Устройство для автоматической защиты исполнительного органа горной машины от перегрузок Советский патент 1985 года по МПК E21C35/24 

4 СО Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к устройствам защиты электропривода исполнительного органа проходческого комбайна, По основному аат.св. № 1044783 известно устройство для автоматичес кой защиты исполнительного органа горной машины от перегрузок, содер жащее подсоединенный к гидросети клапан ШШ, гидр о аккумулятор, регулируемые и нерегулируемьш дроссели, датчик нагрузки, гидрораспределител автоматического управления и последовательно соединенные с помощью трубопроводов гидрораспределитель ручного управления, гидрораспределитель гидравлического управления и г}вдроцилиндр подачи исполнительного органа Перегрузка электропривода ис полнительного органа контролируется по резкому нарастанию давления до какого-либо определенного значения любой длительности, кроме самых непродолжительных (сотые и тысячные доли секунды) в нагнетальном трубо проводе в момент встречи исполнител ного органа с колчеданным включением Сигнал о перегрузке фиксируется кла паном ИЛИ, Предохранительный клапан выполняет функцию датчика нагрузки. Гидрораспределитель гидравлического управления осуществляет реверс исполнительного органа комбайна. Время отвода контролируется за счет изменения площади проходного сечения регулируемого дросселя lj , Недостатком известного устройств является отсутствие автоматического ввода исполнительного органа в забой на пониженной скорости после перегрузки. Ввод исполнительного органа в забой после снятия перегрузки осуществляется вручнуюj что приводи к повторным ударам и накоплению уст лостных явлений в приводе и исполнительном органе в связи с тем, что машинист комбайна в основном не изме няет скорость движения исполнительного органа, которая, как правило, максимальна. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем исключения повторных ударов после снятия перегрузки с исполнительного органа. Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматической защиты исполнительного органа горной машины от перегрузок снабжено дополнительными регулируемым и нерегулируемь 4 дросселями и коммутатором потока, при этом вход коммутатора потока соединен с напорной магистралью гидросети, а торцовая полость через дополнительный нерегулируемый дроссель - с первой выточкой гидрораспределителя автоматического управления, один из выходов коммутатора потока соединен, с напорной магистралью гидрораспределителя ручного управления непосредственно, а другой - через дополнительный регулируемьш дроссель. На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема устройства для автоматической защиты исполнительного органа горной машины от перегрузок. Устройство содержит гидроцилиндр 1 подачи исполнительного органа, рабочие полости которого сообщены через гидрораспределитель 2 гидравлического управления и гидрораспределитель 3 ручного управления с напорной 4 и сливной 5 гидролиниями. Гидролинии 6 и 7, соединяющие гидрораспределители 2 и 3, соединены гидролиниями 8 и 9 с входами клапана ИЛИ 10, выход которого гидролинией 11 соединен с входом датчика 12 нагрузки, вьтолненного в виде регулируемого предохранительного клапана. В состав устройства входят также гидролинии 13-17, Выход датчика 12 наг рузки соединен гидролиниями 13 и 15 с торцовой полостью 18 гидрораспределителя 19 автоматического управления и через первый нерегулируемый дроссель 20 и гидролинии 14, 16 и 17 с торцовой полостью гидрораспределителя 2, Гидро- распределитель 19 автоматического управления содержит корпус с четырьмя управляющими выточками 21 - 24, Выточки 21 - 23 падравлически взаимодействуют с проточкой 25 золотника 26, а выточка 24 - с его торцом. При этом золотник 26 своей проточкой 25 взаимодействует с выточкой 21, связанной гидролиниями 27J 28 и 17 с торцовой полостью гидрораспределителя 2 и гидролиния- . ми 28, 29 и 30 через первый регулируемый дроссель 31 со сливной гидролинией 5, с выточкой 22, связанно с гидролиниями 32 и 33 с рабочей полостью гидроаккумулятора 34 и с выточкой 23, связанной гидролинией 35 с выходом клапана ИЛИ Ю и входом датчика 12 нагрузки. Нижний торец золотника 26 посредством прУТКИНЫ 36 взаимодейству ют с корпусом гидрораспределителя 19, а верхний торец золотника 26 взаимодействует с торцовой полостью 18 и выточкой 24, связанной дополнительной гидролинией 37 с рабочей по лостью гидроаккумулятора 34. Вход коммутатора 38 потока подключен к напорной магистрали 4 гидросети. Торцовая полость коммутатора 38 потока соединена с первой выточкой 21 гидрораспределителя 19 автоматического управления через второй нерегулируемый дроссель 39 .и гидролинии 40, 41, 30, 29 и 28, Со сливной гидролинией 5 коммутатор 38 потока соединен через второй нерегулируемый дроссель 39, первый регулируемьш дроссель 31 и гидролинии 40 - 43. Выход коммутатора 38 потока в нерабочем положении (пози1ЩЯ I) подключен непосредственно к входу гидрораспределителя 3 ручного управления гидролинией 44, а в рабо чем положении (позиция II) выход ко мутатора 38 потока подключен к вход гидрораспределителя 3 ручного управл ния чер.ез второй регулируемьш дроссель 45 и гидролинии 46 и 47. Устройство работает следующим образом. При отсутствии перегрузки (рабочий режим машины) гидрораспределите 2 находится в позиции I, а гидрорас пределитель 3 может быть включен в позицию I и II в зависимости от направления движения исполнительного 45 органа, связанного со штоком гидроцилиндра 1. В рабочем режиме давление напорной гидролинии не превышает pac ieTHoe, датчик 12 нагрузки закрыт под действием своей пружины. В этом релмме происходит заряд гидроаккуму.лятора 34 через клапан ШШ 10, гидролинии 11 и 35, выточку 23 корпуса гидрораспределителя 19, проточку 25 золотника 26, выточку 22 гидрораспре делителя 19 и гидролинии 32 и 33. Исходное состояние гидрораспределителя 19 соответствует положению, в котором проточка 25 золотника 26 соединяет выточки 22 и 23 его корпуса. При встрече исполнительного органа проходческого комбайна с колчеданным включением (режим стопорения) возможно возникновение перегрузок (максимальных нагрузок) двигателя исполнительного органа. Задачей защиты главного привода проходческого комбайна со стреловидным исполнительным органом от перегрузок не только постоянного уровня, но и от переменных различной длительности, является своевременное их устранение, что возможно осуществить за счет привода подачи. Перегрузки главного двигателя контролируются по величине нарастания давления в гидроцилиндре 1. Независимо от направления движения исполнительного органа в данный момент времени сигнал о перегрузке по давлению фиксируется клапаном ИЛИ 10. Затем поток жидкости поступает в датчик 12 нагрузки. При превышении сигналом перегрузки уставки срабатывания защиты, которая фиксируется пружиной датчика 12, датчик срабатывает, пропускает жидкость в торцовую полость 18 гидрораспределителя 19 и заполняет ее. Небольшое количество жидкости, поступившее при пиковой перегрузке исполнительного органа в торцовую полость 18 гидрораспределителя 19, управляет мощным потоком, запасенным гидроаккумулятором 34. Развиваемое в торцовой полости 18 давление достаточно для смещения золотника 26 (происходит незначительное сжатие пружины 36) и открытия выточки 24. При этом прекращается зарядка гидроаккумулятора 34 и рабочая жид:кость, накопленная в гидроаккумуляторе 34, поступает в полость 18 через выточку 24 гидрораспределителя 19, еще сильнее сжимая пружину 36 и отбрасывая золотник 26 в положение, в котором выточки 2} та 22 соединяются проточкой 25 золотника 26, Рабочая жидкость из гидроаккумулятора 34 поступает также по гидролиниям 27 и 17 в полость гидрораспределителя 2, осуществляя реверс исполнительного органа и снятие перегрузки. Одновременно с этим рабочая жидкость через регулируемьш дроссель 31 и гидролинии 42 и 43 поступа.ет на слив а через нерегулируемый дроссель 39

и гидролинии 41 и 40 - в торцовую полость коммутатора 38 потока. Последний включается в рабочее положение (позиция II) и соединяет напорную магистраль 4 с гидрораспределителем 3 ручного управления через регулируемый дроссель 45 гидролиниями 46 и 47. Регулируемый дроссель 31 служит для регулирования длины отвода исполнительного органа от забоя. Нерегулируемый дроссель 20 необходим для приведения схемы в исходное положение (обеспечивает возврат золотника 26), кроме того, он демпфирует пики перегрузки очень малой длительности (тысячные и сотые доли секунды) для исключения помех в работе горной машины. Нерегулируемый дроссель 31 выполняет функцию элемента выдержки времени для того, чтобы коммутатор потока срабатывал не одновременно с гидрораспределителем 2, а несколько позже, перед началом ввода исполнительного органа в забой. Регулируемый дроссель 45 управляет потоком жнцкости в напорной магистрали 4 и уменьшает скорость ввода в забой исполнительного органа в требуемое число раз.

Ввод исполнительного органа в забой на пониженной скорости позволит избежать повторньпс ударов и перегрузок.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ГОРНОЙ МАШИНЫ ОТ ПЕРЕГРУЗОК по авт. св. № 1044783, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности его работы путем исключения noBTopHbix ударов после снятия перегрузки с исполнительного органа, оно снабжено дополнительными регулируемым и нерегулируемым дросселями и коммутатором потока, при этом вход коммутатора потока соединен с напорной магистралью гидросети, а торцовая полость через дополнительный нерегулируемый дроссель - с. первой выточкой гидрораспределителя автоматического управления, один из выходов коммутатора потока соединен с напорной магистралью гидрораспределителя ручного управления непосредственно, а другой - через дополнительный ре(Л гулируешлй дроссель.