Устройство для перемещения исполнительного органа проходческой машины Советский патент 1984 года по МПК E21C27/24 

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для перемещения исполнительных органов проходческих машин, и может быть использовано преиму|цественно в конструкциях стреловых проходческих комбайнов и пщтовых тоннелепроходческшС комплексов, оборудованных стреловыми ипи дкскаваторными испол нительными органами. Известен поворотный механизм для проходческой машины, снабженной исполнительным органом, выполненным в виде несущей режущий инструмент поворотной стропы. Поворотная рама установлена с возможностью вращения на опорном диске, жестко соединенно с корпусом врубоврй машины. С опор ным диском жестко соединено зубчато колесо, с которым взаимодействуют зубчатые рейки. Зубчатые рейки расположены в расточках поворотной рам и каждая двумя концевыми поршнями одностороннего действия. Рабочие камеры поршней находятся на торцовых поверхностях, противолежащих зубчатым рейкам. Каждая рабочая камера поршня, приводящая в действие первую зубчатую рейку, гид равлически соединена с противолежа° щей рабочей камерой поршня, приводящего в действие другую зубчатую рейку tl . Такой механизм позволяет создавать большие боковые усилия на конце стрелы, однако он имеет большие габариты. Кроме того, скорость поворота исполнительного органа нельзя изменить, не изменяя количес ва жидкости, подаваемой в рабочие камеры поршней, соединенных с рейками. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для перемещения исполнительного орг на проходческой машины, включающее поворотную раму с исполнительным органом, установленную на корпусе проходческой машины, гидроцилиндры поворота, гидрораспределитель управ ления последними, выходные магистра ли которого сообщены с поршневыми полостями гидроцилиндров 2, Недостатком известного устройств является невозможность регулирования скорости поворота, что приводит к низкой зффективности его работы. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для перемещения исполнительного органа проходческой машины, включающее поворотную раму с исполнительиым органом, установленную на корпусе проходческой машины, гидроцилиндры поворота, гидрораспределитель управления последними, выходные магистрали которого сообщены с поршневыми полостями гидроцилиндров, снабжено дополнительным гидрораспределителем, входные магистрали которого сообщены с поршневыми полостями, а выходные - со штоковыми полостями гидроцилиндров, причем в среднем положении дополнительного гидрораспределителя выходные магистрали сообщены с одной из входных магистралей. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид. сбоку, на фиг.2 - гидрокинематическая схема устройства. Устройство дпя Перемещения исполнительного органа проходческой машины содержит поворотную раму 1, на которой закреппен исполнительный орган 2. Поворотная рама 1 установлена на корпусе 3 проходческой машины с возможностью поворота Bokpyr оси 4. Поворотная рама t соединена с корпусом 3 и шарнирно установленными гидроцилиндрами 5 и 6. Корпуса 7 и 8 гидроцилиндров 5 и 6 посредством осей 9 и 10 соединены с корпусом 3 проходческой машины, а штоки 11 и 12 с закрепленными на них поршнями 13 и 14 посредством- осей 15 и 16 соединены с поворотной рамой 1. Диаметр штоков 11 и 12 одинаков и равен d, а диаметр поршней 13 и 14 - D. Поршневая полость гидроцилиндра 5 трубопроводом 17 соединена с выходом четырехлинейного трехпозиционного {распределителя 18. С другим выходом распределителя 18 трубопроводом 19 соединена поршневая полость гидроцилиндра 6. Штоковая полость гидроцилиндра 5 соединена трубопроводом 20 с выходом четьфехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя 21, с другим выходом которого трубопроводом 22 соединена штоковая полость гидроцилиндра 6. Один из входов распределителя 21 трубопроводом 23 соединен с трубопроводо 17 и, соответственно, с поршневой полостью гидроцилиндра 5, а другой вход трубопроводом 24 соединен с трубопроводом 19 и поршневой полостью гидроцилиндра 6. В среднем положении гидрораспределителя 21 об выхода и один из входов гидравличес ки соединены между собой. Входы рас пределителя 18 соединены напорной магистралью 25 с насосом 26 и сливной магистралью 27 с баком 28. Гидр система заполнена рабочей жидкостью Устройство работает следующим образом. При переключении гидрораспредели теля 21 влево штоковая полость гидро1(илиндра 5 через трубопроводы 20 и 24 соединяется с поршневой полостью гидроцилиндра 6, а штоковая полость гвдроцилиндра 6 через трубопроводы 22 и 23 - с поршневой полостью гидр цилиндра 5. В этом случае предлагае мое устройство работает аналогично известному устройству. При переключении распределителя 18 вправо ра- бочая жидкость от насоса 26 по напорной магистрали 25 и трубопроводу 17поступает в поршневую полость гидроцилиндра 5 и одновременно в со диненную с ней штоковую полость гид роцилиндра 6. Под действием давлени рабочей жидкости шток 11 гидроцилин ра 5 вьщвигается, а шток 12 гидроцилиндра 6 втягивается, поворачивая при этом поворотную раму 1 с установленным на ней исполнительным органом 2 вокруг оси 4 вправо относительно корпуса 3 проходческой машины. Рабочая жидкость, вытесняемая :с поршнебой полости гидроцилиндра 6 :и соединенной с ней штоковой полости гидроцилиндра 5, по трубопроводу 19 попадает в сливную магистраль 27 и далее в бак 28. При переключении распределителя 18влево поршневая полость гидроцилиндра 5 и штоковая полость гидроцилиндра 6 соединяются со сливной магистралью 27, а поршневая полость гидроцилиндра 6 и штоковая полость гидроцилиндра 5 соединяются с напорной магистралью. Под действием давления рабочей жидкости шток 12 гидроцилиндра 6 вьщвигается, а шток 11 гидроцилиндра 5 втягивается, в результате чего поворотная рама 1 с исполнительным органом 2 поворачивается влево. Усилие на режущей части исполнительного органа 2 пропорционально сумме усилий, создаваемых гидроцилиндрами 5 и 6. Так как рабочая жидкость подается одновременно в поршневую .полость одного и штоковую полость другого гидроцилиндра, то усилие, создаваемое на режущей части исполнительного органа 2, -максимально, а скорость поворота исполнительного органа 2 минимальна. Этот работы целесообразно применять при разрушении наиболее крепких пород. При среднем положении гидрораспределителя 21 штоков1 е полости обоих гидроцилиндров 5 и 6 соединены с поршневой полостью гидроцилиндра 5 и штоковые полости обоих гидро-, цилиндров 5 и 6 соединяются с напорной магистралью 25, а поршневая полость гидроцилиндра 6 соединяется со сливной магистралью 27. Шток 11 гидроцилиндра 5 вьщвигается, шток 12 гидроцилиндра 6 втягивается, а поворотная рама 1 с исполнительным ор ганом 2 поворачивается вправо.При этом сумма усилий, создаваемых гидроцилиндрами 5 и 6, уменьшается по сравнению с первым случаем на величину усилия, создаваемого штоковой полостью, и усилие на режущей части исполнительного органа 2 в данном случае пропорционально усилию,создаваемому поршневой полостью одного гидроцилиндра. Скорость поворота увеяичивается, так как рабочая жидкость, вытесняемая из штоковой полости гидроцилиндра 5, заполняет штоковую полость гидроцилиндра 6, объем которой увеличивается. Скорости втягивания штока 12 гидроцилиндра 6 и выдвижения штока 11 гидроцилиндра 5 (или наоборот) могут несколько отличаться, так как при повороте поворотной рамы 1 изменяются расстояния от продольных осей гидроцилиндров 5 и 6 до оси 4, вокруг которой происходит поворот поворотной рамы 1. Но так как штоковые полости гидроцилиндров 5 и 6 соединены с поршневой полостью гидроцилиндра 5, то изменение суммарного объема штоковых полостей гидроцилиндров 5 и 6, вызванное разными скоростями перемещения штоков 11 и 12 при повороте поворотной рамы 1, автоматически компенсируетс При переключении распределителя 18 влево поршневая полость гидроцилиндра 6 соединяется с напорной магистралью 25, а его штоковая полость и обе полости гидроцилиндра 5 соединяются со сливом. Шток 12 ввдвигается, пово рачивая поворотную раму 1 с исполнительным органом 2 влево. Усилие на режущей части исполнительного органа 2 пропорционально усилию Tg, создаваемому гидроцилиндром 6, и по величине такое же, как и при повороте вправо Усилие, создаваемое на режущей части исполнительного органа 2, при таком положении гидрораспределителя 21 меньше усилия, создаваемого в первом случае, когда рабочая жидкость под давлением подается одновременно в поршневую полость одного и штоковую полость другого гидроцилиндра. Одновременно повышается ско рость перемещения исполнительного о гана 2. Этот режим работы целесообразно применять при разрушении поро более слабых, чем в первом случае, не требующих создания максимальных усилий на режущей части исполнитель ного органа 2 При переключении распределителя 21 вправо штоковая полость гидроцилиндра 5 соединяется с поршневой полостью этого же гидроцилиндра, а штоковая полость гидроцилиндра 6 с его же поршневой полостью. При переключении распределителя 18 вправо рабочая жидкость под давлением поступает в обе полости гидроцилиндра 5. Обе полости гидроцилиндра 6 соединены со сливом. Шток ,11 гидроцнлиндра 5 вьщвигается и поворачивает поворотную раму 1 с исполнительным органом 2 вправо, iАналогично происходит поворот исполнительного органа 2 влево при переключении золотникового распределителя 18 влево. Так как гидроцилиндры 5 и 6, поворачивающие поворотную раму 1, подключены к напорной магистрали 25 по дифференциальной схеме, то усилие на режущей части исполнительного органа 2 в этом минимально, а скорость перемещения исполнительного органа максимальна. Этот режим целесообразно применять при разрушении наиболее слабых пород и при холостых гРеремещениях исполнительного органа 2. Применение предлагаемого устройства повьппает эффективность регулирования скорости поворота исполнительного органа, так как позволяет при неизменной производительности насоса простым переключением дополнительно установленного распределителя получить три различные скорости поворота исполнительного органа. Это позволяет выбирать скорость поворота исполнительного органа в зависимости от величины усилия, необходимого для разрушения породы исполнительным органом и вести разр5тпение породы в оптимальном для исполнительного органа режиме при изменяюищхся горно-геологических условиях. Все это аовьпиает производительность проходческой машины.

15

11

16

22

1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ПРОХОДЧЕСКОЙ МАШИНЫ, включающее поворотную раму с исполнительным органом, установленную на корпусе проходческой машины, гидроцилиндры поворота, гидрораспределитель управления последними, выходные магистрали которого сообщены с поршневыми полоСтями гидроцилиндров.отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, оно снабжено дополнительным гидрораспределителем, входные магистрали которого сообщены с поршневыми полостями, a выходные - со штоковьми полостями гидроцилиндров, причем в среднем положении дополнительного гидрораспределителя выходные магистрали сообщены с одной из входных магистралей. 4 СО G5