ДВУХПОТОЧНАЯ СИСТЕМА ГИДРОПРИВОДА САМОХОДНОЙ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ Российский патент 1999 года по МПК E21D23/16 

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в средствах управления самоходными гидрофицированными крепями в шахтах угольной и горнодобывающей промышленности.

Известна передвижная механизированная крепь для поддержания кровли в подземных выработках, включающая опорную раму, установленную на гусеницах (см. описание к патенту N 1450755 E 21 D 23/00), в которой воспринимаемые гусеницами нагрузки передаются непосредственно рамой.

Недостатком этой крепи являются большие силы трения, возникающие при скольжении рамы по гусеницам при передвижке, ведущие к активному износу последних и требующие повышения вращательного момента на приводе гусеничного хода.

Известна двухпоточная система механизированной (самоходной) крепи, включающая насосную установку с предохранительными и обратными клапанами, электродвигателем, двумя головными и одним подпиточным насосами, соединенными линиями с гидроблоками, питающими исполнительные органы (см. книгу Хорин В. Н. "Расчет и конструирование механизированных крепей", М., "Недра", 1988, с. 139 - 141, рис. 53) - принято за прототип.

Недостатком указанной системы гидропривода является отсутствие дистанционного управления гусеничным ходом механизированной крепи.

Для безопасности ведения работ в шахтных стесненных условиях самоходные механизированные крепи требуют дистанционного электрического или радиоуправления.

Следовательно, известная система гидропривода не универсальна и не позволяет более полно использовать ее возможности по управлению, что снижает область их применения.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что двухпоточная система гидропривода самоходной механизированной крепи снабжена гидропатронами, взаимодействующими с рамой и подвижными тележками и соединенными через обратные клапаны посредством гидрозамка со штоковыми полостями гидростоек. Кроме того, она снабжена гидромоторами и блоками обратных клапанов, входа которых подсоединены параллельно с напорными гидролиниями гидромоторов хода, а объединенные выходы с гидропатронами, гидростопорами и напорным подводом управляемого распределителя гидромотора намотки кабеля, причем управляемые распределители хода и гидромотора намотки кабеля электрически сблокированы.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым результатом заключается в следующем: взаимодействие гидропатронов с рамой и подвижными тележками автоматически обеспечивает ликвидацию контакта катков подвижных тележек с гусеницами при распоре крепи; соединение гидропатронов со штоковыми полостями гидростоек, снабжение системы гидропривода самоходной крепи блоками обратных клапанов, электрическая сблокировка управляемых распределителей хода и гидромотора намотки кабеля позволяет заменить ручное управление гусеничным ходом на автоматическое.

Технический результат предложенного решения выражается в следующем: а) повышается надежность и долговечность крепи при ее работе путем восприятия условий распора жесткой рамой и гусеницами; б) снижается удельное давление на почвы; в) обеспечивается автоматическое передвижение крепи.

На чертеже представлена принципиальная схема гидропривода самоходной механизированной крепи. Двухпоточная система гидропривода состоит из двигателя 1, насосов 2 и 3, каждый питающий свою группу управляемых распределителей 4, 5, 6 и 7, 8. Питание напорного подвода 9 управляемого распределителя 10, гидропатронов 11, 12, 13, 14 и гидростопоров 15, 16 обеспечивается автоматически от объединенного выхода 17 блока обратных клапанов 18, 19, исполнительные органы 20 - 27, представляющие собой гидростойки 20, 21, 22, 23, гидромоторы хода 24, 25, гидромотор намотки кабеля 26, гидроцилиндр 27 соответственно подключены через свои управляемые распределители 4, 5, 6, 7, 10 с напорными трубопроводами 30, 31. Для стабильной и надежной работы двухпоточная система гидропривода снабжена обратными клапанами 32, 33, предохранительными гидроклапанами 34, 35, гидродросселем 36 и фильтрами 37, 38. Все элементы гидросистемы соединены соответствующими гидролиниями 39 - 58 между собой и гидробаком 59.

Система гидропривода работает следующим образом.

При включении двигателя 1 насосы 2 и 3 начнут направлять рабочую жидкость к соответствующим напорным трубопроводам 28 и 29. Управляемые распределители 4, 5, 6, 7, 8 находятся в нейтральном положении. Рабочая жидкость от насосов 2 и 3 направляется соответственно по напорным трубопроводам 28 и 29 через управляемые распределители 4, 5, 6 и 7, 8 к сливным трубопроводам 30 и 31 и, пройдя фильтры 37 и 38, сливается в гидробак 59.

При включении любого управляемого распределителя в зависимости от положения его золотника рабочая жидкость поступает из напорного трубопровода по соответствующим каналам гидролиний в одну из полостей исполнительных органов, а из другой - происходит ее слив.

Например, при включении управляемого распределителя 5 его золотник переместится из исходной позиции вправо, рабочая жидкость направляется из напорного трубопровода 28 по гидролиниям 41 и 45 в поршневые полости передних гидростоек 20, 21, а из штоковых полостей их происходит ее вытеснение по гидролиниям 56, 42 и сливному трубопроводу 30 через фильтр 37 в гидробак 59. При включении управляемого распределителя 8 его золотник тоже переместится из исходной позиции вправо, рабочая жидкость направляется из напористого трубопровода по гидролиниям 47 и 57 в поршневые полости задних гидростоек 22 - 23, а из штоковых полостей их происходит вытеснение по гидролиниям 58, 48 и сливному трубопроводу 31 через фильтр 38 в гидробак 59. Так как верхняк самоходной механизированной крепи посредством четырех гидростоек 20, 21, 22, 23 кинематически связан с ее рамой, а подвижные тележки с катками тоже кинематически связаны с рамой посредством четырех гидропатронов 11, 12, 13, 14, то при подаче рабочей жидкости в поршневые полости гидростоек 20, 21, 22, 23 происходит распор крепи, при этом за счет усилий распора из полостей гидропатронов 11, 12, 13, 14 через обратные клапаны 32 и 33 рабочая жидкость одновременно будет вытесняться по гидролиниям 51, 52, 53, 54 совместно со сливом из штоковых полостей через гидрозамки этих гидростоек в гидробак 59, обеспечивая ликвидацию контакта катков подвижных тележек с гусеницами.

Для перемещения крепи сначала необходимо произвести сокращение гидростоек 20, 21, 22, 23 путем подачи рабочей жидкости в их штоковые полости посредством управляемых распределителей 5 и 8, когда их золотники перемещены из исходной позиции влево. Рабочая жидкость направляется из напорных трубопроводов 28 и 29 по гидролиниям 42, 56 и 48, 58 в штоковые полости гидростоек 20, 21, 22, 23, при этом вытеснение ее из поршневых полостей будет происходить через открывшиеся гидрозамки этих гидростоек по гидролиниям 55, 41 и 57, 47 по сливным трубопроводам 30, 31, через фильтры 38, 37 в гидробак 59.

Для непосредственного передвижения механизированной крепи необходимо одновременно произвести включение управляемых распределителей 6, 7, и, когда их золотники переместятся из исходной позиции, например, вправо, рабочая жидкость по напорным трубопроводам 28 и 29 направляется соответственно по гидролиниям 43 и 46 к напорным входам гидромоторов 24 и 25. Так как система гидропривода самоходной механизированной крепи снабжена блоками обратных клапанов 18 и 19, входы которых подсоединены параллельно к напорным гидролиниям 43, 44 и 45, 46 гидромоторов хода 24 и 25, а объединенные выходы их 17 с гидропатронами 11, 12, 13, 14, гидростопорами 15, 16 и напорным подводом 9 управляемого распределителя 10 гидромотором намотки кабеля 26, то автоматически поток рабочей жидкости поступает от объединенного выхода 17 -блока обратных клапанов 18 и 19 одновременно: к гидропатронам 11, 12, 13, 14, которые обеспечат контакт катков подвижных тележек с гусеницами, приподнимут раму с гусениц на величину хода гидропатронов; к гидростопорам 15, 16, которые обеспечат расположение хода крепи; к напорному подводу 9 управляемого распределителя 10, который электрически сблокирован с управляемыми распределителями 6 и 7; что позволяет автоматически обеспечить синхронное управление операциями гидромоторов хода 24, 25 и гидромотора намотки кабеля 26. Так как момент страгивания гидромоторов хода близок к максимальному, то гидропатроны и гидростопоры осуществляют свои функции до того момента, пока крепь начнет передвигаться, поскольку для их срабатывания требуются значительно меньшее давление, чем для пуска гидромоторов хода.

Таким образом, снабжение гидропривода самоходной механизированной крепи блоками обратных клапанов, подсоединенных параллельно с напорными гидролиниями гидромоторов хода, и электрической блокировкой управляемых распределителей хода и гидромотора намотки кабеля позволяет обеспечить ее автоматическое передвижение.

Для осуществления обратного хода механизированной крепью необходимо на управляемых распределителях 6 и 7 произвести реверсивное их включение.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в средствах управления самоходными гидрофицированными крепями в шахтах угольной и горнодобывающей промышленности. Оно направлено на повышение безопасности работ в шахтах. Двухпоточная система гидропривода самоходной механизированной крепи содержит насосную установку с электродвигателем, предохранительными и обратными клапанами, насосами, соединенными линиями с гидроблоками, питающими исполнительные органы, гидропатронами, взаимодействующими с рамой и подвижными тележками. Гидропатроны через обратные клапаны посредством гидрозамков соединены со штоковыми полостями гидростоек. Входы блоков обратных клапанов подсоединены параллельно с напорными гидролиниями гидромоторов хода, а объединенные выходы - с гидропатронами, гидростопорами и напорным подводом управляемого распределителя гидромотором намотки кабеля. Управляемые распределители хода и гидромотора намотки кабеля электрически сблокированы. 1 ил.

Двухпоточная система гидропривода самоходной механизированной крепи, содержащая насосную установку с электродвигателем, предохранительными и обратными клапанами, насосами, соединенными линиями с гидроблоками, питающими исполнительные органы, отличающаяся тем, что она снабжена гидропатронами, взаимодействующими с рамой и подвижными тележками, причем гидропатроны через обратные клапаны посредством гидрозамков соединены со штоковыми полостями гидростоек, кроме того, она снабжена гидромоторами и блоками обратных клапанов, входы которых подсоединены параллельно с напорными гидролиниями гидромоторов хода, а объединенные выходы - с гидропатронами, гидростопорами и напорным подводом управляемого распределителя гидромотором намотки кабеля, причем управляемые распределители хода и гидромотора намотки кабеля электрически сблокированы.