ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КОМБАЙНА ШАХТНОГО ПРОХОДЧЕСКОГО Российский патент 2008 года по МПК E21C31/00 

Изобретение относится к гидравлическому оборудованию шахтных проходческих комбайнов для управления его подвижными узлами при проведении горных выработок при подземной разработке полезных ископаемых.

Известна гидравлическая система проходческого комбайна, включающая маслостанцию и маслобак, соединенные с регуляторами и распределителями потоков в гидродвигатели гусеничных тележек и гидроцилиндры управления исполнительными органами, распорами комбайна в горизонтальной плоскости, буровой установкой [1].

К недостаткам такой гидравлической системы проходческого комбайна относится то, что управление гусеницами комбайна в полуавтоматическом режиме осуществляется двумя неискробезопасными электромагнитными распределителями. Это влечет за собой применение аппаратуры блокировок включений левой или правой гусеничных тележек, что значительно усложняет электрическую схему. Управление гусеницами комбайна в ручном и полуавтоматическом режиме осуществляется ручками распределителей, конструкция которых не предназначена для управления ими электроуправляемыми распределителями, в результате чего возникает утечка масла по валикам ручек управления. Использование шестеренных насосов приводит к подаче постоянно повышенного объема масла на гидромотор редуктора хода тележки, тем самым снижается КПД и увеличивается нагрев масла в гидросистеме. Усложнением схемы гидравлической является использование дополнительной насосной установки, расположенной на маслобаке комбайна, а также гидрозамков, размещенных на корпусе комбайна. Это создает неудобство при работе и усложняет разводку трубопроводов. Снижением надежности гидросистемы является отсутствие очистки масла. Неудобство эксплуатации гидросистемы комбайна обусловлено применением резьбовых соединений в трубопроводах, что увеличивает время монтажа и ремонта гидросистемы.

Технической задачей изобретения является упрощение системы разводки трубопроводов гидросистемы комбайна, позволяющей осуществить более свободный доступ к узлам и элементам комбайна при монтаже и эксплуатации, возможность управления обеими гусеничными тележками в ручном и полуавтоматическом режимах, повышение КПД и надежности гидравлической системы управления комбайном, уменьшение объемов слива потоков масла в маслобак под давлением, снижение температуры масла в гидросистеме и температуры вокруг комбайна, очистка всего объема масла, улучшение условий работы обслуживающего персонала, снижение расхода потребляемой электроэнергии.

Технический результат достигается тем, что гидравлическая система комбайна шахтного проходческого, включающая маслостанцию и маслобак, соединенные трубопроводами с регуляторами и распределителями потоков в гидродвигатели гусеничных тележек и гидроцилиндры управления исполнительными органами, распорами комбайна в горизонтальной плоскости и буровой установкой, отличается тем, что маслостанция комбайна оборудована двумя аксиально-поршневыми насосами переменной производительности и одним сдвоенным шестеренным, в гидравлическую систему включен один взрывоискробезопасный электрогидроуправляемый распределитель, позволяющий осуществлять управление комбайном в полуавтоматическом режиме одновременно двумя сблокированными гидродвигателями и раздельно в ручном режиме, а в гидравлической системе управления исполнительными органами, конвейером, подгребающими щитками, распорами комбайна в горизонтальной плоскости, буровой установкой, при переключении скоростей хода применен распределительный блок с гидрораспределителями, имеющими вмонтированные гидрозамки, а маслобак оборудован сливным фильтром, при этом соединение трубопроводов выполнено в виде штек «О».

На чертеже изображена гидравлическая система комбайна шахтного проходческого.

Гидравлическая система комбайна шахтного проходческого включает маслостанцию 1, соединенную трубопроводами с регуляторами, распределителями потоков, гидродвигателями, гидроцилиндрами и с маслобаком 2.

Маслостанция 1 оборудована двумя аксиально-поршневыми насосами 3 и 4 переменной производительности и одним сдвоенным шестеренным насосом 5. На сливе в маслобак 2 имеется сливной фильтр 6.

Аксиально-поршневые насосы 3 и 4 соединены трубопроводами с двигателями 7 и гидроцилиндрами 8 тормозов гусеничных тележек через регуляторы потока 9, предохранительные клапаны 10 и распределители потоков 11.

Малая секция сдвоенного шестеренного насоса 5 через распределитель 12 соединена с гидропультом 13, в состав которого входят распределители 14-16, которыми осуществляют управление распределителями потоков 11 на правую и левую гусеничные тележки в ручном режиме. Эта же секция насоса 5 через распределитель 17 соединена трубопроводом с поршневой полостью гидроцилиндра 18 подачи буровой штанги на забой и через клапан «ИЛИ» 19 и распределитель 20 с гидродвигателем 21. Штоковая полость гидроцилиндра 18 соединена с дросселем 22. Гидродвигатель 21 снабжен предохранительным клапаном 23.

Большая секция насоса 5 соединена посредством трубопровода с гидроблоком 24, имеющим вмонтированные гидрозамки, с гидроцилиндрами 25 управления исполнительным органом, гидроцилиндрами 26 и 27 передних и задних распоров комбайна в горизонтальной плоскости, гидроцилиндрами 28 управления подгребающих щитков, гидроцилиндрами 29 переключения скоростей хода комбайна, гидроцилиндрами 30 управления конвейером. Разгрузочный канал блока 24 трубопроводом соединен с распределителем 20. Блок 24 имеет свой предохранительный клапан 33, настроенный на давление 10 МПа.

Поршневые полости гидроцилиндров 28 связаны каждый с отдельным предохранительным клапаном 31, настроенным на давление 9 МПа. Предохранительный клапан 32 настроен на давление 2 МПа, соответствующее давлению в малой секции насоса 5 и в цепях распределителя 12 для блока 13 и распределителя 17 управления подачей буровой штанги.

Соединение всех трубопроводов выполнено в виде штек «О».

Гидравлическая система комбайна шахтного проходческого работает следующим образом.

Рабочая жидкость - масло - заливается в маслобак 2. Из маслобака 2 по трубопроводам через кран масло поступает к насосам 3, 4 и 5 маслостанции 1. Насосы 3 и 4 имеют переменную производительность и предназначены для питания гидродвигателей 7 гусеничных тележек. К насосам 3 и 4 рабочая жидкость поступает по трубопроводам из маслобака 2.

От насосов 3 и 4 поток масла подводится к распределителям 11. При их нейтральном положении масло сливается через фильтр 6 в маслобак 2.

Применение аксиально-поршневых насосов 3 и 4 переменной производительности позволяет управлять гусеничным ходом комбайна в режимах проходки и отгона с максимальным КПД без сливов больших объемов масла под давлением в маслобак 2, что позволяет снизить температуру масла в системе и уменьшить расход потребляемой электроэнергии. Использование сливного фильтра 6 позволяет осуществлять очистку всего объема масла гидросистемы при эксплуатации гидрооборудования, что повышает долговечность и надежность работы комбайна.

Сдвоенный насос 5 своей малой секцией создает потоки для цепей управления распределителей 12 и 17, гидропульта 13 и гидроцилиндра 18, а большая секция питает гидроцилиндры 25 исполнительных органов, 30 - конвейера, 28 - подгребающих щитков, 26 и 27 - распоров комбайна в горизонтальной плоскости, 29 - переключения скоростей хода комбайна.

Распределители 11 в ручном режиме управления включаются в работу распределителями 14 и 15, к которым от малой секции насоса 5 подается масло под давлением через электроуправляемый распределитель 12. При нейтральном положении ручек распределителей 14 и 15 масло по трубопроводу сольется через фильтр 6 в маслобак 2. Включением ручек распределителей 14 и 15 включаются распределители 11 и масло от насосов 3 и 4 под давлением поступит к гидродвигателям 7 и гидроцилиндрам 8 тормозов, в результате чего произойдет растормаживание и от гидродвигателей 7 вращение будет передаваться редуктору хода комбайна, а от него звездочкам левой и правой гусеничных тележек. Этим обеспечится передвижение комбайна вперед с рабочей и маневровой скоростями. Распределитель 16 управляет производительностью насосов 3 и 4. При нейтральном положении ручки распределителя 16 насосы 3 и 4 работают с минимальной производительностью. При смещении ручки распределителя 16 на себя и переключении гидроцилиндров 29 насосы 3 и 4 начинают работать с максимальной производительностью, обеспечивая маневровое движение комбайна в выработке. Таким образом, применение блока распределителей 13 позволяет осуществлять все операции по управлению обеими гусеничными тележками комбайна в ручном режиме управления (зарубка, маневры при зарубках и отгонах комбайна в выработках), а также осуществлять проходку в полуавтоматическом режиме управления при переключении электроуправляемого распределителя 12. Применение электроуправляемого распределителя 12 позволяет осуществлять подачу потока масла через распределители 11, избегая течей масла по валикам ручек управления, что наблюдалось в прежней гидросистеме.

Между насосами 3 и 4 и распределителями 11 установлены предохранительные клапаны 10, а также регуляторы потока 9, предназначенные для выравнивания скоростей перемещения гусеничных тележек и для уменьшения их скорости при рабочем ходе комбайна. Скорости подачи комбайна на забой регулируют, изменяя расход масла в единицу времени, подаваемого к гидродвигателям 7 гусеничных тележек, путем изменения производительности насосов 3 и 4 распределителем 16 и регулирования потоков распределителями 11 и регуляторами 9. При управлении распределителями 11 вручную с помощью рукояток распределителей 14-16, можно остановить одну или обе гусеничные тележки и плавно набрать необходимую скорость движения комбайна, что необходимо при зарубках.

От большой секции насоса 5 маслостанции 1 масло поступает к гидроблоку 24 и от него через разгрузочный канал к гидроблоку 20. При нейтральном положении ручек распределителей гидроблока 24 масло по трубопроводу сливной секции через распределитель 20 сливается под нулевым давлением через фильтр 6 в маслобак 2. Распределитель 20 управляется электроуправляемым распределителем 17 с подводом масла от малой секции насоса 5 маслостанции 1. При включении электромагнита распределителя 17 масло от малой секции насоса 5 через распределитель 17 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 18 подачи буровой штанги и в цепь управления распределителя 20. Через включившийся распределитель 20 поток масла от большой секции насоса 5 направляется к гидродвигателю 21. Происходят одновременная подача на забой и вращательное движение буровой штанги. Вытесняемое из штоковой полости гидроцилиндра 26 масло проходит через дроссель 22, которым регулируют скорость подачи буровой штанги на забой. При заедании сверла в кровле выработки возникает повышенное давление со стороны гидродвигателя 21. При этом на клапане давления 23 сдвинется золотник и часть масла, подаваемая от малой секции насоса 5, из поршневой полости гидроцилиндра 18 сольется в сливную линию гидродвигателя 21. Скорость подачи буровой штанги на забой снизится. При включении другого электромагнита в распределителе 20 масло от насоса 5 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 18 и возвращает буровую штангу в исходное положение (сверло опускается), удерживая золотник 20 через клапан «ИЛИ» 19 в первоначальном положении включения.

Гидроблок 24 имеет двенадцать золотниковых секций. Каждая секция имеет свой индивидуальный гидрозамок двойного действия, управляемый гидравлически своим золотником, что обеспечивает промежуточное положение любого управляемого золотником гидроцилиндра в заданном ему положении, при отсутствии воздействия на ручки золотника. Блок 24 имеет свой предохранительный клапан 33, настроенный на давление 10 МПа.

Первая ручка золотника блока 24, считая слева направо, управляет гидроцилиндрами 25 управления исполнительным органом. Вторая и третья ручки блока 24 управляют гидроцилиндрами 26 - распоры передние. Четвертая, пятая и шестая ручки управляют цилиндрами 28 - соответственно, левым, правым и средним подгребающими щитками. Поршневые полости гидроцилиндров 28 связаны каждый со своим предохранительным клапаном 31, настроенным на давление 9 МПа и предназначенным для защиты подгребающих щитков от механических повреждений при опускании исполнительного органа комбайна вниз. Седьмая ручка блока управляет гидроцилинрами 29 - переключения скоростей в редукторах хода комбайна. Восьмая и девятая ручки золотников в блоке 24 управляют соответственно гидроцилиндрами 27 заднего распора комбайна в горизонтальной плоскости. Десятая ручка золотника блока 24 управляет гидроцилиндрами 30 складывания задней секции конвейера комбайна. Одиннадцатая и двенадцатая ручки золотников блока 24 предназначены для управления гидроцилиндрами бункера-перегружателя. Предохранительный клапан 32 в блоке 24 настроен на давление 2 МПа, соответствующее давлению малой секции насоса 5, и служит для поддержания давления в цепях электроуправляемых золотников 17 и 20 и управления буровой установкой.

Соединение трубопроводов штек «О» позволит ускорить монтаж, демонтаж и ремонт гидрооборудования.

Таким образом, предлагаемая гидравлическая система комбайна шахтного проходческого позволяет управлять подвижными частями комбайна в пусконалодочном режиме работ ручного управления и в автоматическом режиме одним электроуправляемым распределителем.

Литература

1. Эксплуатация проходческого комбайна ПК-8М / К.А.Лоханин, В.Ф.Грибов, В.И.Тесленко и др.; изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Недра, 1978. - С.73-78.

Изобретение относится к гидравлическому оборудованию шахтных проходческих комбайнов для управления его подвижными узлами при проведении горных выработок при подземной разработке полезных ископаемых. Технический результат - упрощение системы разводки трубопроводов гидросистемы комбайна, повышение КПД и надежности гидравлической системы управления комбайном, уменьшение объемов слива потоков масла в маслобак под давлением, снижение температуры масла в гидросистеме и температуры вокруг комбайна, очистка всего объема масла, улучшение условий работы обслуживающего персонала, снижение расхода потребляемой электроэнергии. Гидравлическая система комбайна шахтного проходческого включает маслостанцию и маслобак, соединенные трубопроводами с регуляторами и распределителями потоков в гидродвигатели гусеничных тележек и гидроцилиндры управления исполнительными органами, распорами комбайна в горизонтальной плоскости и буровой установкой. Маслостация комбайна оборудована двумя аксиально-поршневыми насосами переменной производительности и одним сдвоенным шестеренным. В гидравлическую систему включен один взрывоискробезопасный электрогидроуправляемый распределитель, позволяющий осуществлять управление комбайном в полуавтоматическом режиме одновременно двумя сблокированными гидродвигателями и раздельно в ручном режиме, а в гидравлической системе управления исполнительными органами, конвейером, подгребающими щитками, распорами комбайна в горизонтальной плоскости, буровой установкой, при переключении скоростей хода применен распределительный блок с гидрораспределителями, имеющими вмонтированные гидрозамки, а маслобак оборудован сливным фильтром, при этом соединение трубопроводов выполнено в виде штек «О». 1 ил.

Гидравлическая система комбайна шахтного проходческого, включающая маслостанцию и маслобак, соединенные трубопроводами с регуляторами и распределителями потоков в гидродвигатели гусеничных тележек и гидроцилиндры управления исполнительными органами, распорами комбайна в горизонтальной плоскости и буровой установкой, отличающаяся тем, что маслостанция комбайна оборудована двумя аксиально-поршневыми насосами с возможностью регулирования производительности и одним сдвоенным шестеренным, в гидравлическую систему управления гидродвигателями комбайна включен один взрывоискробезопасный электрогидроуправляемый распределитель потоков, в гидравлической системе управления исполнительными органами, конвейером, подгребающими щитками, распорами комбайна в горизонтальной плоскости, буровой установкой, переключением скоростей хода применен один распределительный блок с гидрораспределителями, имеющими вмонтированные гидрозамки, и маслобак оборудован сливным фильтром, при этом соединение трубопроводов выполнено в виде штек «О».