Исполнительный орган фронтального агрегата Советский патент 1984 года по МПК E21C27/32 

о ел

О5 ОО

Изобретение относится к угледобывающей промышленности, а именно к струговому оборудованию для добычи угля по простиранию, преимущественно на крутых пластах при дистанционном управлении, вплоть до полного вывода людей из очистного забоя. Известен фронтальный агрегат, включающий крепь, состоящую из секций, базу с верхними и нижними направляющими, исполнительный орган в виде кольцевого струга, имеющего пластинчатую цепь с резцовыми каретками, и двух приводимых звезд приводимых в движение с помощью двух приводов с электродвигателями и редукторами 1. Недостатки известного фронтального агрегата - больщие габариты, большая масса и сложная конструкция приводов и редукторов, не позволяющих оперативно удлинять или укорачивать агрегат при изменении длины забоя. Кроме того, электропривод не позволяет обеспечить надлежащую защиту исполнительного органа от случайных перегрузок, что снижает надежность агрегата. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является исполнительный орган фронтального агрегата, включающий резцовые каретки, перемещаемые по направляющим кольцевой пластинчатой крепью, приводные звезды, закрепленные на ставе агрегата, гидродомкраты перемещения, расположенные группами и взаимодействующие со звеньями кольцевой цепи посредством кулаков, гидрораспределитель, напорные и подпорные гидромагистрали. Гидродомкраты перемещения работают попарно поочередно, при этом одна группа домкратов перемещает кольцевую цепь, а другая - перемещается в исходное положение за счет механической связи с первой группой 2. Этот исполнительный орган фронтального агрегата характеризуется неравномерностью движения кольцевой цепи в начале и в конце хода домкратов, когда домкраты останавливаются для возвратного движения, и сложностью передачи усилия от одной группы домкратов к другой. Кроме того, отсутствует связь переключения домкратов с перемещением кольцевой цепи, что может приводить к ложным включениям гидродомкратов перемещения. Целью изобретения является повыщение надежности работы за счет обеспечения равномерности движения кольцевой пластинчатой цепи. Указанная цель достигается тем, что в исполнительном органе фронтального агрегата, включающем резцовые каретки, перемещаемые по направляющим кольцевой пластинчатой цепью, охватывающей звезды, установленные на ставе агрегата, гидродомкраты перемещения, расположенные группами и взаимодействующие со звеньями кольцевой цепи посредством кулаков, гидрораспределитель, напорные и подпорные гидромагистрали, гидрораспределитель кинематически связан с одной из звезд и гидравлически соединен по меньшей мере с тремя напорными гидромагистралями, подключенными к поршневым полостям соответствуюших групп гидродомкратов перемещения, штоковые полости которых подключены к подпорной магистрали, при этом гидродомкраты перемещения размещены в каждой группе с шагом, кратным щагу цепи t, а для разных групп - с шагом, отличающимся на , где п - число групп гидродомкратов перемещения. Каждый кулак снабжен гидравлическим плунжером поджима, соединенным с поршневой полостью соответствующего гидродомкрата перемещения. Кинематическая связь гидрораспределителя со звездой выполнена в виде вала. На фиг. 1 показан фронтальный агрегат с исполнительным органом; на фиг. 2 - гидравлическая схема подключения групп гидродомкратов перемещения; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид В на фиг. 4. Фронтальный агрегат состоит из крепи 1, имеющей секции 2 и став 3 с верхними 4 и нижними 5 направляющими, взаимодействующими со струговым исполнительным органом, содержащим кольцевую пластинчатую цепь 6 с резцовыми каретками 7, на которых закреплены резцы 8. Кольцевая пластинчатая цепь 6 смонтирована на звездах 9, закрепленных на ставе 3 агрегата. В гидрооборудование агрегата входит насосная станция 10, с которой связан гидрораспределитель 11. Последний кинематически соединен с звездой 9, например, через вал 12 и гидравлически соединен по меньшей мере с тремя напорными гидромагистралями 13, 14 и 15. Вал 12 гидрораспределителя 11 может быть связан с звездой 9 любой механической связью, например с помощью редуктора, кулачка или цепью. Гидромагистрали 13, 14 и 15 подключены к поршневым полостям гидродомкратов 16, 17, 18, 19, 20 и 21 перемещения, которые разбиты на группы, соответственно числу напорных гидромагистралей 13-15, т.е. по два домкрата в группе. На фиг. 2 приведена схема подключения трех групп гидродомкратов перемещения, как наименьшее возможное число, так как в противном случае не будет обеспечиваться равномерность движения кольцевой цепи. В первую группу входят гидродомкраты 16 и 19, они питаются от гидромагистрали 13. Во вторую группу входят гидродомкраты 17 и 20. Они питаются от гидромагистрали 14. В третью группу входят гидродомкраты 18 и 21. Они питаются от гидромагистрали 15. Подпорная гидромагистраль 22 соединяет между собой штоковые полости всех гидродомкратов и связана с насосной станцией 10 через регулятор 23 подпитки. Каждый гидродомкрат 16-21 перемещения выполнен с питанием через шток 24, который жестко закреплен на верхней направляющей 4 в цилиндрической рубащке 25, охватывающей подвижный корпус 26 домкрата перемещения (см.фиг. 5). На торце корпуса 26 щарнирно закреплен кулак 27, имеющий гидравлический плунжер 28 поджима, гидравлически соединенный с порщневой полостью соответствующего домкрата. Гидродомкраты 16-21 закреплены на ставе 3 группами, причем они расположены в каждой группе с шагом, кратным шагу цепи t, а для разных групп - с шагом, отличающимся на -, где п - число групп гидродомкратов перемещения. Исполнительный орган фронтального агрегата работает следующим образом. Кольцевая пластинчатая цепь 6 своими каретками 7 с резцами 8 обрабатывает забой, разрущая уголь одиночными резцами и передавая на направляющие 4 и 5 реактивные нагрузки незначительной величины. Став агрегата подается на забой непрерывно вместе с направляющими 4 и 5, при этом обеспечивается постоянство стружки, снимаемой резцами 8, и постоянный режим резания без самозарубки. Секции 2 крепи 1 при этом перемещаются на забой дистанционно. Управление гидродомкратом 16-21 перемещения осуществляется автоматически с помощью гидрораспределителя 11, установленного в прилегающей выработке. Оно обеспечивается вращением гидрораспределителя строго синхронизированно с движением кольцевой цепи 6 за счет наличия механической связи между ними. Вначале рабочая жидкость подается в нижнюю групповую 13 и в среднюю 14 магистрали, затем по мере перемещения кольцевой цепи 6 подача жидкости переключается на среднюю 14 и верхнюю 15 магистрали, после чего жидкость подается в верхнюю 15 и нижнюю 13 магистрали и т. д. В каждый момент времени две трети гидродомкратов 16-21 перемещения осуществляют перемещение кольцевой цепи 6, а одна треть гидродомкратов сокращается с удвоенной скоростью, так как штоковая полость этих домкратов запитывается от щтоковых аолостей вдвое большего количества работающих гидродомкратов, а поршневая полость соединена с помощью гидрораспределителя 11 со сливом. Плавность работы всех гидродомкратов перемещения обеспечивается за счет равномерного сдвига по фазе начала работы каждой группы гидродомкратов и достигается соответствующим подбором их щага расстановки. Например, для числа групп п 3 щаг домкратов равен Kt + t/3. Благодаря однофазной по отнощению к кольцевой цепи работы домкратов одной и той же группы достигается размещение этих домкратов с шагом Kt, кратным щагу звеньев цепи, где К - целое число звеньев цепи. Работа гидродомкратов увязана с работой гидрораспределителя 11, имеющего п, положений, соответственно числу групп домкратов, равномерно размещенных по углу поворота вала 12. Это означает, что перемещение кольцевой цепи 6 на ход, равный t/3, соответствует повороту гидрораспределителя 11 на угол, равный 1/3 оборота, при котором начинается питание следующей из гидромагистралей 13-15, соединенной со следующей группой домкратов 16-21, и гарантирует начало работы этой группы точно к моменту подхода соответствующей точки кольцевой цепи 6. Так, на фиг. 2 показано положение, когда гидродомкраты 18 и 21 одной группы, связанные с магистралью 15, и гидродомкраты 17 и 20 второй группы, связанные с магистралью 14, перемещают кольцевую цепь 6, а домкраты 16 и 19, связанные с магистралью 13, соединены со сливом и реверсируются за счет давления в щтоковой полости (связанной с общей подпорной магистралью 22). При дальнейшем перемещении кольцевой цепи 6 связанный с ней гидрораспределитель 11 повернется и при этом со сливом будет соединена магистраль 15 и подключен; ные к ней гидродомкраты 18 и 21, а перемещать кольцевую цепь будут домкраты, соединенные с магистралями 13 и 14. Надежность зацепления кулаков 27 гидродомкратов 16-21 с звеньями кольцевой цепи 6 обеспечивается принудительным поворотом кулака 27 при включении гидродомкрата, что достигается гидравлической связью рабочей полости домкрата и полости гидравлического плунжера 28 поджима, а также благодаря некоторому запасу хода домкрата и, наконец, за счет малой рабочей скорости резания и движения цепи 6, что характерно для выемки угля в режиме силового стругового резания. Такое конструктивное выполнение позволяет упростить конструкцию исполнительного органа за счет исключения приводов, устанавливаемых с каждой стороны агрегата, и механических связей между домкратами, повысить надежность его и обеспечить равномерность движения кольцевой цепи за счет активного и управляемого выполнения всех операций. Включение групп гидродомкратов перемещения на раздвижку осуществляется строго равномерно и в полном соответствии с фактическим движением цепи. Любые отклонения из-за внешних сопротивлений или проскальзывания цепи учитываются в процессе поворота звезды и отражаются на распределении подачи жидкости

в гидродомкраты. Возврат гидродомкратов в исходное положение также строго определяется моментом соединения поршневых

полостей со сливом и осуществляется гидрораспределителем, связанным с валом звезды.

1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ФРОНТАЛЬНОГО АГРЕГАТА, включающий резцовые каретки, перемещаемые по направляющим кольцевой пластинчатой цепью, охватывающей звезды, установленные на ставе агрегата, гидродомкраты перемещения, расположенные группами и взаимодействующие со звеньями кольцевой цепи посредством кулаков, гидрораспределитель, напорные и подпорные гидромагистрали, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы за счет обеспечения равномерности движения кольцевой пластинчатой цепи, гидрораспределитель кинематически связан с одной из звезд и гидравлически соединен по меньщей мере с тремя напорными магистралями, подключенны.ми к порщневым полостям соответствующих групп гидродомкратов перемещения, щтоковые полости которых подключены к подпорной магистрали, при этом гидродомкраты перемещения размещены в каждой группе с щагом, кратным шагу цепи t, а для разных групп - с шагом, отличающимся на -i-, где п - число групп гидродомкратов перемещения. 2.Исполнительный орган по п. I, отличающийся тем, что каждый кулак снабжен € гидравлическим плунжером поджима, соединенным с поршневой полостью соответ(Л ствующего гидродомкрата перемещения. 3.Исполнительный орган по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что кинематическая связь гидрораспределителя со звездой выполнена в виде вала.