Устройство для регулирования положения исполнительного органа горной машины Советский патент 1993 года по МПК E21C27/02 E21C35/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования в добычных, проходческих и других горных машинах с исполнительными органами, положение которых регулируется и фиксируется относительно корпуса.

Целью изобретения является снижение динамических нагрузок путем уменьшения запаздывания срабатывания амортизатора при уменьшении габаритных размеров конструкции.

На фиг. 1 изображена схема устройства для регулирования положения исполнительного органа горной машины: на фиг. 2 - устройство гидроцилиндра с подключением его полостей к одностороннему гидрозамку; на фиг. 3 - то же, с подключением его полостей к двухстороннему гидрозамку и крайним положением его подвижных частей в момент снижения динамических нагрузок.

Устройство (фиг. 1) включает рабочий гидроцилиндр 1, шток 2 которого соединен с поворотным элементом 3 исполнительного органа 4, а корпус 5 - с корпусом горной машины 6.

В корпусе 5 рабочего гидроцилиндра 1 размещены грундбукса 7 с возможностью ее перемещения и ограничитель 8. В расточке 9 штока 2 рабочего гидроцилиндра 1 расположен плавающий поршень амортизатора 10, который взаимодействует с упругим элементом 11, выполненным, например, в виде пружины, В варианте исполнения упругого элемента 11 в виде пружины полость 12 должна быть соединена с атмосферой, например, через отверстие 13. Дроссель 14 с обратным клапаном 15 расположен в перегородке 16,

разделяющей полость 17 амортизатора и поршневую полость 18 рабочего гидроцилиндра 1. По условиям работы горной машины 6 полйсти рабочего гидроцилиндра 1 могут быть соединены с односторонним гидрозамком 19 (фиг, 2) или двусторонним гидрозамком 20 (фиг, 3),

Устройство работает следующим образом.

Взаимодействие исполнительного органа 4 горной машины 6 с разрушаемым массивом происходит при замкнутой с помощью гидрозамка 19 или 20 поршневой полости 18 рабочего гидроцилиндра 1. 8 период, когда сопротивление массива возрастает и усилие, передаваемое штоком 2 в поршневую полость 18, увеличивает давление в ней сверх заданного, срабатывает настроенный на данное давление поршень амортизатора 10 и часть рабочей жидкости через открывшийся обратный клапан 15 поступает в полость 17.

В этот момент, в случае соединения полостей рабочего гидроцилиндра 1 с односторонним гидрозамком 19, компенсация изменения объема рабочей жидкости в што- ковой полости происходит из гидросистемы горной машины 6, однако, учитывая динамизм таких процессов, составляющих доли секунды и требующих больших мгновенных расходов жидкости в трубопроводах, рассчитанных на нормальную скорость течения рабочей жидкости, создается повышенное гидравлическое сопротивление, а в штоко- еой полости рабочего гидроцилиндра 1 - разряжение, которое втягивает грундбуксу 7, уменьшая тем самым величину компенсационного объема, что приводит к уменьшению гидравлического сопротивления и скорости движения рабочей жидкости в трубопроводах.

В случае соединения полостей рабочего гидроцилиндра 1 с двухсторонним гидрозамком 20, когда заперта и штоковая полость, одновременно с движением штока 2 совершается равное по величине и направлению движение грундбуксы 7, т,е. сохраняется постоянство объема штокЬвой полости гидроцилиндра 1.

Исполнительный орган 4 горной машины 6, перемещаясь вслед за штоком 2,.получает в этот момент возможность, за счет меньшего внедрения резца в массив; разрушать твердые включения при меньшем сопротивлении.

При уменьшении давления в поршневой полости 1.8 рабочего гидроцилиндра 1 ниже заданного плавающий поршень амортизатора 10 возвращает в нее через дроссель 14 избыток рабочей жидкости. При прохождении через дроссель 14 энергия обратной волны рабочей жидкости гасится.

Компенсация изменения объема штоковой полости рабочего гидроцилиндра 1 при соединении его полостей.с односторонним гидрозамком 19 происходит ээ счет движения грундбуксы 7 и слива части рабочей жидкости

в гидросистему горной машины 6. В случае присоединения полостей гидроцилиндра 1 к двустороннему гидрозамку 20 происходит одновременное движение штока 2 и грундбуксы 7. При движении штока 2 поворотный элементЗ с исполнительным органом 4 восстанавливают степень внедрения резцов в менее твердую часть разрушаемого массива.

Ход I плавающего поршня амортизатора 10 выбирается исходя из расчета максимального снижения динамических нагрузок на горную машину, а ход L грундбуксы 7 выбирается равным ходу штока 2 для сохранения неизменного объема рабочей жидкости, заключенной между поршнем 21 и грундбуксом 7 гидроцилиндра 1, при движении штока 2 в момент снижения динамических нагрузок.

Учитывая при этом равенство объемов

рабочей жидкости, вытесняемой из поршневой полости 18 в полость 17 амортизатора, правомерно соотношение

35

ли2 -L

I

откуда т

D

0

5

0

5

где L- ход грундбуксы 7 и поршня 21;

I - ход плавающего поршня амортизатора 10;

D - диаметр поршня 21 гидроцилиндра 1;

d - диаметр поршня 10 амортизатора. , Повышение эффективности снижения динамических нагрузок в горной машине повышает ее производительность за счет увеличения межремонтного срока гидроцилиндра, уменьшает расход режущего инструмента, а уменьшение габаритных размеров устройства до размеров самого гидроцилиндра позволяет вписывать это устройство в любую действующую горную машину без переделок последней.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования положения исполнительного органа горной машины, включающее рабочий гидроцилиндр, имеющий поршень, шток и грундбуксу, поршневая полость которого соединена с гидрозамками и с входом обратного клапана, параллельно которому установлен дроссель, а выход обратного клапана соединен с амортизатором, выполненным в виде гидроцилиндра с поршнем, взаимодействующим с упругим элементом, отличающее- с я тем, что, с целью снижения динамических нагрузок путем уменьшения запаздывания срабатывания амортизатора п.ри уменьшении габаритных размеров конструкции, поршень амортизатора установлен в штоке рабочего гидроцилиндра с возможностью продольного перемещения, а дроссель с обратным клапаном установлен в перегородке, выполненной между полостью

0

5

амортизатора и поршневой полостью рабочего гидроцилиндра, в котором грундбукса установлена с возможностью продольного перемещения.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что величина перемещения грунд- буксы рабочего гидроцилиндра относится к величине перемещения поршня амортизатора как обратное отношение квадратов их

L d2 диаметров, т.е. у -,

где L - величина перемещения грундбуксы, I - величина перемещения поршня амортизатора; d - диаметр поршня амортизатора; D - диаметр поршня гидроцилиндра.

Использование: в горной промышленности и предназначено для использования в добычных, проходческих и других горных машинах, положение исполнительного органа которых регулируется и фиксируется относительно корпуса. Сущность изобретения: устройство для регулирования положения исполнительного органа горной машины включает гидроцилиндр, в корпусе которого установлена грундбукса с возможностью ее перемещения, а дроссель с обратным клапаном расположен в перегородке, в которой размещен амортизатор, в котором с возможностью перемещения расположен плавающий поршень, взаимодействующий с упругим элементом. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л