Гидропривод домкратного типа для горной машины Советский патент 1985 года по МПК E21C29/04 

Изобретение относится к угольном машиностроению и может айтч примен ние в бесцепных механизмах перемещения горных машин, преимущественно угольных комбайнов. Известен гидропривод домкратного типа для горных комбайнов, включающий два попеременно действующих силовых гидроцилиндра, в которых осуществляется поочередная раздвижка подвижного элемента для гидроцилиндра, находящегося в рабочем цикле, и складывание для гидроцилиндра, находящегося в подготовительном цикле. После окончания рабочего хода происходит соответственное переключение режимов работы силовых гидроцилиндров с подготовительного на рабочий и с рабочего на подготовительный. В указанном комбайне подвижные элементы силовых гидроцилиндров взаимодействуют с комбайновой дорогой через шарнирное соединение с ба маком и палец фиксатора, попадающий в паз направляющей при рабочем ходе гидроцилиндра. При подготовительном ходе башмак скользит по направляющей и при этом палец фиксатора втянут, не мешая движению бащмака относительно направляющей l . Недостатком устройства является прерывистость движения комбайна во время процесса переключения, что по вьшает динамические нагрузки на его силовые элементы и тем самым снижае надежность и долговечность. Известен гидропривод домкратного типа для горной машины, включающий линии нагнетания высокого давления и слива, силовые гидроцилиндры, кор пуса, которых закреплены на корпусе машины, а подвижные злементы через закрепленные на них гидроцилиндры фиксаторов взаимодействуют с комбай новой дорогой, гидрораспределитель с блокировкой по положению подвижных элементов силовых гидроцилиндров для поочередного сообщения соот ветствующих полостей гидроцилиндров фиксаторов с линиями нагнетания и слива, гндрораспределитель для сооб щения соответствукшр х полостей силовых гидроцилйндров с линиями нагн тания и слива, и гидрораспределител реверса. 92 В этом механизме поступление жидкости в рабочие полости вступающих в работу силовых гидроцилиндров происходит при последовательном поступлении двух сигналов: от датчиков положения подвижных элементов силовых гидроцилиндров, закончивших работу, и от величины давления, развиваемого в поршневой полости гидроцилиндров фиксаторов, вступанщих в работу 2. Недостатками указанного гидропривода являются отсутствие непрерывности в движении комбайна, неизбежная его остановка во время переходного процесса между включениями и отключением силовых домкратов, что ухудшает динамику работы силовых элементов комбайна и снижает его надежность и долговечность; управление силовых гидроцилиндров последовательно через гидроуправляемый гидрораспределитель от давления, развиваемого В рабочей полости гидроцилиндров фиксаторов, ненадежно, так как величина развиваемого давления является только косвенным признаком срабатывания фиксатора и не свидетельствует о его полной вьщвижке. Давление может повьппаться при попадании штыба в зону действия фиксатора, при заклинивании штока, при попадании фиксатора в промежуток между соседними пазами из-за неполной выдвижки домкратов (при использовании направляющей с пазами) и т.п. Цель изобретения - повьопение надежности и Долговечности работы силовых элементов комбайна путем обеспечения равномерной скорости подачи горной машины. Поставленная цель достигается тем, что в гидроприводе домкратного типа для горной машины, включающем линии нагнетания высокого давления и слива, сообщенные с силовы1да гкдроцилиндрами, корпуса которых закреплены на корпусе машины, а подвижные элементы через связанные с ними гидроцилиндры фиксаторов выполнены взаимодействующими с комбайновой дорогой, гидрораспределитель управления гидроцилиндрами ксаторов, датчики управления положением подвижных элементов силовых гидроцилиндров, гидрораспределитель управления сипо выми гидроцилиндрами и гидрораспределитель реверса, гидрораспредели3

тель управления силовыми гидроцилиндрами выполнен с внутренними линиями связи для сообщения в двух позициях дополнительно введенной линии нагнетания низкого давления со сливом из полостей силовых гидроцилиндров, а в средней позиции - для сообщения полостей силовых гидроцилиндров с линиями нагнетания высокого давления и слива, причем гидрораспределитель управления силовыми гидроцилиндрами и гидрораспределитель управления гидроцилиндрами фиксаторов сблокированы с датчиками положения подвижных элементов гидроцилиндров фиксаторов, а в линию нагнетания высокого давления встроен гидроаккумулятор.

На фиг. 1 изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример применения домкратного гидропривода применительно к зубчатому движителю; на фиг. 3 .гидравлическая схема с гидрораспределителями в положении I; на фиг.4 гидравлическая схема с гидрораспределителями в положении II.

Гидропривод включает силовые гчдроцилиндры 1 и 2, размещенные на корпусе 3 машины (фиг. 2), взаимодействукицие через водила 4 и 5, гидроцилиндры 6 и 7 фиксаторов и звездочки 8 и 9 с комбайновой дорогой 10 На фиг. 1 показаны рабочие полости 11-14 силовых гидроцилиндров и рабочие полости 15-18 гидроцилиндров 6 и 7 фиксаторов, а также подвижные элементы 19 и 20 силовых гидроцилиндров 1 и 2 и подвижные элементы 21 и 22 гидроцилиндров 6 и 7 фиксаторов . Гидроцилиндры 6 и 7 фиксаторов имеют возвратные пружины 23 и 24. Для управления силовыми гидроцилиндрами 1 и 2 применен 3-позиционный., 8-линейный гидрораспределитель 25 (с позициями I, О, II) с управлением от датчиков 26 и 27 положения подвижных элементов 21 и 22 гидроцилиндров 6 н 7 фиксаторов. Для управления гидроцилиндра 6 и 7 фиксаторов применен 3-позиционный (с позициями I, О, II) 4-линейный гидрораспределитель 28 с управлением от датчиков 29 и 30 положения подвижных элементов 19 и 20 силовых гйдроци линд{ ов i н 2; 2-позиционный гидрораспределитель 31 реверса подачи (с позициями I и II), 32 - линия

55749 4

нагнетания высокого давления; 33 линия нагнетания низкого давления; 34 - линия слива; 35 - 49 - внешние линии связи; 50 и 51 - внутренние 5 линии связи в гидрораспределителе 25 для параллельно сообщения рабочих полостей силовых гидроцилиндров 1 и 2 с линиями 32 и 33 нагнетания высокого давления и низкого давления, 10 52 - внутренняя линия связи в гидрораспределителе 28 для параллельного сообщения рабочих полостей гидрощ линдров 6 и 7 фиксаторов с линией 34 слива; 53 - внутренняя линия связи 5 в гидрораспределителе реверса 31 для параллельного сообщения рабочих полостей силовых гидроцилиндров 1 и 2 с линией 33 нагнетания низкого давления. В линию 32 нагнетания высокого 0 давления встроен гидроаккумулятор 54. Устройство включает усилительный блок 55, осуществляющий усиление сигналов, поступакицих от датчиков 29, 30, 26 и 27 положения подвижных элементов гидроцилиндров, и передакш{ий их к элементам управления гидрораспределителей 25 и 28,

Устройство работает следующим образом.

Q Дяя функционирования механизма необходимо обеспечить жесткое соединение подвижных элементов 21 или 22 гидроцилиндров 6 или 7 фиксаторов с комбайновой дорогой 10 при рабочем ходе соответствующего силового гидроцилиндра 1 или 2. При этом одновременно происходит подготовительный ход нерабочего силового гидроцилиндра 2 или 1 с целью его подготовки к рабочему ходу. Непрерывность в движении машины достигается путем поочередного включения на рабочий цикл соответствунндих силовых гидроцилиндров и .гидроцилиндров фиксаторов, причем каждому такому включению предшествует одновременное нахождение в рабочем цикле всех силовых гидроцилнндров и гидроцилиндров фиксаторов .

Рассмотрим работу устройства в позиции I гидрораспределителей 25, 28 и 31 (фиг. 3).

В этом положении полость 11 гидроцилиндра 1 сообщена линиями с.вязн 45, 40 и 35 с линией нагнетания 32, полость 12 линиями связи 44, 41, 36 с линией нагнетания низкого давления 33, полость 13 гидроцилиндра 2

S1

линиями связи 47, 42, 36 - с линией нагнетания низкого давления 33; полость 14 гидроцилиндра 2 линиями связи 46, 43, 37 с линией слива 34. При этом полости 15 и 16 гидроцилиндров 6 и 7 сообщаются соответственно линиями связи 48, 45, 38, 39 с линией нагнетания 32 и с линией слива 34 В этом положении подвижный элемен 22 гидроцилиндра 7 фиксатора под действием давления в линии 45 поднят в транспортное положение; подвижный элемент 21 гидроцилиндра 6 под действием пружины 23 прижат к комбайновой дороге 10 и жестко зафиксирован в ней, подвижный элемент 19 гидроцилиндра 1 совершает рабочий ход вправо, вытесняя жидкость из полости 12 в полость 13 гидроцилиндра 14; подвижный элемент 20 гидроцилиндра 2 совершает подготовнтельньм ход вправо вместе с водидом 5 и укрепленным на нем гидроцилиндром 7 фиксатора.

Независимо от соотношения объемов рабочих полостей силовых гидрацилиндров 1 и 2 подготовительный ход подвиного элемента 20 гидроцилиндра 2 закончится раньше окончания рабочего хода подвижного элемента 19 гидроцилиндра 1, что обусловлено дополнительной подпиткой полости 13 потоком жидкости из линии 33 нагнетания низкого давления.

В конце хода поршня гидроцилиндра 11 срабатьшает датчик 29 положения подвижного элемента 19, подавая Сигнал управления на гидрораспределитель 28, который переключается в среднее положение таким образом, чтобы оба рабочие полости 15 и 16 гидроцилиндров 6. и 7 фиксаторов сообщались с линией слива 34. При этом подвижньй элемент 22 гидроцилиндра 7 под действием пружины 24 в течение определенного промежутка времени зафиксируется во впадине зубьев звездочки 9, т.е. установится в рабочее положение; таким образом в среднем положении гидрораспределителя 28 оба подвижных элемента 15 и 16 жестко зафиксированы во впадине звездочек В и 9.

Фиксирование подвижного элемента 22 гидродилиндра 7 фиксатора означает его полную вьщвижку, что регистрируется датчиком положения 27 сигнал от которого поступает на гиц49

рораспределитель 25, переводя его в положение О (фиг. 1). В этом положении подвижньш элемент 20 силового гидроцилиндра 2, который уже находится в исходном положении, начнет

рабочий ход. Таким образом оба силовых цилиндра 1, 2 в нейтральном положении гидрораспределителей 25 и 28 совершают рабочий ход.

Нейтральное положение распределителей 25 и 28 длится столько времени, сколько необходимо для начала движения подвижного элемента 20, после чего гидрораспределители 25

и 28 переключаются в положение II (фиг. 4). В этом положении подвижный элемент 21 гидроцилиндра фиксатора 6 переводится в транспортное положение, а подвижный элемент 16

гидроцилиндра 7 фиксатора продолжает оставаться в рабочем положении. Силовой гидроцилиндр 1 переходит на режим подготовительного хода по описанному способу. Длительность

пребывания гидрораспределителей в нейтральном положении может быть однажды определена изапрограммирована в усилительном устройстве 55, воспринимающем сигналы управления

от датчиков 26 и 2/ положения. Это время является функцией быстродействия гидросистемы и инерционности приводных элементов комбайна и для конкретной конструкции может быть

определено однозначно.

Для демпфирования колебания скорости движения поршней гидроцилиндров 1 и 2 в переходных режимах при переключении гидрораспределителей 25 и 28 служит гидроаккумулятор 54.

Для реверса направления движения : служит двухпозиционньй гидрораспре- делитель 31.

В комбайнах с прерывистым рабочим циклом при переходных режимах возникают динамические нагрузки, связанные с разгоном комбайна от О до максимальной скорости и с его остановкой от максимальной скорости ko 0. Увеличение длительности этого процесса нежелательно, так как это

снижает производительность комбайна, а мгновенный разгон и остановка всегда связаны с большими ускорениями и, как следствие, с ударными нагруз711557498

ками в механических элементах и гид- Таким образом устранение прерыроударами в гидроприводе, это приводит к снижению надежности и долговечности приводных элементов.

вистости в Предлагаемом гидроприводе повьшает надежность и долговечность комбайна.

ГИДРОПРИВОД ДОМКРАТНОГО ТИПА ДЛЯ ГОРНОЙ МАШИШ, включающий линии нагнетания высокого давления и слива, сообщенные с силовыми гидроцилиндрами корпуса которых закреплены на корпусе машины, а подвижные элементы через свяэанные с ними гидроцнлиндры фиксаторов выполнены взаимодействукицими с комбайновой доро(гой, гидрораспределитель управления гидррцилиндрами фиксаторов, датчики управления положением подвижных элементов силовых гидроцилиндров, гидрораспределитель управления силовьми гидроцилиндрами и гщфораспределитель реверса, отличающи йс я тем, что, с целью повьшения надежности и долговечности работы силовых элементов комбайна путем обеспечения равномерной скорости подачи горной машины, гидрораспределитель управления силовьии гидроцилиндрами вьтолнен с внутренними линиями связи для сообщения в двух позициях дополнительно введенной линии нагнетания низкого давления со сливом из полостей силовых гидроцилиндров, а в средней позиции - для сообщения полостей силовых гидроцилиндров с линиями нагнетания высокого давления и слива, причем гидрораспределитель управления силовьми гидроцилиндрами и гидрораспределитель управления гидроцилиндрами фиксаторов сблокированы с датчиками положения подвижных элементов гидроцилиндров фиксаторов, а в СП СП линию нагнетания высокого давления встроен гидроаккумулятор. 1

т

34

us.7

.a

ид{ааау I- i, tfeoffeaoti L17

ifff

ff.

vf

гзЛ

ff S

ff

IS

ysOc) (а1Щ

$; .л

jr

V /

С

«

ш:

famvaW- f.

ш|

iqiJi LWBgr}

(:

i

Jiif

38

.

JV

x

30

--.

II

it

tS

jg rs

h//

Г fi

I&

17

$osr

s г5

il II /vdlt:) 9

II

t3 .

.J а 29