Натяжное устройство тягового органа выемочной машины Советский патент 1981 года по МПК E21C29/06 

(54) НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО ТЯГОВОГО ОРГАНА ВЫЕМОЧНОЙ МАШИНЫ

I

изобретение относится к горному машиностроению, а именно к натяжному устройству выемочной машины и может быть использовано на добычных комбайнах.

известно натяжное устройство, включаюш,ее гидроцилиндры натяжения, установленные на концах лавы и связанные с системой маслоподпитки посредством гидрозамков, впускные и предохранительные клапаны и насосную станцию 1.

Недостатком указанного устройства является недостаточное снижение колебаний скорости подачи выемочной машины.

Известно также натяжное устройство выемочной машины, включающее гидроцилиндр со штоком, соединенным с тяговым органом, гидроблок управления гидроцилиндром с подпорным и предохранительным клапанами, напорную и сливную гидромагистрали 2.

Недостатком известного натяжного устройства, является недостаточно эффективное демпфирование колебаний скорости подачи машины.

Цель изобретения - повышение эффективности демпфирования колебаний скорости подачи машины.

Поставленная цель достигается за счет того, что гидроблок управления гидроцилиндром снабжен последовательно установленными и соединенными между собой датчиком давления, демпфером и датчиком расхода, при этом датчик давления включеь параллельно предохранительному клапану, а датчик расхода включен между штоковой полостью гидроцилиндра и предохранительным клапаном, при этом демпфер выполнен в виде гидроцилиндра, штоковая и поршневая полости которого соединены между собой посредством дросселя, связанного кинематически со штоком гидроцилиндра.

На фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема натяжного устройства; на фиг. 2 - пример конкретного выполнения кинематической связи дросселя переменного сопротивления со штоком гидроцилиндра.

Натяжное устройство содержит гидроцилиндр 1, включенный штоковой полостью в напорный маслопровод 2, а поршневой - в линию слива 3, и штоком 4 связанный с хвостовой ветвью 5 тяговой цепи, предохранительный клапан 6, присоединенный через датчик расхода 7 со штоками 8, 9 и с калиброванным отверстием 10 в поршне II параллельно гидроцилиндру 1, подпорный клапан 12, включенный последовательно в напорную гидромагистраль 13, находящуюся под постоянным давлением, датчик давления 14 с поршнем 15, штоком 16 и пружиной 17, включенный параллельно клапану 6, и демпфер 18, штоковая 19 и поршневая 20 полости которого соединены между собой посредством регулируемого дросселя 21, имеющего кинематическую связь 22 со штоком 4. Штоки 8 и 16 соосно связаны между собой посредством демпфера 18, а щток 9 посредством рычажной передачи 23 соединен с торцом 24 пружины 25 клапана 6, опирающимся на шарик 26. Регулирующим органом дросселя 21 служит цилиндр 27, на котором выполнена винтовая канавка 28. Цилиндр 27 помещен в корпус 29 и снабжен винтом 30 с барабанами 31 и 32, на которые навиты тросы 33 и 34, связанные соответственно с головкой штока 4 и пружиной 35. Стрелками обозначено направление движения комбайна. Система подачи мащины снабжена двумя одинаковыми натяжными устройствами, установленными у бортовых штреков (не показаны). Устройство работает следующим обраИз внешней гидросистемы по напорной гидромагистрали 13 через подпорный клапан 12, датчик расхода 7 и напорный маслопровод 2 жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра 1. Последний, сокращаясь щтоком 4, натягивает хвостовую ветвь 5 цепи, вытесняя жидкость из поршневой полости в линию слива 3. При отсутствии колебаний скорости подачи шток 4 гидроцилиндра 1 по мере движения комбайна вдоль лавы очень медленно и плавно выдвигается вслед за машиной, что обусловливается укорачиванием головной ветви тяговой цепи и снижением ее упругой деформации. Расход гидроцилиндра 1 невелик, практически не создает перепада давления в отверстии 10 датчика 7 и шарик 26 прижимается к своему посадочному месту в клапане 6 лишь пружиной 25. Поэтому усилие натяжения хвостовой ветви 5 имеет постоянную величину, определяемую предварительной настройкой предохранительного клапана 6. Элементы 14 и 18 также бездействуют. При ускорении движения мащины (вследствие колебаний скорости подачи) скорость щтока 4 и расход гидроцилиндра 1 интенсивно возрастают, то вызывает перепад давления в датчике 7 и появление усилия на поршне 11, который своим щтоком 9 посредством рычажной передачи 23 увеличивает усилие на торце 24. Давление на клапане 6 повышается (характеристика «перепад давления - расход клапана 12 - наклонная) и поршень 15 датчика 14, преодолевая действие пружины 17, перемещается вниз. Движение щтока 16 посредством демпфера 18 преобразуется в усилие на щтоке 8, дополнительно прижимающее шарик 26. Одновременно расход гидроцилиндра 1 и скорость щтока 4 меняют направление и цепь 5 натягивается пропорционально росту подачи, оказывая тормозящее действие на комбайн, снижающее величину ускорения. Усилие, приложенное к шарику 26 со стороны датчика 7, становится отрицательным, но это компенсируется интенсивным ростом положительного усилия на демпфере 18. При замедлении движения комбайна действие натяжного устройства противоположно предлагаемому, что вызывает уменьщение силы на ветви 5, препятствующее снижению скорости подачи. За период колебаний скорости подачи скорость штока 4 преимущественно изменяется согласно величине и знаку ускорения машины. В результате, за счет интегрирующих свойств цепи, создается эффект скоростного демпфирования колебаний, при котором переменная составляющая силы, действующей на комбайн со стороны хвостовой ветви 5, является зеркальным отражением переменной составляющей скорости подачи. Это означает, чтт действие натяжного устройства равноценно присоединению демпфера с большим вязким сопротивлением между комбайном, у которого хвостовая часть 5 натянута с постоянным усилием, и точкой в пространстве, движущейся вслед за машиной со средней скоростью подачи. Такой демпфер обладает диссипативными свойствами только по отнощению к переменной составляющей скорости подачи, исключая резонансные явления в системе подачи, и не оказывает сопротивления движению с постоянной скоростью. Постоянное по величине усилие натяжения сохраняет неизменной упругую деформацию хвостовой ветви 5 за период колебаний скорости подачи, исключая тем самым влияние упругих свойств этой ветви на динамику выемочной машины. В результате жесткость системы подачи и ее собственная частота не увеличиваются, что приводит к сглаживанию колебаний, при котором снижение амплитуды колебаний сопровождается уменьшением ускорения. Усилительные свойства рычажной передачи 23 (за счет отношения плеч рычага) обусловливают небольшие размеры датчика расхода 7, датчика давления 14 и демпфера 18. Соединением щтоковой 19 и порщиевой 20 полостей демпфера 18 с дросселем 21, регулирующий орган которого имеет кинематическую связь 22 со щтоком 4, обеспечивается автоматическое изменение вязкого сопротивления демпфера 18 пропорционально длине хвостовой ветви 5 цепи, необходимое для поддержания эффекта скоростного демпфирования колебаний на всем пути движения комбайна. Сопротивление демпфера 18 определяется здесь длиной винтовой канавки 28 дросселя 21 в пределах соприкосновения поверхностей цилиндра 27 и корпуса 29. Во время движения комбайна шток 4, Быдвижка которого при усилии подачи машины, изменяюшемся в определенных границах, примерно соответствует длине хвостовой ветви 5 цепи, с помошью троса 33 и барабана 31 вращает винт 30. Враш,ение преобразуется в линейное перемещение цилиндра 27 вдоль оси корпуса 29. Барабан 32, трос 34 и пружина 35 осуществляют натяжение троса 33, обеспечивая постоянную связь между цилиндром 27 и штоком 4.

При реверсировании хода машины поршень гидроцилиндра 1, вследствие возрастания усилия на ветви 5 цепи, упирается в торцовую часть цилиндра 1 или неподвижный упор, укрепленный на конвейере, и действие натяжного устройства прекращается. В работу автоматически включается другое такое же устройство, расположенное у противоположного штрека.

Эффективность предлагаемого устройства характеризуется значительным снижением неравномерности движения -комбайна и динамических усилий в нем, что позволяет осуществить выемку угля с большей производительностью и меньшими удельными энергозатратами, с лучшими показателями надежности и долговечности оборудования.

Формула изобретения

Натяжное устройство тягового органа выемочной машины, включающее гидроцилиндр со штоком, соединенные с тяговым органом, гидроблок управления гидроцилиндром с подпорным и предохранительным клапанами, напорную и сливную гидромагистрали, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности демпфирования колебаний скорости подачи машины,гидроблок

управления гидроцилиндром снабжен последовательно установленными и соединенными между собой датчиком давления, демпфером и датчиком расхода, при этом датчик давления включен параллельно предохранительному клапану, а датчик расхода включен между штоковой полостью гидроцилиндра и предохранительным клапаном, при этом демпфер выполнен в виде гидроцилиндра, штоковая и поршневая полости которого соединены между собой посредством дросселя, связанного кинематически со штоком гидроцилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 543750, кл. Е 21 С 29/06, 1974.

5

.

Фиг. 1