Крепеукладчик Советский патент 1982 года по МПК E21D13/04 

нен с внутренней полостью в форме тела вращения, геометрическая ось которого параллельна оси вращения манипулятора, и снабжен сапуном, выполненным в виде полой оси, которая совпадает с геометрической осью гидробака и установлена в нем с возможностью вращения, причем один конец полой оси выведен за пределы гидробака для сообщения с атмосферой, а другойснабжен патрубком, сопряженным с осью под прямым углом, и контргрузом для удержания патрубка в вертикальном положении при вращении манипулятора.

На фиг. 1 изображен крепеукладчик, общий вид со стороны забоя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Крепеукладчик конструктивно выполнен следующим образом.

На невращающейся части крепеукладчика - каркасе 1 закреплены катки 2, на которых установлен вращающийся манипулятор 3. Механизм 4 вращения манипулятора размещен на каркасе 1, а его выходная звездочка находится в зацеплении с цевочным колесом 5, жестко связанным с манипулятором 3. На вращающемся манипуляторе закреплены также гидробак 6, насос 7 с электродвигателем 8, силовые гидроцилйндры 9 радиального перемещения элементов крепи 10 с направляющими колонками И, предназначенными для разгрузки силовых гидроцилиндров от изгибающих моментов, и с траверсой 12, соединяющей штоки гидроцилиндров 9. На траверсе закреплены силовые гидроцилиндры осевого перемещения 13 и гидрозахвата 14 элемента крепи.

С целью уравновешивания элемента крепи, насос 7 с электродвигателем 8 расположены на манипуляторе 3 диаметрально гидрозахвату 14 (и элементу крепи 10), т. е. использованы в качестве противовеса. На манипуляторе 3 закреплены гидромагистрали (на чертеже не показан), электро- и гидроапаратура управления электродвигателями, насосами, гидроцилиндрами. Для питания электродвигателей 8 и управления электрогидравлическими золотниками имеется кабель (на чертеже не показан), соединяющий невращающийся каркас 1 с вращающимся манипулятором 3. Кабель укладывается в желоб на манипуляторе при помощи известного устройства.

Гидробак 6 имеет внутреннюю полость, выполненную в форме цилиндра (или другого тела вращения), и неподвижно закреплен на вращающемся манипуляторе 3 таким образом, что геометрическая ось 15 его внутренней полости параллельна оси вращения М манипулятора. Внутренняя полость гидробака разделена перфорированной перегородкой 16 на две камеры: камеру 17 всасывания и камеру 18 слива и отстоя масла от пены:

В камере 17 всасывания по геометрической оси гидробака 15 размещена полая ось 19 сапуна, установленная с возможностью вращения в подшипниках 20 внутри гидробака. Один конец полой оси

19 выходит наружу за пределы гидробака и снабжен воздухофильтром 21, а другой ее конец внутри бака соединен с патрубком 22, у которого торец 23 открыт и находится в воздущном пространстве гидробака, возвышаясь над уровнем масла (рабочей жидкости) 24 в гидробаке. С патрубком 22 непосредственно (или через пустотелую ось 19) жестко соединен контргруз 25, предназначенный для удержания патрубка 22 в вертикальном положении.

Крепеукладчик работает следующим образом.

В исходном положении траверса 12 с гидрозахватом 14 и силовым гидроцилиндром 13 осевого перемещения находятся в

нижнем положении. Элементы крепи 10 по рольгангу (не показан) подают под гидрозахват 14. При выдвижении штоков силовых гидроцилиндров 9 гидрозахват 14 опускается вовнутрь корытообразного элемента крепи 10. Плунжеры гидрозахвата 13, выдвигаясь, входят в отверстия элемента крепи. Затем включают механизм 4 вращения манипулятора, и элемент крепи 10 поворачивают на необходимый угол.

При выдвижении щтоков силовых гидроцилиндров 9 радиального перемещения элемент крепи 10 подается к контуру выработки, а силовой гидроцилиндр 13 осевого перемещения прижимает его к ранее уложенному кольцу крепи (обделки). Уложенный элемент крепи 10 крепят к кольцу крепи, после чего плунжеры гидрозахвата втягивают. После втягивания щтоков силовых гидроцилиндров 9 и 13 радиального и осевого перемещения манипулятор поворачивают в исходное положение и цикл повторяется. Кнопочное управление механизмов вращения манипулятора силовыми гидроцилиндрами радиального и осевого перемещения элементов крепи и гидрозахватом осуществляется с стационарного пульта управления (не показан), установленного на каркасе крепеукладчика, или с переносного пульта управления, находящегося в безопасной зоне вблизи места монтажа крепи.

При вращении манипулятора 3 вместе

с ним вращается и гидробак 6, неподвижно

закрепленный на манипуляторе. Под воздействием контргруза 25 полая ось 19 сапуна вращается в подщипниках 20 и патрубок 22 удерживается всегда в вертикальном положении. Сапун сообщает воздушное пространство внутри гидробака (над уровнем 24

рабочей жидкости) с атмосферой, поддерживает постоянное давление воздуха в баке, равное атмосферному, независимо от положения вращающегося манипулятора и степени выдвижения штоков силовых гидроцилиндров, и предотвращает вытекание рабочей жидкости из гидробака при изменении ее уровня 24 в процессе работы.

Выполнение гидравлического привода манипулятора автономным и размещение его на манипуляторе позволяют исключить переход гидромагистралей с невращающейся части крепеукладчика на манипулятор. Это упрощает конструкцию крепеукладчика, повыщает его надежность, создает возмож.ность увеличить число силовых гидроцилиндров и этим повысить уровень механизации операций по возведению крепи и производительность труда.

Расположение насоса, двигателя и гидробака диаметрально гидрозахвату (и элементу крепи) позволяет использовать их в качестве противовеса и улучщает компоновку. Выполнение гидробака с внутренней полостью в форме тела вращения, определенная ориентация гидробака по отнощению к манипулятору и применение сапуна с полой поворотной осью, выведенной наружу и соединенной с патрубком, позволяют обеспечить надежное сообщение воздушного пространства в гидробаке с атмосферой, обеспечивает нормальную работу силовых гидроцилиндров в различных режимах, исключает утечку масла из гидробака при вращении манипулятора.

В результате снижения простоев производительность крепеукладчика увеличивается на 10%, повысится также уровень механизации вследствие добавления силовых гидроцилиндров осевого перемещения и гидрозахвата элементов крепи, а также улучшится управление крепеукладчиком, что должно обеспечить повышение производительности возведения крепи еще на 5%. Суммарное повышение производительности составит 15%. Поскольку возведение крепи является сдерживающим процессом при сооружении тоннеля скорость проходки может быть увеличена также на 15%. Исходя из этого, годовой экономический эффект от внедрения одного крепеукладчика составит 75 тыс. рублей.

Формула изобретения

Крепеукладчик, включающий кольцевой

манипулятор с гидрозахватом и механизмом вращения и гидравлический привод, имеющий гидроцилиндры, которые установлены на манипуляторе, насос с двигателем, гидробак и гидромагистрали, отличающийся тем,

что, с целью повышения уровня механизиции и надёжности крепеукладчика, насос с двигателем и гидробак смонтированы на манипуляторе диаметрально относительно гидрозахвата, при этом гидробак выполнен с внутренней полостью в форме тела вращения, геометрическая ось которого параллельна оси вращения манипулятора, и снабжен сапуном, выполненным в виде полой оси, которая совпадает с геометрической осью гидробака и установлена в нем с возможностью вращения, причем один конец полой оси выведен за пределы гидробака для сообщения с атмосферой, а другой - снабжен патрубком, сопряженным с осью под прямым углом, и контргрузом для удержания патрубка в вертикальном положении при вращении манипулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Клорикьян В. X. и Ходош В. А. Проходческие щиты и комплексы. М., «Недра, 1977, с. 243.

2. Клорикьян В. X. и Ходош В. А. Проходческие щиты и комплексы. М., «Недра, 1977, с. 237 (прототип).

Фиг. 2

Сли