专利名称：以增大的压力来支设矿柱的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以增大的压力来支设矿柱的装置。在地下采矿 中这种装置是已知的，以便将工作面支架机架的矿柱的压力转换到较高的水平上。较高的支设力(Setzkraft)在许多工作面设备中是 所希望的，因为由此会提高支架的效率。支架的目的在于，阻止覆 盖岩石以及特别是在采矿位置的顶外反的毁坏。出于该目的，液压i殳 备^皮i殳计到大约300到350 bar的系统压力上。在工4乍面支架才几架 的矿柱中，420到480bar的压力祐 没定为上限。如果不纟是供特别的 装置， 一般来说覆盖岩石会因此而下沉，直至达到压力的上限，直 至推土板(Schild)会增加到最大阻力。
背景技术：
为了提供增大的压力，4是供具有不同的压力水平的(例如320 bar和420 bar)两条供应管线是已知的。在这种系统中，必须通过 具有较大直径(DN20)的软管管线来输送高压，并且需要一系列 附加的切换阀，这些切换阀连接到具有第二压力供应装置的高压系 统上。另外已知的是，首先在工作面支架机架中通过转换活塞来产生 高压。因为不同的矿柱需要不同的容积，从而获得高压，所以转换 活塞必须要么很大，要么可能实施多个泵沖程。出于该目的，在现 有技术中还公开了 一种转换活塞，该转换活塞通过多个控制阀来控 制，但这又产生相对高的费用。发明内容本发明的目的在于，提出一种以增大的压力来支设矿柱的装 置，该装置基于其特别简单的结构可以费用低廉地制造。该目的通过权利要求1的特征来实现并且特别是这样来实现， 即该装置具有入口和出口 ，在入口和出口之间设置有柱塞液压缸， 该斗主塞液压缸具有通过弹簧在入口的方向上加偏压的工4乍活塞，并 且该工作活塞在入口侧具有较大面积的环形室以及在出口侧具有 较小面积的环形室。为了能够实现处于柱塞液压缸内部的工作活塞 的泵沖程，在两个环形室之间设置有旁路止回阀，该旁路止回阀在 入口的方向上封闭。另外，在柱塞液压缸和出口之间设置止回阀，即同样在入口的方向上封闭，乂人而^f吏柱塞液压缸在出口侧分离。通过对入口侧的环形室施加支设压力(Setzkraft),利用根据本 发明的装置可以以最简单的方式才是高工作面支架才几架的矿柱的压 力。由此，在具有4交小面积的出口侧的环形室的区i或中形成相应i也 一提高的压力，并且柱塞液压缸的工作活塞在出口的方向上^由出压力 液体，从而提高矿柱的支设压力。当在冲程的末端支设压力被中断 时，也就是i兌支i殳管线与回流连4妄时，柱塞液压缸内部的压力下降， 这是因为止回阀在出口侧将柱塞液压缸分离。然后，弹簧在入口的 方向上回压柱塞液压缸的工作活塞，其中压力液体通过旁路止回阀 A人入口 #J的环、形室$虎到出口 4则的多不形室。根据本发明的装置特别简单地构成并且仅仅由具有以弹簧加 载的工作活塞的柱塞液压缸及旁3各止回阀以及止回阀组成。由此可 以放弃昂贵的控制阀或其它的阀控制装置，借此可以使制造成本保 持特别的低。在通过使用前述类型装置来以增大的压力来支设矿柱的根据 本发明的方法中，仅仅通过反复地利用柱塞液压釭在时间上间歇地 对矿柱的止回阀加载支设压力来执行泵沖程。换句话说，可以仅仅 这样简单地控制柱塞液压缸，即在时间上间歇地以支设压力来加载矿柱支i殳阀，而无需i殳置其它的阀或由电动液压控制装置来控制。本发明的多个优选实施例在说明书、附图以及从属;k利要求中 描述。根据第一个有利的实施例。旁路止回阀设置在柱塞液压缸的工 作活塞中。通过这种方式可以实现及其紧凑的结构。弹簧可以是传统的螺旋弹簧，然而也可以设计为气压弹簧，由 此，该装置可被设计得非常紧凑。才艮据另一个有利的实施例，该装置可以4皮i殳置在壳体中，该壳 体4皮设计成可法兰连4妄的组合部件。由此，以简单的方式可以改进 》户一主阀(Stempelventil )。根据另一个有利的实施例，该装置的出口与压力传感器连接， 该压力传感器连接到电动液压的控制装置上，该控制装置控制工作 面支架才几架。由此，可以通过简单的方式确定出处于装置的出口处 的支设压力。当该装置这样连接到矿柱阀上，即装置的入口和出口与尤其可 以打开的止回阀连4妄时是十分有利的。其中，该止回阀在入口方向 上封闭。附图^兌明接下来，根据有利的实施例并参考附图纯示例性地对本发明进 4亍描述。图中示出了以增大的压力来支设矿柱的装置的示意性实施例。 在示出的实施例中总共示出了两个分别用于左、右矿柱的装置。因 为两个装置相同地构造，所以随后 <叉简单地描述用于左矿柱的装置。
图1示出了以增大的压力来支i殳矿柱的装置的示意性实施例。
具体实施方式
图中示出了工作面支架才几架(Strebausbaugestell)的矿柱10， 该工作面支架才几架具有用于支i殳矿4主的活塞侧的4妄口 12和用于回 4欠,户^主的环形侧的接口 14。石户4主10的4空制通过石户4主阀16实J见，该 石户;t主阀在其内部具有可打开的止回阀18。可打开的止回阀18在矿 柱阀16的入口 20的方向上封闭，该矿柱阀通过闭塞栓22由电动 液压装置提供支设压力。矿柱阀16的出口 24连接到矿柱10的活 塞侧的4妄口 12上并且与可打开的止回阀18连接，该止回阀在入口 20的方向上去于闭。在矿柱阀的出口侧的4妄口 24上附加地连接有过 压阀26。可打开的止回阀18通过控制通道28与矿柱10的环形侧 的接口 14连接，其中该接口通过管线30与电动液压的控制装置连 才妄，环形侧的4妄口 14通过该管线可以以压力液体加载，以《更回收 矿柱。如附图所示，矿柱阀16设置在阀壳体32中，在该阀壳体上法 兰连接另一壳体34,根据本发明的用于以增大的压力来支设矿柱的 装置4立于该另一壳体中。该装置具有入口 40,该入口与》户4主阀 16的入口 20形成液体连4妻；以及出口 42，该出口与矿柱阀16的 出口 24形成液体连接。在入口 40和出口 42之间i殳置有柱塞液压缸44，该柱塞液压缸在入口侧具有l交大面积的环形室46，在出口 侧具有4交小面积的环形室48,也就是i兌其是变压柱塞液压缸 (t)bersetzungskolbenzylinder )。 4主塞'液压釭44的工作活塞50通过 弹簧52在入口 40的方向上加偏压。在两个环形室46和48之间i殳置由旁路止回阀54,该旁^各止回 阀设置在工作活塞50中并且其在入口 40的方向上封闭。在所示出 的实施例中，弹簧52设计为气压弹簧。在4主塞液压缸44和装置的出口 42之间还i殳置有一个止回阀 56，其在入口 40的方向上封闭。最后，在装置的出口 42上连接有压力传感器60，该压力传感 器与电动液压的控制装置连接。接下来描述上述装置的工作原理为了支设矿柱10，矿柱阀16的入口 20通过电动液压的控制装 置加载例如大约320 bar的支i殳压力。在压力传感器60 ^己录到压力 实际上没有再继续上升时，这个过程将中断，也就是说矿柱阀16 的入口 22与回流连4妄。由此将关闭矿柱阀16的止回阀18和装置 的止回阀56。因为随后环形室46中的压力下降，弹簧52将在入口 的方向上才齐压工作活塞50，其中压力液体通过旁i 各阀54在具有專交 小面积的环形室48的方向上流动，这个过程将持续发生，直到工 作活塞50达到其下方位置。当随后再一次在入口 20或40上提供支设压力时，止回阀18 不会打开，而是工作活塞50在出口 42的方向上移动并且完成一个 泵沖程。如果在这里压力提高又停顿下来，那么在达到所希望的压 力之前，该过禾呈可以一直重复。从前述的说明书可以看出，在根据本发明的以增大的压力来支 设矿柱的方法中，柱塞液压缸的控制以简单的方式这样地实现，即在时间上间歇地对矿柱阀18力o载支设压力。在此，完全不必i殳置 其它的阀或完全不必电控制。以时间间歇对矿柱阀施加支i殳压力并 且重新释》文，/人而〗吏柱塞液压缸的工作活塞可以实现完整的一个泵 沖程是完全足够的。为了回收矿柱10，管线30 ^皮施加压力，由此止回阀18 ^皮打开 并且压力液体可以乂人矿柱10的活塞室流回。由于对于在附图中示出的右矿柱的控制祐 没计为与前述i兌明 相同，因此爿寻不再详细描述该4空制。参考标识10矿柱12活塞侧的^妄口14环形侧的^妄口16矿柱阀18可打开的止回阀20入口22闭塞栓24出口26过压阀28控制通道30管线32壳体34壳体40入口42出口44柱塞液压釭46大面积的环形室48小面积的环形室50工作活塞52弹簧54旁3各止回阀56止回阀60压力传感器
权利要求
1.一种以增大的压力来支设矿柱的装置，所述装置包括入口(40)和出口(42)；在所述入口(40)和所述出口(42)之间设置的柱塞液压缸(44)，所述柱塞液压缸在入口侧具有较大面积的环形室(46)以及在出口侧具有较小面积的环形室(48)，并且所述柱塞液压缸的工作活塞(50)通过弹簧(52)在所述入口(40)的方向上被加偏压；设置在所述柱塞液压缸(44)和所述出口(42)之间的止回阀，所述止回阀在所述入口(40)的方向上封闭；以及在两个所述环形室(46、48)之间的旁路止回阀，所述旁路止回阀在所述入口(40)的方向上封闭。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旁路止回阀(54) 设置在所述柱塞液压缸的所述工作活塞(50)中。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述弹簧(52 ) 是气压弹簧。
4. 根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特;f正在于，所述 装置设置在设计为可法兰连接的组合部件的壳体(34)中。
5. 根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述 出口与压力传感器(60)连接。
6. 根据前述权利要求1至4中至少一项所述的装置，其特征在于， 所述装置仅由上述的构件构成，并且尤其不具有其它的阀。
7. 根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述 入口 (40)和所述出口 (42)与地下采矿中的所述矿柱(10) 的尤其可打开的止回阀(18 )连^"，所述止回阀在所述入口(20、 40)的方向上去于闭。
8. —种用于通过才艮据权利要求7所述的装置以增大的压力来支 i殳矿柱的方法，其特4正在于，仅〗又通过反复地利用所述柱塞液 压缸(44)在时间上间歇地对所述矿柱(10)的止回阀(18) 加载支设压力来执行泵沖程。
全文摘要
一种以增大的压力来支设矿柱的装置，该装置包括入口和出口；设置在其之间的柱塞液压缸，该柱塞液压缸可以实现压力转换。柱塞液压缸的工作活塞通过弹簧加偏压并且具有在其两个环形室之间的旁路止回阀。
文档编号E21D15/51GK101220748SQ20071019492
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月5日 优先权日2006年12月6日
发明者马丁·路透 申请人:玛珂系统分析和开发有限公司