Привод горной машины Советский патент 1992 года по МПК E21C31/00 E21C29/00 E21C27/32 

С f -Л. .4

vH xtfMf- r .

i;.a«ii 7. -jЈi- ..i-. -iib.-.ikz-jUs-fcJi ala

выходным взлом двигателя эксцентрик и соединенную с центральным колесом планетарного редуктора кулису, в которой расположен эксцентрик,

Однако известному устройству присущи следующие недостатки. Во-первых, передача крутящего момента двумя независимыми потоками не обеспечивает возможности регулирования составляющих каждое потока в случае изменения внешней нагрузки на выходном валу привода, что приводит к ограничению использования известного привода при разрушении полезного ископаемого с различными физико-механи- ческими свойствами из-за пульсации внешней нагрузки, Во-вторых, невозможность реверсирования указанного привода. В-третьих, ненадежность работы известного устройства рследствие возникновения больших динамических нагрузок на узлы и детали известного привода, которые обусловлены незащищенностью двигателя от внешних нагрузок, т.е. при возникновении на выходном валу значительного сопротивления его вращению пропорционально увеличатся нагрузки на двигатель. При этом следует отметить, что защита двигателя от перегрузок особенно актуальна при работе именно горных машин, при работе которых величина внешнего сопротивления изменяется в большом интервале.

Цель изобретения - повышение надежности привода горной машины за счет снижения динамических нагрузок на его узлы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном приводе горной машины, включающем корпус, размещенный внутри корпуса планетарный редуктор, водило которого кинематически соединено через установленные на валу водила сателлиты с поворотным вокруг продольной оси редуктора центральным колесом и с солнечным колесом, кинематически связанный с выходным валом редуктора эксцентрик и соединенную с центральным колесом кулису, а которой расположены эксцентрик, имеется механизм свободного хода в виде двух гидроцилиндров, продольные оси которых рас- положены под углом одна к другой, гидропневмоаккумулятора, двух гидрораспределителей с полостями управления для перемещения их золотников, двух обратных клапанов и приспособления для управления гидрораспрёделителями, а вал водила выполнен с эксцентриковой шейкой, продольная ось которой расположена параллельно продольной оси вала водила, при этом корпус каждого гидроцилиндра шарнирно соединен с корпусом привода, а шток каждого гидроцилиндра шарнирно соединен с эксцентриковой шейкой вала водила, причем штоковая полость каждого гидроцилиндра гидравлически соединена через соответствующий гидрораспределитель и соответствующий обратный клапан с жидкостной полостью гидропневмоаккумулятора, а поршневые полости каждого гидроцилиндра гидравлически соединены через соответствующий гидрораспределитель с жидкост0 ной полостью гидропневмоаккумулятора Кроме того, тем, что приспособление для уп равления парораспределителями механизма свободного хода выполнено в виде двух дополнительных гидрораспределителей с

5 полостями управления для перемещения их золотников, гидрораспределителя реверса с выходными каналами для сообщения его соответственно с напорной и сливной гидромагистралями и четырех гидроклапанов с

0 толкателями для перемещения их запорных элементов, которые расположены попарно на линиях, проходящих через продольную ось вала водила и центр шарнирного соединения корпуса соответствующего гидроци5 линдра с корпусом привода, а толкатель каждого гидроклапана установлен с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой вала водила, при этом полость управления каждого основного гидрорасп0 ределителя гидравлически сообщена с выходом соответствующего дополнительного гидрораспределителя, а полость управления каждого дополнительного гидрораспределителя гидравлически сообщена с

5 входами одной из пар опозитно расположенных гидроклапанов, причем один из входов каждого дополнительного гидрораспределителя гидравлически соединен с одним выходным каналом гидрорасп0 ределителя реверса и с выходами одной из пар смежно расположенных гидроклапанов, а другой выход каждого дополнительного гидрораспределителя гидравлически соединен с вторым выходным каналом гид5 рораспределителя реверса м с выходами второй пары смежно расположенных гидроклапанов. Кроме того, привод отличается тем, что гидроклапаны выполнены в виде управляемых обратных клапанов

0 На фиг.1 изображена принципиальная кинематическая схема привода горной машины; на фиг.2 - гидрокинематическая схема механизма свободного хода на фиг 3 - узел соединения кулисы с центрапьным ко5 лесом планетарного редуктора на фиг А - принципиальная схема гидроклапана в виде управляемого обратного клапанй

Привод горной машины включает двигатель 1, выходной вал 2 которого кинематически, например через понижающий

1747690

редуктор 3, связан с ведущим валрм 4, на котором установлен эксцентрик 5. Кулиса 6, в которой расположен эксцентрик 5, может быть выполнена в виде двуплечего рычага, который с помощью шарнира 7 закреплен на корпусе 8 привода и установлен с воз- можность кач/а лъшгд дййжеЧШ/Внутри корпуса 8 размещен планетарный редуктор, водило 9 которого кинематически соединено через установленные на валу 10 водила 9 сателлиты 11 с поворотным вокруг продоль- г -ной осй редуктора наружным центральным .колесом 12 и с солнечным колесом 13. Кулиса 6 соединена с центральным колесом 12 посредством шарнира 14. Меха- низм свободнрго хода выполнен в виде дву)Г идроЦилйнДров 15 и 16, гидропнев- моаккумулятора 17, двух основных гидро- распрёделй телёй 18 и 19 с полостями 20 управления Д71Я пёрём ёщенйя их золотни- ратных клапанов 21 и 22 и приспособления для управления гидрорас- пределйтелями 18 и 19. Вал 10 водила 9 выполнен t эксцентриковой шейкой 23, на которой шарнйрно закреплены штоки 24 гидроцилйндров 15 и 16. Корпуса гидроцилиндров 15 и 16 шарнйрно соединены с кор- пусом 8 привода, а их продольные оси расположены под углом одна к другой. Продольная ось эксцентриковой шейки 23 расположена пар&ллелЬно продольной оси вала Ш водила 9. Штоховая полость гидро- цилйндра 15 гидролинией 25 сообщена че- Д р орКспределйтёл ь 18 и обратиый клапан 21 с жидкостной полостью гидро- пневмоаккумулятора, а поршневая полость гидроцилиндра 15 гидролинией 26 через гидро распределйтёль 18 - с жидкостной п оvretftw г шт&ш т щпт& м.

Штоковая полость гидроцилиндра 16 гидролиниеТй 27 сообщена через гидрорас- пределитель 19 и обратный клапан 22 с жидкостной полостью гидропневмоакку- мул ятора 17, а поршневая полость гидро- цилйндра 16 гидролинией 28 через 45 гидрораспр едёлйтель 19 - с жидкостной поno fi WO mmm - Приспособление для управления Тйдро- распределителями 18 и 19 механизма сво- бодного хода может быть выполнено в виде 50 двух дополнител шых гйдрораспределйтелей 29 и 30 с полостями 31 управления для перемещения йх Шл Ь никЩТйдрораёп ёйе1- лителя 32 реверса с входными каналами для сбббщения их соответственно с напорной 55 33 и сливной 34 гидромагистралями насосной станции (не показана) и четырех гидро- клапано в 35-38 с толкателями 39 для перемещения их зайорного алейента 40. Гидроклапаны 35-38 могут быть выполнены

10

15

20

25

30

35

40

к ЙяЬйЯ й я й -;

&кэЈ Ша ЈЈЈ 3&Ј&&Ј

5

0

5

0

5

0

5

0

в виде управляемых обратных клапанов (фиг.4), в корпусе 41 каждого из которых установлен с возможностью перемещения и взаимодействия с запорным элементом 40 в виде шарика, подпружиненного относительно корпуса 41, толкатель 39, который npM i63Ae cTBHlfl 1 73 ab pH Vne MeriT 4X) . соединяет выход 42 клапана с его входом 43, Гидроклапаны 35-38 расположены попарно на линиях, проходящих через продольную ось вала 10 водила 9 и центр 0 шарнирного соединения корпуса соответствующего гид-, роцилиндра 15 и 16с корпусом 8 привода, и корпус 41 каждого из н.-.х закреплен на корпусе 8 привода. Толкатель 39 каждого гидроклапана 35-38 установлен с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой 23 вала 10 водила 9 при ее вращении вокруг продольной оси вала 10 водила 9. Полость 20 управления каждого основного гйдрораспредёлителя 18 и 19 соединена гидролиниями 44 и 45 соответственно с выходом соответствующего дополнительного гидрораспределителя 29 и 30. Полость 31 управления дополнительного гидрораспределителя 29 гидролинией 46 сообщена с входами 42 одной пары опозитно расположенных гидроклапанов 37 и 38, а полость 31 управления дополнительного гидрораспределителя 30 гидролинией 47 сообщена с входами 43 второй пары опозитно расположенных гидроклапанов 35 и 36. Один из входов каждого дополнйтё льнЪго гидрораспрёделителя 29 и 30 гидравлически соединен с одним выходным каналом гид- распределителя 32 реверса и гйдролинией 48 с выходами 42 одной пары смежно расположенных гидроклапанов 35 и 37, а другой вход каждого дополнительного гидрораспределителя 29 и 30 гидравлически

coeflHPfeH c вторым ка налЪм гид- рораспределителя 32 реверса и гидролинией 49 с выходами 42 второй пары смежно расположенных гидрокпапанов 36 и 38.

Полость 50 управления гйдрораспредёлителя 32 реверса гидравлически соединена через расположенный на пульте управлений (не показан) парораспределитель 51 с напорной 33 и сливной 34 гмдромагистралями насосной станции, Для подзарядки гидро пневмоаккумулятора 17 его жидкостная полость может быть соединена через обратный клапан 52 с напорной гидромагистралью 33.

Привод горной машины работает следующим образом.

Двигатель 1 через понижающий редуктор 3 приводит во вращение ведущий вал 4 с эксцентриком 5. Эксцентрик 5 сообщает качатёльные движения кулисе 6 относительvSa ESGCc- iE- -: o-;- --t -: но шарнира 7. С помощью шарнира 14 кулиса 6 преобразует качательное движение во вращательное движение центрального колеса 12 вокруг продольной оси планетарного редуктора в разные стороны. Поскольку наружное центральное колесо 12 кинематически связано с сателлитами 11, то они также вращаются на водиле 9. При вращении центрального колеса 12 по стрелке 53 (фиг.З) вал 10 водила 9 начнет поворачиваться втом же направлении, т.е. в направлении по стрелке 53 (фиг.З). При повороте вала 10 водила 9, а следовательно, и эксцентриковой шейки 23, штоки 24 гидроцилиндров 15 и 16 будут вдвигаться в их корпуса. При этом рабочая жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 15 и 16 будет вытесняться соответственно по гидролиниям 26 и 28 через гидрораспределители 18 и 19, обратные клапаны 21 и 22 по гидролиниям 25 и 27 соответственно в штоковые полости гидроцилиндров 15 и 16. Поскольку объем вытесняемой из поршневых полостей гидроцилиндров 15 и 16 рабочей жидкости больше объема штоковых полостей этих гидроцилиндров, то избыточный объем рабочей жидкости поступает в жидкостную полость гидропневмоаккумулятора. Когда направление качательного движения кулисы 6 сменится на обратное, то в обратном направлении по стрелке 54 (фиг.З) начнет поворачиваться центральное колесо 12. Эксцентриковая шейка 23 вала 10 водила 9 будет стремиться повернуться в направлении по стрелке 54 (фиг.З) и на штоки 24 гиДроцилиндров 15 и 16 будет действовать сила, стремящаяся выдвинуть их из корпуса гидроцилиндров 15 и 16. Однако штоковые полости гидроцилиндров 15 и 16 будут заперты соответственно обратными клапанами 21 и 22, которые будут препятствовать выдвижению штоков 24 из корпусов. Таким образом, перемещения эксцентриковой шейки 23 в направлении по стрелке 54 (фиг.З) не произойдет, т.е. водило 9 оказывается заторможенным и планетарный редуктор превращается в простую передачу с заторможенным водилом 9. В этом случае наружное центральное колесо 12 передает вращательный импульс через сателлиты 11 солнечному колесу 13, на валу которого закреплен приводной элемент 55, например исполнительный орган горной машины или ведущая звездочка тяговой цепи струговой установки. Таким образом качательное движение кулисы б преобразуется в пульсирующее вращательное движение солнечного колеса 13. При последующем повороте эксцентриковой шейки 23 вокруг продольной оси вала 10 водила 9 она аоздействует на

толкатель 39 гидроклапана 37 и перемещает его запорный элемент 40, который обеспечивает беспрепятственный проход рабочей жидкости с его выхода 42 на вход 43. Рабочая жидкость по напорной 33 гидромагистрали через гидрораспределитель 32 реверса по гидролинии 48 через открытый гидроклапан 37 и по гидролинии 46 поступает в полость 31 управления гидрораспределителя

0 29 и перемещает его золотник При переключении гидрораспределителя 29 рабочая жидкость из напорной гидромагистрали 33 через гидрораспределитель 32 реверса и гидрораспределитель 29 по гидролинии 44

5 поступает в полость 20 управления гидрораспределителя 18 и перемещает его золотник. Следует отметить, что указанное переключение гидрораспределителя 18 произойдет в тот момент, когда шток 24

0 гидроцилиндра 15 займет крайнее втянутое положение и начнет выдвигаться из его корпуса. При дальнейшем повороте эксцентриковой шейки 23 в направлении по стрелке 53 (фиг.З) рабочая жидкость из штоковой

5 полости гидроцилиндра 15 будет вытесняться по гидролинии 25 через переключенный гидрораспределитель 18 и обратный клапан 21 в поршневую полость гидроцилиндра 15 по гидролинии 26, а при повороте эксцент0 риковой шейки 23 в обратном направлении поршневая полость гидроцилиндра 15 будет заперта обратным клапаном 21, который будет препятствовать вдвижению штока 24 гидроцилиндра 15 в его корпус. При этом

5 гидроцилиндр 16 будет работать в изложенном выше режиме. Недостаток объема рабочей жидкости, вытесняемой из штоковой полости гидроцилиндра 15 и поступающей в его поршневую полость, будет компенси0 рован из жидкостной полости гидропневмоаккумулятора 17 или из поршневой полости гидроцилиндра 16. Далее при повороте эксцентриковой шейки 23 она воздействует на толкатель 29 гидроклапана 35 и последний

5 осуществит переключение гидрораспределителя 19, который обеспечит возможность выдвижения штока 24 гидроцилиндра 16 из его корпуса.

Таким образом, в указанном режиме во0 дмло 9 вращается по стрелке 53 с периодическими кратковременными остановками, во время которых на валу солнечного колеса 13 формируется вращающий импульс.

Для реверса привода оператор с пульта

5 управления с помощью гидрораспределителя 51 соединяет полость 50 управления гидрорзстпределителя 32 .аверса, осуществляя переключение последнего. При переключении гидрораспределителя 32 рег.ерса рабочая жидкость из напорной

- tSKSaStnUJite

33 гидромагистрали соответственно через дополнительные гидрораспределителя 29 и 30 по гидролиниям 44 и 45 поступает в по лости 20 управления гидрораспределителей 18 и 19 и перемещает их золотники. 5 При переключении основных гидрорасп-ределителей 18 и 19 работа всех элементов привода происходит б изложенной

Й1ШёлШелелдовател ьности с той разницей, что вращение вала 10 водила 9 осуществля- 10 ется в противоположном направлении, т е

по стрелке 54 (фиг.З).

Использование предлагаемого привода горной машины обеспечивает по сравне- ниШ сШ§ёШтмй с лед ующие преиМуТцест- 15

Jfifcr Ј3S9&&&MK&$&ja& &te&g3Efx, м

в а: процесс затормаживания водила не сопровождается возникновением удар ных -нагрузок в узлах привода, что обеспечивает -повышение надежности работы привода в -целом; обеспечение реверса приводного 20 элемента без реверса выходного вала двигателя.

ЈЈ -,W4j. .гаЬм «ь -

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Привод горной машины, включающий 25 корпус, размещенный внутри корпуса планетарный редуктор, водило которого кинематически соединено через установленные на валу водила сателлиты с поворотным вокруг продольной оси редуктора центральным 30 колесом солнечным колесом, кинемати- чёскй свяШнный с выходньГм валом двигателя эксцентрик и соединенную с центральным колесом редуктора кулис/, в которой расположен эксцентрик, о т л и ч а- 35 ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности его работы за счет снижения динамических нагрузок на его узлы, он снабжен механизмом свободного хода в виде двух гидроцилиндров, продольные оси кото- 40 рых расположены под углом одна к другой, гидропневмоаккумулятора, двух гидрораспределителей с полостями управления для перемещения их золотников, двух обратных лаТШШЖгТр спбсобления для управления 45 гидрораспрецелителями, а вал водила выполнен с эксцентриковой шейкой, продольная ось которой расположена параллельно Продольной оси вала водила, при этом корпус кахчдого гидроцилиндра шарнирно сое- 50 динен с корпусом привода а шток каждого

Т „ .А t &- Л

,-йЈ

. ISJTgSM Tm .

Йл .

гидроцилиндра шарнирно соединен с эксцентриковой шейкой вала водила причем штоковая полость каждого гидроцилиндра гидравлически соединена через соответст- вующий гидрораспределитель и соответствующий обратный клапан с жидкостной полостью гидропневмоаккумулятора, а поршневая полость каждого гидроцилиндра гидравлически соединена через соответствующий гидрораспределитель с жидкостной полостью гидропневмоаккумулятора.

2 Привод по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что приспособление для управления гидрораспределигелями выполнено в виде двух дополнительных гидрораспределите- лёй с полостями управления для перемещения их золотников, парораспределителя реверса с входными каналами для сообщения их соответственно с напорной и сливной гидромагистралями и четырех гидроклапанов с толкателями для перемещения их запорных элементов которые расположены попарно на линиях, проходящих через продольную ось вала водила и центр шарнирного соединения корпуса соответствующего гидроцилиндра с корпусом привода, а толкатель каждого гидроклапана установлен с возможностью взаи модейст- вия с эксцентриковой шейкой вала водил, при этом полость управления каждого ос- ноёТюго парораспределителя гидравлически сообщена с выходом соответствующего дополнительного гидрораспределитъля а полость управления каждого дополнительного гидрораспределителя гидравлически соединена с входами одной из пар опозитно расположенных гидрокпапанов, причем один из входов каждого дополнительного гидрораспределителя гидравлически соединен с одним выходным каналом гидрораспределителя реверса иЪ выходами одной из пар смежно расположенных гидроклапэ- нов а другой выход каждого дополнительного гидрораспределителя гидравлически соединен с вторым выходным каналом гидрораспределителя реверса и с выходами второй парь смежно расположенных гидсо- клапанов.

3 Привод по п 2, отличающийся тем, что гидроклапан выполнен в виде управляемого обратного клапана

-,-ii a Jt -чй-.Ј .

v- -ai., -j

Sfer

..-згЁ& - {-Јг Ј5 а2л «- КЗР

069ЛШ

(

л i Jli jo

I , to) M,

IT ) -r: I

№

I- :

i M

v, I 1/

is

ф-:

i5 Ш (

« Г

,4 .i

j

, v

- Л;

Ь i

f

л; ;

Гft . A ...

-S t I

:n

-A

г Т

;vf f Й)

5Z|

iZ

a