Погрузочная машина Советский патент 1984 года по МПК E21F13/00 

.Изобретение относится к горному делу, в частности к горным ма1иинам предназначенным для уборки горной массы в подземных горных выработках сооружаемых с помощью проходческих щитов. Известно погрузочное устройство проходческого щита, включающее раму, установленную в направляющих конвейера с возможностью перемещения вдоль нето посредством гидродомкратов, и установленные на раме с возможностью сведения и разведения посредством гидроцилиндров нагребающие челюстньЕе лапы. Энергообеспечение гидродомкратов и гидроцилиндров обеспечивается маслостанцией горной машины jj . Недостатком этого устройства является то, что при наличии большого количества породы челюстные лапы при закрытии захватывают объем породы, превышающий объем между сомкнутыми челюстными лапами, в результате чего резко увеличивается сопротивление закрытию лап, которые н могут сомкнуться и образовать ковш, и производительность погрузочного устройства снижается. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является по грузочная машина, включающая установленную в направляющих раму, с которой шарннрно связан рабочий орган, и гидроцилиндры перемещения ра и поворота рабочего органа, имеющие поршневые и штоковые полости, которые сообщены с нагнетательной и сли ной магистралями гидросистемы 2|. При наличии большого количества породы в забое и повышении сопротивления рабочему органу его склады вание или закрытие производится одновременно с движением подвижной рамы назад, Недостатком известной погрузочно мапгины является то, что управление движением подвижной рамы назад при поБышезши сопротивления закрытию ра бочего органа осуществляется опера тором. При слишком большой скорости объем породы между частями рабочего органа резко уменьшается, а при малой - увеличивается сопротивление закрытию и уменьшается его скорость вплоть до полной остановки. Поэтому оператор вынужден постоянно изменять положение распределителя, обе882спечивая в каждьт момент времени ско рость перемещения пoдвi жнoй рамы, близкую к оптимальной. Но и в этом случае из-за ошибок в управлении производительность погрузочной мааины снижается. Кроме того, гидроцилиндр перемещения подвижной рамы используется нерационально. При перемещении подвижной рамы назад, когда сопротивление ее перемещению максимально, с напорной магистралью соединена штоковая полость гидроцилиндра перемещения, тогда как при перемещении подвижной рамы вперед и минимальном сопротивлении перемещению с напорной магистралью соединена поршневая полость гидроцилиндра перемеп1ения, а его штоковая полость соединена со сливной магистралью. Таким образом, эффективная площадь гидроцилиндра перемещения при перемещении подвижной рамы вперед имеет неоправданно большую величину, в результате чего время перемещения подвижной рамы вперед и время,необходимое для выполнения цикла работы погру5очной машины;,увеличивается, а производительность погрузочной машины снижается. Цель изобретения - повышение производительности машины. Цель достигается тем,, что погрузочная машина, включающая установленную в направляющих раму, с которой шарнирно связан рабочий орган, и гидррцилиндры перемещения рамы и поворота рабочего органа, поршневые и штоковые полости которых сообщены с нагнетательной и сливной магистралями гидросистемы, последняя снабжена предохранительным клапаном, вход которого сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения рамы,.а выход предохранительного клапана - со штоковой полостью гидроцилиндра поворота рабочего органа. На фиг. 1 схематически изображена погрузочная машина проходческого щита, вид сверху; на фиг. 2 - продольный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 гидравлическая схема погрузочной машины . Погрузочная машина проходческого щита включает несущ то балку 1 с направляющими 2, в которых установлена подвижная рама 3 с поворотным рабочим органом в виде челюстных лап 4 и 5, гидроцилиндр 6 перемещения и гидроцилиндры 7 и 8 поворота че310

люстных лап. Шток 9 гидроцилиндра 6 перемел1ения соединен с подвижной рамой 3, а штоки 10 и 11 гидроцилиндров 7 и 8 соединены с челюстными лапами 4 и 5. Штоковая полость гидроцилиндра 6 перемещения трубопроводом 12 соединена с напорной магистралью 13, а поршневая полость трубопроводом 14 соединена с выходом распределителя 15, входы которого соединены с напорной 13 и сливной 16 магистралями гидросистемы. Штоковые.полости гидроцилиндров 7 и 8 соединены трубопроводом 17 с выходом распределителя 18. Второй выход распределителя 18 трубопроводом 19 соединен с поршневыми полостями гидроцилиндров 7 и 8, а входы распределителя 18 соединены с напорной 13 и сливной 16 магистралями. Поршневая полость гидроцилиндра 6 перемещения трубопроводом 20 соединена со входом предохранительного клапана 21, выход которого трубопроводом 22 соединен со штоковыми.полостями гидроцилиндров 7 и 8. Рабочая жидкость в напорную магистраль 13 подается насосом 23,, а из сливной магистрали поступает в бак 24. Для ограничения нагрузок на элементы погрузочной машины между напорной 13 и сливной 16 магистралями включен предохранительный клапан 25. Гидросистема заполнена рабочей жидкостью.

Погрузочная машина работает следующим образом,.В начале цикла штоки 9-11 гидроцилиндров 6-8 втянуты, подвижная рама 3 максимально отодвинута от забоя, и- челюстные лапы 4 и 5 раскрыты Распределитель 15 переключается вправо, соединяя поршневую полость гидроцилиндра 6 перемещения с напорной магистралью 13, Так как штоковая полость гидроцилиндра 6 перемещения постоянно соединена с напорной магистралью 13, то гидроцилиндр 6 перемещения оказывается включенным по. дифференциальной схеме. Шток 9 гидроцилиндра 6 перемещения выдвигается и перемещает подвижную раму 3 . с раскрытыми челюстными лапами 4 и 5 по направляющим 2 несущей балки 1 к забою. Перемещение происходит практически без нагрузок на гидроцилиндр 6 перемещения (он преодолевает только усилия трения) со скоростью, определяемой площадью штока 9 гидроцилиндра 6 перемещения и

производительностью насоса 23. После подведения подвижной рамы 3 с челюстными лапами 4 и 5 к забою распределитель 15 устанавливается в нейтральное положение, а распределитель 18 переключается влево. Поршневые полости гидроцилиндров 7 и 8 поворота челюстных лап 4 и 5 соединяются с напорной магистралью 13, а штоковые - со сливной магистралью 16. Штоки 10 и 11 гидроцилиндров 7 и 8 вьщвигаются, закрывая челюстные лапы 4 и 5. По мере их закрытия объем породы между ними возрастает, в результате чего увеличивается сопротивление закрытию челюстных лап, которое приводит к повьш1ению давления рабочей жидкости в напорной магистрали 13 и, соответственно, в штоковой полости гидроцилиндра 6 перемещения. Повьшение давления рабочей жидкости в штоковой полости гидроцилиндра 6 перемещения приводит к повышению давления рабочей жидкости в его поршневой полости, которое определяется давлением в штоковой полости и соотношением эффективных площадей этих полостей. В тот момент когда давление в поршневой полости гидроцилиндра 6 перемещения становится равньм по величине давлению настройки предохранительного клапана 21, последний срабатьшает и соединяет поршнеьую полость гидроцилиндра 6 перемещения со штоковыми полостями гидроцилиндров 7 и 8 поворота челюстных лап, которые в это время соединены со сливной магистралью 16.

Шток 9 гидроцилиндра 6 перемещения втягивается, отводя подвижную раму 3 от забоя. Усилия сопротивления на челюстнь х лапах снижаются, давление Б напорной магистрали 13 уменьшается и предохранительный клапан 21 закрывается. Таким образом, предохранительный клапан 21 обеспечивает автоматический отвод подвижной рамы 3 с челюстными лапами от забоя при чремерном увеличении сопротивления их закрытию и поддержание таким образом постоянного уровня сопротивления закрытию челюстных лап, вследствие чего объем породы, заключенный между закрытыми челюстными лапами погрузочной машины,остается постоянным независимо от количества породы в забое и определяется только давлением срабатывания предохранительного клапака 21, регулируя которое можно изменять этот объем. Предохранительный клапан 21 настраивгется на давле ние, при котором объем породь между полностью закрытыми челюстными ланами равен максимально возможному для данной погрузочной машины (этот объем определяется конструктивными параметрами погрузочной машины). После того, как челюстные лапы полностью закрываются, распределитель 18 устанавливается в нейтральное по ложение, а распределитель 15 переключается влево. Поршневая полость гидроцилиндра 6 перемещения соединяется со сливной магистралью 16, а так как штоковая полость этог ги,дроцштиндра соединена с напорной магистралью 13, то шток 9 гидроцилиндра 6 перемещения втягивается перемещая подвижную раму 3 и породу заключенную между закрытыми челюстными лапами, от забоя -в зону расположения приемного окна конвейера. Порода попадает на конвейер, рас пределитель 15 переводится в нейтральное положение, а распределитель 18 переключается вправо. При этом штоковые полости гидроцилиндров 7 и 8 поворота лап соединяются с капор ной магистралью 13, а поршневые по.лести - со сливной магистралью 16, Штоки 10 и 11 г;:ироцилиндров 7 и 8 втягиваются, поворачивают лапы и раскрывают их. После того, как лапы полностью раскрылись, распределитель 18 устанавливается в нейтральное положение, и погрузочная машина готова к выполнению следующего . Такие циклы повторяются до тех пор, пока не будет отгружена вся порода, находящаяся в забое. Таким образом, соединение штоковой полости гидроцшшндра перемещения подв 1жной рамы непосредственно с напорной магистралью, а поршневой полости через, предохранительный клапан - со штоковыми полостями гидроцилиндров поворота челюстных лап обеспечивает автоматическое поддержание постоянного и оптймального объемов породы, заключенного между закрытыми челюстными лапами, неуайисимо от объема породы в забое, и У1-1еньшение времени выдвижения подвижной рамы с челюстными лапами к забою,, так как гидроцилиндр перемещения включен по дифференциальной схеме. Все рто позволяет повысить гфоизводитель{иость погрузочной машины ориентировочно на 14%, что приводит к увеличению производительности всего тоннелепроходческого. комплекса на 5% и дает годовой экономический эффект IQJf тыс.руб. на един проходческий комплекс. Потребность народного хозяйства в тоннелепроходческих комплексах, оборудованных погрузочными машинами, аналогичньми предлагаемой, 4 комплекса в год. Ориентировочно годовой экономический эффект от использования изобретения при максшчальном объеме составляет 430,9 тыс,руб.

ПОГРУЗОЧНАЯ МАШИНА, вкл ч;;кщак установленную в направляющих раму, с которой шарнирно связан рабочий орган, и гидроцилиндры перемещения рамы и поворота рабочего органа, поршневые и штоковые полости которых сообщены с нагнетательной и сливной магистралями гидросистемы, о т.личающая ся тем, что, с целью повышения произЕодите; ьности, гидросистема снабжена предохранительным клапаном, вход которого сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения рамы, а вьпсод со штоковой полостью гидроцилиндра поворота рабочего органа.