Рабочий орган породопроходческой машины Советский патент 1978 года по МПК E21C27/22 

Изобретение относится к механизмам горных машин и может найти применение в конструкциях комбайнов для проходкн тоннелей в окальных породах.

Известен исполнительный орган проходческого комбайна, включающий водило с шарнирно за1крепленными на его лучах и связанными тягами между собой секторами, на которых размещен породоразрушающий инструмент, снабженный качателем 1.

Недостаток известной конструкции - потребность в значительной мощности привода, необходимой для вращения рабочего органа, и соответственно - повышенная металлоемкость всей мащины.

Известна конструкция рабочего органа породопроходческай машины, выполненного в виде поворотной головки с радиально установленными на ней рычагами, -несущими инструменты шарошечного типа и сове|р.шающ1Им-и возвратно-качательное движение под дейст вием гидроцилиндров 2.

Мощность двигателей привода в машине указанной конструкции используется полностью лишь во время хода рычагов к центру, а при обратном ходе и повороте головки двигатели недо-гружены. В машинах для проходкн выработок небольщого диаметра этот недостаток вполне комленсируетоя простотой конструкции, однако в тоннелях больших сечений, где необходимая мощность разрушения велика, он является существенным.

Цель изобретения - повышение эффективности использования мощности привода и снижение металлоемкости машины, а также совмещение рабочего хода рычагов одной головки с холостым ходом рычага другой голоаки и последующим по;воротом последней.

Поставленная цель достигается тем, что рычаги с инструментами размещены на двух соосных головках, установленных с возможностью относительного поворота, бесщтоковые полости гидроцилиндров рычагов одной головки соединены распределпте пьным устройством с насосами высокого давления, а штоковые полости гидроцилиндров другой головки и цилиндр механизма ее поворота - с насосами xOviocToro хода.

На ф(Иг. 1 изображен предлагаемый рабочий орган; на фиг. 2 - то же, вид со стороны забоя; на фиг. 3 - гидравлическая схема питания гидроцил:индров качания рычагов с инструментами.

Рабочий орган породопроходческой машины состоит из центральной головки 7 и периферийной головки 2. На головке / на осях радиально размещены группы рычагов 3 vi 4, а на головке 2 - рычаги 5. На концах рычагов установлены инструменты 6 шарошечного типа, представляющие собой барабаны.

оснащенные несколькими сплошными или прерывистыми -круговыми лезвиями. Гидравлические цилиндры 7 предназначены для качания рычагов 3 и 4, гидроцилиндры 8 - для качания рычагов 5. Рычаги 3 предназначены для разработки центральной части сечения выработки, рычаги 5 - периферийной зоны, а рычаги 4 - промежуточной кольцевой зоны. Оси качания рычагов каждой группы лежат в одной плоскости, а сами рычаги в группе размещены попарно, симметрично относительно продольной оси мащины или равномерно по окружности. Количество рычагов с инструментами в каждой группе пропорционально площади ра13рушаемой ими части сеяения.

На периферийной голов-ке 2 установлены ко,вщи 9 для уборки разрушенной породы. Для периодического поворота каждой из головок в конструкции предусмотрены ме.ханизмы поворота, например храмового тина, с приводом от гидроцилиндров.

Гидроцилиндры 7 и S рычагов с инструментами, а также гидроцилиндр 10 (ф,иг. 3) поворота центральной головки / и гидроцилиндр // поворота периферийной головки 2 связаны с насосами рабочего хода 12 высокого давления и холостого хода 13 низкого давления с помощью распределительного устройства 14, включающего гидрораснределители 15 и 16, управляющие движением гидроцилиндров 7 и 8, гидрораспределители 17 и 18 управления цилиндрами 10 и //, а также гидрорасиределитель 19, обеспечивающий одновременный подвод масла под высоким давлепием от насосов рабочего хода к цилиндpaiM рачагов одной головки и масла под низким давлением от насосов холостого хода к цилиндрам другой голо;вки. Фильтры 20 и 21 обеспечивают очистку масла, находящегося в баке 22.

Для управления гидрораспределителями в конструкции предусмотрены датчики 23 и 24 окончания рабочего хода (соответственно для цилиндров 7 и 8), датчики 25 и 26 окончания холостого хода (для тех же цилиндров), а также датчики 27 и 28 окончания поворота головок.

Предлагаемый рабочий орган функционирует следующим образом.

Гидроцилиндры 8 осуществляют качание рычагов 5 периферийной головки 2 к центру (рабочий ход). При этом Происходит прокатывание инструментов 6 этих рычагов по поверхности массива и разрушение радиальных полос забоя благодаря осевому напору, создаваемому механизмом подачи машины (на чертежах не показан). Значительные усилия, необходимые для качания рычагов 5, развиваются за счет лодачи масла под высоким давлением .во внещтоковые полости цилиндров 8 от насосов рабочего хода 12 через гидро.распределители 19 и 16.

Все рычаги 5 начинают движение одновременно. Их симметричное расположение и

качание в одинаковой фазе обеспечивают максимальное уравновешивание радиальных реа-ктатеных усилий. В то же самое время происходит движение рычагов 3 к 4 центральной головки / в направлении от центра (холостой ход). При этом разрушения породы .практически не происходит, так как инструменты 6 движутся по полосам, уже разработанным ими при прямом ходе. Усилие качания рычагов в этом случае значительно меньше, чем при прямом ходе. Оно обеспечивается за счет подачи масла -иод низким давлением от насосов холостого хода 13 в штоковые иолости гидроцилиндров 7 через гидрораспределители 19 и 15. Поскольку скорость обратного хода рычагов за счет разности площадей штоковых и бесштоковых полостей гидроцилиндров и подбо.ра произ;водительиости насосов существенно выше скорости их рабочего хода, отвод рычагов 3 У1 4 заканчивается раньше окончания рабочего хода рычагов 5. В конце холостого хода датчики 25 переключают гидрорасиределитель 17, обеспечивая подачу масла от насосов холостого хода ;К ШТОКОВОЙ

ПОЛОСТИ цилиндра 10 привода поворота центральной головки. Последняя поворачивается на определенный угол вокруг продольной оси, перенося инструменты, вышедшие из контакта с породой, на новый участок поверхности забоя. Начало поворота одной головки до окончания рабочего хода рычагов второй головки позволяет избежать пересечения траекторий движения рычагов и их столкновения. Подбором диаметров цил.индров и производительности насосов обеснечивается одновременное окончание рабочего хода рычагов 5 и поворота головки А При этом совместное действие датчика 27 окончания поворота цилиндра 10 и датчиков 24 окончания рабочего хода гидроцилиндров 8 обеспечивает переключение гидрораопределителей 16 и 17, управляющих цилиндрами качания рычагов, а также гидрораопределителя 19. В штоковые полости цилиндров 8 поступает масло от насосов низкого давления, а во внештоковые полости цилиндров 7 - от насосов высокого давления. Происходит рабочий ход рычагов 3 и 4 и разрушение средней части забоя инструментами центра.льной головки /, а также холостой ход рычагов 5. Одновременно переключением гидрораснределителя /5 осуществляется подготовка к повороту периферийной головки 2 с помощью гидроцилиндра //. Последний осуществляет поворот по сигналу датчика 27 после выхода инструментов 6 рычагов 5 из контакта с забоем в конце холостого хода. Головка 2 поворачивается в том же направлении и на тот же угол, что и центральная головка 1. После окончания поворота и рабочего хода рычагов 3 и 4 ио команде датчиков 23 И 28 цикл повторяется.

Таким образом полностью используется мощность двигателей как насосов рабочего, так и холостого хода.

Ковши 9 при повороте головки 2 осуществляют подборку разрушаемой породы и сгружают ее на конвейер машины.

Формула изобретения

1. Рабочий орган породопроходчеокой машины, включаюш,ий рычаги с инструментами шарошечного типа и гидроцилиндры двойного действия привода их качания, отличаюш, и и с я тем, что, с целью повышения эффективности использования мощности привода и снижения металлоемкости машины, рычаги с инструментами размещены на двух соосных головках, установленных с возможностью относительного поворота.

2. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что, с целью совмещения раоочего хода рычагов одной головки с холостым ходом рычагов другой головки и последующим поворотом Последней, бесштоковые полости пидроцилиндров рычагов одной головки соединены распределительным устройством с насосами высокого давления, а штоковые полости гидроцилиндров другой головки и цилиндр механизма ее поворота - с насосами холостого хода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство XQ 375375, 15 кл. Е 21 С 27/22, 1970.

2. Авторское свидетельство Л 477238, кл. Е 21 С 27/22, 1973.

XX .:. /

лл .,/