用于由喷水系统施加压力水的装置.pdf

本发明涉及一种用于由设置在地下采矿中的节式掩护支架(1)上的喷水系统施加压力水的装置，包括至少一个用于刨机通道喷水或滚筒式采煤机喷水的喷水系统(8)和至少一个用于崩落区喷水、顶梁喷水和/或侧面喷水的另外的喷水系统(10；12；14)。一个中央水管(19)用于向喷水系统(8；10；12；14)的喷嘴(7、9、11、13)供水。为了提高该装置在节式掩护支架(1)的工作安全性，所有用于喷水系统的开关阀容纳在一个喷水阀块(20)内，该喷水阀块设有一个用于水管(19)的接口(26)并且作为与一个液压阀块分开的单元设置或可设置在节式掩护支架上。

1.  一种用于由设置在地下采矿中的节式掩护支架上的喷水系统施加压力水的装置，包括至少一个用于刨机通道喷水或滚筒式采煤机喷水的喷水系统(8)、至少一个用于崩落区喷水、顶梁喷水和/或侧面喷水的另外的喷水系统(10；12；14)、一个用于向各喷水系统(8；10；12；14)的喷嘴(7、9、11、13)供水的中央水管(19)以及一些设置在阀块中的用于每个喷水系统(8；10；12；14)的开关阀，其特征在于：所有用于喷水系统(8；10；12；14)的开关阀(21、22、23、24)容纳在一个喷水阀块(20)内，该喷水阀块设有一个用于水管(19)的接口(25)并且作为与一个液压阀块(40)分开的单元设置或可设置在节式掩护支架上。

2.  按权利要求1的装置，其特征在于：所述开关阀(21、22、23、24)是压力操纵的并且用水管(19)中的水压进行控制。

3.  按权利要求1或2的装置，其特征在于：所述开关阀(21、22、23、24)构成为二位二通阀，各二位二通阀在第一操作位置上使水管(19)与相应的喷水系统(8；10；12；14)连接，而在第二操作位置上使相应的喷水系统(8；10；12；14)与水管(19)分开。

4.  按权利要求1至3之一的装置，其特征在于：每个开关阀(21、22、23、24)配有一个设置在喷水阀块(20)中的可电操纵的控制阀(31、32、33、34)。

5.  按权利要求4的装置，其特征在于：在喷水阀块(20)中设置四个开关阀(21至24)和四个控制阀(31至34)。

6.  按权利要求4或5的装置，其特征在于：各控制阀(31至34)构成为二位三通阀，各二位三通阀在第一操作位置上使得用于附属开关阀(21至24)的控制管(35至38)与喷水阀块(20)中的泄漏出口(26)连接，而在第二操作位置上使水管(19)与控制管(35、36、37、38)连接。

7.  按权利要求4至6之一的装置，其特征在于：所述开关阀容纳在喷水阀块中的阀容纳槽内，这些阀容纳槽垂直于控制阀的阀容纳槽地定向。

8.  按权利要求1至7之一的装置，其特征在于：在阀块中设置至少一个用于喷射水的减压装置和/或过滤装置。

用于由喷水系统施加压力水的装置
技术领域
本发明涉及一种用于由设置在地下采矿中的节式掩护支架(Schildausbaugestelle)上的喷水系统施加压力水的装置，包括至少一个用于刨机通道喷水或滚筒式采煤机喷水的第一喷水系统和至少一个用于崩落区喷水、顶梁喷水和/或侧面喷水的另外的喷水系统、一个用于向喷水系统的喷嘴供水的中央水管以及一些设置在阀块中的用于每个喷水系统以接通或断开不同喷水系统的开关阀(Schaltventil)。
背景技术
在地下采矿中使用的节式掩护支架中早就已知，为了克服例如用采矿机械例如特别是刨机或滚筒式采煤机回采煤时产生的危害健康的粉煤灰尘而采用喷嘴，在采矿机械行驶经过之前不久借助于喷嘴用喷射水喷射回采工作线、对于刨机通道喷水(Hobelgassenbedüsung)或滚筒式采煤机通道喷水(Walzengassenbedüsung)，通常是每个支架配有至少一个用于附属的通道喷水系统的喷嘴，并且为了接通或断开所述喷嘴，在节式掩护支架的液压阀块中设置一个开关阀。该开关阀根据采矿机械的位置经由用于节式掩护支架的附属的控制单元进行操纵，以便触发或停止喷射功能。
由同类的DE 195 37 448 A1已知，在节式掩护支架上除了用于刨机通道喷水或滚筒式采煤机通道喷水的喷水系统之外还设置用于顶梁顶部加湿以及崩落区加湿的喷水系统。因为首先仅通道喷水装置必须供给高压水，所以在中央高压水管与开关阀之间至少为其中几个喷水系统设置减压阀，借此可以将水管中的水压从通常为150至200bar减小到大约10至40bar的低压水平。这些开关阀用如同用于中央液压阀块中的液压负载的所有其他开关阀那样的液压介质压力操纵地进行控制。为了操纵液压负载和为了操作开关阀，在此采用一种适用的乳剂例如HFA液体，它经由一个独立的液压管供给到地下工作面中的所有节式掩护支架。
作为现有技术另外还已知，用于喷水系统的开关阀的控制耦合于各结构单元的确定的操纵功能。DE 38 02 992 C2例如说明了一种喷水阀装置，其中在节式掩护支架的移置过程期间自动接通喷嘴。
发明内容
本发明的目的是，在地下的节式掩护支架上提高用于喷水系统的施加压力水的装置的工作安全性。
这个目的按本发明如下解决，即所有用于喷水系统的开关阀容纳在一个喷水阀块内，该喷水阀块设有一个用于水管的接口并且作为一个与液压阀块分开的单元设置或可设置在节式掩护支架上。按本发明的方案基于的基本构思在于一方面喷射水的流体回路和另一方面危害环境或危害健康的液压介质的流体回路的完全分开。同时通过按本发明设置的喷水阀块实现了可以在节式掩护支架上为每个喷水系统设置一个可分开控制的开关阀的前提条件，而不增加液压阀块的结构空间或结构耗费。按本发明在一个附加的分开的喷水阀块中为每个喷水系统设置开关阀，并且喷水阀块和液压阀块在空间上分开。
按一种特别优选的结构，在喷水阀块中的开关阀压力操纵地而且用水管中的水压压力操纵地进行控制。用于控制开关阀的喷射水为此优选地仅在过滤的状态下才使用。用于控制开关阀的喷射水的利用一方面优点在于，在喷水阀块中根本不必设置用于液压介质的接口。另一优点在于，水管中的喷射水的水压总归以150bar明显低于液压介质的通常大约为300bar的压力，因此总体上不仅阀块中的开关阀或控制阀而且在那里的密封件都较小地受载。
按照另一有利的结构，开关阀构成为二位二通阀，各二位二通阀在第一操作位置上使水管与相应的喷水系统连接，而在第二操作位置上使附属的喷水系统与水管分开。为了压力操纵地控制开关阀，在喷水阀块中的每个开关阀优选地配有一个电操纵的尤其是电磁操纵的控制阀。另外优选可以在喷水阀块中设置四个开关阀和四个控制阀，以便可以相互分开地控制和操纵总共四个喷水系统。各控制阀可以优选地构成为二位三通阀，各二位三通阀在第一操作位置上使得用于附属开关阀的控制管与喷水阀块中的泄漏出口连接，而在第二操作位置上为了操纵开关阀使水管与控制管连接。因为采用喷射水来压力操纵地操作开关阀，所以在关闭开关阀时处于控制管内的喷射水可以经由泄漏管排出，而在工作面中不会出现危害环境的材料污染。
另外优选开关阀容纳在喷水阀块中的阀容纳槽内，它们垂直于控制阀的阀容纳槽地定向。另外如果其中一个喷水系统应该仅用较小的水压加载，那么可以在喷水阀块中设置至少一个减压装置。另外在喷水阀块中也可以设置一个过滤装置，以便过滤用于控制开关阀的喷射水。
本发明还涉及一种节式掩护支架，包括底座、掩护梁、顶梁和支承该顶梁的支柱，在它们上固定相应喷水系统的喷嘴以及一个液压阀块和一个按本发明设定的喷水阀块。所述喷水阀块然后优选地配备上面另外描述功能中的一些单个的功能或所有功能。
附图说明
本发明的其他优点和结构由下列对示意地示于附图中的一个实施例的说明中得出。其中：
图1节式掩护支架的示意侧视图，包括放大描述的喷水阀块；
图2液压介质回路和水回路的分开的示意图；
图3喷水阀块的示意侧视图；
图4在喷水阀块中的开关阀的控制的简化框图。
具体实施方式
如地下采矿技术人员已知的，在图1中示意显示的节式掩护支架1具有两个底座2、一个掩护梁3、一些示意表示的双纽线连杆4、至少一个顶梁5以及两个可液压操纵的用于支承顶梁5的支柱6，所述节式掩护支架用于支护工作面，以便用未示出的采矿机械例如刨煤机或滚筒式采煤机例如在回采工作线上回采煤。在顶梁5的靠近工作面的端面上设置用于通道喷水(刨机通道喷水或滚筒式采煤机通道喷水)的喷水系统8的两个喷嘴7以及用于顶梁喷水系统10的两个喷嘴9。在掩护梁3上设置用于崩落区喷水系统12的多个喷嘴11并且另外在侧颚板上设置用于缝隙喷水系统或侧向喷水系统14的另外的喷嘴13。每个喷水系统8、10、12、14通过一个独立的供给管15、16、17、18连接在喷水阀块20中的一个自己的负载接口W1、W2、W3、W4上，其中在喷水阀块20中的每个负载接口W1至W4如还要解释的那样配有一个自己的压力操纵的开关阀21、22、23、24。另外，阀块20具有在图1中示意描述的、用于中央水管19的水接口25以及一个泄漏口26，该中央水管输送例如150bar的高压的喷射水。
喷水阀块20构成一个独立的单元，它可以与一个液压阀块40分开地优选甚至空间上分开地装配和固定在节式掩护支架1上。图2在此以示意图的形式不仅示出容纳了四个开关阀21至24的喷水阀块20与经由相应供给管15至18连接的喷水系统8、10、12、14，而且示出分开的液压阀块40与在此总共八个液压开关阀41，用于控制不同的液压负载例如节式掩护支架上的支柱、顶梁调节千斤顶、背梁(Rückbalken)等。图2中的示意图显示，喷水阀块20仅连接在水管19上，而液压阀块40经由液压管42被供给液压流体(例如HFA乳剂)。仅喷水阀块20以及液压阀块40的电控经由一个共同的电子控制器45进行，该控制器经由示意表示的电控制线46、47与阀块20、40中的开关阀的电的执行器连接。
设置在喷水阀块20中的开关阀21至24不是被直接电控，而是经由在图4中示出的四个控制阀31、32、33、34压力操纵地进行控制，各控制阀配有一个开关阀21、22、23、24。喷水阀块20为此多件式地构成有一个用于开关阀21至24的第一容纳块27和一个用于控制阀31至34及其可电操纵的执行器尤其例如电磁铁的第二壳体块28。开关阀22、24的容纳槽和控制阀的容纳槽在此如图3所示彼此垂直地定向。
另外由图4的视图可良好地看到，开关阀21至24分别构成为具有用弹簧复位的阀芯的二位二通阀。在图4所示的操作位置，开关阀21至24将喷水管19与负载接口W1至W4分开；相反在开关阀的开关状态改变时，用于接通喷水系统的负载接口W1至W4与水管19连接。压力操纵的开关阀21至24的控制通过水管19的喷射水和水压实现，为此相应地控制阀31经由一个用虚线画出的控制管35、36、37或38连接在相应开关阀21至24的阀芯之前。控制阀31至34分别涉及二位三通阀，仅在相应控制阀31至34的电执行器或电磁铁被操纵时，因此控制阀31至34的阀芯从所示的使控制管35与泄漏接口连接的操作位置移动到使水管19连接到相应控制管35至38上的另外的操作位置上，所述二位三通阀使水管19并且从而使处于该水管内的、但事先过滤的喷射水才能流入附属开关阀21至24的控制管35至38内。只要控制阀31至34退回到其初始位置，在相应控制管35至38内的水可以排出到泄漏接口26并且开关阀21至24由于弹簧的复位力而退回到其关闭位置。
对于技术人员从上述说明中得到无数的修改形式，它们应该落入各权利要求的保护范围。不言而喻，喷水阀块也可以包含用于节式掩护支架上的附加喷水功能的另外的开关阀。喷水阀块和液压阀块优选地在空间上彼此分开地固定在节式掩护支架上。但是为了这两个流体回路的分开，构成为独立的单元的喷水阀块例如凸缘连接在液压阀块的侧面上也就足够了，因为既使这样也不存在其中一个回路的流体可能越界到另一回路中的危险。