, stosowanej w górnictwie podziemnym do urabiania za przenośnikiem przodkowym, z korpusem mającym złączki kielichowe dla dopływu i odpływu wody oraz złączkę ciśnienia sterującego połączoną ze stojakiem po strome tłoczyska, a także z tłokiem otwierającym otwór połączeniowy pomiędzy dopływem i odpływem wody przez odsunięcie z gniazda zaworowego w korpusie wbrew sile sprężyny zaworowej.

W górnictwie podziemnym istnieje konieczność zraszania przede wszystkim unoszącego się pyłu, który opada pod działaniem rozpylonej wody. Przy urabianiu metodą nacinania (skrawania) znane jest zraszanie w postaci wewnętrznego i zewnętrznego układu zraszania na ładowarce bębnowej. Przy urabianiu metodą łuszczenia stosuje się zraszanie drogi struga celem strącenia pyłu. Przy obudowie kroczącej wykorzystuje się zraszanie w formie spryskiwania

169 607 powierzchni cięcia, stropnic, strefy tylnej i zawałowej. Poza tym stosuje się zraszanie w miejscach przekazywania urobku na transporter i przy rozdrabniarkach.

Dla tych wszystkich obszarów zastosowania wspólne jest to, że powinno się podawać tylko tyle wody, ile potrzeba do strącenia pyłu. W przeciwnym razie rozpylana woda może spowodować szkody w spągu lub w urobku, a także może być znacznym utrudnieniem dla górników. Dlatego stosuje się tak zwane zawory zraszania dozowanego, które zapewniają ograniczone w czasie zraszanie dostosowane do danego przypadku i obszaru zraszania. Tego rodzaju zawory w obrębie obudowy tarczowej są przy tym włączane tak, że woda zraszająca wypływa lub dochodzi do dysz tylko w tym czasie, gdy dana obudowa jest luzowana i przemieszczana. Jeżeli natomiast znajduje się ona w stanie zamocowanym, to zawór zraszania dozowanego blokuje dopływ wody. Uzyskuje się to dzięki temu, że tłok jest dociskany do gniazda zaworu siłą sprężyny nastawczej. Zawór jest wtedy w stanie zablokowania. Podczas rabowania i przemieszczania obudowy rośnie ciśnienie w przewodzie łączącym po stronie tłoka lub w przewodzie rabowania i tłok jest wyciskany z gniazda pokonując siłę sprężyny zaworowej, tak ze woda zraszająca może płynąć od dopływu do odpływu i jest rozdzielana na dysze.

Wadą tego rozwiązania jest to, że gdy przewód zwrotny lub przewód rabowania jest połączony niezupełnie bezciśnieniowo, to utrzymujące się ciśnienie resztkowe może wystarczyć do przytrzymania tłoka w położeniu otwarcia wbrew sile sprężyny zwrotnej, tak że mimo zamocowania tarcz woda zraszająca wypływa z dysz. Taki wypływ nie tylko zanieczyszcza obudowę tarczową i utrudnia jej przemieszczanie, lecz może też spowodować rozmiękczenie spągu i doprowadzić do innych szkód. Zwłaszcza gdy takie problemy występują podczas weekendu, mogą wystąpić duże trudności z rozpoczęciem eksploatacji w poniedziałek.

Dlatego też u podstaw wynalazku leży zadanie stworzenia zaworu zraszającego nieczułego na ciśnienie resztkowe w przewodzie przodkowym po stronie rabowania.

Zadanie to rozwiązuje się zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, że tłok zaworu po stronie przeciwległej do gniazda zaworowego ma przedłużenie prowadzone w otworze, który na przeciwległym końcu uchodzi do komory ciśnieniowej, która jest połączona ze stroną tłokową stojaka. W ten sposób sprężyna zaworowa ma dodatkowe wsparcie w stanie ustawienia obudowy tarczowej, tak ze zapewnione jest szczelne przyleganie tłoka w gnieździe zaworowym nawet wtedy, gdy po przeciwległej stronie, to znaczy na złączce ciśnienia sterującego, występuje jeszcze ciśnienie resztkowe. W ten sposób uniknięto przedstawionych wyżej problemów i wad, uzyskując niemal automatycznie pewność, że po wysunięciu stojaka wystąpi automatycznie ciśnienie po stronie tłokowej stojaka i utrzyma się ono aż do rozpoczęcia procesu rabowania. W tym momencie następuje także odciążenie (odprężenie) komory ciśnieniowej w strefie przedłużenia tłoka zaworowego, tak ze pod działaniem ciśnienia w złączce ciśnienia sterującego tłok może odsunąć się bez problemu od przylgi pokonując siłę sprężyny zaworowej. Zawór zraszający jest otwarty i woda płynie teraz na poszczególne dysze.

Według korzystnego ukształtowania wynalazku przewidziano, ze przedłużenie jest wyposażone w pierścień samouszczelmający okrągły stanowiący uszczelnienie względem ścianki wewnętrznej otworu. W ten sposób zablokowano możliwość przecieku czynnika hydraulicznego po tej ściance do wnętrza zaworu zraszającego, a więc nie następuje mieszanie się tego czynnika z wodą zraszającą

Następne korzystne ukształtowanie przewiduje, że korpus zaworu w strefie otworu dopływowego wody ma wnękę o średnicy przewyższającej średnicę tłoka zaworowego. Dzięki temu istnieje możliwość wykorzystania występującego ciśnienia wody zraszającej do przytrzymania tłoka w jego pozycji zamknięcia, aż przy rabowaniu obudowy wystąpi po przeciwległej stronie ciśnienie odpowiednio wysokie, aby wystarczało do otwarcia tłoka. Przy tym tłok zaworowy w strefie wnęki ma celowo prostopadłe do jego osi wzdłużnej otwory nieprzelotowe, które są rozmieszczone na jego obwodzie, albo jest wyposażony w pierścieniowe wycięcie, tak że może działać stosownie do ciśnienia wody.

Celem ułatwienia montażu i stworzenia możliwości wykonania strefy uszczelnienia na przykład z materiału o ograniczonej elastyczności, wynalazek przewiduje, ze tłok zaworowy

169 607 ma nasadkę stanowiącą głowicę zaworu wraz z przylgami, która jest wyposażona w wybranie i końcową tuleję mieszczącą sprężynę zaworową oraz jest nasadzona na tłok zaworowy.

Pierścieniowe wycięcie lub otwór nieprzelotowy mogą być łatwo wykonane, przy czym zwłaszcza przy kształtowaniu otworów nieprzelotowych również sąsiednia tuleja może tworzyć jeden zespół konstrukcyjny z głowicą zaworu.

Korzystnie jest poza tym, gdy ze względu na specjalne ukształtowanie i połączenie od strony tłoka można zastosować stosunkowo małą sprężynę zaworową, tak że zawory zraszania według wynalazku mogą mieć wygodne rozmiary.

Również celem uproszczenia wytwarzania, wynalazek przewiduje ukształtowanie komory ciśnieniowej i otworu w złączce kielichowej, którą można wkręcać w gwint korpusu zaworowego. Trzeba do tego przewidzieć tylko gwint, przy czym ukształtowanie odpowiedniej złączki kielichowej ma tę dużą zaletę, że za pomocą tej złączki można łatwo podłączyć do korpusu przewody połączeniowe. Umieszczenie w złączce kielichowej daje możliwość ukształtowania otworu i komory z jednym promieniem, co ułatwia wytwarzanie zaworu.

Żeby zapewnić szczególnie korzystne prowadzenie wody zraszającej w korpusie zaworu, wynalazek przewiduje, że w kierunku zamknięcia za gniazdem zaworowym ukształtowany jest skośny kanał do otworu odpływowego wody. Tak więc woda po minięciu zwężenia w strefie gniazda zaworu płynie w kierunku otworu odpływowego wody, tak że nie ma tu właściwie straty ciśnienia w korpusie zaworu.

Również w strefie złączki ciśnienia sterującego przewiduje się dla ułatwienia montażu, że w otworze przyłączeniowym tej złączki umieszczony jest wspierający się na końcu tłoka zaworu tłok sterujący, który ma pierścień okrągły stanowiący uszczelnienie wobec ścianki otworu. Dzięki takiemu dwuczęściowemu ukształtowaniu można wprowadzać obie te części do korpusu z naprzeciwległych stron korpusu zaworowego, a następnie ustalać poprzez złączki kielichowe. Również w tym przypadku zapewnione jest niezbędne uszczelnienie pierścieniem okrągłym, tak że wykluczone jest mieszanie z wodą zraszającą, chociaż po obu stronach może wystąpić ciśnienie około 35 bar.

Wynalazek charakteryzuje się w szczególności tym, że stworzony został korzystnie mały zawór zraszający, który jest zupełnie nieczuły na resztkowe ciśnienie w przewodzie przodkowym po stronie rabowania, ponieważ w razie istnienia takiego ciśnienia resztkowego jest on zawsze obciążony znacznie wyższym ciśnieniem przez przewód pompowy, a więc uzyskuje się zawór zawsze szczelnie zamknięty.

Z drugiej strony zapewniono jak uprzednio, że po rozpoczęciu rabowania obudowy tarczowej przez złączkę ciśnienia sterującego działa na tłok zaworowy ciecz hydrauliczna pod odpowiednio dużym ciśnieniem, tak ze tłok jest niezawodnie odsuwany ze swego gniazda zaworowego. Dzięki temu poszczególne dysze są zasilane we właściwym czasie wodą zraszającą o dużym ciśnieniu, tak że następuje dobre strącanie pyłu powstającego przy rabowaniu. Ten właśnie pył stanowi zagrożenie dla zdrowia, gdyż zawiera dużo składników skalistych (mineralnych)

Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, którego fig. 1 przedstawia widzianą z boku obudowę tarczową z zaznaczonym zaworem zraszania, połączonym z odpowiednimi przewodami, a fig. 2 - zawór zraszający, częściowo w przekroju.

Figura 1 przedstawia obudowę tarczową 1, składającą się ze stropnicy 2, płozy spągowej 3 i stojaka 4, przy czym dzięki ukształtowaniu teleskopowo stojakowi 4 można dostosować do danych warunków odstęp między stropnicą 2 i płozą spągową 3. Przy tym odbywa się równoległe prowadzenie stropnicy 2 i płozy 3 dzięki prowadnikom 5 i 6 oraz tarczy zawałowej 7.

W strefie stropnicy 2 umieszczono rozdzlżlacd 8 zraszania, od którego prowadzą rury lub przewody do poszczególnych dysz, które powodują strącanie pyłu opadającego przy opuszczaniu stropnicy 2.

Rozdzielacz 8 nie jest połączony bezpośrednio z przewodem wody zraszającej, lecz włączony jest pośrednio poprzez zawór zraszający 10, który reguluje dopływ wody zraszającej tak, ze woda ta dopływa tylko przy rabowaniu stojaka 4.

169 607

Korpus zaworowy 11 ma w tym celu złączkę kielichową 12, która jest wkręcona w otwór dopływowy wody 13 oraz złączkę kielichową 14, która jest wkręcona w otwór odpływowy wody 15. Poza tym korpusowi 11 przyporządkowano złączkę ciśnienia sterującego 16, która łączy się przewodem 17 ze stroną tłoczyskową 18 stojaka 4.

Jeżeli przy rabowaniu obudowy tarczowej ciecz hydrauliczna jest wyciskana ze stojaka 4, to osadzony w otworze połączeniowym 20 korpusu 11 tłok zaworowy 21 przesuwa się pokonując siłę sprężyny zaworowej 22 Odsuwa się on wtedy z gniazda zaworowego 27, jak pokazuje górna część fig. 2, tak że woda zraszająca może wtedy płynąć przez otwór dopływowy 13 i otwór połączeniowy 20 do otworu odpływowego 15 i następnie może wpływać przez dysze.

Po zakończeniu rabowania i przemieszczeniu obudowy tarczowej ustawia się ją ponownie. W tym momencie przez złączkę kielichową 23 działa odpowiednio wysokie ciśnienie na tłok 21, tak że jest on dociskany z powrotem do gniazda 27. Do tego złączka 23 jest połączona przewodem 24 ze stroną tłokową 25 stojaka 4.

Tłok zaworowy 21 jest przy tym dociskany swoimi przylgami 28 do gniazda 27, przy czym przylgi 28 są ukształtowane z odpowiedniego tworzywa sztucznego o ograniczonej elastyczności.

W głowicy 29 ukształtowano prostopadle do osi wzdłużnej 30 tłoka 21 otwory nieprzelotowe 31 lub też pierścieniowe wycięcie 32, tak że ciśnienie wody po stronie otworu dopływowego 13 również -wspomaga sprężynę zaworową 22, żeby zapewnić niezawodne zamknięcie tłoka zaworowego 21.

Jak widać na fig. 2, głowica zaworowa 29 ma postać nałożonej na tłok 21 nasadki 33, która jednocześnie współtworzy tulejkę 34, w której jest osadzona i prowadzona sprężyna zaworowa 22. Z fig. 2 widać, że ta sprężyna 22 może mieć małe rozmiary, ponieważ jest poddawana naciskowi wody zraszającej i przede wszystkim występującemu po stronie tłoka ciśnieniu medium.

W strefie głowicy 29 ukształtowano w korpusie zaworowym 11 większą wnękę zaworową 36, przy czym za przylgami 28 przechodzi ona najpierw w podobnie ukształtowaną komorę i następnie w skośny kanał 37, który wchodzi wprost w otwór odpływowy wody 15. Woda zraszająca jest więc doprowadzana do otworu odpływowego 15, a stąd płynie w kierunku rozdzielacza, jak widać z fig. 1.

W korpusie zaworowym 11 ukształtowano otwór przyłączeniowy 39 dla złączki ciśnienia sterującego 16. Złączkę 16 wkręca się w ten otwór, przy czym w przedłużeniu otworu 39 jest usytuowany tłok sterujący 40, który jest umieszczony przesuwnie w tym otworze. Ma on pierścień okrągły 41 typu O-ring, będący uszczelnieniem względem ścianki otworu 42, tak że przez otwór 39 czynnik hydrauliczny nie może przeniknąć do komory zaworowej lub strefy wewnętrznej korpusu 11.

Występujące po stronie tłoka ciśnienie w stojaku 4 może oddziaływać na tłok zaworowy dzięki przedłużeniu 45, które swoją stroną 46 przeciwległą do gniazda zaworowego 27 jest prowadzone w otworze 47 w złączce kielichowej 23. Otwór 47 kończy się w komorze ciśnieniowej 49 na przeciwległym względem przedłużenia 45 końcu 48, tak ze zapewnione jest równomierne oddziaływanie na tłok 21 lub przedłużenie 45 i z kolei na tłok 21.

Również przedłużenie 45 dysponuje pierścieniem okrągłym 51 typu O-ring stanowiącym uszczelnienie względem ścianki wewnętrznej otworu 50. Fig. 2 pokazuje to po lewej stronie rysunku zaworu zraszającego 10, przy czym widać wyraźnie, że złączka 23 z otworem 47 i komorą 49 może być wkręcana w gwint 52 korpusu zaworowego 11.

Dopóki stojak jest ustawiony, znajduje się on pod ciśnieniem, przy czym jest on z reguły połączony z pompą umieszczoną poza przodkiem. Ze względu na wysokie ciśnienie pompy przedłużenie 45 i przez to tłok 21 znajduje się pod odpowiednim ciśnieniem pochodzącym z przewodu 24, a więc jest dociskane do gniazda zaworowego 27. Zawór jest zamknięty, z przewodu wody zraszającej 9 nie może wydostawać się niezamierzony wypływ wody.

Po odciążeniu stojaka 4 tłok sterujący 40 dostaje się pod wpływ ciśnienia z przewodu 17 i złączki ciśnienia sterującego 16, a więc przesuwa się w otworze przyłączeniowym 39, tak że napiera on na koniec 43 tłoka 21 i wyciska go z gniazda 27. Woda zraszająca doprowadzana

169 607 przewodem 9 może teraz wpływać do wnęki zaworowej 36 przez złączkę 12 i otwór dopływowy wody 13. Z wnęki przepływa ona omijając gniazdo 27 do skośnego kanału 37 i stamtąd do otworu odpływowego 15 i złączki kielichowej 14. Stąd jest doprowadzana do rozdzielacza 8 i dalej na poszczególne dysze.

Po zakończeniu procesu rabowania i dociągnięciu tarczy, która postępuje za przenośnikiem przodkowym 53, może pozostawać bez obawy ciśnienie resztkowe w przewodzie połączeniowym 17. Ciśnienie to nie może wpływać na zawór zraszający 10, ponieważ tłok 21 znajduje się pod ciśnieniem pompy, to znaczy jest zasilany poprzez przewód połączeniowy 24.

Wszystkie wymienione cechy charakterystyczne, także wynikające z samego rysunku, należy traktować samodzielnie i w kombinowanym połączeniu jako istotne dla wynalazku.

48 47 22 20 21 36 32 33 28 29 43 39 40 41

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór zraszający, zwłaszcza dla hydraulicznej obudowy tarczowej, stosowanej w górnictwie podziemnym do urabiania za przenośnikiem przodkowym, z korpusem ze złączkami kielichowymi dla dopływu i odpływu wody, a także ze złączką ciśnienia sterującego połączoną ze stojakiem po stronie tłoczyska oraz z tłokiem zaworowym otwierającym otwór połączeniowy pomiędzy dopływem i odpływem wody przez odsunięcie w korpusie z gniazda zaworowego wbrew sile sprężyny zaworowej, znamienny tym, że tłok zaworowy (21) po stronie (46) przeciwległej do gniazda zaworowego (27) _ma przedłużenie(45), prowadonne w obvorze (47), uchodzącym na przeciwległym końcu (48) do komory ciśnieniowej (49), która jest połączona ze stojakiem (4) po strome tłokowej (25).
2. 2. Zawór według dastrd. 1, znamienny tym, że przedłużenie (45) jest wyposażone w okrągły pierścień (51) stanowiący uszczelnienie względem ścianki wewnętrznej otworu (50).
3. 3. Zawór według zastrd. 1, znamienny tym, że korpus zaworowy (11) w strefie otworu dopływowego wody (13) ma wnękę (36) o średnicy przewyższającej średnicę tłoka zaworowego (21).
4. 4. Zawór według dastrz. 1 lub 3, znamienny tym, że tłok zaworowy (21) w strefie wnęki (36) ma prostopadłe do jego osi wzdłużnej (30) otwory nieprzelotowe (31), rozmieszczone na jego obwodzie.
5. 5. Zawór według zastrz. 1 lub 3, znamienny tym, że tłok zaworowy (21) w strefie wnęki (36) ma pierścieniowe wycięcie (32).
6. 6. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok zaworowy (21) ma stanowiącą głowicę zaworową (29) z przylgami (28) nasadkę (33), wyposażoną w wycięcie (32) i końcową tuleję (34) mieszczącą sprężynę zaworową (22), nasadzoną na tłok (21).
7. 7. Zawór według dastrd. 1, znamienny tym, że komora ciśnieniowa (49) i otwór (47) są ukształtowane w złączce kielichowej (23), wkręcanej w korpus zaworowy (11) za pomocą gwintu (52).
8. 8 Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, ze w kierunku zamknięcia za gniazdem zaworowym (27) jest ukształtowany skośny kanał (37) prowadzący do otworu odpływowego wody (15).
9. 9. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że w otworze (39) złączki ciśnienia sterującego (16) jest umieszczony przesuwnie wspierający się na końcu (43) tłoka zaworowego (21) tłok sterujący (40), posiadający okrągły pierścień (41) stanowiący uszczelnienie względem ścianki otworu (42).