Устройство для измерения толщины защитной пачки угля над очистной механизированной крепью Советский патент 1977 года по МПК E21D23/04 

тикалькой отбойкой штанги с измерительной короикой и штампов, и механически связан с золотниками гиарораспределителя управ- леки я., Устройство может иметь кнопочный пуль1 сигнализадии, а направляющее устройство целесообраако выполнить в виде параллелей с кулачками для взаимодействия с кнопочным пультом сигнализации. Вертикальная отбойная штанга предложенного устройства может при помощи направляющих удерживаться над перекрытием секции скрепи, перемещаться в вертикальном направлении и осуществлять автоматический юэнтроль положения над крепью границы уголь-порода с помощью коронки и штампа, воспринимая изменения крепости и .твердости массива. Перемещение отбойной штанги в вертикальном направлении при изменениях толщины, защитной штанги в вертикальном направлении,при изменениях толщины защитной пачки угля и фиксирование ее пр вскрытии границы уголь-порода осуществляется автоматически управляемым гидравлическим домкратом. Таким образом, от« бойкая штанга следит за толщиной защитной пачки угля, автоматически включает кнопочный пульт сигнализадии и подает сш налы в случае изменений толщины угольной пачки сверх допустимых предельных значений. Следовательно, машинисты очист ноГо комбайна и механизированной крепи всегда будут знать о толщине защитной пач ки угля и будут иметь возможность вовремя принять меры для поддержания заданной ее. толщины. Поддержание же постоянства толщины за щитной пачки угля в ааданнЬ1х пределах повышает надежность работы и эффективность применения механизированкьтх крепей. Устройство для измерения толщины защитной пачки угля над очистной механизированной крепью позволяет устранить излишние потери угля, полнее использовать природные запасы угля и улучшить условия безопасности ведения очистных работ. На фиг. 1 изображена принципиальная гидрокинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема размещения устройства на секции механизированной кре Устройство содержит механический датчик открытой границы уголь-порода с при водом и направляющим устройством, гицро- распределитель а}зтоматического управления положением датчика, гидродомкрат управления, ручной гндрораспределитель и кнопочный пульт сигнализации. Механический датчик имеет полую (в виде трубы) вертикальную отбойную штан- ГУ 1 С резцами 2, полый внутренний вал 3, соединенный с отбойной штангой спиральной пружиной 4 часового типа и с измерительной коронкой 5 при помощи болтов 6. Внутри полой штанги 3 размещен измерительный штамп 7 с тарельчатыми пружинами 8, Отбойная штанга связана с редуктором 9 и оканчивается в нижней части винтовой парой; гайкой 10, скользящими 1ипонками 11 винтом 12. С корпусом редуктора связаны также электродвш-атель 13, гидрораспределитель 14 автоматического управления, направляющее,устройство 15 и силовой цилиндр-гидродомкрат 16 для перемещения механического датчика в вертикальной плоскости. Гидрораспределитель 14 автоматического управления положением датчика содержит два двухпозиционных золотника 17 и 18 с антифрикционными тягами 19 и возвратными пружинами 2О, Направляющее усть ройство 15 выполнено в виде параллелей, перемещающихся в пазах перекрытия крепи, и снабжено копирной линейкой с кулачками 21., взаимодействующими с кнопочным пультом 22 сигнализации. Ручной гидрораспределитель 23 имеет один 4-х позиционный золотник. Крепежное приспособление 24 служит для шарнирной связи гидродомкрата 16 управления с перекрытием 25 секции крепи Устройство работает следующим образом, Устройство размещено в задней части секции, со стороны завала - ближе к плоскости обреза кровли. Устройство включается в работу одновременно с началом передвижения секциии крепи к забою. В это время включается электродвигатель 13 и насосная станция, подающая под давлением рабочую жидкость в на- поркую магистраль Н. Сливная магистраль С соединена с маслобаком. Электродвигатель 13 через редуктор передает вращение отбойкой штанге 1, которая при своем вращении прорезает своими резцами над крепью вруб в виде узкой вертикаль ной щели. Крутящий момент от отбойной штанги 1 также передается через мощную спиральную пружину 4 на полый вертикальный вал 3 и измерительную коронку 5, при этом спиральная 4 закручивается винт 12 поворачивается относительно гайки 10 на заданный угол, а следовательно гайка по скользящей шпонке 11 опускается вниз и через тягу 19 перемещает золотник 18 в крайнее ;:иж11ее положение. Одновременно с этим измерительный штамп 7, упираясь в уголь, сжимает тарельчатую пружину 8 и опускает золотник 17 также вниз. При этом золотники 17 и 18 своими каналами соединяют напорную магистраль гидросиcTeNtt. со штоковой полостью гицродомкрата 16 утфавления, а сливную магистраль с поршневой полостью. Гидродомкрат 16 сокращается и перемешает направляющее устройство 15 вместе с редуктором 9 и механическим датчиком вверх,

Таким образом, отбойная штанга перемещасэтся вместе с крепью на забой, осуществляется вертикальный вруб и одновремеи но плавно поднимается вверх к границе угля с породой - происходит поиск границы

уголь-порода. Как только верхняя чозть датчика подойдет к границе уголь-оюрода, измерительный штамп 7 под действием пружин 8 внедряется в более слабую породу кровли и нижней частью освобождает аолотник 17, который под действием возвратной npjOKHHbi 20 пoдниI адeтcя в крайнее верхнее положение. При этом положении каналы золотников 17 и 18 не совпадают, а следовательно, прекращается питание рабочей жидкостью гидродомкрата 16 - прекращается подача отбойной штаиги вверх. Теперь отбойная штанга только вращается и перемешается вместе с крепью к забою, вскрьвая угольную пачку по всей толщине узким вертикальным врубом.

Такой режим работы будет продолжать ся до тех пор, пока не начнет изменяться толщина защитной пачки угля. Например при уменьшении -толщины защитной пачки угля измерительная коронка 5 оказывается в зоне слабых пород и полая штанга 3 с коронкой под действием пружины 4 поворачивается в обратную сторону и вин- том 12 поднимает гайку 10 вверх. За гайкой под действием возвратной пружины 20 поднимается в крайнее верхнее положение золотник 18, Теперь каналы золотников 17 и 18 совпадают (это положение показано на фиг. 1) и происходит реверс гидройомкрата 16: рабочая жидкость под давленией поступает в поршневую полость, гидродомкрат 16 раздвигается и опускает устройство вниз к границе.уголь-порода. Спуск механического датчика вниз продолжается до тех пор, пока измерительная коронка 5 не выйдет из слабых пород кровли и не окажется в угольном слое. Как только корошса 5 начнет резать угольный слой, силы сопротивления резанию увеличиваются и спиральная пружина 4 Вновь закручивается, верти- .кальньтй вал 3 вместе с винтом 12 поворачивается на заданный угол относительно отбойной штанги 1 и гайки Ю. Гайка 1О опускается Ьниз и перемешает золотник 18 в крайнее нижнее положение, тогда как золотник 17 остается в верхнем положении, В этом положений каналы в золотниках 17 и 18 не совпадают и прекращается поцача рабочей жидкости в гидродомкрат.управления 16, а еледователшо, спуск механического датчика также прекращается.

Если же толщина защитной пачки угля вновь увеличивается, тогда измерйтелы1ый штамп 7 под действием сил сопротивления внедренгао в уголь сжимает пружину 8 и опускается вниз, перемещает золотник 17 в крайнее нижнее положение. Золотники 17 и 18, находясь в нижнем положении, соединяют своими каналами штоковую полость гидродомкрата 16 с напорной магистралью Н, а поршневую - со сливной магистралью С. Гидродомкрат снова начинает сокращаться и поднимает механический датчик вверх.

Таким образом, глубина вертикального вруба всегда автоматически поддерживается в пределах толщины защитной пачки угля, В случае, если толщина зашитной пачки над крепью достигает своих предельных максимальных или минимальных значений, то кулачки 21 осуществляют включение кнопочного пульта 22 - включаются,сирена и (световое табло.

Ручной гидрораспределитель 23 служит игея переключения гидр.осхемы на автоматическое или ручное управление гидродомкратом 16. Ручное управление необходимо также для установки и спуска механического датчика вниз при замене изношенных резцов 2 коронки 5 и отбойной штанги 1.

Предложенное устройство позволяет веса-й автоматический контроль за положением границы угольчгшрода, непрерывно измерить толщину защитной пачки угля над очистной механизированной крепью я поддерживать толщину защитного слоя в заданных пределах. Это снижает потери и увеличивает выдачу угля кз забоя.

Ф

ормула изобретения

1. Устройство цля измерения толщины защитной пачки угля над очистной механизированной крепью, включающее механический датчик открытой границы уголь-порода с приводом, гидрораспределитель с гидродомкратом управления - подъема и опускания датчика, отличающеес я тем, что, с целью автоматического контроля за толщиной зашитной пачки угля над крепью и автоматизации подачи звукового и светового сигнала при достижении предельньгх значений ее, механический датчик снабжен направляющим устройством и выполнен в вице полой вертикальной отбойной штанги с измерительной коронкой и штампом и механически (г с золотниками гинрор(аспределы-епя гидродоьлсрата управления.

2. Устройство поп. IjO-rnHHaio1Д е е с я тем, что око нмеет кнопочный пульт сигнализации, а направляющее устройство йьгаолкено в виде параллелей с кулачками для взаимодействия с кнопочным пультом сигиалйэации

/

1

Источники информации, принятые во внй мание нри экспертизе:

1.Картавый Н. Г. и (. Автоматизация управления дви ением горкыл машив, комплексов и аг зегатов. М., Недра, 1969, с. 53.

2.Там же, с, 55,

П

тттт

t

//

У/уСОчл