Устройство для шагового перемещения горной машины Советский патент 1981 года по МПК E21D23/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШАГОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГОРНОЙ МАШИНЫ

t

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гидросистемам струговых агрегатов и комплексов для подземной добычи угля.

Известно устройство, обеспечивающее шаговую подачу горной машины и содержаш,ее гидроцилиндры передвижки конвейера, гидрораспределители с электромагнитным приводом и размещенные в поршнях гидроцилиндров клапаны и индуктивный датчик, взаимодействующие с закрепленными в корпусах гидроцилиндров стержнями с проточками 1.

Недостатками этого устройства является сложность (в частности использование специальных сложных гидроцилиндров и двух различных гидрораспределителей с электромагнитным приводом для каждого гидроцилиндра), невозможность изменения шага подачи в случае изменения условий работы и низкая ремонтопригодность (в условиях лавы). Ремонт возможен только заменой гидроцилиндра (даже в заводских условиях затруднен ремонт расположенных в поршне гидроцилиндра клапанов).

Известно также устройство для шагового перемещения горной машины, содержашее гидравлически соединенные между собой гидроцилиндры, гидрозамки, гидрораспределители и порционеры с корпусами, плавающими поршнями, рабочими полостями, крышками и регулировочными гайками 2.

Однако известное устройство не обеспечивает высокопроизводительную работу горной машины. Это объясняется тем, что оператор, не имея информации о моментах окончания операций (зарядки порционера или подачи горной машины на заданный шаг),

10 вынужден задерживать начало следующей операции на время, заведомо достаточное для выполнения предыдущей операции. При таком управлении время используется непроизводительно, так как начинать следую j щую операцию, если не закончена предыдущая, нельзя из-за неопределенного, разного по величине на разных гидроцилиндрах, уменьшения шага подачи. Это также приводит к потере производительности горной машины из-за уменьшения стружки, а кроме

20 того, может привести к недопустимой величине изгиба конвейера.

Цель изобретения - повыщение производительности горной мащины. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком автоматического управления, датчиками конечных положений плавающих поршней порционеров и гидравлическими приводами датчиков конечных положений, причем выходы датчиков конечных положений плавающих порщней которых подключены к блоку автоматического управления; приводы датчиков конечных положений выполнены в виде размещенных в корпусе порционеров полостей низкого давления и гидроцилиндров, поршни которых через толкатели, с одной стороны, взаимодействук т с плавающими порщнями порционеров, а, с другой - с датчиками конечных положений, причем полости гидроцилиндров, обращенные к плавающим порщням порционеров, соединены каналами с полостями низкого давления, противоположные полости - с рабочими полостями порционеров, а активная поверхность порщня в этой полости больще площади поперечного сечения толкателей, взаимодействующих с плавающими поршнями порционеров; полости низкого давления выполнены в виде уплотненных камер, размещенных между корпусами и крышками порционеров. На чертеже изображена принципиальная электрогидравлическая схема устройства, поясняющая сущность изобретения. Устройство содержит установленные вдоль забоя гидроцилиндры 1, порционеры 2, гидравлически соединенные с порщневыми полостями гидроцилиндров 1 посредством гидрозамков 3 и 4; блок 5 автоматического управления и гидрораспределители 6-8 с электромагнитами. Порционер 2 имеет крышки 9, плавающий поршень 10, ограничивающий рабочие камеры 11 и 12, и регулировочную гайку 13. В гнездах крыщек 9 установлены толкатели 14 с порщеньками, образующими в гнездах крышек 9 полости 15 и 16. Камеры 15, обращенные к рабочим полостям порционеров 2, соединены каналами с полостями 17 низкого давления, которые-заполнены воздухом и, в свою очередь, могут быть связаны с атмосферой. В изображенном на чертеже варианте полости 17 низкого давления выполнены в виде уплотненных камер, размещенных между корпусами порционеров 2 и их крышками 9. Объемы полостей 17 приняты больше объемов соединенных с ними камер 15, чтобы при сжатии воздуха во время перемещения толкателей 14 в сторону рабочих камер 11 и 12 давление в камерах 16 существенно не повышалось. Камеры 16 каналами соединены с рабочими полостями 11 и 12 соответственно. Толкатели 14 взаимодействуют с электрическими датчиками 18 и 19 конечных положений плавающего поршня 10 порционера 2. Штоки гидроцилиндров 1 механически соединены с передвигаемой горной машиной, например с секциями конвейера 20 стругоВОЙ установки 21. Корпуса гидроцилиндров 1 закреплены на секциях механизированной крепи (на чертеже не показаны). Штоковая полость гидроцилиндра 1 гидравлически соединена с гидрораспределителем 6. Гидрозамки 3 и 4 подключены к рабочей камере 11 порционера 2. Выход гидрозамка 3 соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 1, а его управляющая камера - с рабочей камерой 12 порционера 2. Выход гидрозамка 4 соединен с гидрораспределителем 7, а его управляющая камера - со штоковой полостью гидроцилиндра 1. Рабочая камера 12 гидравлически соединена с гидрораспределителем 8. Все гидрораспределители подключены к напорной 22 и сливной 23 линиям. Блок 5 автоматического управления содержит кнопку 24, переключатель 25, обмотки 26 и 27 реле, контакты 28 и 29, блок-контакты 30 - 33 и сигнальные лампочки 34- 36. Указанные элементы блока 5 электрически соединены между собой, с датчиками 18 и 19, а также с электромагнитами гидрораспределителей 6-8 согласно приведенной на чертеже схеме. Блок 5 подключен к электрическому питанию посредством клемм 37. Устройство работает следующим образом. В исходном положении при выключенном электрическом и гидравлическом питании гидрораспределители 6-8 соединяют гидравлические линии 38-40 со сливом. Плавающий поршень 10 порционера 2 может находиться в любом положении. Никаких перемещений элементов устройства в исходном положении не происходит. Перед подачей горной машины на заданный шаг в сторону забоя требуется зарядить порционер 2. Для этого, при наличии давления в напорной линии 22, включенном электрическом питании пульта 5 кнопкой 24 подают напряжение на обмотку 26 реле. При этом замыкается блок-контакт 30 этого реле, обеспечивая питание обмотки 26 реле после отпускания кнопки 24, а также контакт 29 этого же реле, который включает электромагнит гидрораспределителя 7. Гидрораспределитель 7 переключается и подает жидкость под давлением через гидролинию 39 и гидрозамок 4 в рабочую камеру 11 порционера 2. Плавающий поршень 10 перемещается вправо до упора в крышку 9, а в рабочей камере 11 запасается заданный объем рабочей жидкости. О том, что происходит процесс зарядки порционера, сигнализирует включенная последовательно с электромагнитом гидрораспределителя 7 лампочка 34. Из рабочей камеры 12 жидкость в ыходит через гидрораспределитель 8 в сливную линию 23. В поршневую полость гидроцилиндра 1 рабочая жидкость попасть не может, так как гидрозамок 3 в это время заперт. Объем запасенной в рабочей камере 11 жид-, кости, а, следовательно, и величина шага последующей подачи горной машины, определяется положением правой крышки 9, которое устанавливается с помощью регулировочной гайки 13. Пока плавающий поршень 10 находится в промежуточном положении, правый толкатель 14 находится в левом край нем положении и не воздействует на датчик 19. В этом положении толкатель 14 остается потому, что давление жидкости в камере 16 больше, чем в камере 15, соединенной с полостью 17 низкого давления. При подходе к правому крайнему положению плавающий поршень 10 механически воздействует на толкатель 14 и перемещает его в крайнее правое положение. В этом положении толкатель 14 взаимодействует с датчиком 19. Датчик 19 включает обмотку 27 реле, при этом размыкается блок-контакт 31 этого реле и отключается обмотка 26 реле. Отключение обмотки 26 реле приводит к размыканию контакта 29, т. е. к отключению электромагнита гидрораспределителя 7. Гидрораспределитель 7 возвращается в исходное положение, а лампочка 34 гаснет. Процесс зарядки порционера на этом заканчивается. Запасенная в рабочей камере 11 рабочая жидкость не может выйти из нее, так как гидрозамки 3 и 4 заперты. Включение операции подачи горной мащины на заданный шаг происходит автоматически одновременно с отключением операции зарядки порционера 2. Происходит это при включении обмотки 27 реле посредством датчика 19. Включение обмотки 27 приводит к замыканию блок-контакта 32, который обеспечивает питание обмотки 27 рел после отключения датчика 19, и к замыканию контакта 28 этого реле. Контакт 28 включает электромагнит гидрораспределителя 8 и сигнальную лампочку 36. Гидрораспределитель 8 переключается и подает жидкость под давлением через гидролинию 40 в рабочую камеру 12 порционера 2 и в управляющую полость гидрозамка 3. Плавающий порщень 10 перемещается влево и вытесняет запасенную порцию рабочей жидкости из рабочей камеры 11 через открытый гидрозамок 3 в поршневую полость гидроцилиндра 1. Из штоковой полости гидроцилиндра 1 рабочая жидкость выходит на слив через гидрораспределитель 6. Гидроцилиндр 1 выдвигает соединенную с его штоком горную машину на заданный шаг. В случае использования струговой установки к гидрораспределителю 6 подключены параллельно ряд гидроцилиндров 1 с порционерами 2 и гидрозамками 3 и 4. При этом все гидроцилиндры 1 работают одновременно и на заданный шаг (он может быть разным у разных гидроцилиндров) и одновременно подается на забой весь конвейер со струговой установкой. Когда плаваюший поршень 10 приходит в крайнее левое положение, он перемешает влево левый толкатель 14 и в результате взаимодействия его с датчиком 18 последний замыкается. Это приводит к включению обмотки 26реле. При этом размыкается блок-контакт 33, что приводит к отключению обмотки 27реле, а следовательно, и к размыканию контакта 28 этого реле и отключению электромагнита гидрораспределителя 8 и сигнальной лампочки 36. Одновременно замыкаются блок-контакты 31 (в результате отключения обмотки 27 реле) и 30 (в результате включения обмотки 26 реле), что обеспечивает питание обмотки 26 реле и после отключения датчика 18. При включении обмотки 26 реле замыкается также контакт 29 этого реле, включающий электромагнит гидрораспределителя 7 и сигнальную лампочку 34. Таким образом, в конце операции подачи горной машины на заданный шаг происходит автоматическое переключение на операцию зарядки порционера, описанную выше подачи горной машины на заданный шаг происходят автоматически до окончания хода гидроцилиндра 1. Описанное автоматическое переключение операций с учетом готовности к последующим операциям только порционера примецимо лишь в случае, когда зарядка порционеров осуществляется заведомо медленнее снятия стружки угля вдоль всего забоя. Когда указанное условие не выполняется, следует контролировать с помощью соответствующего датчика окончание цикла работы исполнительного органа горной машины (прохождение струга вдоль всей лавы). В этом случае операцию подачи горной машины на заданный шаг следует осуществлять только после выполнения двух условий - окончания зарядки порционерОв (срабатывания датчика 19) и окончания снятия стружки по всей длине забоя. В случае окончания хода гидроцилиндра 1 его следует подтянуть к горной машине (в случае струговой установки передвинуть крепь к конвейеру). Для этого нужно переключатель 25 перевести в нижнее (см. чертеж) положение. При этом включаются электромагнит гидрораспределителя 6 и сигнальная лампочка 35. Гидрорэспределитель 6 переключается, и рабочая жидкость под давлением поступает через него в гидролинию 38, а из последней - в штоковую полость гидроцилиндра 1 и в управляющую полость гидрозамка 4. Из порщневой полости гидроцилиндра 1 рабочая жидкость вытесняется через гидрозамок 3, открытый гидрозамок 4 и гидрораспределитель 7 на слив. В результате гидроцилиндр I складывается (секция крепи подтягивается к конвейеру) и оказывается подготовленным для выполнения очередных подач горной машины на заданный шаг. При использовании предлагаемого устройства повышается производительность горной машины за счет устранения непроизводительных потерь времени между операциями зарядки порционеров и подачи горной

машины на заданный шаг. Одновременно повышается производительность труда рабочих по добыче угля, улучшаются условия их работы и безопасность. Совместная работа датчиков, выдаюш.их сигналы о моментах окончания операций, и пульта автоматического управления, вырабатывающего на основании этих сигналов команды на переключение соответствующих гидрораспределителей, обеспечивает автоматическую, без потерь времени, шаговую подачу горной машины на забой.

Кроме того, при использовании данного устройства повышается надежность работы датчиков порционеров, так как устраняется возможность ложных срабатываний датчиков из-за воздействия на их приводы давления жидкости в рабочих камерах порционеров, а также зашита порционера от заштыбовки из запыленной шахтной атмосферы. Устранение ложных срабатываний датчиков порционера достигается за счет того, что толкатели под воздействием давления в рабочих камерах порционера отодвигаются от датчиков и только механическое воздействие плавающего поршня на толкатель приводит к контакту последнего с датчиком. Это достигается тем, что приводы датчиков выполнены в виде размещенных в гнездах крышек толкателей 14 диаметрами di и di с поршеньками диаметрами dico следующим соотношением размеров: d| - , концы толкателей диаметрами d i введены в рабочие камеры порционеров и взаимодействуют с плавающими поршнями в их конечных положениях, а концы толкателей диаметрами da выведены наружу и взаимодействуют с датчиками 18 и 19, толкатели с поршеньками образуют в гнездах крышек полости, причем полости, обращенные к рабочим камерам порционеров, соединены каналами с полостями 17 низкого давления, а противоположные камеры - с рабочими полостями порционеров.

Формула изобретения

управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 391276, кл. Е 21 D 23/16, 1971 (прототип).