Górnik_Eksploatacji_podziemnej_711[02].Z4.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Jan Kania

Użytkowanie urządzeń pneumatycznych i hydraulicznych
stosowanych w górnictwie podziemnym
711[02].Z4.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Wiadomości wstępne

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Przetworniki energii

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Elementy sterowania, elementy pomocnicze i uszczelnienia

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Układy hydrauliczne i pneumatyczne maszyn i urządzeń górniczych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej urządzeń

pneumatycznych i hydraulicznych stosowanych w górnictwie podziemnym.

W Poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z Poradnikiem,

−

materiał nauczania – podstawowe wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania
treści jednostki modułowej,

−

zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś treści zawarte w rozdziałach,

−

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw zadań i pytań. Pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas zajęć i że nabyłeś wiedzę
i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,

−

wykaz literatury.

W materiale nauczania zostały omówione zagadnienia dotyczące elementów składowych

napędów hydraulicznych maszyn górniczych, zastosowania napędów hydraulicznych
i pneumatycznych maszyn górniczych oraz urządzeń hydrauliki siłowej.

Informacje zamieszczone w Poradniku mogą zostać rozszerzone w oparciu o literaturę

dodatkową zgodnie z zaleceniami nauczyciela.

Z rozdziałem Pytania sprawdzające możesz zapoznać się:

−

przed przystąpieniem do rozdziału Materiał nauczania. Analiza tych pytań wskaże Ci na
jakie treści należy zwrócić szczególną uwagę w trakcie zapoznawania się z Materiałem
nauczania,

−

po opanowaniu rozdziału Materiał nauczania, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.

Poradnik zawiera, po każdym rozdziale, propozycję ćwiczeń celem nabrania przez Ciebie

umiejętności praktycznych, przydatnych w pracy zawodowej. Podczas wykonywania ćwiczeń
zwróć uwagę na zalecenia nauczyciela dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy.

Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swojej wiedzy i umiejętności

wykonując Sprawdzian postępów. Analiza wyniku tego sprawdzianu wskaże Ci treści,
których jeszcze nie opanowałeś i do których powinieneś wrócić.

Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości będzie stanowiło dla

nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel może posłużyć się zadaniami
testowymi.

W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osiągnięć, który zawiera przykład takiego

testu oraz instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania
sprawdzianu i przykładową kartę odpowiedzi, na której będziesz zakreślał właściwe
odpowiedzi spośród zaproponowanych.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w kopalni, w warsztatach, bądź w laboratoriach ośrodków

mechanizacji górnictwa musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa
i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych
prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

711[02].Z4.01

Wykonywanie prac na

powierzchni kopalni

711[02].Z4.02

żytkowanie urządzeń

transportowych

711[02].Z4.03

żytkowanie urządzeń pneumatycznych

i hydraulicznych stosowanych

w górnictwie podziemnym

711[02].Z4

Urz

ądzenia górnicze

711[02].Z4.04

żytkowanie maszyn do urabiania

ładowania urobku

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

stosować jednostki układu SI,

−

przeliczać jednostki,

−

rozróżniać podstawowe wielkości mechaniczne i elektryczne oraz ich jednostki,

−

analizować proste schematy kinematyczne części maszyn,

−

wykonywać rysunki części maszyn,

−

analizować układy napędowe maszyn,

−

posługiwać się typowo górniczymi określeniami stosowanymi w nomenklaturze

górniczej,

−

charakteryzować wymagania dotyczące bezpieczeństwa pracy przy obsłudze maszyn

i urządzeń mechanicznych,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

obsługiwać komputer,

−

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

wskazać zastosowanie urządzeń pneumatycznych i elektropneumatycznych w górnictwie
podziemnym,

−

wskazać zastosowanie urządzeń hydraulicznych i elektrohydraulicznych w górnictwie
podziemnym,

−

scharakteryzować sterowanie hydrauliczne urządzeń górniczych,

−

wyjaśnić zasadę działania elementów urządzeń hydraulicznych,

−

wyjaśnić zasadę działania układów hydraulicznych,

−

rozróżnić elementy składowe napędów hydraulicznych maszyn górniczych,

−

określić zastosowanie napędów hydraulicznych stosowanych w urządzeniach górniczych,

−

scharakteryzować urządzenia hydrauliki siłowej,

−

objaśnić zasadę pracy układów hydraulicznych podstawowych maszyn do eksploatacji
złóż,

−

dobrać podsadzkę hydrauliczną do warunków geologicznych,

−

użytkować indywidualne stojaki hydrauliczne,

−

obsłużyć sterowanie hydrauliczne sekcji obudowy zmechanizowanej w ścianie,

−

przeprowadzić przeglądy urządzeń hydraulicznych zgodnie z harmonogramem,

−

sporządzić schemat hydrauliczny wrębiarki,

−

scharakteryzować

schemat

układu

hydraulicznego

kombajny

ścianowego

i chodnikowego,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej
przy użytkowaniu urządzeń pneumatycznych i hydraulicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Wiadomości wstępne

4.1.1. Materiał nauczania

Ustaleniem zasad dotyczących ruchu cieczy oraz praw równowagi cieczy zajmuje się

nauka zwana hydromechaniką. Dzieli się ona na hydrostatykę, zajmującą się prawami, jakimi
podlegają  ciecze  znajdujące  się  w  spoczynku, oraz hydrodynamikę,  określającą  prawa  ruchu
cieczy.  W  praktyce  korzysta  się  często  z  zasad  hydrauliki,  która  opiera  się  na  modelach
uproszczonych  i  zależnościach  doświadczalnych.  Słowo  „hydraulika”  wywodzi  się  z  języka
greckiego  i  w  technice  traktowane  jest  jako  określenie  nauki  zajmującej  się  zachowaniem
cieczy  i  zastosowaniem  jej  do  przenoszenia  energii.  Obejmuje  ona  zarówno  hydraulikę
olejową, w której cieczą roboczą jest olej, jak też hydraulikę stosującą ciecze syntetyczne lub
emulsje olejowo-wodne i wodno-olejowe.

Hydrauliczne napędzanie i sterowanie maszyn górniczych, w tym maszyn do urabiania,

ładowania, transportu, a zwłaszcza obudowy zmechanizowanej, jest w wielu przypadkach
bardzo korzystne, gdyż umożliwia rozwiązanie licznych zagadnień trudnych dotąd do
opanowania.

Sprężone powietrze należy niewątpliwie do najstarszych form energii, którą zna

ludzkość. Od słowa „pneuma” pochodzi wyrażenie pneumatyka oznaczające naukę o ruchu
i właściwościach powietrza. Ten rodzaj techniki również z powodzeniem stosowany jest
w górnictwie.

Napęd hydrauliczny jest to napęd wywołany ruchem cieczy pod ciśnieniem, oparty na

prawie Pascala, czyli prawie równomiernego rozchodzenia się ciśnienia w cieczy.

Rozpowszechnienie stosowania napędów hydraulicznych w górnictwie wynika

z następujących zalet tego napędu:
–  możliwość bezstopniowej regulacji prędkości ruchu,
–  spokojna praca elementów roboczych,
–  małe  siły  bezwładności  elementów  roboczych  przy  przekazywaniu  dużych  sił  lub

momentów obrotowych,

–  łatwe zabezpieczenie całego układu przed przeciążeniem oraz prosta regulacja obciążenia,
–  łatwe sprawdzenie obciążenia zespołów napędzanych,
–  proste sterowanie i szerokie możliwości rozwiązania automatycznego sterowania,
–  samoczynne smarowanie elementów współpracujących,
–  możliwość  budowania  dowolnych  układów  hydraulicznych  z  seryjnie  produkowanych

elementów.

Napędy hydrauliczne obok wymienionych zalet mają także wady, do których należy

zaliczyć:
–

trudność uszczelnienia elementów ruchowych oraz wynikające z tego straty cieczy na
nieszczelnościach (czynnik ten obecnie odgrywa mniejszą rolę ze względu na rozwijającą
się technikę uszczelniania),

–

niebezpieczeństwo dostania się powietrza do obiegu powodującego ruchy drgające
i niespokojną pracę oraz niszczenie korodujące wewnętrznych części),

–

wysokie koszty zakupu, wynikające z konieczności stosowania bardzo dobrych
materiałów i bardzo dobrego wykonania poszczególnych elementów,

–

wymagania wysokich kwalifikacji od obsługi,

–

stosunkowo wyższe koszty utrzymania i konserwacji w porównaniu z innymi rodzajami
napędów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sterowanie hydrauliczne jest to kierowanie pracą maszyny lub urządzenia za pomocą

cieczy pod ciśnieniem.

Napęd pneumatyczny jest to napęd mechanizmów maszyn i urządzeń przy

wykorzystaniu energii sprężonego gazu (zazwyczaj powietrza). Urządzenia pneumatyczne
często stosuje się do napędu narzędzi wirujących i udarowych. Napęd pneumatyczny odbywa
się za pomocą silników pneumatycznych o ruchu posuwisto-zwrotnym i o ruchu wirującym.

Sterowanie pneumatyczne jest to technika oddziaływania w określony sposób na obiekt

sterowania za pomocą sprężonego powietrza jako energetycznego nośnika informacji.

Tabela 1. Ogólny podział elementów i zespołów hydraulicznych [6, T.II, s.276]

Tabela 2. Podział urządzeń pneumatycznych do budowy układów sterowania i napędu pneumatycznego
[6, T.II, s.276]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 3. Porównanie właściwości napędu hydraulicznego i pneumatycznego [6, T.II, s.227]

Symbole graficzne elementów hydraulicznych i pneumatycznych

Elementy hydrauliczne można zestawić w dowolne układy napędowe, sterownicze lub

automatyzujące  procesy  techniczne.  Zestawienie  schematów  układów  hydraulicznych
ułatwiają  symbole  funkcyjne  elementów  hydraulicznych.  W  literaturze  technicznej  układy
hydrauliczne  maszyn  są  przedstawione  w  postaci  schematów  złożonych  z  symboli
funkcyjnych  elementów  hydraulicznych.  Znajomość  tych  symboli  ułatwia  odczytanie
i zrozumienie zasady działania często bardzo skomplikowanych układów hydraulicznych.

Podobna rzecz ma się z elementami pneumatycznymi. Oznaczenia symboli funkcyjnych

elementów hydraulicznych i pneumatycznych są znormalizowane i ujęte normą
PN-85/M-01050

pod

tytułem

„Elementy

napędów

sterowań

hydraulicznych

i pneumatycznych" (tab. 4.).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 4. Symbole graficzne elementów hydraulicznych [9, s.44]

cd. tabeli na str.11

Czynnik roboczy

Ciecz robocza spełnia w napędach hydrostatycznych zadanie nośnika energii,

przekazującego energię pompy do zasilanego nią silnika hydraulicznego. Postęp w dziedzinie
konstrukcji  napędów  hydraulicznych  zaostrza  wymagania  stawiane  również  cieczom
roboczym,  które  powinny  być  przydatne  do  coraz  większych  ciśnień  (ponad  40  MPa),
prędkości obrotowych (do 6000 obr/min), mieć dużą trwałość (15 do 25 tysięcy godzin pracy
bez potrzeby ich wymiany), spełniać równocześnie dwa zadania: oprócz przenoszenia energii
również  smarować  mechanizmy.  Ciecz  robocza  stosowana  w  układach  hydraulicznych
maszyn górniczych powinna zatem mieć następujące własności:
–  lepkość odpowiadającą zadanym warunkom ruchowym,
–  małą zależność lepkości od temperatury, w jakiej pracuje układ hydrauliczny,
–  dobre  własności  smarne  w  stosunku  do  wszystkich  elementów  stosowanych  zarówno

w układzie hydraulicznym, jak i w tych urządzeniach maszyn, które ma smarować,

– dużą odporność na starzenie,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–  małą skłonność do tworzenia piany,
–  dużą odporność na wchłanianie powietrza,
–  jak najniższą temperaturę krzepnięcia i jak najwyższą temperaturę zapłonu,
–  dobrą przewodność cieplną i małą rozszerzalność cieplną,
–  nie powodować korozji metali,
–  nie  powodować  zmian  kształtu  ani  własności  uszczelek  stosowanych  w  układzie

hydraulicznym,

– nie wywierać szkodliwego wpływu na zdrowie obsługujących.

Cd. tabeli 4. Symbole graficzne elementów hydraulicznych [9, s.45]

cd. tabeli 4 str. 13

W układach hydraulicznych maszyn górniczych jako nośniki energii stosowane są różne

ciecze,  których  dobór  określany  jest  warunkami  pracy  i  wymaganiami  urządzeń
hydraulicznych,  względami  ekonomicznymi  oraz  przepisami  bezpieczeństwa  pracy.  Ciecze
hydrauliczne  powinny  zapewniać  dobrą  smarność,  zabezpieczać  elementy  układów  przed
korozją,  być  neutralne  w  stosunku  do  stosowanych  uszczelnień  i  (na  co  ostatnio  zwraca  się
szczególną uwagę), nie stwarzać zagrożenia pożarowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Szerokie zastosowanie napędów hydraulicznych w maszynach górniczych, w których

cieczami  roboczymi  są  palne  oleje  mineralne,  spowodowały  znaczny  wzrost  zagrożenia
pożarowego  w  podziemiach  kopalń.  Oleje  mineralne  mają  dużą  wadę,  jaką  jest  stosunkowo
niska  temperatura  zapłonu.  Stanowi  to  duże  zagrożenie  zwłaszcza  tam,  gdzie  istnieje
prawdopodobieństwo  nagłego  wypływu  rozpylonego  strumienia  cieczy  na  elementy
o wysokiej  temperaturze  lub  na  otwarty  płomień.  Większość  olejów  mineralnych
stosowanych  w  układach  hydraulicznych  zapala  się  w  temperaturze  około  35O°C  bez
kontaktu

otwartym

płomieniem.

Inne

niebezpieczeństwo

stanowi

możliwość

rozprzestrzeniania się pożaru przez palący się strumień oleju, który nie gaśnie mimo usunięcia
źródła  ognia,  oraz  wytwarzanie  się  gęstych  dymów  i  toksycznych  gazów  utrudniających
gaszenie  pożaru.  Ta  wada  olejów  mineralnych  stwarza  duże  niebezpieczeństwo
w podziemiach kopalń, co spowodowało podjęcie wielu badań mających na celu opracowanie
cieczy  trudno  palnych,  które  mogłyby  znaleźć  zastosowanie  w  układach  hydraulicznych
maszyn dołowych.

Fakt powstania takiego zagrożenia oraz zaistniałe pożary, potwierdzające to

niebezpieczeństwo,  spowodowały  podjęcie  w  resorcie  górnictwa  innych  działań
profilaktycznych  mających  na  celu  zminimalizowanie  takiego  zagrożenia.  Obowiązujące
w naszym  górnictwie  przepisy  zalecają  stosowanie  cieczy  trudno  palnych,  a  w  przypadku
stosowania olejów mineralnych ograniczenie jego ilości do 250 dm

i obowiązek wyposażenia

przodka  w  środki  przeciwpożarowe.  W  dużych  maszynach  z  rozbudowanym  układem
hydraulicznym  spełnienie  tego  warunku  jest praktycznie  niemożliwe,  bo  z reguły  ilość oleju
znacznie  przekracza  wymagane  250  dm

. W takich przypadkach przepisy żądają

zainstalowania na maszynie automatycznego urządzenia gaśniczego.

W wyznaczonych na maszynie rejonach, najbardziej zagrożonych pożarem, muszą być

umieszczone czujniki temperatury i dysze wylotowe gaśnic.

Czujniki temperatury działają po przekroczeniu ustalonej temperatury otoczenia (około

180°C) i wtedy po upływie około 5 s samoczynnie zostaje uruchomione urządzenie gaśnicze
i w strefie zagrożenia zostaje rozpylony proszek lub płyn gaśniczy.
Rodzaje cieczy hydraulicznych

Obecnie w maszynach i urządzeniach górniczych stosuje się następujące rodzaje cieczy

hydraulicznych:
–  oleje mineralne,
–  emulsje olejowo-wodne,
–  ciecze trudno palne.
Oleje mineralne

W układach hydraulicznych jako ciecze robocze najszersze zastosowanie, ze względu na

swoje własności, znalazły oleje mineralne. Są one dostatecznie lepkie, wykazują bardzo dobrą
smarność  oraz  mają  naturalne  własności  antykorozyjne.  W hydraulicznych  urządzeniach
górniczych stosuje się w zasadzie dwie grupy olejów mineralnych - oleje grupy hydrol i oleje
grupy  transol.  Są  to  oleje  rafinowane,  zawierające  dodatki  podwyższające  ich  smarność
i dodatki  zapobiegające  pienieniu  się.  Należy  jednak zwrócić  uwagę,  że  chociaż  oleje  z  obu
tych  grup  są  olejami  mineralnymi,  nie  wolno  ich  w żadnym  przypadku  mieszać,  a  olej
w obiegu  uzupełniać  jedynie  takim  gatunkiem, który przewidziany  jest  przez  producenta  dla
danej maszyny.
Emulsje olejowo-wodne

Emulsje olejowo-wodne oznaczane symbolami HFA i HFB są to ciecze, składające się

z wody i rozproszonych w niej drobnych kropelek oleju. Stabilność emulsji uzyskuje się przez
zastosowanie  tzw.  emulgatora.  Emulsje  zawierają  prócz  tego  inhibitory  korozji  i  dodatki
uszlachetniające.  Zarówno  lepkość,  jak  i  smarność  tych  emulsji  jest  bardzo  niska,  podobnie
jak  wody.  Praktycznie  znalazły  one  zastosowanie  tylko  w  urządzeniach  odznaczających  się
statycznym  charakterem  pracy,  jak  np.  w  obudowach  zmechanizowanych,  stojakach
i przesuwnikach hydraulicznych oraz niektórych popychakach elektrohydraulicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W urządzeniach tych, dla uzyskania dobrej pracy, wprowadzono wiele zabezpieczeń

antykorozyjnych.
Ciecze trudno palne

Tą nazwą określane są ciecze używane w układach hydraulicznych praktycznie niepalne

w warunkach kopalnianych. Ciecze te oznaczane są symbolami literowymi HFC i HFD lub
określane nazwami firmowymi.

HFC – to ciecz trudno palna będąca roztworem wodnym na bazie glikolu z zawartością

wody w zależności od gatunku od 35 do 55%. Ciecze te, choć pod względem właściwości nie
dorównują olejom mineralnym, ze względów przeciwpożarowych znajdują coraz szersze
zastosowanie w maszynach górniczych. Przy stosowaniu cieczy typu HFC należy się liczyć ze
zmniejszaniem trwałości elementów hydrauliki.

HFD – to ciecze trudno palne na bazie estrów fosforowych zwane niekiedy olejami

syntetycznymi. Odznaczają się dobrą lepkością i stosunkowo wysoką smarnością. Ciecze te
mimo, że zapalają się przy zetknięciu z otwartym płomieniem, po usunięciu płomienia
przestają się palić i nie powodują rozszerzania ognia.

Zastąpienie olejów mineralnych tymi cieczami napotyka bardzo duże trudności, bowiem

ciecze  te,  przeważnie  importowane,  poza  bardzo  wysoką  ceną  -  w  stosunku  do  ceny
tradycyjnych olejów mineralnych - mają dwie zasadnicze wady:
–  stwarzają pewne zagrożenie toksyczne (są trujące),
–  działają  rozpuszczająco  na  stosowane  dotychczas  uszczelnienia,  doprowadzając  do  ich

szybkiego zniszczenia.

Cd tabeli 4. Symbole graficzne specyficzne dla urządzeń pneumatycznych [6,T.II, s.266]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sprężone powietrze zanim zostanie wykorzystane w układzie pneumatycznym,

przechodzi przez specjalne urządzenia, których zadaniem jest najczęściej oczyszczanie go
z zanieczyszczeń mechanicznych, odwodnienie, odoliwienie z cząstek oleju pochodzącego ze
sprężarki, oraz zazwyczaj naoliwienie go innym olejem, odpowiednim do dobrej pracy
urządzeń pneumatycznych z mechanicznymi częściami ruchomymi.

Własności sprężonego powietrza:

1. Zasoby. Powietrze znajduje się praktycznie wszędzie i jest do dyspozycji

w nieograniczonych ilościach.

2. Transport. Sprężone powietrze jest łatwe do transportu przewodowego na duże

odległości. Nie zachodzi niebezpieczeństwo cofania się powietrza.

3. Magazynowanie. Sprężarka nie musi pracować w sposób ciągły. Sprężone powietrze

można magazynować w zbiornikach i stamtąd je pobierać. Możliwy jest również
transport powietrza w zbiornikach (butlach).

4. Temperatura. Sprężone powietrze jest odporne na wahania temperatury, dlatego

gwarantuje niezawodną pracę również w skrajnych temperaturach otoczenia.

5. Bezpieczeństwo. Sprężone powietrze nie wybucha i jest niepalne. Stąd zbędne są drogie

urządzenia przeciwwybuchowe, które zabezpieczają przed wybuchem.

6. Czystość. Sprężone powietrze jest czyste i przy nieszczelnych przewodach lub

elementach ulatniające się powietrze nie zanieczyszcza otoczenia. Ta czystość jest
niezbędna np. w przemyśle spożywczym, drzewnym, tekstylnym i skórzanym.

7. Konstrukcja. Konstrukcja elementów roboczych jest prosta i w związku z tym są one

tanie.

8. Prędkość. Sprężone powietrze jest bardzo szybkim czynnikiem roboczym, pozwalającym

osiągać bardzo duże prędkości robocze. (Prędkość robocza siłownika pneumatycznego
ma wartość 1÷2 m/s).

9. Regulacja. Prędkość i siła mogą być w elementach pneumatycznych bezstopniowo

regulowane.

10. Przeciążalność. Narzędzia i elementy wykonawcze pneumatyczne mogą być obciążane aż

do zatrzymania, są więc nie przeciążalne.
Dla określenia pełnych możliwości zastosowań pneumatyki niezbędne jest poznanie jej

niekorzystnych właściwości.
1. Przygotowanie. Powietrze sprężone wymaga starannego wstępnego przygotowania.

Zanieczyszczenia i wilgoć nie mogą być przenoszone przez powietrze do instalacji
(niedopuszczalne w elementach pneumatycznych).

2. Ściśliwość. Przez sprężone powietrze nie można uzyskać równomiernej i stałej prędkości.
3. Siła. Sprężone powietrze jest opłacalne tylko do pewnej granicy obciążeń, określonych

jego ciśnieniem. Górna granicę określa ciśnienie 700 kPa.

4. Wypływy. Wypływ powietrza jest hałaśliwy.
5. Koszty. Sprężone powietrze jest stosunkowo drogim nośnikiem energii.

Układ hydrauliczny maszyny (rys. 1) to zespół elementów i urządzeń hydraulicznych,

połączonych między sobą kanałami wewnętrznymi, przewodami i rurami w celu
wykonywania określonych zadań.

Budowa napędu hydraulicznego

Każdy napęd hydrauliczny składa się z następujących elementów:

–  źródła energii hydraulicznej (pompa, akumulator),
–  czynnika roboczego (olej mineralny, emulsja),
–  instalacji hydraulicznej  (przewody rurowe, przewody elastyczne),
–  urządzenia sterującego (rozdzielacz, układ sterowania automatycznego),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–  elementu wykonującego pracę użyteczną (siłownik, silnik hydrauliczny),
–  elementu zabezpieczającego (zawór bezpieczeństwa, zawór przelewowy),
–  elementów pomocniczych (zawory, filtry, zbiorniki).

Blokowy schemat napędu hydraulicznego pokazano na rys. 2.

Rys. 1. Układ hydrauliczny maszyny [3, s.17]

Rys. 2. Blokowy schemat napędu hydraulicznego [9, s.43]

Obiegi hydrauliczne

Obieg cieczy roboczej w napędach hydraulicznych może być rozwiązany jako obieg

otwarty lub obieg zamknięty. Rodzaj przyjętego obiegu wynika z funkcji, jaką ma do
spełnienia napęd hydrauliczny.

Zaletą układu zamkniętego jest stosunkowo mała pojemność cieczy roboczej w układzie

oraz  prosty  i  pewny  ruchowo  sposób  filtracji.  Wadą  natomiast  jest  konieczność  stosowania
wysokosprawnych  układów  chłodzących  ciecz  roboczą  z  uwagi  na  ograniczone  możliwości
odprowadzania  nadmiaru  ciepła  wytwarzanego  podczas  pracy.  Odwrotnie  przedstawiają  się
wady  i  zalety  obiegu  otwartego.  W  układzie  otwartym  cała  ciecz  robocza  znajdująca  się
w zbiorniku  jest  przetłaczana  przez  pompę,  co  ułatwia  chłodzenie  cieczy,  a  utrudniona
natomiast jest filtracja zanieczyszczeń z cieczy roboczej.

Na rys. 3 przedstawiono schemat układu hydraulicznego o obiegu otwartym.

W położeniu  środkowym  rozdzielacza ciecz  robocza tłoczona przez  pompę przepływa  przez
filtr  do  zbiornika.  Podczas  długiej  pracy  może  nastąpić  zanieczyszczenie  filtru  i  wzrost
ciśnienia  wskutek  zwiększenia  oporów  przepływu  przez  filtr.  Aby  nie  dopuścić  do
uszkodzenia  filtru,  na  przewodzie  spływowym  przed  filtrem  znajduje  się  zawór  przelewowy
niskiego  ciśnienia  ograniczający  wielkość  ciśnienia  spływowego.  W  położeniu  środkowym
rozdzielacza ruch tłoka jest zablokowany, ponieważ zgodnie ze schematycznym oznaczeniem
rozdzielacza  w kratce  środkowej  przewody  odprowadzające  ciecz z  siłownika  są  odcięte.  Po
przesterowaniu  rozdzielacza  w  prawo  ciecz  robocza  przepływa  zgodnie  z  kierunkiem
przepływu  pokazanym  w  lewej  kratce  rozdzielacza.  Ciecz  robocza  tłoczona  przez  pompę
przepływa  przez  rozdzielacz  oraz  zawór  zwrotny  jednokierunkowego  zaworu  dławiącego
i wpływa do komory nadtłokowej siłownika, którego tłok w miarę napływu cieczy wykonuje
pracę  użyteczną.  Jednocześnie  ciecz  z  przestrzeni  podtłokowej  siłownika  przepływa  przez
rozdzielacz  i  filtr  do  zbiornika.  Po  przesterowaniu  rozdzielacza  w  położenie  lewe  ciecz
robocza  przepływa  zgodnie  z  kierunkiem  przepływu  pokazanym  w  prawej  kratce
rozdzielacza.  Ciecz  tłoczona  przez  pompę  przepływa  przez  rozdzielacz  do  komory
podtłokowej  siłownika,  którego  tłok  przemieszcza  się  w  lewo.  Ruchowi  tłoka  siłownika
w lewo  sprzeciwia  się  ciecz  znajdująca  się  między  tłokiem  a  jednokierunkowym  zaworem
dławiącym.  Ruch  tłoka  w  lewo  może  zachodzić  tylko  z  taką  prędkością,  na  jaką  został
nastawiony  upust  cieczy  na  dławiku  zaworu.  Tak  więc  siłownik  w  układzie  hydraulicznym
pokazanym  na wykonuje ruch roboczy z prędkością odpowiadającą wydajności pompy, ruch

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

powrotny  natomiast  może  być  wykonywany  z  regulowaną  prędkością,  w  zależności  od
ustalonych  potrzeb  użytkownika.  Układ  hydrauliczny  oraz  mechanizm  roboczy  jest
zabezpieczony  przed  przeciążeniem  zaworem  bezpieczeństwa.  W  przypadku  wystąpienia  na
tłoku  obciążenia  większego  od  wartości  określonej  ciśnieniem  nastawienia  zaworu
bezpieczeństwa,  w  układzie  wytwarza  się  ciśnienie  nieznacznie  wyższe,  a  ciecz  robocza
przepływa  przez  zawór  bezpieczeństwa  do  zbiornika.  Tłok  zatrzymany  oporem
przewyższającym siłę wywołaną ciśnieniem cieczy roboczej nie wykonuje pracy.

Na rys. 4 przedstawiono prosty obieg zamknięty. W obiegu tym kierunek tłoczenia cieczy

roboczej  jest  uzależniony  od  ustawienia  regulatora  wydajności  pompy,  który  na  schemacie
przedstawia  strzałka  przekreślająca  symbol  pompy  o  dwóch  kierunkach  tłoczenia.  Przy
ustawieniu  regulatora  wydajności  pompy  na  tłoczenie  do  górnego  przewodu  ciecz  pod
ciśnieniem nie może wpłynąć do zbiornika, ponieważ uniemożliwia to zawór zwrotny. Pompa
tłoczy  ciecz  roboczą  do  silnika  hydraulicznego,  która  po  wykonaniu  pracy  (obrotu  silnika)
użytecznej  przepływa  na  stronę  ssawną  pompy  i  ponownie  wraca  do  obiegu.  Ten  kierunek
tłoczenia  jest  zabezpieczony  przed  przeciążeniem  zaworem  bezpieczeństwa  (pierwszy  od
lewej strony). W każdym obiegu hydraulicznym występują straty objętościowe spowodowane
nieszczelnością  elementów  hydraulicznych.  Uzupełnienie  tych  strat  w  obiegu  zamkniętym,
następuje  przez  filtr  i  dolny  zawór  zwrotny otwierający  się  pod wpływem  pojawiającego  się
podciśnienia w przewodzie  ssawnym,  wytworzonego ubytkiem cieczy. Filtr, przez który  jest
uzupełniana  ciecz  robocza  w  obiegu  zamkniętym,  zapewnia  jej  czystość.  Przy  ustawieniu
regulatora  wydajności  pompy  na  tłoczenie  do  dolnego  przewodu,  ciecz  pod  ciśnieniem  nie
może  wpłynąć  do  zbiornika,  ponieważ  przepływ  w  tym  kierunku  zamyka  dolny  zawór
zwrotny.  Pompa  tłoczy  ciecz  roboczą  dolnym  przewodem  do  silnika,  który  obraca  się
w kierunku  przeciwnym.  Ciecz  po  wykonaniu  pracy  wraca  górnym  przewodem  na  stronę
ssawną  pompy.  Straty  w  obiegu  hydraulicznym  są  uzupełniane  ze  zbiornika  poprzez  zawór
zwrotny  (górny).  Napęd  przy  tym  kierunku  obrotów  jest  zabezpieczany  zaworem
bezpieczeństwa (drugim od lewej strony).

Rys. 3. Obieg hydrauliczny otwarty [9, s. 46]

Zawory przelewowe

Rys. 4. Obieg hydrauliczny zamknięty [9, s. 48]

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to jest napęd hydrauliczny?
2.  Co to jest sterowanie hydrauliczne?
3.  Co to jest napęd pneumatyczny?
4.  Co to jest sterowanie pneumatyczne?
5.  Jakie są rodzaje cieczy hydraulicznych?
6.  Co to jest emulsja olejowo-wodna?
7.  Co oznaczają symbole HFC i HFD?
8.  Co to jest układ hydrauliczny?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj, wskazane przez nauczyciela, symbole graficzne elementów hydraulicznych

i pneumatycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych symbole graficzne stosowane w układach

hydraulicznych i pneumatycznych,

2) rozpoznać dane symbole graficzne,
3) odszukać w literaturze zastosowanie rozpoznanego elementu układu hydraulicznego bądź

pneumatycznego,

4) narysować poznane symbole graficzne.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

papier formatu A4,

–

przybory do pisania i rysowania,

–

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Przedstaw, przygotowane przez nauczyciela, przykładowe schematy układów

hydraulicznych i pneumatycznych ujętych półkonstrukcyjnie za pomocą umownych
funkcjonalnie schematów z zastosowaniem symboli graficznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych symbole graficzne stosowane w układach

hydraulicznych i pneumatycznych,

2) wykonać schemat z zastosowaniem symboli graficznych,
3) opisać wykorzystane symbole graficzne.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

przybory do pisania i rysowania,

−

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) omówić napęd hydrauliczny oraz wady i zalety tego napędu?



2) omówić napęd pneumatyczny oraz wymienić własności sprężonego

powietrza?



3) porównać właściwości napędu hydraulicznego i pneumatycznego?



4) opisać własności cieczy hydraulicznej?



5) omówić rodzaje cieczy hydraulicznej stosowanych w maszynach

i urządzeniach górniczych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Przetworniki energii

4.2.1. Materiał nauczania

Wiadomości wstępne

W napędach hydraulicznych ciecz, jako nośnik energii, cechują dwa podstawowe

parametry:  prędkość  ruchu  (wyrażana  często  natężeniem  przepływu)  i  ciśnienie.  Do
wytwarzania  strumienia  cieczy  przepływającej  przy  odpowiednio  wysokim  ciśnieniu
nieodzowne jest źródło energii, którym w maszynach górniczych jest prawie wyłącznie silnik
elektryczny.  Silnik  ten  napędza  pompę  wyporową,  która  jest  najważniejszym  elementem
napędu  hydrostatycznego.  W  pompie  następuje  przetwarzanie  energii  mechanicznej  na
energię  hydrauliczną  cieczy  i  ciecz  pod  odpowiednim  ciśnieniem,  wyższym  od  ciśnienia
atmosferycznego,  przepływa  do  odbiornika,  tj.  do  silnika  hydraulicznego.  Wartość  ciśnienia
cieczy  opuszczającej  pompę  zależy  od  obciążenia  silnika,  a  w  pewnym  stopniu  również  od
oporów  przepływu  przez  przewody  i  od  oporów  miejscowych.  Po  oddaniu  swej  energii
hydraulicznej  w  silniku,  gdzie  zostaje  ona  przetworzona  ponownie  na  energię  mechaniczną,
ciecz  wraca  bądź  bezpośrednio  do  pompy,  bądź  do  zbiornika,  z  którego  jest  przez  pompę
zasysana.

Silnik hydrauliczny napędza organ roboczy maszyny górniczej bezpośrednio lub

najczęściej za pośrednictwem przekładni zębatej obniżającej prędkość obrotową.

Przebieg przekazywania energii z zastosowaniem napędu hydraulicznego przedstawiono

schematycznie na rys. 5.

Rys. 5. Przekazywanie energii z zastosowaniem napędu hydraulicznego [5, s.25]

Poprawne działanie napędu hydraulicznego wymaga wyposażenia go w dodatkowe

elementy, których zadaniem  jest przekazywanie  i  czyszczenie cieczy roboczej (w  niektórych
przypadkach wytwarzanie odpowiedniej cieczy, jak np. emulsji olejowo-wodnej dla układów
hydraulicznych obudów zmechanizowanych), przesyłanie cieczy roboczej, sterowanie ręczne
lub  automatyczne,  chłodzenie  cieczy,  zabezpieczenie  napędu  hydraulicznego,  a  tym  samym
całego  napędu  maszyny  przed  przeciążeniem  itp.  Do  takich  elementów  należą  zbiorniki
cieczy,  filtry,  przewody,  rozdzielacze,  zawory,  akumulatory  hydrauliczne  i  inne.  Ciecz
robocza  ze  zbiornika  zasysana  jest  przez  pompę, która tłoczy  ją  przez elementy  sterujące  do
silnika.  Z  silnika,  również  przez  elementy  sterujące,  ciecz  wraca  do  zbiornika.  Element
zabezpieczający  włączony  w  układ  hydrauliczny  działa  w  przypadku  przeciążenia
objawiającego się nadmiernym wzrostem wartości ciśnienia.

Układ hydrauliczny napędów hydrostatycznych jest bardzo często skomplikowany.

Dotyczy  to  zwłaszcza  maszyn  górniczych  spełniających  wiele  funkcji,  jak  np.  kombajnów
chodnikowych  lub  obudowy  zmechanizowanej.  Dlatego  też  dla  układów  hydraulicznych
przyjęto  stosować  umowne  symbole  obrazujące  poszczególne  elementy.  Zasadę  działania
napędu  hydrostatycznego  można  przedstawić  najprościej  na  przykładzie  prasy  hydraulicznej
(rys.  6).  Działając  siłą  P

na tłok o powierzchni F

wywołuje się przesunięcie tego tłoka

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

o wartość l

. Wyparta ciecz przedostaje się do cylindra pod tłok o powierzchni F

obniżony

siłą P

powodując przesunięcie go o wartość l

Oprócz napędów hydrostatycznych w maszynach górniczych stosuje się również często

napędy hydrodynamiczne, w których energia między podstawowymi elementami napędu
przekazywana jest przez wzajemne hydrodynamiczne oddziaływanie strumienia cieczy
przepływającej między tymi elementami.

Zasadę działania przekładni hydrokinetycznej przedstawiono na rys. 7. Silnik, np.

elektryczny,  1  napędza  pompę  odśrodkową  2,  która  zasysa  ciecz  roboczą  ze  zbiornika  3,
nadaje  jej  energię  kinetyczną  i  przetłacza  do  dyfuzora  4.  W  dyfuzorze  pompy  energia
kinetyczna  cieczy  zostaje  zamieniona  na  energię  ciśnienia  dynamicznego,  po  czym  przez
spiralę  5  i  rurę  tłoczną  6  przepływa  do  turbiny  7.  W  dyfuzorze  8  turbiny  energia  ciśnienia
dynamicznego  cieczy  zostaje  ponownie  zamieniona  na  energię  kinetyczną,  która
wykorzystana  jest  do  obracania  wirnika  turbiny.  Wał  9  wirnika  napędza  maszynę  roboczą.
Ciecz po wykonaniu pracy odpływa z turbiny z powrotem do zbiornika 3.

Przez dobranie odpowiednich rozmiarów wirnika pompy i wirnika turbiny osiąga się inne

momenty obrotowe pompy niż silnika, jak również inne prędkości obrotowe, uzyskując w ten
sposób przekładnię hydrokinetyczną, zwaną również transformatorem hydraulicznym.
Przekładnia taka wyposażona jest w dodatkowy wirnik, tzw. kierownicę.

Jeżeli rozmiary wirnika pompy i wirnika turbiny są jednakowe, to - zakładając ruch

ustalony - układ nie zmienia momentu obrotowego. Tak pracują sprzęgła hydrokinetyczne,
które stosowane są powszechnie w maszynach górniczych.

Rys. 6. Zasada działania prasy

hydraulicznej [5, s.30]

Rys. 7. Zasada działania przekładni hydrokinetycznej [5, s.32]

Najszersze zastosowanie w maszynach górniczych znalazły napędy hydrostatyczne

zasilane pompami o stałej lub zmiennej wydajności. Napędy takie z silnikami hydraulicznymi
obrotowymi  stosowane  są  powszechnie  w  ciągnikach  kombajnów  ścianowych,  kołowrotach
bezpieczeństwa, ładowarkach bocznie wysypujących, ładowarkach do pobierki spągu. Układy
zasilane  pompą  o  stałej  wydajności  i  z  silnikami  obrotowymi  stosuje  się  w  wiertnicach
i kombajnach  chodnikowych.  Obudowy  hydrauliczne  indywidualne  i  zmechanizowane
wyposażone  są  również  w  hydrostatyczne  układy  napędowe,  przy  czym  zasilane  są  one
pompami wyporowymi o stałej wydajności, a elementami wykonawczymi są siłowniki.

Sprzęgła hydrokinetyczne stosuje się powszechnie w napędach przenośników

zgrzebłowych i taśmowych oraz strugów węglowych. Zasadę działania, budowę elementów
hydraulicznych stosowanych w maszynach górniczych podano w dalszej części Poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pompy wyporowe

Źródłem dostarczającym do obiegu ciecz pod ciśnieniem, można powiedzieć sercem

układu  hydraulicznego,  jest  pompa.  Jej  działanie  polega  na  zasysaniu  cieczy  ze  zbiornika
i wtłaczaniu  jej  do  obiegu.  Wielkość  pompy  określa  jej  wydajność,  tj.  objętość  wytłoczonej
przez nią cieczy w jednostce czasu.

Cechami charakterystycznymi pompy, obok typu jej konstrukcji, są:

–  wydajność pompy,
–  ciśnienie robocze,
–  sprawność.

Ze względu na typ konstrukcji pompy hydrauliczne dzieli się na:

–  łopatkowe,
–  zębate,
–  wielotłoczkowe osiowe,
–  tłoczkowe promieniowe,
–  tłokowe,
–  śrubowe.

W kombajnach chodnikowych stosowane są trzy typy pomp: zębate, łopatkowe,

wielotłoczkowe promieniowe i osiowe.

W układach hydraulicznych ścianowych kombajnów węglowych powszechne

zastosowanie znalazły: w układach napędowych - pompy tłoczkowe osiowe, w obiegach
pomocniczych i sterowniczych - pompy zębate.

Pompy łopatkowe są to pompy hydrauliczne budowane zarówno o stałej, jak

i regulowanej  wydajności.  Pompy  łopatkowe o  stałej  wydajności  stosowane  są  również  jako
silniki  hydrauliczne.  Zasadniczymi  elementami  pompy  łopatkowej,  której  budowę  pokazano
na  rys.  8,  są:  wał  napędowy  pompy,  ułożyskowany  w  kadłubie,  wirnik  wraz  z  łopatkami,
kadłub pompy z pokrywami bocznymi.

Rys. 8. Pompa łopatkowa [3, s.32]

Na wale pompy, napędzanym przez silnik, osadzony jest wirnik w postaci walca

z naciętymi rowkami ułożonymi promieniowo, w których są prowadzone łopatki. Wirnik jest
tak  umieszczony  w  cylindrycznym  otworze  kadłuba,  że  jego  oś  obrotu  jest  przesunięta
względem  osi  otworu  w  kadłubie  o  wielkość  e,  nazywaną  mimośrodowością  pompy.  To
przesunięcie  powoduje,  że  łopatki  w  górnej  części  są  maksymalnie  wysunięte,  a  w  dolnej
maksymalnie  wsunięte  w  wirnik.  Wysuw  łopatek  jest  wywoływany  siłą  odśrodkową,
powstającą podczas obrotu wirnika oraz w niektórych rozwiązaniach sprężynkami. W czasie
obrotu wirnika łopatki cały czas szczelnie przylegają do kadłuba pompy, tworząc między sobą
komory o objętości zmieniającej się w miarę obrotu.

Zasada działania pompy. Przy wyjaśnieniu działania pompy przyjęto, że wirnik pompy

obraca się w kierunku strzałki. Komory zawarte między łopatkami, znajdującymi się po lewej
stronie wirnika, w miarę jego obrotu zwiększając swoją objętość, zasysają ciecz hydrauliczną

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

z kanału ssawnego przez szczelinę wlotową. Po przejściu górnego położenia, w którym te
komory mają największą objętość, zmniejsza się objętość komór między łopatkami. W miarę
obrotu wirnika łopatki są wpychane w wirnik i ciecz zostaje wtłoczona szczeliną wylotową do
kanału tłocznego.

Regulacja wydajności. Wydajność w pompach łopatkowych reguluje się zmieniając

mimośrodowość  pompy,  np.  przez  przesuwanie  kadłuba  pompy  względem  ułożyskowanego
wirnika.  Maksymalną  wydajność  uzyskuje  się  przy  największej  dla  danej  pompy
mimośrodowości  e.  Zmniejszenie  mimośrodowości  powoduje  zmniejszenie  różnicy
wysunięcia  łopatek  z  wirnika,  tzn. że  łopatka  4 jest  mniej wysunięta,  a  łopatka  1  jest więcej
wysunięta.  W  związku  z  tym  maleje  również  różnica  objętości  komór  i  tym  samym  maleje
wydajność pompy. Gdy  mimośrodowość osiąga wartość zero, tzn. kiedy oś wirnika  znajduje
się  w  osi  otworu  w  kadłubie,  wtedy  wszystkie  łopatki  są  jednakowo  wysunięte  z  wirnika
i objętość  komór  między  łopatkami  jest  taka  sama.  Nie  występuje  wówczas  zjawisko  ssania
ani tłoczenia, a ciecz zawarta między łopatkami obraca się tylko dokoła osi wraz z wirnikiem.
Wydajność pompy jest wtedy równa zeru. W przypadku przesunięcia kadłuba w drugą stronę,
jeżeli  pozwoli  na  to  konstrukcja,  pompa  zaczyna  tłoczyć  w  kierunku  przeciwnym,  tzn.
zmieniają się zadania, jakie spełniały kanały. Kanał ssawny staje się teraz kanałem tłocznym,
a kanał tłoczny ssawnym.

Tak więc pompy łopatkowe przy odpowiedniej ich konstrukcji mogą mieć nie tylko

regulowaną wydajność, ale również zmieniać kierunek tłoczenia.

Pompa jako silnik. Pompa łopatkowa może również pracować jako silnik hydrauliczny,

gdy do kanału ssawnego będzie się doprowadzać ciecz hydrauliczną pod ciśnieniem. Ciecz ta,
działając  na  łopatki  wirnika,  będzie  powodowała  jego  obrót,  a  moment  obrotowy  może  być
odbierany  z  wału  wirnika.  Ciecz  hydrauliczna  po  wykonaniu  pracy,  po  przejściu  na  prawą
stronę,  będzie  wypływać  do  zbiornika.  Silniki  łopatkowe  budowane  są  zwykle  o  stałej
mimośrodowości.  Parametrem  określającym  pompę  jest,  oprócz  ciśnienia,  jej  wydajność,  tj.
ilość cieczy jaką tłoczy pompa w jednostce czasu. Dla silnika hydraulicznego natomiast, który
nie  tłoczy  oleju,  a  wprost  przeciwnie  -  jest  nim  zasilany,  wielkość  ta  nazywana  jest
chłonnością silnika. Chłonność silnika jest to ilość oleju dostarczana do silnika na jeden obrót.

Pompy zębate mają bardzo prostą i zwartą konstrukcję. Budowę pompy zębatej

przedstawiono  na  rys.  9.  Pompa  składa  się  z  obudowy  (z  kanałem  ssawnym  i  tłocznym),
wewnątrz  której  znajdują  się  dwa  koła  zębate.  Koło  dolne  jest  napędzane,  górne  (bierne)
natomiast  wykonuje  obrót  przeciwbieżny,  wchodząc  w  zazębienie  z  kołem  dolnym.  Ciecz
robocza  wypełnia  luki  międzyzębne  po  stronie  ssawnej  i  jest  przenoszona  w  nich  na  stronę
tłoczną.  Na  stronie  tłocznej  zęby  obu  kół,  wchodząc  w  luki  międzyzębne  wytłaczają  z  nich
ciecz  roboczą,  która  wypływa  kanałem  tłocznym.  Pompy  zębate  mają  znacznie  niższą
sprawność  od  pomp  wielotłoczkowych  i  pracują  przy  ciśnieniach  roboczych  nie
przekraczających 16 MPa.

Rys. 9. Pompa zębata [9, s.51]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pompy tłoczkowe stanowią w hydraulice dosyć dużą grupę. Rozpatrując pompy

w zależności  od  układu  tłoczków  względem  osi  wirnika  pompy,  można  je podzielić  na  dwie
grupy:
–  pompy wielotłoczkowe osiowe, w których tłoczki ułożone są równolegle do osi wirnika,
–  pompy  wielotłoczkowe  promieniowe,  w  których  tłoczki  ułożone  są  w  kształcie  gwiazdy

(na promieniach) i są prostopadłe do osi wirnika.

Pompy wielotłoczkowe, z uwagi na możliwość uzyskania bardzo dokładnego pasowania

tłoczków i cylinderków, zapewniających uzyskanie znacznie lepszych szczelności aniżeli
w pompach zębatych czy łopatkowych, przeważnie stosuje się w urządzeniach pracujących
przy wyższych ciśnieniach, wynoszących 10 do 32 MPa. Uzyskanie tak wysokich ciśnień jest
związane z bardzo dokładną obróbką poszczególnych elementów pompy, co znalazło odbicie
w wysokiej cenie tych pomp i wymaganiach dużej czystości oleju stosowanego w obiegu.

Pompy tłokowe, z uwagi na równomierność pracy, buduje się na ogół o dużej liczbie

tłoków: 5, 7, 9, 11, które mają małe średnice i stąd nazwa pompy wielotłoczkowe. Większość
pomp wielotłoczkowych może być stosowana jako silniki hydrauliczne przy zasilaniu ich
cieczą o odpowiednim ciśnieniu.

Zastosowanie

wielotłoczkowych

pomp

osiowych

kombajnach

ścianowych

i chodnikowych  wynika  z  ich  cech  konstrukcyjnych  kwalifikujących  je  do  zastosowania
w przekładniach  hydrostatycznych.  Do  głównych  zalet  pomp  wielotłoczkowych  osiowych
należą:
–  wysokie ciśnienie robocze (przekraczające 32 MPa),
–  duża wydajność,
–  równomierne ciśnienie tłoczenia,
–  najwyższa sprawność,
–  bezstopniowa regulacja wydajności,
–  możliwość  zmiany  kierunku  tłoczenia  przy  stałym  kierunku  obrotów  silnika

elektrycznego napędzającego pompę.

Wykonanie pompy wielotłoczkowej osiowej jest trudne technologicznie, dlatego cena jej

sprzedaży jest bardzo wysoka.

Pompy wielotłoczkowe mają bardzo wysoką sprawność, uzyskiwaną przez zachowanie

niewielkich  luzów  między  tłoczkami  i  cylinderkami  oraz  bardzo  dokładne  dotarcie  czaszy
wirnika  do  czaszy  rozrządu.  Dla  poprawnej    i  długotrwałej    pracy  pomp  wielotłoczkowych
osiowych  konieczne  jest  zachowanie  wymaganej  przez  producenta  czystości  czynnika
roboczego.

Pompy osiowe

Budowa pompy. W kombajnach chodnikowych z pomp wielotłoczkowych szerokie

zastosowanie znalazły pompy wielotłoczkowe osiowe stosowane zarówno jako pompy, jak
też jako silniki hydrauliczne. W pompach tych tłoczki poruszają się równolegle do osi wirnika
i napędzane są tarczą przegubową lub tarczą przechylną.

Zasadniczymi częściami pompy są: wał napędowy z tarczą przegubową, w której

mocowane są tłoczki, zespół tłoczków, wirnik obracający się wraz z wałem napędowym
i z tłoczkami, kadłub pompy z pokrywą rozrządową.

Na rys. 10 przedstawiono przekrój pompy wielotłoczkowej osiowej z tarczą przegubową.

Jest  to  pompa  o  stałej  wydajności.  W  kadłubie  pompy  ułożyskowany  jest  wirnik  wraz
z tłoczkami,  które  swoimi  kulistymi  zakończeniami  są  umocowane  w  tarczy  przegubowej
wału  napędowego.  Po  przeciwnej  stronie  wyjścia  tłoczków  wirnik  styka  się  z  nieruchomą
pokrywą kadłuba, w której odpowiednio ukształtowane kanały spełniają funkcję rozrządu.

Zasada działania pompy. Dla wyjaśnienia zasady działania pompy tłoczkowej przyjęto

sytuację wyjściową, w której oś wirnika pokrywa się z osią wału napędowego, czyli kąt

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

oznaczony  na  rys.  10  literą  α  równy  jest  zeru  i  końce  tłoczków  znajdują  się  w  jednakowej
odległości  od  dna  otworów  w  wirniku.  W  takiej  sytuacji  równocześnie  z  obrotem  wału
napędowego  z  tarczą  przegubową  obracają  się  także  umocowane  w  niej  tłoczki  wraz
z wirnikiem. Należy przy tym zauważyć, ze tłoczki w wirniku nie przesuwają się i pompa nie
tłoczy. Następnie wirnik zostaje wychylony z położenia zerowego do położenia, w którym oś
wirnika  odchylona  jest  od  osi  wału  napędowego  o  kąt  α,  co  jest  możliwe,  gdyż  tłoczki
w tarczy  są  mocowane  przegubowo,  a  w  wirniku  mogą  się  przesuwać.  W  położeniu,
w którym  obecnie  znalazł  się  wirnik,  tłoczek  1  (na  górze  wirnika)  jest  maksymalnie
wysunięty  z  wirnika,  a  tłoczek  2  (w  dole  wirnika)  maksymalnie  wsunięty  do  wirnika.  Przy
dalszym  obrocie  wału  napędowego,  podobnie  jak  w  pierwszej  sytuacji,  tarcza  przegubowa
obraca  się  wraz  z  tłoczkami  i  wirnikiem,  z  tą  jednak  różnicą,  że  każdy  tłoczek  w  czasie
jednego obrotu wirnika wykona dodatkowo ruch posuwisty w wirniku od położenia tłoczka 1,
tj. od  położenia  maksymalnie  wysuniętego, do położenia  tłoczka 2  maksymalnie  wsuniętego
i z powrotem do położenia tłoczka 1. Ruch posuwisty każdego tłoczka odbywa się na drodze
tzw.  skoku  s  w  jedną  i  w  drugą  stronę.  W  pierwszej  fazie  ruchu  tłoczek  wysuwając  się
z wirnika zasysa z przewodu ssawnego olej, a następnie w czasie ruchu powrotnego tłoczy go
do  kanału  tłocznego.  Kanały  ssawny  i  tłoczny  połączone  są  z  obracającym  się  wirnikiem
przez  odpowiedniego  kształtu  wycięcia  w  pokrywie  kadłuba,  która  spełnia  tu  zadanie
rozrządu.

Rys. 10. Pompa wielotłoczkowa osiowa [3, s.35]

Regulacja wydajności. Wydajność pompy reguluje się przez zmianę kąta α, tj. przez

wychylanie wirnika z położenia zerowego. Maksymalne dla danej pompy wychylenie wirnika
jest jednoznaczne z maksymalną jej wydajnością. Jeżeli wirnik nie jest wychylony, a więc kąt
α jest równy zeru, to pompa nie tłoczy, pomimo obracającego się wału napędowego i wirnika.
W przypadku wychylenia wirnika w drugą stronę, jeżeli pozwoli na to konstrukcja, pompa
zaczyna tłoczyć w kierunku przeciwnym, tzn. zmieniają się zadania, jakie spełniały kanały.
Kanał ssawny staje się teraz kanałem tłocznym, a kanał tłoczny ssawnym.

Tak więc pompy wielotłoczkowe przy odpowiedniej ich konstrukcji mogą nie tylko mieć

regulowaną wydajność, ale i zmieniać kierunek tłoczenia.

Pompa jako silnik. Na rys. 10 przedstawiono pompę wielotłoczkową osiową o stałej

wydajności, która może być stosowana również jako silnik hydrauliczny. W takim przypadku
doprowadzony pod ciśnieniem olej, działając na tłoczki, powoduje ich przesunięcie,
wymuszając obroty tarczy i wału, z którego odbierany jest napęd. Kierunek obrotów silnika

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

można zmienić zmieniając kanały doprowadzenia cieczy pod ciśnieniem i jej odprowadzenia
do zbiornika.
Pompy promieniowe

Budowa pompy. W ostatnich latach, z uwagi na swoją bardzo zwartą konstrukcję, coraz

szersze zastosowanie w budowie kombajnów znajdują pompy wielotłoczkowe promieniowe,
w których tłoczki poruszają się prostopadle (po promieniach) do osi wirnika. Zasadniczymi
częściami pompy promieniowej, której budowę w uproszczeniu pokazano na rys. 11, są: wał
napędowy (połączony z wirnikiem), wirnik z przesuwającymi się w nim tłoczkami, pierścień
prowadzący, wał rozrządu, kadłub pompy.

Rys. 11. Pompa wielotłoczkowa promieniowa [3, s.37]

W kadłubie pompy jest ułożyskowany wał napędowy połączony z wirnikiem, w którym

przesuwają  się  tłoczki.  Wirnik  obraca  się  wewnątrz  umieszczonego  w  kadłubie  pierścienia
prowadzącego  tłoczki.  Pierścień  związany  jest  z  kadłubem  i  ma  możliwość  przesuwania  się
w nim  w  lewo  i  w  prawo  od  jego  osi  o  wielkość  e  zwaną  mimośrodowością.
W koncentrycznych  rowkach  tego  pierścienia  przesuwają  się  stopy  ślizgowe  tłoczków
umieszczonych w obracającym się wirniku. Wewnątrz wirnika znajduje się nie obracający się
wał rozrządu połączony z kanałami ssawnym i tłocznym kadłuba.

Zasada działania Dla wyjaśnienia działania pompy posłużono się dwoma

schematycznymi  rys.  11A  i  11B,  na  których  dla  uproszczenia  pokazano  tylko  dwa  tłoczki.
Sytuacja pokazana  jest na rys. 11A.  Wirnik z tłoczkami obraca się wewnątrz pierścienia. Oś
obrotu  wirnika  i  oś  pierścienia  prowadzącego  pokrywają  się  i  dlatego tłoczki,  których stopy
ślizgają  się  w  tym  pierścieniu,  nie  przesuwają  się  w  wirniku  i  nie  następuje  ani  zjawisko
ssania  ani  tłoczenia.  Wirnik  obraca  się,  ale  wydajność  pompy  równa  jest  zeru.  Sytuacja
pokazana  na  rys.  11B.  Wirnik  z  tłoczkami  obraca  się  nadal,  z  tym  że  pierścień  prowadzący
tłoczki  został  przesunięty  maksymalnie w  prawo  (o wielkość  e),  a  wraz  z  nim  tłoczki  1  i  2.
Tłoczek 1 został maksymalnie wsunięty do wirnika i wytłoczył z niego olej, a tłoczek 2 został
wysunięty  z wirnika  i  zassał  olej.  Obracający  się  wirnik  spowoduje,  że  tłoczek  po  obrocie
wirnika o 180° zajmie położenie tłoczka 1 i wytłoczy uprzednio zassany olej, a następnie po
dalszym obrocie wirnika o 180° wróci do swego pierwotnego położenia zasysając olej. W ten
sposób  każdy  tłoczek  w  czasie  jednego  obrotu  wirnika  wykona  jeden  cykl  pracy  -  ssanie
i tłoczenie  –  a mnożąc  ilość  wytłoczonego  przez  niego  oleju  przez  liczbę  tłoczków otrzyma
się  wydajność  tej  pompy  na  jeden  obrót.  Połączenie  stref  ssania  i  tłoczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

z odpowiadającymi im kanałami ssawnym i tłocznym uzyskiwane jest w nieruchomym wale
rozrządu, względem którego obraca się wirnik.

Regulacja wydajności. Wydajność pompy reguluje się przez przesunięcie pierścienia

prowadzącego  z  położenia  współosiowego  z  wirnikiem  (rys.  11A),  gdy  mimośrodowość
e równa  się  zero  (wydajność  wynosi  również  zero),  do  położenia  maksymalnie  w  prawo
o wielkość  e  (rys.  11B),  gdy  wydajność  pompy  osiągnie  maksimum.  W  przypadku
przesunięcia  pierścienia  w  drugą  stronę,  jeżeli  przewiduje  to  konstrukcja,  pompa  zacznie
tłoczyć  w  kierunku  przeciwnym.  Kanał  ssawny  stanie  się  teraz  kanałem  tłocznym,  a  kanał
tłoczny  ssawnym.  Takie  pompy,  połączone  w  obiegach  zamkniętych,  np.  z  silnikami
napędowymi gąsienic, pozwalają przez zmianę kierunku tłoczenia na  jazdę do przodu lub do
tyłu.

Pompy hydrauliczne ręczne są urządzeniami bardzo prostymi, cechuje je mała

wydajność i wysoki współczynnik nierównomierności wydajności. Nie ma on jednak dużego
znaczenia w napędach i układach hydraulicznych urządzeń, w których pompy te się stosuje.

W zależności od budowy elementu roboczego pompy ręczne mogą być tłokowe,

membranowe lub łopatkowe. Schematy działania tych pomp przedstawiono na rys. 12. Pompy
te wyposażone są w zawory ssawne i tłoczne.

Rys. 12. Schematy działania pomp ręcznych: a) tłokowej, b) membranowej, c) łopatkowej [5, s.85]

W maszynach górniczych stosuje się pompy ręczne w napędach hydraulicznych urządzeń

pomocniczych. Są to pompy tłokowe (nurnikowe). Pompa ręczna tłokowa urządzeń do
mechanizacji robót pomocniczych. Jest to pompa nurnikowa o dwustopniowym nurniku,
umożliwiającym dwustopniowe tłoczenie cieczy roboczej: wyższą wydajnością przy niższym
ciśnieniu oraz niższą wydajnością, ale przy ciśnieniu wyższym.

Rys. 13. Pompa ręczna tłokowa urządzeń do mechanizacji robót pomocniczych [5, s.86]

Tłok 1 (rys. 13) poruszany dźwignią 2 przy ruchu w górę zasysa olej ze zbiornika 3 przez dwa
zawory ssawne 4, tłoczy zaś przy ruchu w dół przez dwa zawory tłoczne 5. Do gniazda
dolnego zaworu ssawnego przymocowany jest filtr 6. W pierwszej fazie tłoczenia ciecz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

z przestrzeni  pod  stopniem  dużym  (większa  średnica  cylindra)  i  małym  (mniejsza  średnica
cylindra) kierowany jest do siłownika, który pompa zasila. Gdy ciśnienie cieczy wzrośnie do
około  12  MPa,  wtedy  przesterowuje  się  zawór  sterujący  7,  który  kieruje  ciecz  z  przestrzeni
pod  stopniem  dużym  tłoka  1  do  zbiornika  3,  przy  czym  pompowanie  właściwe  odbywa  się
teraz  przez  mały  stopień  tłoka,  co  umożliwia  uzyskanie  większego  ciśnienia  cieczy  przy
działaniu  tą  samą  siłą  na  tłok  (do  80  MPa,  gdyż  na  takie  ciśnienie  nastawiony  jest  zawór
bezpieczeństwa  8  chroniący  pompę  przed  przeciążeniem).  Średnice  tłoka  wynoszą  10  i 18
mm,  pojemność  zbiornika  1,5  dm

. Pompa przewidziana jest do pracy przy użyciu oleju

Hydrol 20p.

Silniki hydrauliczne

Praktycznie każda pompa może pracować jako silnik hydrauliczny. Produkcja

specjalnych silników hydraulicznych wynika z potrzeby

budowania przekładni

hydrostatycznych o dużym przełożeniu.

Silniki hydrauliczne buduje się jako jednostki wolnoobrotowe wysoko-momentowe.
Zasada działania silnika hydraulicznego jest odwróceniem zasady działania pompy. Do

silnika hydraulicznego w układzie gwiaździstym, pokazanego na rys. 14, napływa ciecz
robocza pod ciśnieniem i poprzez rozrząd przedostaje się nad tłok, znajdujący się w górnym
położeniu.

Rys. 14. Silnik hydrauliczny [9, s.52]

Ciśnienie cieczy roboczej napływającej nad tłok powoduje obrót wału mimośrodowego

dookoła  osi  silnika.  O  wielkości  przekazywanego  momentu  przez  silnik  decyduje  ciśnienie
robocze, liczba tłoków, powierzchnia robocza cylindra oraz wielkość mimośrodu e. Gdy tłok
wykona  pracę  obrotu  wału  mimośrodowego  pokonując  drogę  równą  2e,  wówczas  następuje
połączenie  komory  roboczej  danego  tłoka  ze  spływem,  a  przy  dalszym  obrocie  wału
mimośrodowego - wytłaczanie cieczy roboczej do zbiornika bądź na stronę ssawną przekładni
hydrostatycznej, jeżeli silnik pracuje w obiegu zamkniętym. Silniki hydrauliczne gwiaździste
buduje się jako jedno- i dwurzędowe. W ciągnikach kombajnów węglowych stosuje się silnik
pięciotłokowy w układzie gwiaździstym typu SHT-630W.

Siłownik, zwany często cylindrem hydraulicznym, jest najprostszym silnikiem

hydraulicznym. Zamienia on energię ciśnienia zawartą w dostarczonej do niego cieczy
roboczej na energię mechaniczną ruchu postępowo-zwrotnego lub tylko postępowego.
Energię tę przekazuje on napędzanemu urządzeniu za pomocą nurnika, tłoczyska, cylindra lub
innego urządzenia.

W zależności od kierunku działania ciśnienia cieczy roboczej siłowniki dzielą się na

siłowniki:
– jednostronnego działania,
– dwustronnego działania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W siłowniku jednostronnego działania ruch tłoka wymuszony jest ciśnieniem cieczy

tylko w jednym kierunku, w kierunku przeciwnym natomiast - siłą grawitacyjną
podnoszonego elementu (np. organu urabiającego kombajnu) lub sprężyną napiętą podczas
ruchu poprzedniego.

W zależności od budowy elementu roboczego siłownika rozróżnia się siłowniki:

– tłokowe,
– nurnikowe.

Siłowniki tłokowe mogą być jednostronnego lub dwustronnego działania, natomiast

siłowniki nurnikowe tylko jednostronnego działania.

W zależności od tego, jaki element siłownika wykonuje ruch, rozróżnia się siłowniki:

– z nieruchomym cylindrem,
– z nieruchomym tłokiem.

Najczęściej stosuje się siłowniki z nieruchomym, utwierdzonym cylindrem

i poruszającym się tłokiem, jednak w maszynach górniczych zdarzają się często rozwiązania,
w których utwierdzony jest tłok lub tłoczysko, a porusza się cylinder przesuwając maszynę
roboczą lub jej element (np. w zmechanizowanej obudowie ścianowej).

W zależności od budowy tłoczyska siłowniki tłokowe mogą mieć tłoczyska:

– jednostronne,
– dwustronne.

W siłownikach z tłoczyskiem dwustronnym wartość siły wywoływanej ciśnieniem cieczy

roboczej jest taka sama dla obu kierunków ruchu; w siłownikach z tłoczyskiem
jednostronnym wartości tych sił są zróżnicowane.

Szczególnym rodzajem siłowników są siłowniki teleskopowe, w których przesunięcie

jednego tłoka przekazywane jest na drugi tłok (czasem nawet na następne), dzięki czemu
uzyskuje się zwielokrotnienie skoku. Siłowniki teleskopowe stosuje się w tych przypadkach,
gdy trzeba uzyskać znacznie większy skok elementu roboczego niż umożliwia to konstrukcja
siłownika o prostym rozwiązaniu (np. w niskich obudowach hydraulicznych).

Oprócz typowych konstrukcji istnieją również rozwiązania umożliwiające zmianę ruchu

postępowo-zwrotnego tłoczyska (lub nurnika) bezpośrednio na ruch obrotowy koła zębatego
współpracującego z zębatką naciętą na nurniku lub nakrętki współpracującej z gwintem
naciętym na tłoczysku.

Ciecz roboczą doprowadza się do cylindra najczęściej przez otwory w cylindrze,

w niektórych jednak przypadkach (siłowniki z nieruchomym tłokiem) - przez kanały
wykonane w tłoczysku lub nurniku.

Siłowniki cechuje prostota konstrukcji oraz możliwość uzyskiwania dużych sił przy

małych  i  bardzo  dokładnie  regulowanych  prędkościach  ruchu  tłoczyska  (nurnika).  Są  one
powszechnie  stosowane  w  maszynach  górniczych  do  przesuwania  przenośników
zgrzebłowych,  przepychania  wozów  kopalnianych,  podnoszenia  organów  urabiających
kombajnów,  w  urządzeniach  do  mechanizacji  robót  pomocniczych  i  innych.  Siłowniki  są
podstawowymi elementami indywidualnej i zmechanizowanej obudowy górniczej.

Wielkościami zadanymi przy doborze i obliczaniu siłownika są: obciążenie zewnętrzne,

prędkość ruchu oraz długość skoku. Przy założeniu wartości ciśnienia cieczy roboczej, jakie
może dostarczyć pompa, ustala się podstawowe rozmiary siłownika.

Silnik obiegowo-krzywkowy SOK

Powszechne zastosowanie w przemyśle znajdują silniki obiegowo-krzywkowe (rys. 15).

Kadłub  silnika  ma uzębienie wewnętrzne w  formie kwadratu, po którym obtacza się siedem
satelitarnych  wałków  uzębionych  wchodzących  jednocześnie  w  zazębienie  ze  słonecznym
trójkątem  uzębionym,  którego  wał  jest  łożyskowany  w  pokrywach  bocznych.  W  jednej
z pokryw bocznych nawiercone są, w regularnych odstępach i stałej odległości od osi, kanały
odpływowe  i  zasilające.  Zarówno  wałki  satelitarne,  jak  i  uzębiony  trójkąt  słoneczny

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przemieszczają się w stosunku do pokryw bocznych z minimalnym luzem zapewniającym
wysoką szczelność silnika.

Rys. 15. Silnik obiegowo-krzywkowy [9, s.53]

Satelity, obtaczające się po uzębionym kwadracie przysłaniają kanały odpływowe

i zasilające  umożliwiając  napływ  i  odpływ  oleju  z  przestrzeni  utworzonych  pomiędzy
satelitami.  Odpowiednie  ukształtowanie  kwadratu  i  trójkąta  powoduje  powstawanie  podczas
obrotu trójkąta komór roboczych zmieniających swoją objętość. Komory zmniejszające swoją
objętość  przy  obrocie  trójkąta  są  połączone  ze  spływem  i  z  nich  jest  wytłaczany  olej  do
spływu,  natomiast  komory  zwiększające  swoją  objętość  są  łączone  z  zasilaniem.  Satelity,
niezależnie od sterowania  napływem  i odpływem cieczy roboczej, rozgraniczają przestrzenie
ciśnieniowe  od  przestrzeni  spływowych.  Ciśnienie  w  komorach  roboczych  oddziałując  na
powierzchnię  trójkąta  powoduje  powstanie  siły,  której  kierunek  działania  nie  przechodzi
przez oś silnika, co zapewnia obrót trójkąta i wykonanie pracy użytecznej.

Liczba komór roboczych i satelitów równa się sumie wierzchołków trójkąta i czworokąta,

to jest 3 + 4 = 7, natomiast liczba cykli pracy podczas jednego pełnego obrotu jest równa ich
iloczynowi 3 x 4 = 12. Duża liczba cykli roboczych na jeden obrót w silniku obiegowo-
krzywkowym SOK zapewnia równomierną pracę i stały moment obrotowy.

Urządzenia przetwarzające energię sprężonego powietrza na pracę mechaniczną

Najbardziej rozpowszechnionym rozwiązania silników pneumatycznych o ruchu

obrotowym są silniki zębate i łopatkowe (rys. 16).

Rys. 16. Silniki pneumatyczne: a) zębaty, b) łopatkowy [6, s.239]

W silniku pneumatycznym obrotowym z wirnikami zębatymi (rys. 16a) sprężone

powietrze wpływa otworem  1, a wypływa otworem 2, napędzając przy tym koła zębate 3 i 4.
W  silniku  łopatkowym  z  jednym  wirnikiem  (rys.  16b)  sprężone  powietrze  wpływa
otworami 5,  wykonanymi  w  tulei  cylindra  2,  i  wywiera  ciśnienie  na  łopatki  4  wirnika  1
umieszczonego  mimośrodowo  w  cylindrze  2,  wywołując  jego  obrót  w  lewo,  po  czym

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wypływa otworami 6. Uszczelnienie między komorami 3 uzyskuje się w wyniku docisku siłą
odśrodkową przesuwnych łopatek 4 do gładzi cylindra 2.

Do zalet pneumatycznych silników obrotowych zaliczyć należy: prostotę konstrukcji,

łatwość  eksploatacji,  możliwość  osiągania  bardzo  dużych  prędkości  obrotowych,  niewielki
ciężar  w  stosunku  do  uzyskiwania  mocy.  Do  wad  zaś:  dużą  zmienność  prędkości  przy
zmianach  obciążenia  silnika  i  wahaniach  ciśnienia  w  sieci  oraz  wysokie  koszty  energii
spowodowane  niską  sprawnością  ogólną  silników.  Wymienione  cechy  silników
pneumatycznych  powodują,  że  stosowane  są  one  głównie  do  napędu  niewielkich  narzędzi
ręcznych, szczególnie zaś narzędzi pracujących przy dużych prędkościach obrotowych (małe
wiertarki, itp.).

Silniki pneumatyczne o ruchu posuwisto-zwrotnym, tzw. siłowniki, są produkowane

w wielu różnych odmianach konstrukcyjnych. Na rys. 17 pokazano dwa siłowniki
membranowe, zaś na rys. 18 typowe siłowniki tłokowe, zwane powszechnie cylindrami
pneumatycznymi.

Rys. 17. Siłowniki membranowe: a) o krótkim skoku, b) o długim skoku [6, s.240]

Rys. 18. Podstawowe odmiany siłowników (cylindrów) tłokowych [6, s.240]

Na rys.18 przedstawiono następujące typy siłowników:

a)  dwustronnego działania,
b)  jednostronnego działania - pchający,
c)  jednostronnego działania - ciągnący,
d)  nurnikowy,
e)  teleskopowy,
f)  dwukomorowy  (tandem)  pozwalający  zwielokrotniać  siłę  na  tłoczysku  1  w wyniku

oddziaływania ciśnienia na tłoki 2, przesuwające się w oddzielnych komorach 3,

g) wielopołożeniowy, którego tłoczysko 1 przemieszcza się w różne, ściśle określone

położenia, w zależności od zasilania i odpowietrzania poszczególnych komór 2 siłownika,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

h) wirujący, który może wykonywać ruch obrotowy wokół osi tłoczyska 1, a sprężone

powietrze doprowadzane jest kanałami 4 do jego komór 2 przy użyciu specjalnego
łącznika obrotowego 3,

i) wahadłowy z przekładnią zmieniającą ruch posuwisty na obrotowy, w którym na

tłoczysku 1 jest nacięta zębatka 2 współpracująca z kołem zębatym 3,

k) pneumohydrauliczny,
l) pneumatyczny beztłoczyskowy, składający się z tulei cylindrowej 1, w której porusza się

tłok 2, mający wbudowane magnesy trwałe 3. Po tulei 1 ślizga się pierścień 4 z
wbudowanymi magnesami trwałymi 5. Siła magnetomotoryczna między magnesem 3 i 5
jest tak dobrana, że pierścień 3 przesuwa się po tulei 1 razem z tłokiem 2 przenosząc siły
działające na ten tłok.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1.  Co to jest przetwornik energii?
2.  W jakich maszynach i urządzeniach stosujemy pompy wyporowe?
3.  Co to jest pompa łopatkowa?
4.  Co to jest pompa zębata?
5.  Jakie są rodzaje pomp tłoczkowych?
6.  Co to jest silnik hydrauliczny?
7.  Co to jest siłownik hydrauliczny?
8.  Co oznacza symbol SOK?
9.  Jakie są najbardziej rozpowszechnione rozwiązania silników pneumatycznych?
10.  Jakie znasz odmiany siłowników tłokowych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sklasyfikuj, wskazane przez nauczyciela, przetworniki energii stosowanych w napędach

hydraulicznych i pneumatycznych na podstawie opisu ich budowy oraz opisz ich zasadę
działania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy wraz z potrzebnymi przyborami,
2)  odszukać w materiałach dydaktycznych kryteria klasyfikacji przetworników energii,
3)  dokonać analizy działania na podstawie opisów budowy,
4)  rozpoznać rodzaje przetworników energii,
5)  zapisać przy rozpoznanych przetwornikach krótką ich charakterystykę.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

przybory do pisania,

−

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Narysuj, rozpoznane podczas projekcji filmów, przeźroczy i foliogramów, schematy

przetworników energii oraz wskaż możliwe ich zastosowanie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy wraz z potrzebnymi przyborami,
2)  odszukać w Poradniku odpowiednie schematy przetworników,
3)  przeanalizować zasadę działania przetworników,
4)  narysować z pamięci schemat przetwornika wskazany przez nauczyciela,
5)  opisać budowę danego przetwornika,
6)  przy każdym schemacie wskazać jego zastosowanie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, przybory do pisania i rysowania,

−

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) omówić zasadę działania przetworników energii?



2) opisać budowę i zasadę działania pompy łopatkowej?



3) opisać budowę i zasadę działania pompy zębatej?



4) opisać budowę i zasadę działania pompy tłoczkowej promieniowej?



5) opisać budowę i zasadę działania pompy tłoczkowej osiowej?



6) opisać budowę i zasadę działania silnika obiegowo-krzywkowego?



7) omówić urządzenia przetwarzające energię sprężonego powietrza na

pracę mechaniczną?



8) sklasyfikować siłowniki (cylindry) hydrauliczne?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Elementy sterowania, elementy pomocnicze i uszczelnienia

4.3.1. Materiał nauczania

Elementy sterowania

Funkcjonalność napędu hydrostatycznego zależy nie tylko od pracy podstawowych

elementów  zamieniających  energię  mechaniczną  na  hydrauliczną  i  odwrotnie,  lecz  także  od
sterowania  strumieniem  cieczy  roboczej,  regulacji  wartości  ciśnienia,  natężenia  przepływu,
prędkości  ruchu  itp.  Zadania  te  spełniają  elementy  sterujące,  których  liczba  i  różnorodność
w napędzie  hydrostatycznym  jest  tym  większa,  im  bardziej  rozbudowany  jest  układ
hydrauliczny oraz im więcej funkcji spełnia.

Zawory sterujące kierunkiem przepływu służą do włączania, zatrzymywania

i unieruchamiania napędu będącego pod obciążeniem.

Zawory sterujące ciśnieniem nie dopuszczają do wzrostu ciśnienia ponad ustaloną

maksymalną wartość lub służą do nastawiania ciśnienia, tj. do utrzymania go na wymaganym
poziomie.

Zawory sterujące natężeniem przepływu nastawiają lub utrzymują stałą wartość natężenia

przepływu czynnika roboczego.

W zależności od budowy elementy sterujące dzieli się na pojedyncze i złożone. Element

złożony składa się z dwóch  lub więcej zaworów zabudowanych  w  jednym kadłubie. Zawory
te  spełniają  różne  funkcje,  lecz  współdziałają  ze  sobą.  Elementy  złożone  buduje  się  w  celu
zmniejszenia  rozmiarów  układu  hydraulicznego,  co  znajduje  uzasadnienie  zwłaszcza
w górniczych  maszynach  przodkowych,  jak  też  w  celu  zmniejszenia  strat  hydraulicznych
i zwiększenia pewności działania układu.

W zależności od sposobu regulacji hydrauliczne elementy sterujące dzieli się na:

–  nastawialne (regulowane) bezpośredniego działania,
–  nastawialne pośredniego działania,
–  nienastawialne (nieregulowane) bezpośredniego działania,
–  nienastawialne pośredniego działania.

W zależności od sposobu sterowania elementy sterujące dzieli się na sterowane:

–  ręcznie,
–  mechanicznie,
–  hydraulicznie,
–  elektrycznie,
–  pneumatycznie.

Elementy sterujące, podobnie jak pompy i silniki, mogą być ogólnego przeznaczenia lub

o budowie  specjalnej.  W  napędach  hydrostatycznych  maszyn  górniczych  stosuje  się  dziś
często elementy sterujące specjalne ze względu na specyficzne warunki w jakich te maszyny
pracują,  np.  ograniczone  miejsce,  silne  zapylenie  środowiska,  praca  z  zastosowaniem
niskoprocentowej  emulsji  olejowo-wodnej.  Dotyczy  to  zwłaszcza  elementów  sterujących
zastosowanych w kombajnach ścianowych lub hydraulicznej obudowie zmechanizowanej.

Elementy regulacji i sterowania mają duże znaczenie w napędach hydrostatycznych

i wymaga się od nich wysokiej dokładności i pewności działania, co wiąże się z precyzyjnym
ich wykonaniem i prawidłową eksploatacją. Dotyczy to zwłaszcza rozdzielaczy hydraulicznej
obudowy zmechanizowanej, której prawidłowość działania zależy od pracy układu
hydraulicznego.

Podobnie ważne zadanie mają zawory sterujące ciśnieniem, a zwłaszcza zawory

ograniczające ciśnienie (tzw. zawory maksymalne lub bezpieczeństwa). Od poprawności ich
działania i prawidłowego nastawienia zależy maksymalna wartość obciążenia napędu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

hydrostatycznego, a tym samym skuteczne zabezpieczenie całej maszyny roboczej lub tej
części, w której zastosowano napęd hydrostatyczny.

Zawory sterujące kierunkiem przepływu zależnie od spełnianej funkcji dzielą się na:

–  rozdzielacze hydrauliczne,
–  zawory hydrauliczne,
–  zawory odcinające.

Rozdzielacze hydrauliczne

Rozdzielacze kierują strumień cieczy z pompy do jednego lub więcej odbiorników,

którymi mogą być siłowniki albo silniki hydrauliczne obrotowe oraz cieczy wypływającej
z odbiornika do zbiornika. Instaluje się je między podstawowymi elementami napędu
hydrostatycznego.

Ze względu na wartość różnicy ciśnienia cieczy przed i za rozdzielaczem rozróżnia się

rozdzielacze:
– hydrauliczne,
– hydrauliczne dławiące.

W rozdzielaczach hydraulicznych różnica ciśnienia między wejściem a wyjściem

z rozdzielacza jest niewielka i wynika jedynie z oporów przepływu cieczy przez kanały
rozdzielacza, przy czym rozdzielacze te konstruuje się tak, aby te opory były jak najmniejsze.

Rozdzielacz hydrauliczny dławiący oprócz swej podstawowej funkcji kierowania cieczy

do odpowiednich elementów układu hydraulicznego ma również za zadanie dławić strumień
cieczy, tj. stwarzać dodatkowy opór hydrauliczny.

Rozdzielacze hydrauliczne w zależności od liczby dróg, którymi przepływa w nich

strumień cieczy, mogą być:
–  dwudrogowe,
–  trójdrogowe,
–  czterodrogowe,
–  pięciodrogowe.

Zależnie od liczby pozycji jakie może zajmować element ruchomy rozdzielacza (element

rozdzielający ciecz) wszystkie z poprzednio wymienionych rozdzielaczy mogą być
dwupołożeniowe, rozdzielacze trójdrogowe natomiast mogą być ponadto trójpołożeniowe,
rozdzielacze zaś czterodrogowe mogą być trójpołożeniowe lub czteropołożeniowe.

Rozdzielacze hydrauliczne dławiące mogą być:

–  dwudrogowe,
–  trójdrogowe,
–  czterodrogowe.

Liczbą dróg określa się sumę liczby kanałów doprowadzających i liczby kanałów

odprowadzających ciecz z rozdzielacza.

W zależności od konstrukcji rozdzielacza i rodzaju ruchu wykonywanego przez element

rozdzielający ciecz rozróżnia się rozdzielacze:
–  suwakowe,
–  obrotowe,
–  zaworowe.

Rozdzielacze mogą być sterowane:

–  siłą mięśni (przyciskiem, dźwignią),
–  mechanicznie,
–  elektrycznie  (elektromagnesem  z  jedną  cewką,  elektromagnesem  z  dwiema  cewkami

działającymi w kierunkach przeciwnych, silnikiem elektrycznym),

– hydraulicznie (bezpośrednio przez spadek ciśnienia, pośrednio ze wspomaganiem przez

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wzrost ciśnienia lub ze wspomaganiem przez spadek ciśnienia, ciśnieniem własnym),

– w sposób złożony (elektromagnesem i ciśnieniem, elektromagnesem lub ciśnieniem).

Rozdzielacze suwakowe

Rozdzielacz suwakowy składa się z dwóch zasadniczych elementów stanowiących tzw.

parę suwakową: tulei i suwaka, zwanych również cylinderkiem i tłoczkiem w przypadku gdy
suwak ma kształt walca. Suwak może być również płaski. Suwaki płaskie mają stosunkowo
małą masę, co umożliwia szybkie przesterowanie (małe siły bezwładności); są jednak rzadko
stosowane.

W napędach hydrostatycznych maszyn górniczych stosuje się powszechnie rozdzielacze

suwakowe tłoczkowe. Powierzchnie współpracującej ze sobą pary suwakowej mają
zróżnicowane kształty zależnie od liczby łączonych przez rozdzielacz dróg oraz liczby jego
położeń sterujących.

Na rys. 19 przedstawiono schematy trzech prostych rozwiązań rozdzielaczy suwakowych

oraz ich symbole. Suwak może być jednotłoczkowy (rys. 19a) lub wielotłoczkowy
(rys. 19 b,c). Ciecz może przepływać tylko na zewnątrz suwaka lub również przez
wewnętrzne kanały wydrążone w suwaku.

Rys. 19. Rozdzielacze suwakowe [5, s.127]

Jeżeli jedna pompa zasilać ma niezależnie kilka odbiorników (np. siłowników) i to

w różnych  kierunkach  ruchu,  to  stosuje  się  kilka  rozdzielaczy  (dla  każdego  odbiornika
osobny),  które  najczęściej  umieszczone  są  w  jednym  bloku.  Taki  zespół  określa  się  jako
rozdzielacz  blokowy  wielosekcyjny.  Blok  zakryty  jest  dwiema  pokrywami:  wlotową  od
strony pompy zasilającej i wylotową od strony odbiorników, przy czym w pokrywie wlotowej
znajduje się zazwyczaj zawór sterujący ciśnieniem (maksymalny) zabezpieczający pompę jak
również cały układ hydrauliczny przed wzrostem ciśnienia ponad ustaloną wartość.

Duże znaczenie dla pracy układu hydraulicznego zasilanego przez rozdzielacz mają nie

tylko  przekroje  kanałów  rozdzielacza,  ale  również  kształt  krawędzi  sterujących  suwaka.
Rozmiary  rozdzielacza  dobiera  się  zwykle  tak,  aby  prędkość  przepływu  cieczy  w  nich  nie
przekraczała  3÷4  m/s.  W  przypadku  gdy  rozdzielacz  umiejscowiony  jest  na  przewodzie
ssawnym  -  co  zresztą  stosuje  się  tylko  w  szczególnych  przypadkach  -  prędkość  cieczy  nie
powinna w nim być większa niż 0,7÷1,0 m/s. W obiegach wysokiego ciśnienia, gdy względy
konstrukcyjne wymagają zmniejszenia rozmiarów, dopuszcza się prędkości cieczy do 6 m/s.

Rozdzielacze obrotowe stosuje się sporadycznie w napędach hydrostatycznych maszyn

górniczych. Schematy takich rozdzielaczy przedstawiono na rys. 20. Liczby I, II, III
oznaczają położenia elementu rozdzielającego.

Element obrotowy w kształcie walca lub stożka osadzony jest w kadłubie rozdzielacza.

Kanały mogą być wydrążone jak to pokazano na rys. 20 lub na powierzchni czołowej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

walcowego elementu obrotowego. Element ten dociskany jest zazwyczaj do gniazda
sprężyną, co wspomaga jego doszczelnienie.

Rozdzielacze

obrotowe

stosuje

się

napędach

hydrostatycznych

wiertnic

i przesuwników.

Rozdzielacze zaworowe

Rozdzielacze suwakowe i obrotowe mają wiele wad, które utrudniają lub uniemożliwiają

stosowanie  ich  w  niektórych  napędach  hydrostatycznych  maszyn  górniczych.  Do
najważniejszych  wad  należą:  niewystarczająca  szczelność,  duży  opór  przesterowania  oraz
konieczność  precyzyjnego  wykonania  współpracujących  z  sobą  elementów.  Rozdzielacze
suwakowe  nie  nadają  się  ponadto  do  pracy  z  zastosowaniem  niskoprocentowej  emulsji
olejowo-wodnej,  co  utrudnia  stosowanie  ich  w  układach  hydraulicznych  obudów
zmechanizowanych.

Wad tych nie mają rozdzielacze zaworowe, które są coraz powszechniej stosowane

w maszynach  górniczych.  W  układach  hydraulicznych  obudów  zmechanizowanych,
w których  cieczą  roboczą  jest  emulsja olejowo-wodna,  stosuje  się powszechnie  rozdzielacze
zaworowe.  Zasadę  działania  rozdzielaczy  zaworowych  przedstawiają  schematy  wraz  z  ich
symbolami  graficznymi  zamieszczone  na  rys.  21.  Przedstawiono  na  nim  rozdzielacz
zaworowy  dwudrogowy  dwupołożeniowy  (rys.  21a),  czterodrogowy  dwupołożeniowy
(rys. 21b) oraz czterodrogowy trójpołożeniowy (rys. 21c). Położenia elementu zamykającego
oznaczono liczbami I, II lub III, strzałki zaś oznaczają możliwe kierunki przepływu cieczy.

Zasadniczą częścią rozdzielacza jest jeden lub więcej zaworów, których elementami

zamykającymi  mogą  być  grzybki  (jak  na  rys.  21),  kulki  lub  płytki.  Element  zamykający
dociskany  jest  do  gniazda  sprężyną.  Otwieranie  zaworu  może  odbywać  się  ręcznie,
hydraulicznie,  elektromagnetycznie  lub  pneumatycznie  (to  ostatnie  nie  jest  stosowane
w maszynach górniczych).

Rys. 20. Rozdzielacze obrotowe [5, s.134]

Rys. 21. Rozdzielacze zaworowe [5, s.136]

Zasada działania rozdzielacza

Położenie 0. Położenie, w którym suwak rozdzielacza znajduje się w położeniu

środkowym,  nazywane  jest  zerowym  lub  neutralnym  (rys.  22b).  Ciecz  hydrauliczna  dostaje
się  z  pompy  do  rozdzielacza  wlotem  P,  przepływa  przez  suwak  i  wypływa  wylotem  Z  do
zbiornika. Jest to przepływ cieczy tzw. bezciśnieniowy, oznaczony na rys. 22b strzałkami nie
zaczernionymi.  Podłączenia  P

, i P

, łączące rozdzielacz z cylindrem, są w tym położeniu

odcięte od wewnętrznych połączeń rozdzielacza i tłok w cylindrze nie ma możliwości ruchu.
Z prawej strony rys. 22b pokazano symbol graficzny danej pozycji suwaka. Strzałka pokazuje
przepływ cieczy przez rozdzielacz, a odwrócone litery T obrazują odcięte podłączenia P

i P

Położenie 1. Suwak sterujący został przesunięty w lewo i znajduje się w 1 (rys. 22a)

położeniu. Doprowadzenie cieczy z pompy zostało połączone z podłączeniem P

do cylindra.

Ciecz  hydrauliczna  pod  ciśnieniem,  wynikającym  z  obciążenia  cylindra,  przepływa  przez
rozdzielacz  do  cylindra.  Przepływ  cieczy  pod  ciśnieniem  oznaczony  jest  na  rys.  22a
strzałkami  zaczernionymi.  Ciecz  z  drugiej  strony  tłoka  zostaje  wyciśnięta  ruchem  tłoka

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

i dostaje się do rozdzielacza podłączeniem P

, a następnie przez suwak i wylot Z dostaje się

do zbiornika.

Przepływ cieczy w rozdzielaczu krzyżuje się, gdyż położony z lewej strony wlot od

pompy łączy się z podłączeniem P

położonym po prawej stronie, a podłączenie P

z wylotem

Z. To krzyżowanie się przepływu znalazło odbicie w symbolu graficznym tej pozycji
rozdzielacza.

Położenie 2. Suwak został ponownie przesterowany. Z położenia 1 przez położenie

0 został przesunięty do położenia 2. Ciecz hydrauliczna z pompy dostaje się do rozdzielacza
wlotem P

przepływa przez niego i podłączeniem P

dostaje się na lewą stronę cylindra

(rys. 22c). Z prawej strony cylindra ciecz podłączeniem P

i wylotem Z wypływa do

zbiornika.

Rys. 22. Zasada działania rozdzielacza [3, s.40]

Zawór zwrotny jest to element obiegu hydraulicznego, zezwalający tylko na jeden

kierunek  przepływu  cieczy  hydraulicznej.  W  układach  hydraulicznych  stosuje  się  wiele
różnych  konstrukcji  zaworów  zwrotnych  kulkowych  lub  stożkowych.  Do  wyjaśnienia
budowy  zaworu  przyjęto  uproszczony  zawór  zwrotny  stożkowy.  Na  rys.  23  przedstawiono
budowę  stożkowego  zaworu  zwrotnego.  W  kadłubie  zaworu  wykonane  jest  gniazdo,  do
którego sprężyną dociskany jest stożek zaworu.

Zasada działania zaworu. Zawór zwrotny wbudowany jest do obiegu hydraulicznego na

drodze  przepływającej  cieczy  hydraulicznej,  zgodnie  z  kierunkiem  strzałki.  Jeżeli  nie  ma
przepływu cieczy, to element zamykający zawór, w omawianym przypadku stożek, jest dzięki
działaniu  sprężyny  utrzymywany  w  pozycji  zamkniętej.  Jeżeli  strumień  cieczy  płynie
w kierunku  strzałki,  to  niewielka  siła  sprężyny  zostaje  pokonana  przez  ciśnienie  cieczy,
a stożek  przesuwa  się  zezwalając  na  przepływ  cieczy.  W  przeciwnym  kierunku  przepływ
cieczy jest niemożliwy, stożek bowiem, dociskany do gniazda zarówno sprężyną, jak i cieczą,
zamyka zawór.

Zawory zwrotne sterowane

Zasada działania zaworu. Działanie sterowanego zaworu zwrotnego zostanie omówione

na  przykładzie  jego  zabudowy  (rys.  24).  Ciecz  hydrauliczna  doprowadzana  jest  do  cylindra
pod tłok przepływając przez omawiany zawór zgodnie z zaczernionymi strzałkami. Ciśnienie
cieczy  pokonuje  siłę  sprężyny  zaworu  zwrotnego,  stożek  zaworu  podnosi  się  pozwalając  na
swobodny  przepływ  cieczy  do  cylindra  i  ruch  tłoka  do  góry.  Z  drugiej  strony  tłoka  ciecz
hydrauliczna  swobodnie  wraca  do  zbiornika.  W  przypadku  żądanego  ruchu  tłoka  w  dół,  po

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przesterowaniu rozdzielacza, ciecz z pompy kierowana jest do górnej części cylindra nad tłok
i  jej  ciśnienie, dochodzące do zaworu  linią przerywaną, działa  na tłoczek sterowniczy, który
unosząc się  otwiera  zawór  zwrotny,  zezwalając  na wypływ cieczy  z  cylindra  i  na  ruch tłoka
w dół. Działanie zaworu rozpoczyna się z chwilą zaniku ciśnienia w obiegu, spowodowanego
np.  zatrzymaniem  pompy,  pęknięciem  przewodu  lub  odpowiednim  przesterowaniem.  Zanik
ciśnienia w przewodach powoduje to, że pod działaniem sprężyny zawór zwrotny zamyka się
nie  pozwalając  na  wypływ  cieczy  z  cylindra  i  tym  samym  blokuje  położenie  tłoka.  Zawory
o takim działaniu nazywane są również zamkami hydraulicznymi.

Rys. 23. Zawór zwrotny [3, s.45]

Rys. 24. Zawór zwrotny sterowany [3, s.45]

Na podobnej zasadzie działania zbudowane są zawory zwrotne podwójne, które przy

zaniku ciśnienia w obiegu blokują położenie tłoka w obu kierunkach. Podwójny zawór
zwrotny (rys. 25), zwany również zamkiem hydraulicznym, budowany jest zwykle w jednym
kadłubie, a połączenia sterownicze poprowadzone są kanałami wewnętrznymi.

Zawory dławiąco-zwrotne

W obiegach hydraulicznych, w których wymagane jest ograniczenie przepływu cieczy

tylko w jednym kierunku, stosuje się zawory dławiąco-zwrotne, będące połączeniem dwóch
zaworów ujętych w nazwie, tj. zaworu dławiącego i zaworu zwrotnego.

Budowę takiego zaworu i jego przykładowe zastosowanie pokazano na rys. 26.

Rys. 25. Zamek hydrauliczny [3, s.46]

Rys. 26. Zawór dławiąco-zwrotny [3, s. 48]

Zasada działania zaworu. Na schemacie hydraulicznym rys. 26 pokazano przykładowe

zastosowanie  zaworu  dławiąco-zwrotnego  w  obiegu  zasilania  cylindra  hydraulicznego
dwustronnego  działania.  Celem  zabudowania  tego  zaworu  jest,  aby  ruch  drąga  tłokowego
w lewo  był  powolny.  Po  uruchomieniu  pompy  i  przesterowaniu  rozdzielacza  w  prawo
przepływ  przez  rozdzielacz  odbywa  się  zgodnie  z  lewą  kratką  symbolu  graficznego  -  ciecz
dostaje  się  na  lewą  stronę  cylindra.  Kierunek  przepływu  cieczy  zgodny  jest  z  kierunkiem
działania    zaworu    zwrotnego,  grzybek  zaworu  zostaje  podniesiony,  ciecz  przepływa  do
cylindra  bez  oporów  i  tłok  porusza  się  z  pełną  prędkością.  Ciecz  z  prawej  strony  cylindra
poprzez rozdzielacz wypływa do zbiornika. Po przesterowaniu rozdzielacza w drugie skrajne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

położenie ciecz zostaje bezpośrednio doprowadzona na prawą stronę cylindra, natomiast ciecz
z lewej strony musi przejść przez omawiany zawór dławiąco-zwrotny. Zawór zwrotny zostaje
zamknięty,  gdyż  działa  w  kierunku  przeciwnym  do  aktualnego  kierunku  przepływu,  i  ciecz
przymusowo  przepływa  przez  zawór  dławiący,  który  stawia  mu  określony  opór.  Opór
przepływu spowodowany dławieniem wywołuje wzrost ciśnienia, w wyniku czego otwiera się
zawór przelewowy i część cieczy upuszczana jest do zbiornika, a reszta dochodzi do cylindra.
Efektem  tej  mniejszej  ilości  doprowadzonej  cieczy  jest  wymagana  mniejsza  prędkość  tłoka.
Zmieniając wielkość szczeliny zaworu dławiącego reguluje się prędkość tłoka.

Zawory odcinające stosuje się w układach zasilająco-spływowych obudów ścianowych

zmechanizowanych.  Służą  one  do  przepuszczania  lub  zamykania  przepływu  cieczy roboczej
pod  ciśnieniem.  Mogą  mieć  również  zastosowanie  w  innych  urządzeniach,  gdzie  jest
wymagane  okresowe  zamykanie  przepływu  cieczy.  Zawory  odcinające  mają  konstrukcję
kulową.  Zawór  odcinający  (rys.  27)  składa  się  z  kadłuba  z  osadzoną  wewnątrz  kulą  mającą
otwór  dla  przepływu  cieczy.  Kula  osadzona  jest  w  dwóch  pierścieniach  z  tworzywa
sztucznego,  które  szczelnie  dolegają  do  powierzchni  kuli  i  zamykają  przepływ  cieczy.
Zamykanie  i  otwieranie  przepływu  cieczy  roboczej  odbywa  się  przez  obrót  kuli  o  90°  za
pomocą dźwigni zamocowanej na trzpieniu osadzonym obrotowo i uszczelnionym w kadłubie
zaworu. Kadłub ma z jednej strony gniazdo, a po przeciwnej wtyk o tej samej wielkości.

W układzie hydraulicznym kompletu ścianowego zawory odcinające stosuje się na

przewodach  magistralnych  zasilających  i  spływowych.  W  układzie  hydraulicznym  zestawu
obudowy  zawór  odcinający  zabudowany  jest  na  połączeniu  zestawu  z  magistralą  zasilającą
i na  połączeniu  przestrzeni  podtłokowych  przesuwników  korekcyjnych  osłon  bocznych
z rozdzielaczami  blokowymi.  Zawory  te  służą  do  utrzymania  stanu  rozsunięcia  osłon
bocznych.  Zawór  odcinający  jest  prosty  w  budowie  i  obsłudze  oraz  pewny  w  działaniu,
jednak  jak  wszystkie  zawory  z  uszczelnieniem  na  styku  metal  -  tworzywo  jest  czuły  na
zanieczyszczenia znajdujące się w cieczy roboczej.

Rys. 27. Zawór odcinający [5, s.148]

Zawory sterujące ciśnieniem tzw. zawory ciśnieniowe, dzielą się na dwie podgrupy:

– zawory ograniczające ciśnienie,
– regulatory hydrauliczne ciśnienia.

Zawory ograniczające ciśnienie dzielą się na następujące rodzaje:

–  maksymalne (bezpieczeństwa i przelewowe),
–  kolejności działania (tzw. przełączające),
–  proporcjonalne.

Regulatory hydrauliczne ciśnienia mogą być:

–  redukcyjne (zawory redukcyjne, dwu- lub trójdrogowe),
–  różnicowe,
–  proporcjonalne.

Zawory ograniczające ciśnienie spełniają następujące funkcje:

–  zabezpieczają układ  hydrauliczny przed wzrostem ciśnienia ponad nastawioną wartość,
–  utrzymują w przewodzie dopływowym ciśnienie o nastawionej wartości,
–  sterują  sekwencyjnie  pracą  dwu  lub  więcej  obwodów  hydraulicznych  zasilanych  jedną

pompą,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

– utrzymują stały stosunek ciśnień strumieni dopływającego, odpływającego i sterującego.

Zawory maksymalne w zależności od spełnianej funkcji dzielą się na zawory:

– bezpieczeństwa,
– przelewowe.

W zależności od sposobu działania zawory maksymalne mogą być:

– bezpośredniego działania,
– pośredniego działania.

W zaworach bezpośredniego działania na element sterujący działa bezpośrednio ciśnienie

sterowania  (zawory  jednostopniowe),  w  zaworach  pośredniego  działania  uruchamianie
elementu  sterującego  następuje  dopiero  po  zadziałaniu  dodatkowego  zaworu,  tzw.  zaworu
wstępnego, który stanowi pierwszy stopień. Zawory pośredniego działania są zatem zaworami
dwustopniowymi.  Umożliwiają  one  zastosowanie  zdalnej  regulacji,  co  jest  wykorzystywane
m.in. w układach hydraulicznych nowoczesnych obudów zmechanizowanych.

Zawory bezpieczeństwa stosuje się w każdym układzie hydraulicznym przekładni

hydrostatycznej,  Ich  zadaniem  jest  ograniczenie  wartości  ciśnienia  i  niedopuszczenie  do
nadmiernego  wzrostu  ciśnienia,  które  mogłoby  spowodować  zniszczenie  elementów  układu
hydraulicznego  lub  elementów  maszyny  roboczej,  w  której  zastosowano  napęd
hydrostatyczny.  Ograniczając  ciśnienie  ogranicza  się  moment  obrotowy  silnika
hydraulicznego  napędzającego  maszynę  roboczą,  który  jest  funkcją  tego  ciśnienia.  Zawory
bezpieczeństwa  spełniają  szczególnie  ważne  zadanie  w  obudowie  hydraulicznej.  Zawór
bezpieczeństwa  ograniczając  wartość  ciśnienia  ogranicza  tu  jednocześnie  wartość  siły
działania siłowników (stojaków hydraulicznych), czyli podporności roboczej stojaków, co jest
podstawowym  warunkiem  prawidłowej  współpracy  obudowy  z  górotworem.  W  razie
nadmiernego  wzrostu  nacisku  górotworu  na  obudowę  ciśnienie  cieczy  w  stojakach
hydraulicznych  wzrasta  powyżej  wartości,  na  jaką  nastawiany  jest  zawór  bezpieczeństwa,
zawór  ten  otwiera  się  przepuszczając  niewielką  ilość  cieczy  i  stojaki  hydrauliczne  obniżają
się, dzięki czemu zmniejsza się nacisk jaki górotwór wywiera na obudowę.

Zawory przelewowe służą do utrzymania w przewodzie dopływowym wymaganej

maksymalnej wartości ciśnienia przy  jednoczesnym  ciągłym  przepływie  cieczy przez zawór.
Stosuje  się  je  powszechnie  w  celu  przepuszczania  do  zbiornika  nadmiaru  tłoczonej  cieczy,
gdy  wydajność  pompy  przewyższa  zapotrzebowanie  (np.  w  razie  zastosowania  dodatkowej
pompy zębatej podającej ciecz do zasadniczej pompy tłoczkowej lub przy regulacji prędkości
obrotowej  silnika  przez  dławienie  cieczy  dostarczanej  pompą  stałej  wydajności)  albo  też
w celu utrzymania w układzie hydraulicznym określonego ciśnienia, np. dla przeciwdziałania
sile  grawitacyjnej  podniesionych  części  maszyn,  ochrony  układu  hydraulicznego  przed
zapowietrzeniem itp.

W zależności od kształtu elementu zamykającego, zawory przelewowe mogą być

kulkowe, grzybkowe, suwakowe i płytkowe, Zasada działania zaworów przelewowych nie
odbiega od zasady działania zaworów bezpieczeństwa; symbol graficzny obu rodzajów
zaworów jest taki sam.

Spośród wielu typów zaworów bezpieczeństwa do omówienia budowy i działania

wybrano uproszczony zawór kulkowy. Budowę zaworu przedstawiono na rys. 28.

Rys. 28. Zawór bezpieczeństwa [3, s.43]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W kadłubie zaworu wykonane jest gniazdo, w którym umieszczona jest kulka zaworu,

dociskana do niego sprężyną. Nacisk sprężyny na kulkę ustalony jest wkrętem regulacyjnym
w zależności od wymaganego ciśnienia.

Zasada działania zaworu. W zabudowanym w obiegu hydraulicznym zaworze

bezpieczeństwa ciecz hydrauliczna pod ciśnieniem przepływa zgodnie z pokazanymi na
rys. 16 strzałkami zaczernionymi i równocześnie ciśnie na kulkę. Kulka dociskana do gniazda
nie pozwala na przepływ cieczy do zbiornika. W chwili gdy siła powstała z działania ciśnienia
cieczy na kulkę stanie się większa od siły oddziaływania na nią sprężyny, kulka uniesie się
umożliwiając przepływ cieczy do zbiornika. Po nagłym wypływie cieczy ciśnienie spada i siła
sprężyny dociska kulkę do gniazda, zamykając przepływ. Tak działająca kulka nie pozwala na
wzrost ciśnienia ponad ciśnienie ustalone dociskiem sprężyny.

Zawory kolejności działania, zwane również przełączającymi, sterują sekwencyjnie

pracą dwu lub więcej obudów hydraulicznych zasilanych jedna pompą. Mogą one także:
– zasilać inne obwody po osiągnięciu ustalonej wartości ciśnienia w obwodzie głównym

(zawory przyłączające),

– łączyć obwód główny ze spływem po osiągnięciu w obwodzie zasilającym ustalonej

wartości ciśnienia (zawory automatycznego rozładowania).

Zawory proporcjonalne stosuje się w celu utrzymania stałego stosunku wartości ciśnień

strumieni doprowadzanego do zaworu, odprowadzanego z niego i strumienia sterującego.

Regulatory hydrauliczne ciśnienia maja za zadanie utrzymanie stałej zadanej:

– wartości ciśnienia w kanale odpływowym niezależnie od wartości ciśnienia w kanale

dopływowym,

– różnicy ciśnień między kanałem dopływowym i odpływowym, zachowanie stałego

zadanego stosunku wartości ciśnień strumieni dopływającego, odpływającego
i sterującego.
Zależnie od spełnianych funkcji regulatory hydrauliczne ciśnienia dzielą się na:

redukcyjne, różnicowe i proporcjonalne.

Zawory sterujące natężeniem przepływu dzielą się na cztery zasadnicze podgrupy:

–  zawory dławiące,
–  regulatory przepływu,
–  dzielniki strumienia,
–  zawory dozujące.

Zadaniem tych zaworów jest oddziaływanie na natężenie przepływu cieczy roboczej lub

na ilość cieczy dostarczanej do odbiornika.

Zawory dławiące należą do elementów układu hydraulicznego, których zadaniem jest

ograniczenie ilości przepływającej przez nie cieczy i służą do regulacji prędkości. Zawory
dławiące mogą być o oporze lepkościowym (suwakowe, iglicowe) bądź bezwładnościowym
(płytkowe, kryzowe). Zawory dławiące mogą być ponadto nastawne i nie nastawne.

Zasada działania zaworu polega na przepuszczaniu strumienia cieczy przez tzw. dławik,

tj. szczelinę o odpowiednio dobranym, stałym lub regulowanym  przekroju,  stwarzającą opór
przepływu,  dzięki  któremu  przez  dławik  przepływa  tylko  ustalona  ilość  cieczy,  a  reszta
tłoczona  pompą  przez  zawór  przelewowy  wraca  do  zbiornika.  Ilość  przepływającego  przez
dławik  oleju  w  jednostce  czasu  zależy  od  przekroju  i  kształtu  szczeliny,  spadku  ciśnienia
w szczelinie  oraz  lepkości  i  temperatury  oleju.  Najprostszym  dławikiem  stałym  jest
zmniejszenie  przekroju  w  systemie  przewodów,  jak  np.  wstawienie  w  ciąg  przewodów
kawałka rury o mniejszej średnicy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W obiegach hydraulicznych obok stałych zaworów dławiących, w postaci dysz o stałym

otworze, stosuje się również zawory dławiące, które umożliwiają regulację ilości
przepływającej cieczy. Budowę zaworu o regulowanej szczelinie pokazano na rys. 29. Jest to
prosty zawór igłowy.

Rys. 29. Zawór dławiący [3, s.47]

Wielkość przepływu reguluje się przez wkręcanie lub wykręcanie dławika igłowego. Po

każdej regulacji należy zabezpieczyć jego położenie przez dokręcenie nakrętki ustalającej.

Przy stosowaniu zaworów dławiących należy zwrócić uwagę, że jest to nieekonomiczny

sposób regulacji przepływu, gdyż powoduje straty energii na dławieniu, która zamieniając się
w ciepło powoduje niepotrzebne nagrzewanie się oleju.

Regulatory przepływu oddziałują na wartość natężenia przepływu cieczy roboczej do

silnika, aby prędkość obrotowa silnika lub prędkość ruchu postępowego siłownika była stała
i utrzymywała się na ustalonym poziomie niezależnie od zakłóceń, np. zmian obciążenia
silnika lub niewielkich zmian wydajności pompy zasilającej.

Dzielniki strumienia rozdzielają strumień zasilający pompy na dwa strumienie

doprowadzane do dwóch odbiorników, co umożliwia uzyskanie ustalonych prędkości tych
odbiorników (prędkości obrotowych silników obrotowych lub prędkości ruchu postępowego
siłowników).

Zawory dozujące utrzymują stałą ilość cieczy roboczej podawanej do odbiornika w celu

zapewnienia drogi lub kąta przemieszczania organów wykonawczych o wartości ściśle
zaprogramowanej, niezależnie od obciążenia.

Elementy pomocnicze

Oprócz podstawowych elementów napędu hydrostatycznego, jak pompy, silniki

i elementy  sterowania,  każdy  układ  hydrauliczny  ma różne  elementy  pomocnicze  służące  do
czyszczenia  cieczy,  przechowywania  jej,  przesyłania  itp.  Do  takich  elementów  należą  filtry
cieczy roboczej, akumulatory hydrauliczne, zbiorniki, wymienniki ciepła, przewody, łączniki
hydrauliczne  i  inne.  W  niniejszym  rozdziale  opisano  najważniejsze  elementy  pomocnicze
stosowane w napędach hydrostatycznych maszyn górniczych.

Filtry hydrauliczne

Zadaniem filtrów jest czyszczenie cieczy roboczej przez zatrzymywanie ciał stałych

o rozmiarach większych od ustalonych.

Zanieczyszczeniami cieczy roboczej określa się obce ciała, które znajdują się w cieczy

wypełniającej układ hydrauliczny. Ze względu na pochodzenie zanieczyszczenia mogą być:
pierwotne (bezpośrednie) i wtórne (pośrednie).

Zanieczyszczenia pierwotne powstają podczas wytwarzania cieczy, jej przechowywania,

transportu i napełniania nią układu hydraulicznego. Zanieczyszczenia wtórne powstają
w czasie pracy cieczy roboczej w układzie hydraulicznym wskutek starzenia się cieczy,
zapylenia instalacji oraz zużycia współpracujących elementów napędu hydraulicznego.

Zanieczyszczenia mogą być stałe lub ciekłe. Do zanieczyszczeń stałych należą cząstki

minerałów oraz metali i ich tlenków, jak również cząstki farb i lakierów stosowanych do

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

antykorozyjnych  zabezpieczeń  elementów  hydraulicznych  i  cząstki  materiałów,  z  których
wykonane  są  uszczelnienia.  Zanieczyszczenia  ciekłe  mogą  być  rozpuszczalne  lub
nierozpuszczalne  w  cieczy  roboczej.  Zanieczyszczenia  rozpuszczalne  mogą  pogarszać
podstawowe  własności  cieczy  oraz  działać  szkodliwie  na  uszczelnienia.  Zanieczyszczenia
nierozpuszczalne  (najczęściej  smoły)  osadzają  się  w  szczelinach  istniejących  między
powierzchniami  poruszających  się  względem  siebie  elementów,  zwiększają  tarcie  i  mogą
doprowadzić do unieruchomienia elementów. Na te zanieczyszczenia najbardziej narażone są
elementy  sterujące.  Zanieczyszczenia  stałe  mogą  być  przyczyną  powstania  trzech  rodzajów
uszkodzeń elementów hydraulicznych: ścierania, erozji, zamulania.

Filtry hydrauliczne dzielą się na mechaniczne (szczelinowe, siatkowe, porowate) i siłowe

(magnetyczne, elektryczne, odśrodkowe, grawitacyjne i wibracyjne).

Filtry siatkowe są to filtry o stosunkowo małej dokładności filtrowania (60

mikrometrów),  najczęściej  zabudowane  w  zbiornikach  jako  filtry  ssawne.  W  filtrze
siatkowym  elementem  filtrującym  jest  metalowa  siatka  druciana,  której  wielkość  oczek
warunkuje  dokładność  filtrowania.  Obsługa  tych  filtrów  wymaga  okresowego  czyszczenia,
tzn. wybudowania ich ze zbiornika, oczyszczenia, przemycia i zabudowania z powrotem.

Filtry szczelinowe są to filtry o średniej dokładności filtrowania (40 do 60

mikrometrów), stosuje się je najczęściej w miejscu spływu cieczy do zbiornika. Budowę filtru
szczelinowego pokazano na rys. 30. Elementem filtrującym jest wkład filtrujący, który składa
się  z  dwóch  rodzajów  płytek  (płytek  z  otworami  i  płytek  dystansowych),  ułożonych  na
przemian  na  wspólnym  wałku.  Szczeliny  między  płytkami  ułożonymi  we  wkładzie
filtrującym  decydują  o dokładności  filtrowania.  Filtr  szczelinowy  składa  się  z  następujących
części: pokrywy, osadnika, wkładu filtrującego z pokrętłem, płytek oczyszczających.

Rys. 30. Filtr szczelinowy [3, s.50]

Działanie i obsługa filtru. Ciecz hydrauliczna dochodzi do płytek od strony zewnętrznej

kanałem  wlotowym,  przepływa  między  płytkami,  pozostawiając  na  nich  zanieczyszczenia
i wpływa  do  wnętrza  wkładu  filtrującego,  skąd  już  oczyszczona  wraca  do  obiegu  otworem
wylotowym.  Między  płytkami,  w  szczelinach  filtrujących  umieszczone  są  na  części obwodu
płytki oczyszczające, ustalone względem kadłuba filtru sworzniem. Przez pokręcanie pokrętła
filtru  następuje  obrót  płytek  filtrujących,  które  przechodząc  obok  płytek  oczyszczających
pozostawiają  na  nich  zanieczyszczenia.  Obrys  płytek  oczyszczających  jest  tak  dobrany,  że
usuwanie  zanieczyszczeń  następuje  w  kierunku  na  zewnątrz  wkładu.  Tak  usunięte
zanieczyszczenia opadają na dno osadnika, w którym znajduje się otwór zamknięty korkiem,
służący  do  usuwania  zanieczyszczeń.  Obsługa  filtru  szczelinowego  wymaga  obracania,  np.
raz na zmianę, pokrętła płytek, co powoduje oczyszczanie filtru i opadnięcie zanieczyszczeń
na  dno  osadnika.  Okresowo (zgodnie  z  instrukcją  obsługi)  wymagane  jest  odkręcanie  korka
w osadniku i usunięcie zebranych tam zanieczyszczeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Filtry z wymiennymi wkładami

W filtrach tego typu elementem filtrującym jest wkład filtracyjny kilkuwarstwowy, od

którego konstrukcji zależy dokładność filtrowania (5 do 25 mikrometrów). Do budowy
wkładów filtracyjnych stosowane są wszelkiego rodzaju siatki metalowe i różne tkaniny, filc,
papier, elementy ceramiczne itp. Wkłady filtracyjne są elementami wymiennymi lub
jednorazowego użytku.

Akumulatorem hydraulicznym nazywa się zbiornik, w którym gromadzi się ciecz

roboczą pod ciśnieniem. Akumulatory stosuje się w celu:
– uruchamiania roboczych urządzeń, a zwłaszcza urządzeń sterowniczych podczas

normalnej lub awaryjnej pracy (przerwy w pracy pompy),

–  pokrywania krótkotrwałego zwiększonego zapotrzebowania na ciecz pod ciśnieniem,
–  pokrywania wycieków cieczy,
–  tłumienia uderzeń hydraulicznych,
–  zmniejszenia  pulsacji  natężenia  przypływu  i  ciśnienia  spowodowanego  m.in.

nierównomiernością wydajności pompy.

Zbiornik cieczy roboczej

Zadaniem zbiorników cieczy roboczej jest pomieszczenie cieczy spływającej z układu

hydraulicznego,  chłodzenie  jej,  zebranie  jej  zanieczyszczeń  i  wydzielenie  zawartego  w  niej
powietrza.  Zbiorniki  mogą  być  stacjonarne  lub  przemieszczane,  ogólnego  zastosowania  lub
specjalne.  W  maszynach  górniczych  stosuje się  zarówno  zbiorniki  stacjonarne  (np.  agregaty
zasilające  zasobników  z  hydrostatycznymi  napędami),  jak  i  przemieszczane  (agregaty
zasilające  obudów  zmechanizowanych,  zbiorniki  na  maszynach  jeżdżących).  Układy
hydrauliczne  maszyn  górniczych  ze  względu  na  specyfikę  ich  budowy  i  warunków  pracy
wyposażone  są  zazwyczaj  w  zbiorniki  specjalne.  Zbiornikami  cieczy  roboczej  są  często
kadłuby  maszyn,  w  których  mieszczą  się  również  inne,  nie  należące  do  układu
hydraulicznego elementy, jak np. koła zębate przekładni mechanicznych.

Chłodnice

Poprawność działania pomp, silników i hydraulicznych elementów sterujących oraz ich

sprawność  zależą  w  dużym  stopniu  od  lepkości  cieczy  roboczej,  której  wartość  zmienia  się
wraz  z  temperaturą.  Zbyt  wysoka  temperatura  oleju  ma  oprócz  tego  ujemny  wpływ  na  jego
własności,  zbyt  niska  zaś,  poza  zwiększeniem  strat  hydraulicznych,  może  w niektórych
przypadkach  uniemożliwić  rozruch  pomp  i  silników  oraz  pracę  precyzyjnych  urządzeń
sterujących.  Warunkiem  dobrej  pracy  układu  hydraulicznego  jest  więc  m.in.  utrzymanie
temperatury cieczy roboczej w określonym zakresie.

W hydraulicznych układach maszyn górniczych zachodzi w wielu przypadkach

konieczność  wymuszonego  obniżania  temperatury  cieczy  roboczej,  której  nadmierny  wzrost
wywołany  jest  często  małą  ilością  oleju  w  obiegu  (ograniczenia  wynikające  z  warunków
bezpieczeństwa  pracy),  dużą  zwartością  konstrukcji  urządzenia  i  umieszczeniu  w  kadłubie
stanowiącym zbiornik oleju dodatkowych elementów wytwarzających ciepło oraz utrudnioną
naturalną  wymianą  ciepła  z  otoczeniem.  W  takich  przypadkach  do  obniżania  temperatury
cieczy roboczej stosuje się chłodnice. Chłodnice mogą być wodne lub powietrzne. Mogą być
one  instalowane  w  zbiornikach  cieczy  lub  chłodzenie  może  odbywać  się  w  niezależnym
obiegu chłodzącym.

Elementy przewodzące czynnik roboczy

Do elementów przewodzących czynnik roboczy należą przewody i łączniki. Przewody

stosuje się wówczas, gdy układ hydrauliczny nie jest skonstruowany jako jeden blok
i połączeń między poszczególnymi jego elementami nie można dokonać za pomocą kanałów
wierconych lub odlewanych w kadłubach tych napędów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przewody hydrauliczne dobiera się do układu w zależności od: jakości i parametrów

strumienia  przepływającej  cieczy,  względów  konstrukcyjnych  układu  hydraulicznego
i maszyny, w której pracuje układ. W napędach hydraulicznych maszyn górniczych jako ciecz
roboczą  stosuje  się  powszechnie  olej  mineralny  i  niskoprocentową  emulsję  olejowo-wodną,
sporadycznie  tylko  ciecze  trudno  palne.  Materiały,  z  których  wykonane  są  przewody,  musi
cechować  zatem  odporność  na  te  ciecze.  Stosownie  do  parametrów  przepływającej  cieczy
ustala  się  średnicę  wewnętrzną  i  grubość  ścianki  przewodu.  W  układach  hydraulicznych
maszyn górniczych stosuje się przewody sztywne i giętkie.

Łączniki służą do łączenia przewodów sztywnych między sobą oraz z kadłubami

urządzeń i ze zbiornikami. Łączniki dzielą się na: rurowe gwintowe, rurowe kołnierzowe,
zamkowe i płytowe.

Okucia stanowią zakończenie przewodów giętkich. Okucia mogą być: łubkowo-

śrubowe,  zagniatane  lub  zawalcowane  i  skręcane.  W  układach  hydraulicznych  maszyn
górniczych, a zwłaszcza obudowy zmechanizowanej najbardziej rozpowszechnione są okucia
skręcane,  które  nadają  się  do  wielokrotnego  użycia.  Końcówki  przewodów  giętkich  łączone
są  między  sobą  lub  z  kadłubami  innych  elementów  hydraulicznych  za  pomocą  złącz
wtykowych, które umożliwiają szybkie i pewne połączenia.

Uszczelnienia

W miejscach połączeń elementów konstrukcyjnych urządzeń hydraulicznych występują

szczeliny, przez które może przedostawać się ciecz robocza. Połączenia konstrukcyjne  mogą
być  spoczynkowe,  gdy  współpracujące  ze  sobą  części  nie  wykonują względem  siebie  ruchu,
lub  ruchowe,  gdy  współpracujące  części  przemieszczają  się  względem  siebie  ruchem
postępowym lub obrotowym.

Rys. 31. Schematy typów i rodzajów uszczelnień [6, T.II, s.279]

Jeżeli połączenie oddziela dwa obszary, w których znajduje się ciecz o różnych

ciśnieniach,  to  wskutek  występowania  szczelin  ciecz  stara  się  przedostać  z  obszaru
o wyższym  ciśnieniu  do  obszaru  o  ciśnieniu  niższym.  Przedostawanie  się  cieczy  przez
szczeliny  na  zewnątrz  urządzenia  nazywane  jest  wyciekiem,  przedostawanie  się  zaś  cieczy
między obszarami tego samego urządzenia hydraulicznego - przeciekiem.

Wycieki, z wyjątkiem tych przypadków, gdy urządzenie znajduje się w zbiorniku,

powodują  bezpowrotną  utratę  cieczy,  zmniejszając  ilości  cieczy  roboczej  w  układzie
hydraulicznym,  co  może  spowodować  zakłócenia  pracy  układu,  utrudniają  obsługę,
a w podziemiach  kopalń  stwarzają  -  w  razie  stosowania  olejów  mineralnych  -
niebezpieczeństwo  wywołania  pożaru.  Zarówno  wycieki,  jak  i  przecieki  są  szkodliwe  dla

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

pracy napędu hydrostatycznego, pogarszają jego funkcjonalność, obniżają prędkość ruchu
i moc oraz sprawność objętościową.

W celu zapobiegania powstawaniu przecieków i wycieków lub znacznego ich

ograniczenia stosuje się uszczelnienia. Uszczelnieniem nazywa się tę część konstrukcyjną
urządzenia hydraulicznego, która zapewnia szczelność między dwoma obszarami.

Zarówno uszczelnienia spoczynkowe, jak i ruchowe mogą być z zaciskiem

mechanicznym lub z zaciskiem ciśnieniowym, to znaczy, że uszczelniane powierzchnie są
wzajemnie dociskane mechanicznie lub wewnętrznym ciśnieniem cieczy roboczej.

W tych przypadkach, gdy nie zachodzi potrzeba rozłączania elementów w czasie

eksploatacji i nie utrudnia to montażu, łączy się części przez spawanie lub lutowanie, co jest
najprostszym i najpewniejszym uszczelnieniem spoczynkowym. Przy połączeniach
przewodów o małych średnicach stosuje się również uszczelnienie przez odpowiednie trwałe
odkształcenie końców przewodów.

Tabela. 5. Podział uszczelnień na grupy, podgrupy, typy i rodzaje [6, T.II, s.280]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to jest rozdzielacz?
2.  Jakie znasz rodzaje rozdzielaczy?
3.  Co to jest zawór zwrotny i zawór odcinający?
4.  Co to jest zawór bezpieczeństwa i zawór przelewowy?
5.  Jakie znasz elementy pomocnicze w układach hydraulicznych?
6.  Co to jest uszczelnienie?
7.  Jakie znasz rodzaje uszczelnień?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sklasyfikuj, wskazane przez nauczyciela, rozdzielacze stosowane w napędach

hydraulicznych i pneumatycznych na podstawie opisu ich budowy oraz opisz zasadę ich
działania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy wraz z potrzebnymi przyborami,
2)  odszukać w materiałach dydaktycznych kryteria klasyfikacji rozdzielaczy,
3)  dokonać analizy działania na podstawie opisów budowy,
4)  rozpoznać rodzaje rozdzielaczy,
5)  zapisać przy rozpoznanych rozdzielaczach krótką ich charakterystykę.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, przybory do pisania,

−

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Narysuj, rozpoznane podczas projekcji filmów, przeźroczy i foliogramów, schematy

zaworów hydraulicznych i pneumatycznych oraz wskaż możliwe ich zastosowanie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy wraz z potrzebnymi przyborami,
2)  odszukać w Poradniku odpowiednie schematy zaworów,
3)  przeanalizować zasadę działania zaworów,
4)  narysować schematy zaworów wskazanych przez nauczyciela,
5)  opisać budowę danego zaworu i wskazać jego zastosowanie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, przybory do pisania i rysowania,

−

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) opisać budowę rozdzielaczy?



2) omówić zasadę działania rozdzielaczy?



3) opisać budowę zaworów?



4) omówić zasadę działania zaworów?



5) omówić elementy pomocnicze w układach hydraulicznych?



6) sklasyfikować uszczelnienia?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Układy hydrauliczne i pneumatyczne maszyn i urządzeń

górniczych

4.4.1. Materiał nauczania

Wiadomości wstępne

Złożone funkcje, jakie spełniają nowoczesne maszyny górnicze wyposażone w napędy

i sterowania

hydrauliczne

pneumatyczne,

wymagają

często

wprowadzenia

skomplikowanego  układu  hydraulicznego  bądź  pneumatycznego,  w  wielu  przypadkach
o kilku  obwodach.  Związane  jest  to  ze  stosowaniem  coraz  bardziej  funkcjonalnych
elementów  i  zespołów  hydraulicznych  i  pneumatycznych,  spełniających  złożone  zadania
w maszynach  górniczych.  Ograniczenie  rozmiarów  maszyn  górniczych,  zwłaszcza  maszyn
przodkowych stawia konstruktorom urządzeń i układów napędowych tych maszyn szczególne
wymagania dotyczące rozmiarów urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych i ich zwartości,
co wiąże się również z przechodzeniem na coraz wyższe ciśnienia.

Młotki i młoty mechaniczne są to urządzenia (maszyny) urabiające udarowo. Uderzenia

elementu urabiającego uzyskuje się dzięki posuwisto-zwrotnemu ruchowi tłoka-bijaka
w cylindrze za pomocą odpowiedniej energii napędowej. Mogą być zasilane między innymi
pneumatycznie, elektropneumatycznie, hydraulicznie.
Napęd pneumatyczny.

Zasada działania młotka pneumatycznego zaworowego (rys. 32) polega na

doprowadzeniu sprężonego powietrza kolejno do przestrzeni za tłokiem 1  i przestrzeni przed
tłokiem  2.  Ruchy  tłoka  3  powodują  bezpośrednie  otwieranie  lub  zamykanie  otworu
wylotowego  Wy.  Dopływ  powietrza  jest  sterowany  przykładowo  płytkowym  zaworem  5.
W położeniu jak na rys. 32a płytka zaworowa jest cofnięta do tyłu i powietrze dostaje się do
przestrzeni  1.  Pod  działaniem  ciśnienia  powietrza,  tłok  porusza  się  do  przodu,  a  powietrze
z przestrzeni  2 uchodzi  wylotem  Wy,  po  czym  następuje  uderzenie  bijaka  tłoka  3  w  grot  6.
W przestrzeni  2 wzrasta  więc  ciśnienie,  a  w  przestrzeni  1  po  otwarciu  wylotu  ciśnienie
powietrza gwałtownie  spada. Powstała różnica ciśnień oddziałuje  na płytkę 5  i powoduje  jej
przerzucenie  w przeciwne,  przednie  położenie  (rys.-32b).  Wskutek  tego  powietrze  dopływa
do  przestrzeni  2 kanałem  4  i  przyspiesza  ruch  tłoka  do  tyłu.  W  przestrzeni  1  zaczyna  się
stłaczanie  powietrza  i hamowanie  jego  ruchu.  Po  otwarciu  wylotu  Wy  i  połączeniu  go
z przestrzenią  2  następuje  przerzucenie  zaworu  do tyłu  i  ruch tłoka  do  przodu  w następnym
suwie.

Rys. 32. Pneumatyczny młotek zaworowy ze sterowaniem płytkowym [7, T.I, s.177]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Napęd elektropneumatyczny (rys. 33).

W układzie napędowym zamiast kompresora znajduje się bezzaworowy pulsator 1

z napędem elektrycznym. Pulsator jest połączony dwoma przewodami 2 i 3 z młotkiem 4 lub
wiertarką  udarową.  Młotek  ma  tłok  5  poruszany  powietrzem  na  przemian  stłaczanym
i wysysanym  z  przestrzeni  roboczych  młotka.  Młotki  tego  typu  mają  małą  liczbę  uderzeń,
powietrze  robocze  grzeje  się,  a  krótkie  przewody  ograniczają  swobodę  poruszania  się
pracownika. Z tych względów nie są one stosowane.

Rys. 33. Schemat młotka elektropneumatycznego [1, s.75]

Napęd hydrauliczny.

W napędach tego typu stosuje się olej pod wysokim ciśnieniem. Dokładność sterowania

w  porównaniu  z  napędem  pneumatycznym  jest  większa.  W  zależności  od  rodzaju  pompy
zasilającej  i  układu  doprowadzającego  medium  do  młota  należy  zabezpieczyć  pompę  przed
uderzeniami  hydraulicznymi  włączając  w  układ  akumulator  bądź  ciśnienie  powrotne
podłączyć  „na  przelew”  do  zbiornika.  W  związku  z zastosowaniem  do  napędów  udarowych
oleju  pod  wysokim  ciśnieniem,  ciśnienie  działa  przeważnie  nie  na  całą  powierzchnię  tłoka-
bijaka,  a  tylko  na  jej  niewielką  pierścieniową  część.  Hydrauliczne  urządzenie  udarowe
budowane  są  ze  stosunkowo  małym  skokiem,  gdyż  wysokie  ciśnienie  i  lepkość  stosowanej
cieczy powodują, że już po małej drodze ruchu tłoka, osiąga on maksymalną prędkość.

W układzie młota ciężkiego Kruppa (rys. 34) tłok 1 uderza w element pośredni -3, a nie

wprost  w  chwyt  grota.  Ruchy  suwaka  rozrządczego  2  są  powodowane  przez  otwarcie
pierścieniami  tłoka  1  dopływu  na  jedną  ze  stron  suwaka  2.  Akumulatory  4  są  umieszczone
zarówno na przewodzie wlotowym, jak i wylotowym. Robocze powierzchnie 5 i 6 tłoka mają
kształt  pierścieniowy;  większa  jest  powierzchnia  ruchu  powrotnego  6.  Sterowaniu  podlega
dopływ  oleju  do  przestrzeni  ruchu  powrotnego.  Czołowe  powierzchnie  tłoka  7  i  8  są
połączone  ze  sobą  kanałem,  który  stale  komunikuje  się  poprzez  środkowe  pierścieniowe
wycięcia tłoka z akumulatorem odpływu.

Rys. 34. Schemat napędu hydraulicznego młota

Kruppa [7, T.I, s.208]

Rys. 35. Młotki pneumatyczne montowane w

czerpaku ładowarki do pobierki spągu [2, s.129]

W ciężkich młotach urabiających, mocowanych na odrębnym podwoziu gąsienicowym

lub kroczącym lub też na ładowarce, znalazł przede wszystkim zastosowanie napęd udarowy
hydrauliczny; napęd pneumatyczny z kolei może być zastosowany w dnie czerpaka ładowarek
służących do pobierki spągu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wiertarki górnicze, ze względu na sposób urabiania dzielą się na udarowe, obrotowe,

udarowo-obrotowe. Mogą być zasilane między innymi energią pneumatyczną lub
hydrauliczną.

Wiertarki zbudowane są z silnika

napędzającego (elektrycznego,

pneumatycznego, hydraulicznego), przekładni zębatej, wrzeciona, wiertła: żerdź + raczek).

W wiertarkach pneumatycznych stosuje się przekładnie zębate oraz głowice jak

w wiertarkach  elektrycznych.  Napędzane  są  silnikiem  mimośrodowym  z  wysuwanymi
łopatkami.  Podstawowe  wiertarki  obrotowe  pneumatyczne  to:  PWR-5  (2.2  kW),  PWR-8
(1.6 kW).  W  wiertarkach  hydraulicznych  stosuje  się  przekładnie  zębate  oraz  głowice  jak
w wiertarkach  elektrycznych.  Napędzane  są  silnikiem  obiegowo-krzywkowym  SOK,
zasilanym olejem mineralnym z agregatu hydraulicznego bądź układu hydraulicznego z innej
maszyny. Podstawowa wiertarka to wiertarka WHR (4.5 kW).

Wozy wiertnicze to maszyny samojezdne na podwoziu kołowym lub gąsienicowym

wyposażone w manipulator wiertniczy (jeden lub dwa), zasilane elektrohydraulicznie bądź
pneumatycznie.

Wozy wiertnicze typu WWS-12 i WWS-12ap. Układy hydrauliczne wozów typu

WWS-12  i WWS-12ap  są  takie  same.  Wozy  te  różnią  się  między  sobą  jedynie  rodzajem
silników  napędzających  pompy  wyporowe:  w  wozach  typu  WWS-12  zastosowano  silnik
elektryczny  o mocy  30  kW,  w  wozach  typu  WWS-12ap  natomiast  -  silnik  pneumatyczny.
Organami  roboczymi  wozu  napędzanymi  i  poruszanymi  hydraulicznie  są:  dwa  mechanizmy
jazdy, wysięgnik, dwie prowadnice, dwie wiertarki pneumatyczne.

Wiertnice

Polski przemysł maszyn górniczych produkuje kilka typów wiertnic przeznaczonych do

robót  dołowych,  jak:  MDR-03,  MDR-06,  MDS-3,  MDS-1,2.  Spośród  trzech  mechanizmów
wiertnic,  jak  mechanizmu  napędu  wrzeciona,  mechanizmu  posuwu  i  docisku  oraz
mechanizmów  pomocniczych  (zakleszczenie  i  odkręcanie  żerdzi,  ustawianie  wrzeciona)
w większości  przypadków  tylko  mechanizmy  posuwu  i  docisku  oraz  mechanizmy
pomocnicze napędza się hydraulicznie.

Rys. 36. Układ hydrauliczny wiertnicy typu MDR-06e [5, s.297]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wiertnice typu MDR-06e i MDR-03e

Układ hydrauliczny wiertnicy służy do zaciskania i zwalniania szczęk oraz zapuszczania

i wyciągania  przewodu  wiertniczego.  Schemat  układu  wiertnicy  typu  MDR-06e
przedstawiono  na  rys.  36.  Układ  składa  się  z  pompy  zębatej  1  typu  PZ-10P,  rozdzielacza
obrotowego  2  sterującego  zwalnianiem  lub  zaciskaniem  głowicy  zaciskowej  3,  rozdzielacza
obrotowego  4  sterującego  siłownikiem  5  służącym  do  zapuszczania  i  wyciągania  przewodu
wiertniczego,  rozdzielacza  obrotowego  6  sterującego  siłownikami  posuwu  7  i  nastawnego
zaworu  dławiącego  8  umożliwiającego  zamknięcie  dopływu  oleju  do  siłowników  posuwu  7
i skierowanie  całego  strumienia  do  rozdzielacza  4.  Napęd  hydrostatyczny  wiertnicy  typu
MDR-06e zapewnia  maksymalną prędkość posuwu 1,45  m/min  i  maksymalny  docisk 10 kN
przy ciśnieniu 4,5MPa.

Ładowarka bocznie wysypująca typu DBW-1200

Chodnikowe ładowarki bocznie wysypujące odznaczają się łatwą manewrowalnością

umożliwiającą  swobodne  poruszanie  się  maszyny  w  wąskim  wyrobisku  i  wykonywanie
złożonych  funkcji,  co  uzyskuje  się  przez  zastosowanie  w  nich  napędów  i  sterowania
hydraulicznego.  Układy  hydrauliczne  ładowarek  są  bardzo  rozbudowane  i  służą zarówno  do
poruszania  organów  ładujących,  jak  i  całych  maszyn  posadowionych  zazwyczaj  na
podwoziach  gąsienicowych.  W  polskich  kopalniach  stosuje  się  polskiej  produkcji  ładowarki
bocznie  wysypujące  typu  DBW-1200,  ŁBS-1200,  w  niewielkich  ilościach  ŁBS-500,
ładowarki do pobierki spągu NIWKA.

Ładowarki typu DBW-1200 produkowano z dwoma różnymi rozwiązaniami układów

hydraulicznych:
– dwa obiegi zamknięte, stanowiące przekładnie hydrostatyczne o nastawnym przełożeniu-

do napędzania podwozia gąsienicowego- i jeden obieg otwarty do poruszania czerpakiem,

– dwa obiegi otwarte do napędzania podwozia gąsienicowego i jeden obieg również otwarty

do poruszania czerpakiem.
Uproszczony schemat układu hydraulicznego ładowarki według rozwiązania pierwszego

przedstawiono na rys. 37.

Rys. 37. Układ hydrauliczny ładowarki DBW-1200 z obiegiem zamkniętym napędu gąsienic podwozia [5,s.300]

Obiegi zamknięte przekładni hydrostatycznych napędu podwozia gąsienicowego są takie

same, zespół pompowy napędzany jest silnikiem elektrycznym mocy 45 kW. Pompa 1 (lub 1')
zmiennej wydajności (typu A2Y55Hdrg) o wydajności maksymalnej 80 dm

/min przy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

prędkości obrotowej 1450 obr/min, zasila silnik 2 (lub 2') o stałej chłonności jednostkowej
0,107 dm

/obr (typ A2F107W1Z2). Silniki 2 i 2' napędzają poszczególne gąsienice podwozia.

Przy ciśnieniu 20 MPa silnik osiąga moment obrotowy 34,6 Nm oraz prędkość obrotową
747 obr/min przy natężeniu przepływu 80 dm

/min. Dwa zawory zwrotne 3 sterowane

ciśnieniem są zamkiem hydraulicznym i blokują mechanizmy napędu gąsienic w razie zaniku
ciśnienia. Blok zaworowy 5 ma dwa zawory bezpieczeństwa 4 i zespół nastawny zaworów
dławiących, które służą do nastawiania wydajności pompy 1. Sterowanie wydajnością pompy
odbywa się bezstopniowo z zastosowaniem układu nadążnego. Pompa zębata 6 o wydajności
19,6 dm

/min na ciśnienie maksymalne 0,5 MPa jest pompą pomocniczą (wbudowaną

w kadłub pompy zasadniczej 1) i służy do uzupełniania wycieków z obiegu zamkniętego. Filtr
7 wyposażony we wskaźnik stopnia zanieczyszczenia czyści olej z dokładnością 10 µm.
W zbiorniku o pojemności 50 dm

zastosowano chłodnicę wodną 8.

Obieg otwarty siłowników zasilany jest pompą 9 stałej wydajności typu A2F45rlP2.

Wydajność pompy przy prędkości obrotowej 1450 obr/min wynosi 64,25 dm

/min, a ciśnienie

robocze 14 MPa. Pompa zasila siłowniki przez zespół czterech rozdzielaczy  10, 11, 12 i 13,
które  sterują  siłownikami  14  podnoszenia  czerpaka,  siłownikiem  15  napełniania  czerpaka  i
siłownikiem  16  przechylania  czerpaka  (wysypywania  urobku).  Wszystkie  rozdzielacze
wyposażone  są  w  zawory  zwrotne,  które  w  razie  zaniku  ciśnienia  w  obiegu  hydraulicznym
spełniają  funkcję  zamków  hydraulicznych,  nie  dopuszczając  np.  do  odpadnięcia
podniesionego czerpaka pod ciężarem własnym i znajdującego się w nim urobku.

Obieg zasilania siłowników zabezpieczony jest zaworem bezpieczeństwa 17. Filtr 18

zastosowano  na  przewodzie  spływowym.  W  celu  poprawienia  warunków  chłodzenia  oleju
wprowadzono  obiegi  otwarte  również  w przekładniach  hydrostatycznych  napędu  podwozia
gąsienicowego  (drugie  rozwiązanie  układu  hydraulicznego),  zwiększając  jednocześnie  ilość
oleju w obiegu.

Ładowarka do pobierki spągu NIWKA

Organem roboczym ładowarki jest osadzony na wysięgniku czerpak, wyposażony

w młotki pneumatyczne do urabiania. Zastosowane w ładowarce siłowniki hydrauliczne służą
do  podnoszenia  czerpaka,  obracania  wysięgnika  z  czerpakiem  oraz  wyładowywania  skały
z czerpaka  przez  jego  przechylanie  lub  przez  wygarnianie  za  pomocą  przesuwnej  tzw.
szuflady.  Oprócz obwodu  hydraulicznego siłowników  ładowarka  ma  jeszcze  dwa  niezależne
obwody do napędzania podwozia gąsienicowego.

Schemat układu hydraulicznego ładowarki typu Niwka przedstawiono na rys. 38.

Rys. 38. Układ hydrauliczny ładowarki do obierki spągu NIWKA [5, s.306]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wewnątrz zbiornika oleju 1 o pojemności 220 dm

zamontowane są trzy pompy 2, 3 i 4

napędzane  silnikiem  elektrycznym  5  o  mocy  22  kW.  Zbiornik  oleju  ma  podwójne  ścianki,
między  którymi  przepływa  powietrze  chłodzące  olej,  wdmuchiwane  wentylatorem
osadzonym  na  sprzęgle  silnika  elektrycznego.  Pompy  2  i  3  zmiennej  wydajności  typu
A2V28L z regulatorami stałej mocy 12 i 13 zasilają silniki 6 i 7 przez rozdzielacze 8 i 9.

Obiegi silników obrotowych zabezpieczone są zaworami 10 i 11. Siłowniki 15

wygarniania skały z czerpaka, 17 wychylania czerpaka, 19 podnoszenia czerpaka i 21
wychylania wysięgnika na boki zasilane są pompą 4 stałej wydajności 52 dm

/min typu

A2F28w3P6  przez  rozdzielacze  14,  16,  18  i  20.  Obieg  siłownika  19  wyposażony  jest
w podwójny  zamek  hydrauliczny  22,  umożliwiający zatrzymanie podniesionego  czerpaka na
dowolnej  wysokości.  Obieg  hydrauliczny  siłowników  zabezpieczają  dwa  zawory
bezpieczeństwa  23  i  24  nastawione  na  ciśnienie 14  MPa.  Siłownik  15 służy  do wygarniania
skały  z  czerpaka,  dwa  siłowniki  17  do  wychylania  czerpaka,  siłownik  19  do  podnoszenia
czerpaka, siłownik 21 do wychylania wysięgnika na boki.

Zespoły wrębiąco-ładujące i kombajny chodnikowe

Chodnikowe maszyny zespołowe cechuje skomplikowana budowa, wynikająca ze

złożonego  sposobu  ich  pracy.  Dotyczy  to  zwłaszcza  kombajnów  chodnikowych,  które
wykonują wiele czynności i wymagają łatwego manewrowania. Zapewnienie takiego sposobu
pracy  spowodowało  znaczne  rozbudowanie  układów  hydraulicznych  kombajnów
chodnikowych,  w  których  napędy  i  sterowanie  hydrostatyczne  stosuje  się  w  mechanizmach
jazdy oraz do przemieszczania organów urabiających, ładujących i podających.

Zespoły wrębiąco-ładujące typu ZW-1 i ZW-2 są rozwiązaniami polskimi i stosowane

tylko w kopalniach krajowych. Podstawową maszyną zespołu  jest wrębiarka.  W poprzednim
okresie,  gdy  w  wyrobiskach  ścianowych  stosowano  wrębiarki  hydrauliczne  typu  WSH-60,
stanowiły one także wyposażenie zespołów wrębiąco-ładujących.  W  miarę przechodzenia  na
stosowanie  kombajnów  ścianowych  zaniechano  produkcji  wrębiarek  WSH-60,  wobec  czego
opracowano  nowy  zespół  wrębiąco-ładujący  typu  ZW-1  z  wrębiarką  typu  WZW-1
przeznaczoną  wyłącznie  do  tego  zespołu.  W  wrębiarce  typu  WZW-1  zastosowano  ciągnik
hydrauliczny  kombajnu  ścianowego.  Schemat  układu  hydraulicznego  zespołu  wrębiąco-
ładującego typu ZW-1 przedstawiono na rys. 39.

Rys. 39. Układ hydrauliczny zespołu wrębiąco-ładującego typu ZW-1 [5, s.310]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Napęd hydrostatyczny zespołu zastosowano w tym zespole do przesuwania wrębiarki,

obracania wrębnika i pochylania wrębiarki. Układ hydrauliczny składa się z dwóch zespołów:
z  zamkniętego  obiegu  hydraulicznego  wrębiarki  1  oraz  z  zespołu  dwóch  sześciodrogowych
trójpołożeniowych  rozdzielaczy  2  typu  RBS-10-160,  z których  jeden  steruje  pracującymi  na
przemian  siłownikami  3  mechanizmu  obracania  wrębnika,  drugi  zaś  siłownikiem  4
pochylania  wrębiarki.  Zawór  bezpieczeństwa  5  rozdzielacza  nastawiony  jest  na  ciśnienie  12
MPa.  W  układzie  hydraulicznym  ciągnika  wprowadzono niewielkie  zmiany,  mające  na celu
dostosowanie go do dodatkowego zasilania siłowników 3 i 4. Pompa tłokowa promieniowa 6
z wirującymi tłokami o nastawnej wydajności (opis budowy pompy pominięto ze względu na
zaniechanie  jej  produkcji)  przez  sześciodrogowy  trójpołożeniowy  rozdzielacz  7  zasila  silnik
tłokowy  promieniowy  8  z  wirującymi  tłokami  (z  podobnych  względów  budowę  silnika
również  pominięto).  Zbiornikiem  oleju  jest  kadłub  ciągnika,  do  którego  odprowadzane  są
również wycieki z pompy i silnika. Zespół dwóch zaworów ssawnych 9 umożliwia zasysanie
brakującej  w  obiegu  zamkniętym  cieczy  niezależnie  od  kierunku  obrotów  pompy.  Zawory
bezpieczeństwa 10 zastosowane w tym  układzie nastawione są  na ciśnienie 10 MPa.  W  celu
uniezależnienia  pracy  obiegu  od  kierunku  obrotów  pompy  zastosowano  w  układzie  zawór
zwrotny hydraulicznie sterowany 11, który umożliwia doprowadzenie oleju do rozdzielaczy 2
zarówno  przy  prawym,  jak  i  lewym  kierunku  obrotów  pompy  -6,  przez  rozdzielacz  7
przesterowywany

hydraulicznie

odpowiednim

nastawieniu

pięciodrogowego

dwupołożeniowego

obrotowego

rozdzielacza

12.

Dwudrogowy

dwupołożeniowy

rozdzielacz 13 znajdujący się w obiegu pompa - silnik służy do natychmiastowego
zatrzymania silnika 8, przez bezpośrednie połączenie przewodu tłocznego z ssawnym.

Kombajn chodnikowy typu AM-50

Układ hydrauliczny kombajnu chodnikowego typu ALPINE AM-50 (produkcji

austriackiej) służy do poruszania organem urabiającym w płaszczyznach pionowej i poziomej,
do poruszania głowicą ładującą w płaszczyźnie pionowej, do wysuwania stopy oporowej
ustalającej położenie kombajnu oraz do uruchamiania wentylatora chłodnicy oleju. Schemat
układu hydraulicznego kombajnu przedstawiono na rys.40 a.

Rys. 40. Kombajn typu AM-50: a) układ hydrauliczny, b) rozmieszczenie siłowników [5, s.313]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pompa 1 o stałej wydajności tłoczy olej do czterosekcyjnego bloku rozdzielaczy 2, 3, 4

i 5. Przy  położeniu  rozdzielaczy  jak  na rysunku olej przepływa  przez  nie  szeregowo  i  zasila
silnik  6  wentylatora  oraz  pompę  wodną  chłodnicy  oleju.  Prędkość  obrotową  silnika
6 nastawia  się  za  pomocą  zaworu  dławiącego  7  przez  upuszczanie  części  oleju  wprost  do
zbiornika  z  ominięciem  silnika.  Rozdzielacze  od 2 do 5  sterują  siłownikami  odpowiednio:  8
—  ruchu  poziomego  organu  urabiającego,  9  -  ruchu  pionowego  tego  organu,  10  -  ruchu
pionowego głowicy ładującej oraz 11 - stopy oporowej. Siłownik 8 ma dwa tłoki osadzone na
wspólnym  tłoczysku,  do  którego  umocowana  jest  prosta  zębatka.  Przesuwanie  tłoków
powoduje  obracanie  koła  zębatego  mechanizmu  obrotu  organu  urabiającego.  Siłowniki  8,  9
i 10  mają  włączone  w  obieg  zamki  hydrauliczne  12,13  i  14  unieruchamiające  odpowiedni
organ  roboczy  w  dowolnym  położeniu  w  razie  nastawienia  sterującego  nim  rozdzielacza
w położeniu środkowym  lub też w razie zaniku ciśnienia oleju. Trzy zawory  bezpieczeństwa
nastawione  na  ciśnienie  20  MPa  zabezpieczają  układ  przed  zewnętrznym  mechanicznym
przeciążeniem  oraz  przed  nadmiernym  wzrostem  ciśnienia  spowodowanym  dojściem  tłoka
siłownika  do  krańcowego  położenia  przy  utrzymywaniu  rozdzielacza  nadal  w  położeniu
odpowiadającym doprowadzaniu oleju do siłownika.

Kombajny ścianowe

Napędy hydrostatyczne znalazły szerokie zastosowanie w kombajnach ścianowych, które

przeważnie wyposażone są w ciągniki tzw. hydrauliczne oraz w wielu przypadkach
w pomocnicze urządzenia hydrauliczne służące do zmiany położenia organów.

Napęd hydrostatyczny został początkowo wprowadzony do wrębiarek ścianowych

(pierwsza polska wrębiarka hydrauliczna typu WSH-60); miały one pompy i silniki łopatkowe
przeznaczone  do  pracy  przy  małych  ciśnieniach  roboczych.  Stosowane  powszechnie
kombajny mają ciągniki z napędami hydrostatycznymi wyposażonymi w pompy tłokowe oraz
silniki  tłokowe  lub  zębate  przystosowane  do  pracy  przy  dużym  ciśnieniu,  co  umożliwia
osiąganie  wysokich  parametrów  pracy  (siła  ciągnienia  i  prędkość  posuwu)  bez  zbytniego
zwiększania  rozmiarów  maszyny.  W  ostatnim  okresie  do  ścianowych  kombajnów  dużych
mocy  zaczęto  stosować  ciągniki  z  osobnymi  silnikami  elektrycznymi  o  nastawialnej
prędkości  obrotowej,  bez  przekładni  hydrostatycznych.  Jednym  z  powodów  stał  się
nadmierny  wzrost  masy  i  rozmiarów  takich  przekładni  wskutek  konieczności  dużego
zwiększenia ciśnienia cieczy roboczej w układach hydraulicznych.

Ciągniki typu C-27

Do ciągników typu C-27 należą ciągniki C-27/2B, C-27/2BH oraz ciągnik starszego typu

C-20/27R.  Ciągnik  typu    C-27/2B    przeznaczony  jest  do    kombajnów  pracujących
z bezcięgnowym zespołem napędowym typu Poltrak II z ręczną regulacją prędkości posuwu.
Napęd  hydrostatyczny  ciągnika  umożliwia  osiąganie prędkości  posuwu  nastawianej od 0  do
3,85 m/min oraz maksymalnej siły posuwu 455 kN przy ciśnieniu w układzie hydraulicznym
16  MPa.  Schemat  układu  hydraulicznego  ciągnika  typu  C-27/2B  jest  taki  jak  ciągnika  typu
C-20/27R.  Na  rys.  41  zamieszczono  schemat  układu  hydraulicznego  ciągnika  typu  C-27/2B
z ciągnikiem  pomocniczym  typu  CP-27/BH-II.  Oba  te  ciągniki  wchodzą  w  skład  jednego
zespołu  napędowego.  Część  A  układu  należy  do  ciągnika  głównego,  część  B  -  do  ciągnika
pomocniczego.  Układ  hydrauliczny  ma  obwód  zamknięty  z  pompą  wielotłoczkową  osiową
typu A2V107 o zmiennej wydajności do 150 dm

/min.

Ciągniki

główny

pomocniczy

mają

takie

same

silniki

wolnoobrotowe

wysokomomentowe typu SHT1-630W, rozwijające moment 6,3 kNm przy ciśnieniu 16 MPa.
Maksymalna prędkość obrotowa silnika wynosi 100 obr/min, chłonność jednostkowa
2,84 dm

/obr. Układ hydrauliczny ciągnika głównego wyposażony jest w czujnik 1 na

ciśnienie 0,5 MPa oraz wyłącznik 2 położenia zerowego pompy. Zawory bezpieczeństwa

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

nastawione są na ciśnienie 16 MPa. Podobnie jak w ciągniku typu C-20/27R zawór upustowy
3 wypuszcza stale część oleju do zbiornika (około 10%).

Rys. 41. Układ hydrauliczny ciągnika typu

C-27/2BP z ciągnikiem pomocniczym

[5, s. 320]

Rys. 42. Układ hydrauliczny ciągnika automatycznego typu

C-27/2BP z ciągnikiem pomocniczym [5, s. 322]

Ciągniki automatyczne typu CA-27

W ciągnikach typu CA-27 prędkość posuwu dobierana jest w zależności od obciążenia:

automatycznie, elektrohydraulicznie (po odłączeniu regulacji automatycznej), mechanicznie
(bezpośrednio).

Automatyczna regulacja posuwu umożliwia uzyskanie optymalnej prędkości posuwu

kombajnu, uniknięcie przeciążenia silnika elektrycznego i napędu hydrostatycznego ciągnika
oraz zdalne sterowanie kombajnem.

Ciągniki typu CA-27 wykonywane były w dwóch odmianach: CA-27/2B z ciągnikiem

pomocniczym  typu  CP-27B  (oba  bez  hamulców  silników  hydraulicznych)  oraz  CA-27/2BH
z ciągnikiem pomocniczym typu CP-27/2BH (oba z hamulcami).
Na  rys.  42  przedstawiono  schemat  układu  hydraulicznego  ciągnika  typu  CA-27/2BH
z ciągnikiem  pomocniczym  typu  CP-27/2BH.  Przekładnia  hydrostatyczna  ciągnika
głównego A  składająca  się  z  pompy  o  zmiennej  wydajności  typu  A2V107  z  zaworami
ssawnymi  i silnika  typu  SHT1-630W  pracuje  w  obiegu  zamkniętym.  Ubytki  oleju  w  obiegu
zamkniętym  spowodowane  wyciekami  uzupełniane  są  pompą  pomocniczą  zębatą  typu  PZ2-
K25.  Ciśnienie  około  1,6  MPa  w  obwodzie  sterującym  i  przewodzie  ssawnym  obwodu
roboczego utrzymuje zawór przelewowy niskiego ciśnienia 1. Obwód roboczy zabezpieczony
jest zaworami bezpieczeństwa 2 nastawionymi na ciśnienie 16 MPa.

Kierunek tłoczenia pompy typu A2V107, a tym samym kierunek posuwu kombajnu,

ustala się za pomocą elektrohydraulicznego rozdzielacza 3 o dwóch cewkach. Gdy cewki nie
są  pod  napięciem,  rozdzielacz  3  zajmuje  położenie  środkowe  (jak  na  rysunku),  obie
przestrzenie  siłownika  4  regulatora  wydajności  pompy  są  ze  sobą  połączone  i  sprężyna
siłownika utrzymuje pompę w położeniu zerowym. Przez zasilanie prądem jednej lub drugiej
cewki rozdzielacza 3 następuje przesterowanie rozdzielacza i wychylenie pompy w jedną lub
w  drugą  stronę,  przy  czym  olej  doprowadzany  jest  wówczas  do  rozdzielacza  3  przez
rozdzielacz 5 przy  jego lewym skrajnym położeniu. Tłok siłownika 4 wychyla pompę aż do
chwili  oparcia  się  jego  dźwigni  o  zderzak  mechanizmu  nastawy  6  albo  też  do  chwili
przestawienia się rozdzielacza 5 w jedno z dwóch pozostałych położeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Cewki rozdzielacza elektrohydraulicznego 5 zasilane są z elektronicznego regulatora,

reagującego na wartość obciążenia elektrycznego silników elektrycznych kombajnu.

W zależności od tego, czy silniki te są przeciążone czy niedociążone, regulator

elektroniczny  podaje  napięcie  na  jedną  z  dwóch  cewek  rozdzielacza  -5  przesterowując  go
w jedną  lub  w drugą  stronę,  co  z  kolei  powoduje  zasilanie  jednej  lub  drugiej  komory
siłownika 4 i przesterowanie pompy w kierunku zmniejszenia lub zwiększenia jej wydajności.
W  razie  nominalnego  obciążenia  silników  elektrycznych  (z  pewną  tolerancją  ustaloną  na
regulatorze  elektronicznym)  rozdzielacz  5  zajmuje  środkowe  położenie  i  pompa  ma  stałą
wydajność (kombajn przesuwa się ze stałą prędkością).

Jeżeli siła przesuwania kombajnu, a tym samym ciśnienie w układzie hydraulicznym

ciągnika wzrośnie powyżej ustalonej  wartości 16 MPa, to czujnik ciśnienia 7 przesterowując
się przepuszcza olej do przekaźnika ciśnienia 8, który zwiera styki wyłącznika elektrycznego
i powoduje  podanie  napięcia  na  jedną  cewkę  rozdzielacza  5,  co  w  rezultacie  spowoduje
przesterowanie  tego  rozdzielacza  i  zmniejszenie  prędkości  posuwu  ciągnika  według  zasady
opisanej poprzednio. Ciągnik zmniejsza  swą prędkość do chwili, aż siła przesuwu kombajnu
i związane  z  nią  ciśnienie  w  układzie  hydraulicznym  osiągną  dopuszczalną  wartość,  co
spowoduje,  że  przekaźnik  ciśnienia  8  przerwie  dopływ  prądu  do  cewki  rozdzielacza  5.
Rozdzielacz  5  można  również  przesterowywać  za pomocą dwóch  przycisków  elektrycznych
naciskanych  ręcznie.  Jeden  przycisk  służy  do  zwiększania,  drugi  zaś  do  zmniejszania
wydajności pompy (prędkości posuwu kombajnu).

Sterowanie ciągnikiem może się odbywać również zdalnie bezprzewodowo.
Zarówno ciągnik główny A, jak i pomocniczy B wyposażone są w hamulce sterowane

hydraulicznie, zainstalowane na wałach silników hydraulicznych. Działanie hamulców jest
takie jak w poprzednio opisanym ciągniku typu C-27/2BH.

Ciągnik automatyczny typu CA-27/2B z ciągnikiem pomocniczym typu CP-27/2B różni

się od ciągnika typu CA-27/2BH z ciągnikiem pomocniczym typu CP-27/BH tym, że nie
zastosowano w nim hamulców na wałach silników typu SHT1-630 W i sterujących nimi
rozdzielaczy.

Mechanizmy podnoszenia organów roboczych

Układy i urządzenia hydrauliczne stosowane do przemieszczania organów urabiających

polskich  kombajnów  ramionowych  są  w  wysokim  stopniu  zunifikowane.  Kombajny
jednoramionowe  mają  jeden  układ  hydrauliczny  do  podnoszenia  organu  urabiającego,
kombajny  dwuramionowe  mają  po  dwa  identyczne  układy  z  osobnymi  pompami
wyporowymi.  Przemieszczanie  organów  odbywa  się  zawsze  za  pomocą  siłowników,  przy
czym  zależnie  od  masy  ramienia  i  organu  urabiającego  stosuje  się  jeden  lub  dwa  siłowniki
pracujące równolegle.

Schemat typowego hydraulicznego układu podnoszenia jednego organu urabiającego za

pomocą dwóch siłowników przedstawiono na rys. 43.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 43. Układ hydrauliczny mechanizmu podnoszenia organu urabiającego kombajnu [5, s.326]

Układ zasilany jest pompą 6 o stałej wydajności typu PT-12,5, która podaje olej do

rozdzielacza  1  sterującego  dopływem  oleju  do siłowników.  W  obwód  siłowników  włączony
jest  pojedynczy  zamek  hydrauliczny  2,  zapobiegający  samoczynnemu  opadaniu  ramienia
kombajnu  z  organem  urabiającym  pod  wpływem  siły  grawitacji.  Zamek  ten  sterowany  jest
ciśnieniem oleju, którym zasilane są przestrzenie nadtłokowe siłowników. Układ wyposażony
jest  w  zawór  bezpieczeństwa  3  nastawiony  na  ciśnienie  12  MPa  oraz  zawór  przelewowy  4
nastawiony  na  ciśnienie  0,5  do  1,2  MPa.  Zawór  ten  utrzymuje  odpowiednie  ciśnienie
w obiegu  sterowania,  w  który  włączony  jest  rozdzielacz  elektrohydrauliczny  5.  Rozdzielacz
elektrohydrauliczny  sterowany  jest  impulsami  elektrycznymi  przez  naciskanie  przycisków
elektrycznych  i  służy  do  przesterowywania  rozdzielacza  1  w  lewe  lub  w  prawe  skrajne
położenie.

Obudowy ścianowe

Urządzenia hydrauliczne stosuje się zarówno w obudowie indywidualnej, jak

i zmechanizowanej.  W  obudowie  indywidualnej  elementem  hydraulicznym  jest  siłownik
wyposażony  w  odpowiednie  zawory,  natomiast  w  obudowie  zmechanizowanej  oprócz
siłowników spełniających  funkcję  stojaków  są  jeszcze  inne  siłowniki,  których zadaniem  jest
wykonywanie  ruchów  obudowy  i  współpracującego  z  nią  przenośnika  jak  też  siłowniki
ułatwiające  pracę  w  szczególnie  trudnych  warunkach  geologicznych.  Układ  sterowania
obudowy  zmechanizowanej  jest  zazwyczaj  bardzo  rozbudowany  i  składa  się  z  wielu
elementów sterowniczych i zabezpieczających.

Stojaki indywidualne hydrauliczne stanowiące stojaki rozsuwne w ogólnym zarysie

składają  się  z  dwóch  zasadniczych  elementów,  tj.  rdzennika  i  spodnika,  wewnątrz  których
znajdują się pozostałe podzespoły, jak:
–  zawór przelewowy (roboczy) - decydujący o pracy stojaka,
–  zawór rabujący - umożliwiający kontrolowany zsuw rdzennika,
–  pompa - umożliwiająca rozparcie stojaka (wysuw rdzennika),
–  zawór odpowietrzający - niezbędny podczas rozparcia i rabowania.

Ze względu na sposób rozpierania, jak i warunki konstrukcyjne, stojaki hydrauliczne

dzielimy na dwie grupy:
a) pompowe SHI - o obiegu zamkniętym, w których medium stanowi olej,
b) centralnie zasilanie SHC - o obiegu otwartym, w których medium stanowi emulsja

wodno-olejowa.

W budowie wymienionych dwóch grup stojaków istnieją zasadnicze różnice, stojaki

pompowe posiadają wszystkie z uprzednio wymienionych elementów, ponadto rdzenniki tych
stojaków zamknięte są od dołu tzw. tłokiem zasadniczym, stanowiącym przegrodę

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

oddzielającą wnętrza rdzenników, które są magazynem oleju (przy całkowicie opuszczonym
rdzenniku).

Konstrukcja pompy stanowić może urządzenie stosunkowo proste, zabudowane w tłoku

zasadniczym  lub  dosyć  skomplikowane,  stanowiące  część  tłoka  zasadniczego.  Ponadto
rdzenniki  stojaków  pompowych  wyposażone  są  w  zawory  odpowietrzające,  mające  za
zadanie wydalanie powietrza z wnętrza rdzennika podczas rabowania (napełniania rdzennika
olejem)  oraz  zaciąganie  powietrza  podczas  rozpierania  stojaka  (opróżniania  rdzennika  na
skutek przepompowania oleju do spodnika).

Stojaki o obiegu otwartym - centralnie zasilane ze względu na sposób zasilania

i rabowania,  tj.  dostarczenie  emulsji  z  zewnątrz  i  jej  wydalanie  na  zewnątrz,  nie  posiadają
takich podzespołów,  jak:  pompa,  zawór  odpowietrzający,  elementy te  są  całkowicie  zbędne,
emulsja wypełnia  ewentualnie całe wnętrza stojaka. Ze względu  na  miniaturowe wykonanie,
takie  elementy,  jak  zawór  przelewowy  i  rabunkowy,  znajdujące  się  w  bloku  zaworowym,
powodują  znaczne  opory  przepływu  emulsji  w  trakcie  rabowania,  dlatego  wewnątrz  stojaka
zabudowana jest sprężyna ściągająca rdzennik podczas rabowania stojaka, mająca za zadanie
przyspieszenie tej czynności.

Przez wiele lat najpoważniejszą rolę w przemyśle odgrywały stojaki hydrauliczne

z obiegiem zamkniętym, obecnie stojaki centralnie zasilane.

W polskim górnictwie na szeroką skalę stosowane były następujące typy stojaków

hydraulicznych  o  obiegu  zamkniętym  (pompowe):  GIG-SHI  -  stojak  konstrukcji  polskiej,
GS -  stojak  konstrukcji  radzieckiej,  Duce  -  stojak  konstrukcji  angielskiej.  Spośród  stojaków
centralnie  zasilanych  w  polskim  górnictwie stosowane  były  stojaki:  Ferromatic  -  konstrukcji
niemieckiej,  Schwarz  -  konstrukcji  niemieckiej,  obecnie  powszechnie  stosowane  są  stojaki
GIG-SHC - konstrukcji polskiej.

Wprowadzenie do obudowy górniczej stojaków hydraulicznych stanowiło poważny

przełom w sposobach utrzymania i prowadzenia wyrobisk wybierkowych, bowiem możliwość
równomiernego  przejmowania  obciążeń  przez  wszystkie  stojaki  w  wyrobisku  -  (utrzymanie
stałej podporności) wpłynęła wyjątkowo korzystnie na warunki kierowania stropem. Ponadto
krótki  czas  zabudowy  i  rabowania  stojaków  hydraulicznych  umożliwia  właściwsze
wykorzystanie  urządzeń  zainstalowanych  w  wyrobisku.  Wśród  głównych  zalet  stojaków
hydraulicznych (w porównaniu ze stojakami ciernymi) wymienić można:
–  nadawanie stojakowi w krótkim przedziale czasu i łatwy sposób dużego rozporu,
–  utrzymanie

stałej

podporności

roboczej

wszystkich

stojaków

zabudowanych

w wyrobisku,niezależnie od lokalnych warunków, jak wilgotność i zapylenie,

– bezpieczny sposób rabowania stojaków, który może być wykonany bezpośrednio lub też

z pewnej odległości możliwy jest do przerwania w przypadku wystąpienia
nieprawidłowego opadu skał stropowych.

Budowa układu hydraulicznego zestawu obudowy zmechanizowanej

Układ hydrauliczny musi spełniać następujące funkcje:

– umożliwiać doprowadzenie do podpór hydraulicznych cieczy roboczej pod ciśnieniem,
– utrzymywać absolutną szczelność w podporach w zakresie ciśnień do ciśnienia roboczego

i nominalnego,

– nie dopuszczać do wzrostu ciśnienia w podporach ponad ciśnienie robocze maksymalne

(nominalne), przy czym wahania ciśnienia w czasie działania zaworu przelewowego
powinny być jak najmniejsze,

– umożliwiać doprowadzenie cieczy roboczej do siłowników i przesuwników oraz

odprowadzenie cieczy do spływu.

W skład układu hydraulicznego wchodzą: podpory hydrauliczne, bloki zaworowe

zawierające zawory bezpieczeństwa i zawory zwrotne, rozdzielacze sterujące doprowadzające

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

i odprowadzające ciecz roboczą, przewody i elementy złączne, przesuwniki zestawu oraz
siłowniki i zawory odcinające.

Obudowy zmechanizowane mają układy hydrauliczne z podporami działającymi

niezależnie. Układ taki ma następujące zalety:
– możliwość niezależnego sterowania poszczególnymi podporami,
– możliwość nadania różnej podporności roboczej podporom przez indywidualne

nastawienie zaworów przelewowych bloków zaworowych podpór,

– uszkodzenie jednej podpory bądź przynależnego bloku zaworowego nie powoduje utraty

podporności pozostałych podpór.

W układzie hydraulicznym kompletu ścianowego obudowy zestawów można wyróżnić

kilka odrębnych podstawowych układów:
a) podpornościowy – jest to ta część układu hydraulicznego zestawu, w której w czasie

zsuwania się podpór pod naciskiem górotworu panuje ciśnienie robocze; podstawowym
wymogiem dla tego układu jest zachowanie przez wszystkie elementy składowe
całkowitej szczelności zewnętrznej i wewnętrznej.

b) sterujący – obejmuje wszystkie elementy układu hydraulicznego nie wchodzące w skład

układu  podpornościowego;  w  układzie  sterującym  panuje  ciśnienie  takie  jak
w magistralnym  przewodzie  spływowym,  natomiast  ciśnienie  zasilania  występuje
w czasie wykonywania przez zestaw poszczególnych faz cyklu pracy; układ ten powinna
cechować  szczelność  zewnętrzna,  jednak  niewielkie  nieszczelności  (wypływ  kroplowy)
nie  są  przeszkodą  w  działaniu,  należy  je  jednak  usuwać;  w  układzie  tym  mogą
występować przecieki wewnętrzne, które nie powodują ubytku cieczy  roboczej  z obiegu
hydraulicznego.

c) zasilający – składa się z pompy tłoczącej agregatu oraz magistralnego przewodu

zasilającego wraz z odgałęzieniami do wszystkich zestawów; każdy zestaw połączony
jest z magistralnym przewodem zasilającym przez zawór odcinający; na przewodach
magistralnych znajdują się w pewnych odstępach zawory odcinające, które pozwalają na
wyłączenie określonej grupy zestawów z obiegu hydraulicznego.

Stojakowe bloki zaworowe zwane również zamkami hydraulicznymi, są elementami

układu  podpornościowego  zestawu  i  współpracują  z  podporami,  umożliwiają:  rozpieranie
podpory,  rabowanie  podpory,  łagodne  zsuwanie  się  podpory  gdy  nacisk  górotworu
przekroczy  podporność  nominalną  podpory.  Składają  się  z  kadłuba,  sterowanego  zaworu
zwrotnego, zaworu bezpieczeństwa, wskaźnika ciśnienia.

Agregaty

zasilające

służą

zasilania

kompletów

ścianowych obudów

zmechanizowanych,  gdzie  cieczą  roboczą  jest  emulsja  olejowo-wodna.  Emulsja  olejowo-
wodna  jest  mieszaniną  wody,  oleju  bazowego  (środka  smarującego  i  konserwującego
wewnętrzne przestrzenie elementów układu hydraulicznego zestawu) i emulgatora (substancja
służąca  do  równomiernego  rozprowadzenia  oleju  w  całej  objętości  przygotowanej  emulsji).
Budowa  agregatu  zasilającego:  dwa  zespoły  pompowe,  zbiornik  cieczy  roboczej,  filtr
spływowy,  zespół  filtrów  na  przewodzie  zasilającym,  zawór  redukcyjny.  Centralna  stacja
zasilająca  (agregat  o  znacznie  większej  wydajności)  służy  do  zasilania  równocześnie  kilku
kompletów ścianowej obudowy zmechanizowanej.

Obudowy hydrauliczne zmechanizowane mają bardzo rozbudowane układy

hydrauliczne, przy czym stopień rozbudowania zależy od stopnia skomplikowania samej
obudowy.

W obudowach prostszych odbiornikami hydraulicznymi są siłowniki służące do

rozpierania i odciążania (rabowania) sekcji oraz siłowniki do przesuwania przenośnika

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ścianowego  i dosuwania  do  niego  sekcji.  Obudowa  o  większym  stopniu  skomplikowania,
przeznaczona  dla  trudniejszych  warunków  górniczo-geologicznych,  ma  ponadto  siłowniki
służące do korygowania pochylenia sekcji, wysuwania i wychylania stropnicy od strony czoła
ściany i inne. Poszczególnymi siłownikami steruje się za pomocą zaworów umieszczonych na
sekcjach.  Polskie  przepisy  górnicze  wymagają  stosowania  tzw.  sterowania  przyległego,
polegającego na tym, że zawory sterujące daną sekcją znajdują się na sekcji sąsiedniej, która
w czasie  sterowania  nie  wykonuje  żadnego ruchu. Zapewnia to pełne  bezpieczeństwo  pracy
obsługującego obudowę. Oprócz sterowania indywidualnego każdą sekcją stosuje się również
tzw.  sterowanie  grupowe,  polegające  na  tym,  że  z  jednej  sekcji  steruje  się  pewną  określoną
grupą  sekcji.  Układ  hydrauliczny  obudowy  zmechanizowanej  stanowi  w  swojej  istocie
działania  obieg  otwarty  pompa-cylinder  siłowy.  Wskutek  skomplikowanego  procesu  pracy
obudowy,  rozwiązanie  tego  układu  różni  się  znacznie  od  rozwiązań  podobnych  układów
stosowanych w maszynach górniczych, np. do przemieszczania organów urabiających.

Odbiorniki rozmieszczone w całym kompleksie obudowy ścianowej zasilane są z jednej

lub dwóch stacji zasilających ustawionych w chodnikach przyścianowych.

Obudowy podporowe typu FAZOS produkuje się w różnych odmianach: dla ścian

z zawałem stropu oraz dla ścian z podsadzką. Wszystkie odmiany i wielkości obudowy mają
takie same układy hydrauliczne. Schemat układu hydraulicznego obudowy przedstawiono na
rys. 44.

Rys. 44. Układ hydrauliczny obudowy podporowej typu FAZOS-12/23-Pz [5, s.335]

Wzdłuż ściany ułożona jest magistrala, składająca się z dwóch przewodów zasilających

(jeden  doprowadza  emulsję  pod  wysokim,  drugi  -  pod  niskim  ciśnieniem)  oraz  przewodu
spływowego. Niskim ciśnieniem zasila się stojaki hydrauliczne (siłowniki) 1, 2, 3 i 4 w czasie
wsuwania  się  nurników  do  cylindrów  (rabowania  obudowy)  oraz  siłowniki  5  i  6  w czasie
przesuwania  przenośnika  ścianowego.  Pozostałe  ruchy  siłowników  wymuszane  są  wysokim
ciśnieniem.  Podstawowymi  elementami  układu  podpornościowego  są  stojakowe  bloki
zaworowe 17 umocowane na poszczególnych stojakach obudowy. Każdy blok zaworowy ma
zawór bezpieczeństwa 18 nastawiony na takie ciśnienie, którego wartość odpowiada wartości
podporności  roboczej  stojaka,  sterowany  zawór  zwrotny  19,  spełniający  zadanie  zamka
hydraulicznego oraz tłoczkowo-sprężynowy wskaźnik  ciśnienia 20.  Wyjścia ze stojakowego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

bloku zaworowego prowadzą do przestrzeni podtłokowej (PT), przestrzeni nadtłokowej (NT)
oraz do rozdzielacza (R oraz S).

Obudowa sterowana jest systemem przyległym za pomocą bloku rozdzielaczy

umocowanych na sąsiednim zestawie. Rozdzielacze 9, 10, 11 i 12 sterują stojakami
oznaczonymi odpowiednio przez 2, 4, 3 i 1, rozdzielacze 13 i 14 - przednim (7) i tylnym (8)
siłownikiem wyrównawczym (korekcyjnym), rozdzielacze 15 i 16 siłownikiem górnego (5)
i dolnego (6) kroczenia.

Obudowy typu GLINIK produkowane są w dwóch odmianach: podporowo-osłonowe

i osłonowe.

Schemat

układu

hydraulicznego

jednej

sekcji

obudowy

osłonowej

Glinik -08/22-Oz sterowanej rozdzielaczami znajdującymi się na sekcji sąsiedniej (sterowanie
przyległe) przedstawiono na rys. 45a.

Magistrala zasilająca składa się z trzech przewodów: przewodu doprowadzającego

emulsję  pod  wysokim  ciśnieniem  (siłowniki  1  i  2  stojaków,  siłowniki  4  podpór  stropnic
i siłowniki  5  i  6  przesuwników  korekcyjnych),  przewodu  doprowadzającego  emulsję  pod
niskim ciśnieniem (siłownik 3 przesuwnika sekcji) oraz przewodu spływowego. Podobnie jak
w  obudowie  poprzednio  opisanej,  podstawowymi  elementami  układu  podpornościowego  są
stojakowe  bloki  zaworowe  (rozdzielacze  stojakowe)  17  umocowane  na  poszczególnych
stojakach obudowy.

Rys. 45. Obudowa osłonowa typu GLINIK-08/22-Oz: a) układ hydrauliczny, b) sekcja obudowy [5, s. 337]

Zawory bezpieczeństwa stojakowych bloków zaworowych nastawione są na ciśnienie

38 MPa. Stojakiem  lewym 1 steruje rozdzielacz 9, stojakiem prawym 2 - rozdzielacz 10. Do
siłownika  4  podpory  stropnicy  doprowadzana  jest  emulsja  z  rozdzielacza  8  przez  dwa
rozdzielacze stojakowe 17 z wykorzystaniem tylko trzech wejść (R, S i PT, rys. 45a). Zawory
bezpieczeństwa  tych  rozdzielaczy  nastawione  są  również  na  ciśnienie  38  MPa.  Siłowniki
5 przesuwnika korekcyjnego stropnicy oraz 6 przesuwnika korekcyjnego osłony odzawałowej
sterowane  są  rozdzielaczem  7,  przy  czym  w  obiegu  tych  siłowników  włączone  są  zawory
odcinające  12  i  13,  zapobiegające  ruchowi  wstecznemu  siłowników  (cofnięciu  się
przesuwników wskutek nacisku sekcji sąsiedniej).

Siłownik 3 przesuwnika sekcji, przesuwający przenośnik ścianowy lub dosuwający do

niego  sekcje  może  być  zasilany  emulsją  o  wysokim  lub  niskim  ciśnieniu,  w  zależności  od
przesterowania  rozdzielacza  11.  Siłownik  ten  zasilany  jest  przez  rozdzielacz  stojakowy  17,
którego  zawór  bezpieczeństwa  nastawiony  jest  na  ciśnienie  20  MPa.  Rozmieszczenie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

elementów hydraulicznych na sekcji obudowy przedstawiono na rys. 45b. Oznaczenia na tym
rysunku odpowiadają oznaczeniom na rys. 45a.

Elektrohydrauliczne sterowanie obudów zmechanizowanych

W układach sterowania obudów zmechanizowanych wprowadza się sterowanie

elektrohydrauliczne, które - w zależności od stopnia złożoności - umożliwia realizowanie
różnych sposobów sterowania, a mianowicie sterowanie:
– przyległe jedno- lub dwukierunkowe (zestawem sąsiednim z jednej lub z obu stron)

wszystkimi ruchami siłowników,

– sekwencyjne przyległe jedno- lub dwukierunkowe, w którym cały cykl pracy zestawu

przebiega automatycznie po wprowadzeniu jednego impulsu elektrycznego z zestawu
sąsiedniego,

– sekwencyjne zdalne lub grupowe, w którym cały cykl pracy zestawu przebiega

automatycznie po wprowadzeniu jednego impulsu elektrycznego z tzw. centralnej
jednostki sterowania lub z dowolnego zestawu stałej albo ruchomej grupy zestawów,

– automatyczne grupowe, w którym kolejne zestawy obudowy (stałej lub ruchomej grupy)

dostawiają się automatycznie w wyniku jednokrotnego impulsu elektrycznego
wywołanego ręcznie,

– maszynowe, gdy ruchami poszczególnych siłowników zestawów obudowy steruje się

impulsami elektrycznymi z centralnej jednostki sterowania lub z dowolnego zestawu
obudowy - stałej albo ruchomej grupy,

– zdalne, gdy poszczególnymi siłownikami zestawów obudowy steruje się za pomocą

przycisków znajdujących się w centralnej jednostce sterowania lub na dowolnym zestawie
obudowy - stałej lub ruchomej grupy.

Oprócz tego, stosuje się zawsze tzw. sterowanie awaryjne polegające na sterowaniu

poszczególnymi siłownikami zestawu obudowy ręcznie za pomocą rozdzielaczy.

Napędy hydrostatyczne stosuje się także w kołowrotach bezpieczeństwa jak

i w kołowrotach mechanizacji robót pomocniczych. Zastosowanie napędów hydrostatycznych
jest szczególnie uzasadnione w kołowrotach bezpieczeństwa, gdzie wymagane jest dokładnie
dostosowanie pracy kołowrotu do zmieniającej się prędkości i kierunku posuwu kombajnu
ścianowego.

Układy hydrauliczne stosowane są także w urządzeniach stosowanych podczas dołowych

prac remontowych (pompy ręcznie  napędzane), w urządzeniach do przemieszczania maszyn,
materiałów  i  ludzi  (np.  przesuwniki  hydrauliczne  typu  PH,  popychaki  hydrauliczne  PEH-1,
kolej  szynowa  podwieszana  SKL-5000H)  oraz  urządzeniach  do  robót  montażowych
i likwidacyjnych (np. agregat do rabowania obudowy chodnikowej AR-1)

Podsadzanie wyrobisk jako sposób ich likwidacji polega na całkowitym lub

częściowym  wypełnieniu  wszelkich  pustych  przestrzeni,  powstałych  w  wyniku  eksploatacji
górniczej złoża, materiałem płonnym pochodzącym bądź ze skał otaczających złoże, bądź też
dostarczanym  z  powierzchni.  Materiał  ten,  zwany  materiałem  podsadzkowym,  ulokowany
w wyrobisku  górniczym  i  wypełniający  je  nazywa  się  podsadzką.  Stosowanie  podsadzki
wskazane jest w celu:
–  ochrony  powierzchni  lub  wyżej  położonych  poziomów  kopalni  przed  nadmiernymi

deformacjami terenu,

– zapewnienie bezpieczeństwa pracy przez podparcie stropu, zapobiegające nadmiernemu

ugięciu się lub załamaniu stropu do wyrobiska,

– zmniejszenia strat eksploatacyjnych,
– umożliwienia wybierania stromych i grubych pokładów,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

– uniemożliwienia niepożądanego przepływu powietrza w zrobach (szczególnie

w pokładach samozapalnych),

– zmniejszenia wydzielania się gazów (metanu) do wyrobisk górniczych.

W zależności od tego, czy wyrobisko wypełnia się materiałem podsadzkowym w całości

lub częściowo, rozróżnia się podsadzkę częściową i podsadzkę pełną. W zależności od
sposobu transportowania materiału podsadzkowego i związanego z tym sposobu podsadzania
rozróżnia się: podsadzkę hydrauliczną (transport za pomocą wody) i podsadzkę suchą
(transport bez udziału wody).

Podsadzka hydrauliczna (zwana płynną lub zamułką) – nadawany do rurociągu materiał

podsadzkowy  zmieszany  jest  z  wodą,  tworząc tzw.  mieszaninę  podsadzkową  przepływającą
rurociągami  aż  do  wylotu  w  podsadzanym  wyrobisku.  Tam  następuje  osadzenie  materiału
podsadzkowego, a odsączoną wodę oczyszcza się w osadnikach i odpompowuje z powrotem
na  powierzchnię.  Materiały  podsadzkowe:  piasek  podsadzkowy,  skały  płonne  z  robót
podziemnych (piaskowce, łupki) lub ze starych zwałowisk, odpady z sortowni i płuczki (tzw.
odpady  przeróbcze),  żużle  i  popioły  oraz  pyły  będące  odpadami  w  kopalniach,  hutach
i innych zakładach przemysłowych, mieszaniny wymienionych odpadów.

Podsadzkownia – stanowi zespół budynków i urządzeń, których zadaniem jest przyjęcie

materiału podsadzkowego, doprowadzenie wody, wytworzenie płynnej mieszaniny
podsadzkowej, oddzielenie od niej zanieczyszczeń oraz podawanie jej do rurociągów.

W skład

podsadzkowni

wchodzą

zbiorniki

materiału

podsadzkowego,

wody

podsadzkowej  i wody  rezerwowej  oraz  budynek  zmywczy  i  urządzenia  do  wytwarzania
mieszaniny  podsadzkowej  (dozowanie  hydrauliczne  i  dozowanie  mechaniczne).  Zestaw
urządzeń do dozowania hydraulicznego stanowią: pompy, monitory podsadzkowe (urządzenie
wyrzucające  pod  znacznym  ciśnieniem  strumień  wody),  dysze,  dozowniki  kamienia,  kraty
zatrzymujące  nadziarno  i  zanieczyszczenia  (sita  podsadzkowe),  urządzenia  do  odwozu
i dowozu  oraz  kruszenia  nadziarna,  skrzynia  podsadzkowa  (zbiornik  przejściowy  dla
mieszaniny  podsadzkowej)  i  lej  zmywczy.  W  skład  zestawu  urządzeń  do  dozowania
mechanicznego  wchodzą:  dozowniki  (wózki  wygarniające),  sita  podsadzkowe,  skrzynia
podsadzkowa i lej zmywczy.

Rurociągi podsadzkowe – do budowy rurociągu potrzebne są rury podsadzkowe,

kształtki rurowe (kolanka, trójniki), osprzęt (uszczelki, wieszaki, uchwyty).

Użytkowanie urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych

Układy hydrauliczne i pneumatyczne składają się z elementów o dużej dokładności

wykonania i montażu. Prawidłowe ich funkcjonowanie, niezawodność pracy i trwałość zależą
zarówno od prawidłowej konstrukcji i technologii wykonania, jak też od warunków ich
eksploatacji, od obsługi, konserwacji i napraw.

Warunki eksploatacji elementów i urządzeń hydraulicznych w podziemiach kopalń,

a zwłaszcza  w  przodkach  eksploatacyjnych  o  zmiennej  temperaturze,  wilgotności,
w atmosferze  zanieczyszczonej  pyłem  węglowym  lub kamiennym, w  maszynach  górniczych
poddawanych  często  wibracjom,  są  wyjątkowo  trudne.  Tym  bardziej  więc  obsługujący
urządzenia  górnicy  powinni  znać  dobrze  budowę,  działanie  i  zasady  eksploatacji  urządzeń
hydraulicznych, jak również zagrożenia, jakie stwarzają te urządzenia.

Warunki użytkowania i obsługa

Elementy i urządzenia hydrauliczne przechowywane są w pomieszczeniach, które

powinny odpowiadać następującym warunkom:
– powinny być czyste, o małej wilgotności i temperaturze 10÷30°C; pomieszczeń tych nie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

należy przewietrzać zbyt intensywnie;

– powinny być chronione przed działaniem silnego światła, które przyspiesza proces

starzenia się gumy (uszczelki, przewody elastyczne);

– półki, zaopatrzone w przegrody odpowiadające rozmiarem przechowywanych urządzeń,

powinny być oddalone od ścian zewnętrznych, od podłogi i sufitu o 0,5 do 0,75 m oraz od
przewodów grzejnych o około 2 m.
Z urządzeniami hydraulicznymi nie wolno przechowywać w jednym pomieszczeniu

materiałów higroskopijnych (wilgoć) oraz kwasów, soli i amoniaku (korozja), a zwłaszcza
napełnionych akumulatorów elektrycznych.

Przygotowanie urządzeń hydraulicznych do transportu polega na odpowiednim

opakowaniu zabezpieczającym przed uszkodzeniem mechanicznym i korozją. Otwory
urządzeń zabezpiecza się za pomocą zaślepek transportowych, zdejmując je bezpośrednio
przed montażem.

Specjalnego przygotowania wymagają siłowniki przeznaczone do pracy z zastosowaniem

niskoprocentowej emulsji olejowo-wodnej, a przeznaczone do transportu w okresie, gdy
temperatura otoczenia może osiągać wartości ujemne. Takie siłowniki wypełnia się przed
transportem olejem o niskiej temperaturze krzepnięcia.

Do najważniejszych czynników, jakie mają zasadniczy wpływ na niezawodność i trwałość

urządzeń hydraulicznych, należą temperatura, wilgotność, czystość otoczenia i drgania
mechaniczne.

Urządzenia hydrauliczne maszyn górniczych znajdują się często w jednym wspólnym

kadłubie z przekładniami mechanicznymi dużych mocy, co powoduje dodatkowe ogrzewanie
oleju  pracującego  w  obiegu  hydraulicznym.  W  takich  przypadkach  nieodzowna  jest  częsta
kontrola  temperatury  układu  hydraulicznego.  Na  podwyższenie  temperatury  ma  szczególnie
duży wpływ częsta  i długa praca  zaworów bezpieczeństwa. Temperatura cieczy roboczej  nie
powinna przekraczać 60°C.

Zbyt niska temperatura ma również ujemny wpływ na pracę elementów hydraulicznych ze

względu na zbyt niską lepkość cieczy roboczej (większe opory przepływu, kawitacja). Jeżeli
temperatura otoczenia jest niższa niż 10 do 15°C, to należy na pewien okres włączyć układ
hydrauliczny bez obciążenia, aż temperatura oleju osiągnie wartość ok. 30 do 40°C.

Wilgotność powietrza w podziemiach kopalń jest często wysoka, co przyspiesza korozję

stalowych elementów hydraulicznych. Należy zatem zwracać uwagę na stan antykorozyjnych
pokryć metalicznych, chemicznych lub lakierniczych i usuwać uszkodzenia.

Zapylenie atmosfery kopalnianej lub pokrycie maszyn górniczych z urządzeniami

hydraulicznymi miałem węglowym lub kamiennym sprzyja zanieczyszczeniu układu
hydraulicznego. Jeżeli urządzenia hydrauliczne znajdują się wewnątrz zamkniętego kadłuba,
to należy zwracać uwagę na dokładność zamknięcia kadłuba i jakość uszczelek jego pokryw.

Pokrywy z cieczą roboczą otwiera się po uprzednim ich oczyszczeniu, a w szczególnych

przypadkach - gdy zachodzi możliwość opadania skały ze stropu - po uprzednim
rozwieszeniu płóciennego baldachimu nad zbiornikiem.

Drgania mechaniczne urządzeń hydraulicznych spowodowane drganiami maszyn

górniczych, w których urządzenia te są zainstalowane, powodują przeciążenia elementów
i urządzeń. Są one szkodliwe zwłaszcza wówczas, gdy występuje rezonans drgań
wymuszonych i drgań własnych poszczególnych elementów hydraulicznych. Wynikiem drgań
jest zmniejszenie trwałości oraz rozmaite uszkodzenia, jak np. pękanie przewodów stalowych,
rozluźnienie lub zniszczenie złącz itp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Naprawa i konserwacja

Do najczęściej występujących uszkodzeń i nieprawidłowości pracy elementu urządzenia

lub całego układu hydraulicznego należą:
– nie działanie pompy mimo włączenia silnika elektrycznego; spowodowane to może być

nieprawidłowym przyłączeniem silnika lub zbyt małą jego mocą, zbyt małym napięciem,
uszkodzeniem sprzęgła łączącego silnik z pompą, uszkodzeniem pompy lub bardzo
dużym jej zanieczyszczeniem;

– zbyt hałaśliwa praca pompy, czego przyczyną mogą być nadmierne opory w kanałach

ssawnych (dźwięk wysoki) lub zapowietrzenie układu (występuje zmiana barwy oleju na
mleczną) albo też kawitacja w kanałach ssawnych pompy;

– nie działanie siłowników lub silnika obrotowego mimo pracującej pompy; przyczyną tego

może być zbyt mała wydajność pompy przy odpowiednio dużym ciśnieniu, otwierający
się przy zbyt niskim ciśnieniu zawór bezpieczeństwa lub przelewowy albo też
pozostawianie go w położeniu otwartym, usterki w przewodzie tłocznym lub w obwodzie
sterowniczym;

– zbyt powolny ruch siłowników lub silnika obrotowego, czego przyczyną może być zbyt

mała wydajność pompy spowodowana przeciekami lub wyciekami (zużycie pompy,
uszkodzenie uszczelek), jak też nieszczelność układu hydraulicznego;

– otwieranie się zaworu bezpieczeństwa lub przelewowego z chwilą włączenia odbiornika;

powodem może być przeciążenie układu hydraulicznego, uszkodzenie odbiornika
(zagniecenie cylindra siłownika, zgięcie tłoczyska) lub nieodpowiednie nastawienie
zaworu;

– wycieki cieczy roboczej z układu, spowodowane zwykle uszkodzeniem elementu

hydraulicznego, a zwłaszcza uszczelek, lub nieprawidłowym montażem.

Napraw elementów i urządzeń hydraulicznych dokonuje się w przodku, w warsztacie

kopalnianym, w wyspecjalizowanym zakładzie naprawczym lub u producenta.

W przodku wykonuje się jedynie naprawy proste polegające głównie na wymianie łatwo

dostępnego elementu. W warsztatach kopalnianych wykonuje się takie naprawy, jak wymiana
uszczelek, usuwanie drobnych uszkodzeń metodami ślusarskimi, uzupełniania elementów
złącznych, wymiana podzespołów i zespołów itp. Wszystkie większe naprawy wykonuje się
w wyspecjalizowanym zakładzie naprawczym.

Po zidentyfikowaniu uszkodzenia zespół rozbiera się, czyści, wymienia części na nowe

lub regeneruje oraz wykonuje niezbędne operacje, jak docieranie, uszczelnianie itp. Po
naprawie przeprowadza się regulację urządzenia i poddaje badaniu.

Jeżeli usuwa się niedomagania urządzeń elektrohydraulicznych, jak np. rozdzielaczy

sterowanych elektromagnetycznie, to w pierwszej kolejności sprawdza się układ elektryczny.

Bieżąca konserwacja urządzeń hydraulicznych obejmuje przeprowadzenie okresowych

przeglądów, uzupełnianie lub wymianę cieczy roboczej, czyszczenie lub wymianę filtrów
oraz czyszczenie zbiorników cieczy.

Przegląd układu hydraulicznego polega na sprawdzeniu uszczelnień i oględzinach

zewnętrznych  elementów,  a  zwłaszcza  złącz  i  przewodów  elastycznych  oraz  mocowań
urządzeń  hydraulicznych  do  maszyny  górniczej.  Zbiornik  oleju  czyści  się  po  uprzednim
podgrzaniu  oleju  i  spuszczeniu  go  przez  spustowy  otwór.  Pozostałości  oleju  w  przewodach
usuwa  się  po  poluzowaniu  złącz.  Zbiornik  myje  się  czystą  naftą  i  czyści  pędzlami
z niełamliwego  włosia.  Ciecz  roboczą  wlewa  się  przez  filtr  wlewowy.  Po  napełnieniu
zbiornika  do  głównego  poziomu  uruchamia  się  pompę  na  biegu  jałowym  (2  minuty),
a następnie  odpowietrza  cały  układ  hydrauliczny.  Istotną  czynnością  konserwacji  jest
czyszczenie filtrów, które należy wykonywać nie rzadziej niż to zaleca wytwórca.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zagrożenia pożarowe

Stosowanie w podziemiach kopalń napędów hydraulicznych, w których cieczą roboczą

jest  olej  mineralny,  może  stanowić  zagrożenie  pożarowe  wytworzone  wyciekami  oleju,
zwłaszcza  znajdującego  się  pod  wysokim  ciśnieniem.  Olej  taki  wydostając  się  na  zewnątrz
tworzy  mgłę,  szczególnie  podatną  na  łatwe  i  gwałtowne  zapalenie,  zainicjowane  przez
jakiekolwiek źródło ciepła o temperaturze powyżej 300°C. Mgła olejowa unoszona przez prąd
powietrza może spowodować szybkie rozprzestrzenianie pożaru trudnego do ugaszenia.

Niebezpieczne są również bezciśnieniowe wycieki oleju i rozlanie go na spąg, co zdarza

się zwłaszcza podczas transportu urządzeń napełnionych olejem, wymiany oleju
w zbiornikach lub uzupełniania. Olej zmieszany z miałem i pyłem węglowym może zapalić
się w razie np. zetknięcia się z rozpryskami spawalniczymi.

Spalaniu oleju, wskutek jego wyższego ciepła spalania niż węgla, towarzyszy wysoka

temperatura, wytwarzanie dużych ilości czarnych gęstych dymów utrudniających gaszenie
oraz niedobór tlenu w atmosferze, co powoduje, że pochłaniacze ucieczkowe stają się
bezużyteczne.

Spalanie oleju przebiega w jego fazie gazowej, w związku z czym o zagrożeniu

pożarowym, jakie stwarza olej, decydują temperatura oleju i prężność jego par. Z olejów
stosowanych w napędach hydraulicznych maszyn górniczych największą prężność par ma
Hydrol 10 i Hydrol 20, a z innych olejów - oleje maszynowe i transformatorowe.

Zagrożeniu pożarowemu przeciwdziała się przez:

– stosowanie niskoprocentowej emulsji olejowo-wodnej lub cieczy trudnopalnej zamiast

oleju mineralnego,

– stosowanie małej ilości oleju w układzie hydraulicznym, co osiąga się często przez

budowanie układów z obiegiem zamkniętym cieczy roboczej,

– należytą konserwację, przeglądy i naprawy polegające m.in. na usuwaniu przyczyn

powstawania wycieków,

– należytą obsługę urządzeń hydraulicznych przy transporcie, uzupełnianiu i wymianie

oleju,

– zachowanie środków ostrożności przy posługiwaniu się wszelkimi źródłami ciepła,

zwłaszcza o wysokiej temperaturze,

– zachowanie czystości i porządku w miejscach, w których znajdują się urządzenia

hydrauliczne, a zwłaszcza zbiorniki z dużą ilością oleju, i wyposażenie tych miejsc
w odpowiedni sprzęt gaśniczy.
Duże zagrożenie stwarza prowadzenie robót spawalniczych w pobliżu zbiorników

z olejem  lub  hydraulicznych  przewodów  elastycznych.  W  przypadku  zetknięcia  się  niezbyt
dobrze  izolowanego  przewodu  spawalniczego  ze  splotem  stalowym  przewodów  lub
z metalowymi  elementami  instalacji  hydraulicznej  może  nastąpić  przepływ  prądu
elektrycznego  przez  urządzenia  hydrauliczne  i  powstanie  wysokiej  temperatury.  Roboty
spawalnicze muszą być prowadzone zgodnie z obowiązującymi w tym zakresie przepisami.

Do gaszenia pożarów spowodowanych zapaleniem się oleju mineralnego stosuje się:

–  gaśnice pianowe lub śniegowe,
–  proszki gaśnicze podawane z gaśnic lub specjalnych agregatów,
–  ciecz, np. halon BCF (dwuflorobromochlorometan o temperaturze wrzenia - 4°C),
–  pył kamienny.

Działanie piany gaśnic pianowych polega na odcięciu dopływu powietrza od palącego się

oleju oraz ochładzaniu oleju dzięki zawartej w niej wodzie. Gaśnice śniegowe zawierają
sprężony dwutlenek węgla, który przy gaszeniu pożaru wypiera tlen z atmosfery otaczającej
miejsce pożaru. Przy zawartości tlenu poniżej 14% spalanie oleju ustaje.

Sposób stosowania środków gaśniczych do gaszenia pożarów określają specjalne przepisy

i instrukcje.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1.  Co to jest napęd elektropneumatyczny i gdzie go stosujemy?
2.  Co to jest napęd elektrohydrauliczny i gdzie go stosujemy?
3.  Jaki mechanizm w wiertnicach napędza się hydraulicznie?
4.  Jakie mechanizmy napędza się hydraulicznie w ładowarce bocznie sypiącej?
5.  Jakie mechanizmy napędza się hydraulicznie w ładowarce do pobierki spągu NIWKA?
6.  W jakim celu zastosowano układ hydrauliczny w kombajnie chodnikowym?
7.  W jakim celu zastosowano układ hydrauliczny w kombajnie ścianowym?
8.  Jak dzielimy stojaki indywidualne hydrauliczne?
9.  Jak zbudowany jest układ hydrauliczny sekcji obudowy zmechanizowanej?
10.  Jakie są rodzaje sterowania obudowami zmechanizowanym?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie przedstawionych na filmach opisów awarii, które wystąpiły podczas

eksploatacji maszyn i urządzeń górniczych rozpoznaj jaki element układu hydraulicznego
mógł spowodować daną awarię. Diagnozę skonsultuj z nauczycielem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy wraz z potrzebnymi przyborami,
2)  dokładnie wysłuchać opisu awarii przedstawianych przez wykwalifikowaną obsługę,
3)  spróbować rozpoznać rodzaj awarii i skonsultować diagnozę z nauczycielem,
4)  przeanalizować co mogło spowodować daną awarię,
5)  przedstawić  swoje  wnioski  na  forum  grupy  i  zaproponować  środki  mające  na  celu

zapobieganie podobnym awariom.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, przybory do pisania,

−

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne,

−

dokumentacje techniczno-ruchowe maszyn i urządzeń górniczych,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Narysuj, rozpoznane podczas projekcji filmów, przeźroczy i foliogramów, schematy

układów hydraulicznych i pneumatycznych stosowanych w maszynach górniczych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy wraz z potrzebnymi przyborami,
2)  rozpoznać pokazywane schematy układów,
3)  odszukać  w  Poradniku,  materiałach  dydaktycznych  odpowiednie  schematy  pokazane

schematy,

4) przeanalizować zasadę działania układów hydraulicznych przedstawionych na

schematach,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) narysować wskazane schematy,
6) opisać budowę i zasadę działania danego układu hydraulicznego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, przybory do pisania i rysowania,

−

Poradnik dla ucznia, materiały dydaktyczne,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) omówić zasadę działania młotka pneumatycznego?



2) omówić układ hydrauliczny wiertnicy MDR-06e?



3) omówić układ hydrauliczny ładowarki bocznie sypiącej?



4) omówić układ hydrauliczny ładowarki do pobierki spągu?



5) omówić układ hydrauliczny zespołu wrębiająco-ładującego?



6) omówić układ hydrauliczny kombajnu chodnikowego?



7) omówić układ hydrauliczny ciągnika kombajnu ścianowego?



8) omówić układ hydrauliczny sekcji obudowy zmechanizowanej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  20  zadań  wielokrotnego  wyboru  o  różnym  stopniu  trudności.  Tylko  jedna

odpowiedź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi.

Prawidłową odpowiedź zaznacz X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź
zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową),

6. Test składa się z dwóch części o różnym stopniu trudności: I część – poziom

podstawowy, II część – poziom ponadpodstawowy.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą
przysporzyć Ci zadania: 16 – 20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe.
Przeznacz na ich rozwiązanie więcej czasu.

9. Na rozwiązanie testu masz 60 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Pompa wyporowa to element

a) przetwarzający różne postacie energii na energię cieczy.
b) sterujący.
c) przetwarzający energię cieczy na energię mechaniczną.
d) przewodzący i gromadzący ciecz.

2. Silnik hydrauliczny to element

a) przetwarzający różne postacie energii na energię cieczy.

b) sterujący.
c) przetwarzający energię cieczy na energię mechaniczną.
d) przewodzący i gromadzący ciecz.

3. Zawór hydrauliczny to element

a)  przetwarzający różne postacie energii na energię cieczy.
b)  sterujący.
c)  przetwarzający energię cieczy na energię mechaniczną.
d)  przewodzący i gromadzący ciecz.

4. Symbol graficzny przedstawiony na rysunku to

a)  pompa o stałej wydajności.
b)  pompa o regulowanej wydajności.
c)  silnik hydrauliczny o jednym kierunku obrotów.
d)  silnikopompa.

5. Na rysunku przedstawiono symbol graficzny zaworu

a)  odcinającego.
b)  zwrotnego.
c)  przelewowego.
d)  bezpieczeństwa.

6. Na rysunku przedstawiono symbol graficzny

a)  sprężarki.
b)  silnika pneumatycznego.
c)  smarownicy.
d)  odwadniacza.

7. Na rysunku przedstawiono symbol graficzny

a)  sprężarki.
b)  silnika pneumatycznego.
c)  smarownicy.
d)  odwadniacza.

8. Symbolem literowym HFC określa się

a)  emulsję olejowo-wodną.
b)  ciecz trudno palną będącą roztworem wodnym.
c)  ciecz trudno palną na bazie estrów.
d)  olej mineralny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Na rysunku przedstawiono schemat

a)  zaworu dławiącego.
b)  rozdzielacza.
c)  pompy ręcznej.
d)  zaworu odcinającego.

10. Na rysunku przedstawiono schemat siłownika

a)  dwustronnego działania.
b)  jednostronnego działania - pchającego.
c)  nurnikowego.
d)  teleskopowego.

11. Na rysunku przedstawiono schemat siłownika

a)  dwustronnego działania.
b)  jednostronnego działania - pchającego.
c)  jednostronnego działania - ciągnącego.
d)  teleskopowego.

12. Zawór zwrotny jest to element obiegu hydraulicznego

a)  zezwalający na jeden kierunek przepływu cieczy.
b)  zezwalający na dwa kierunki przepływu.
c)  nieprzepuszczający cieczy.
d)  sterujący ciśnieniem cieczy.

13. Na rysunku przedstawiono schemat

a)  rozdzielacza zaworowego.
b)  rozdzielacza suwakowego.
c)  siłownika.
d)  pompy ręcznej.

14. Na rysunku przedstawiono schemat

a)  rozdzielacza zaworowego.
b)  rozdzielacza obrotowego.
c)  siłownika.
d)  pompy ręcznej.

15. Ciężki młot Kruppa napędzany jest energią

a)  pneumatyczną.
b)  hydrauliczna.
c)  elektropneumatyczną.
d)  elektrohydrauliczną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Na zamieszczonym rysunku przedstawiono schemat

a)  silnika pneumatycznego.
b)  akumulatora.
c)  filtru.
d)  siłownika membranowego.

17. Zaworem sterującym kierunkiem przepływu jest

a)  rozdzielacz.
b)  zawór bezpieczeństwa.
c)  zawór przelewowy.
d)  regulator przepływu.

18. Zaworem sterującym ciśnieniem jest

a)  rozdzielacz.
b)  zawór dławiący.
c)  zawór przelewowy.
d)  regulator przepływu.

19. Zaworem sterującym natężeniem przepływu jest

a)  rozdzielacz.
b)  zawór bezpieczeństwa.
c)  zawór przelewowy.
d)  regulator przepływu.

20. Na schemacie przestawiono układ hydrauliczny

a) ciągnika kombajnu.
b) podnoszenia ramienia organu

urabiającego.

c) napędu gąsienicy ładowarki.
d) wiertnicy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………………………………

Użytkowanie urządzeń pneumatycznych i hydraulicznych stosowanych
w górnictwie podziemnym

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1.  Antoniak J.: Maszyny górnicze. Cz.II. Wydawnictwo „Śląsk”. K-ce 1980
2.  Broen A.: Górnicze ładowarki chodnikowe. Wydawnictwo „Śląsk”. K-ce 1976
3.  Broen A.: Kombajny chodnikowe. Śląskie Wydawnictwo Techniczne. K-ce 1993
4.  Czasopisma:  Wiadomości  Górnicze,  Przegląd  Górniczy,  Bezpieczeństwo  Pracy

i Ochrony Środowiska w Górnictwie, Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa.

5. http://images.google.pl/imghp.
6. Jaszczuk M.: Ścianowe systemy mechanizacyjne. Wydawnictwo Naukowe „Śląsk”.

K-ce 2007

7. Katalogi firmowe maszyn i urządzeń do urabiania.
8. Korecki Z.: Napędy i sterowanie hydrauliczne maszyn górniczych. Śląskie Wydawnictwo

Techniczne. K-ce 1993

9. Mały poradnik mechanika. Praca zbiorowa. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne.

Warszawa 1994

10. Opolski T, Antoniak J., Rynik J.: Maszyny do urabiania i ładowania w kopalniach

podziemnych T.1,2,3. Wydawnictwa uczelniane. Lublin 1980

11. Poradnik górnika. Praca zbiorowa. Wydawnictwo „Śląsk”. K-ce 1982
12. Warachim W., Maciejczyk J.: Ścianowe kombajny węglowe. Śląskie Wydawnictwo

Techniczne. K-ce 1993

13. Węsierski Ł.: Elementy i układy pneumatyczne. Akademia Górniczo-Hutnicza. Skrypty

uczelniane nr 827

14. Węsierski Ł.: Podstawy pneumatyki. Akademia Górniczo-Hutnicza. Skrypty uczelniane

nr 1220