Устройство для управления бурильной установкой горной машины Советский патент 1982 года по МПК E21C27/22 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для использования при проведении выработок в рудных месторождениях.

Известен горный комбайн, содержащий бурильную установку, размещенную на подвижной раме с упором, регулируемый объемный гидропривод подачи комбайна на забой с системой управления скоростью подачи, состоящей из сервозолотника, механизма управления с нуль-установителем, выполненным в виде гидроцилиндра, напорная полость которого сообщена с гидронасосом и со сливом через двухпозиционный золотник, взаимодействующий с упором рамы бурильной установки, а шток подпружинен и соединен с тягой сервозолотника ГП.

Такое выполнение комбайна обеспечивает блокировку работы бурильной

установки с системой его перемещения на забой.

Недостатком такого технического решения является ненадежность работы бурильной установки, так как не обеспечивается постоянная величина условия распора подвижной рамы бурильной установки в кровлю выработки.

Наиболее близким к предлагаемому

10 решением по технической сущности и достигаемому результату является горный комбайн, содержащий устройство для управления бурильной установкой, опорная рама которой соединена

15 с корпусом комбайна шарнирно с помощью вертикальных и горизонтальных гидроцилиндров, причем в линию питания вертикальных гидроцилиндров

20 включено подпорное гидравлическое устройство. Такое выполнение горного комбайна позволяет совмещать операции по бурению шпуров в кровле выработки, разрушению и погрузке горной массы 21. Недостатком такого технического решения является то, что подпорное гидравлическое устройство, включенное в линию питания вертикального гидроцилиндра распора рамы бурильно установки в кровлю выработки, не обеспечивает постоянное усилие распора рамы Fpa.|,a обеспечивает лишь постоянным заданное давление Рросп в полости гидроцилиндра распора. Например, первоначально при заданном Ррдсп 5МРа усилие распора будет 1000 кгс. Для обеспечения надежной и безаварийной работы бурильной установки необходимо, чтобы величина Рр(у-п была постоянной const. При бурении шпура усилие подачи сверла Fg- создается гидроцилиндром, который опирается на раме бурильной установки, а реакция от усилия подачи сверла F. , равна по величине Fpjp , действует на раму бурильной установки в направлении противоположном направлению действия усилия распора FpQ,p. отжимая раму от кровли. При условии F.. „CD рсл например Y. - 1000 кгс, суммарное усилие распора SF Fpapp- 1000 - 1000 о, рама бурилёной установки теряет контакт с кровлей выработки и создается аварийная ситуация в работе бурильной установки. Цель изобретения - повышение надежности работы бурильной установки. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управлени бурильной установкой горной машины, включающем бурильную машину, устано ленную на опорной раме, шарнирно со единенной с корпусом горной машины, гидронасос, гидроцилиндр распора рамы в кровлю, гидроцилиндр подачи сверла бурильной машины, напорные и сливные гидромагистрали, гидроцилин ры распора рамы и подачи сверла сна жены гидроблоками, каждый из которы содержит полнопоточный гидрораспред литель и гидроклапан давления, имею щими общую входную напорную магистраль, причем гидроблок управления гидроцилиндром распора рамы связан с гидронасосом, а гидроблок управле ния гидроцилиндром подачи сверла с выходом гидроклапана давления гид роблока управления гидроцилиндром распора рамы. При этом гидроблок управления гидроцилиндром подачи сверла дополнительно связан с выходом гидрораспределителя гидроблока управления гидроцилиндром распора рамы. На фиг. 1 показана бурильная установка с обозначением действующих сил в процессе бурения; на фиг, 2 - гидрокинематическая схема устройства для управления бурильной установки горной машины. Она состоит из рамы 1, шарнирно установленной на корпусе комбайна при помощи вертикального гидроцилиндра 2, гидроцилиндра 3 подачи бурильной машины , гидроблока 5 управления гидроцилиндром распора, гидроблока 6 управления подачей сверла , и насоса 7- Гидроблок 5 содержит реверсный гидрораспределитель 8 с полнопоточным разгрузочным каналом и гидроклапан 9 давления. Гидроблок 6 содержит гидрораспределитель 10 с полнопоточным разгрузочным каналом и гидроклапан 11 давления. Устройство для управления бурильной установкой работает следующим образом. При нейтральном (среднем) положении золотников гидрораспределителей 8 и 10 рабочая жидкость, поступающая от насоса 7 через разгрузочные каналы гидрораспределителей 8 и 10, свободно сливается в гидроблок. Операция распора осуществляется перемещением гидрораспределителя 8, в результате гидромагистраль насоса 7 соединяется с поршневой полостью гидроцилиндра 2. Поршень гидроцилиндра 2, перемещаясь под воздействием поступающей жидкости, перемещает раму 1 до упора в кровлю выработки, затем давление возрастает до величины Р, заданной настройкой гидроклапана 9, а жидкость от клапана 9 поступает к гидроблоку 6. Гидроклапан 9 давления обеспечивает постоянный перепад давления между входным и выходным каналом. Для осуществления операции подачи сверла на забой перемещают гидрораспределитель 10, при этом рабочая жидкость, поступающая от выходного канала гидроклапана 9 через каналы гидрораспределителя 10 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 3

подачи, поршень которого, перемещаясь, осуществляет подачу сверла на забой. Одновременно возрастает давление на выходе гидроблока 5 и на входе гидроблока 6, величина которог го ограничивается настройкой гидроклапана 11. Возросшее давление обеспечивает необходимое усилие подачи сверла, однако так как гидроцилиндр 3 подачи сверла жестко установлен на раме бурильной установки, то усилие реакции сверла равно по величине усилию подачи , но противоположное по направлению, действует на раму бурильной установки в направлении, противоположном усилию распора уменьшает ее на некоторую величину. Поскольку клапан 9 поддерживает постоянным перепад давления на своих входном и выходном каналах, то при увеличении давления в его отводном канале на некоторую величину автоматически на такую же величину увеличивается и давление во входном канале, а следовательно, и в поршневой полости гидроцилиндра 2 распора рамы в кровлю Рросп увеличивая развиваемое им усилие распора Рро1сп« Причем прирост усилия распора йРраспПО величине равно усилию реакции сверла FCB и уравновешивает ее действие на раму бурильной установки.

Таким образом, усилие распора рамы бурильной установки в кровлю выработки будет постоянным. Fpo,cn const при переменном давлении в полости распора гидроцилиндра распора рамы бурильной установки, а объединение входного канала гидроблока 6 с полнопоточным разгрузочным каналом гидрораспределителя 8 обеспечивает условия автономного управления гидроцилиндром подачи сверла, так как к гидроблоку 6 рабочая жидкость при распоре поступает от гидроклапача 9, а при отсутствии распора - от разгрузочного канала распределителя 8.

Такое выполнение устройства для управления бурильной установкой горной машины обеспечивает постоянство величины усилия распора подвижной рамы бурильной установки в кровлю выработки за счет автоматического изменения величины давления в полостях вертикального гидроцилиндрараспора рамы. В свою очередь изменение величины давления в полости гидроцилиндра распора, зависит от действия дополнительных нагрузок на раму бут рильной установки, от реакции усилия подачи сверла и пропорционально им

по величине. Постоянное усилие распора рамы в кровлю выработки обеспечивает надежную и безаварийную работу бурильной установки и горной машины в целом, чем выгодно отличается от

устройства-прототипа, где не исключены условия потери контакта рамы бурильной установки с кровлей выработки и последующая поломка.

15

Формула изобретения

1.Устройство для управления бурильной установкой горной машины,

включающее бурильную машину, установленную на опорной раме, шарнирно соединенной с корпусом горной машины, гидронасос, гидроцилиндр распора рамы в кровлю, гидроцилиндр подачи

сверла бурильной машины, напорные и сливные гидромагистрали, о т л и .чающееся тем, что, с целью повышения надежности работы бурильной установки, гидроцилиндры распора

рамы и подачи сверла снабжены гидроблоками, каждый из которых содержит полнопоточный гидрораспределитель и .гидроклапан.давления, имеющими общую входную напорную магистраль, причем гидроблок управления гидроцилиндром распора рамы связан с гидронасосом, а гидроблок управления гидроцилиндром подачи сверла - с выходом гидроклапана давления гидроблока

управления гидроцилиндром распора рамы,

2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что, с целью обеспечения автономного управления

гидроцилиндрами подачи сверла и распора рамы, гидроблок управления гидроцилиндром подачи сверла дополнительно связан с выходом гидрораспределителя гидроблока управления гидроцилиндром распора рамы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №4772 1, кл. Е 21 С 27/22, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР . №555225, кл. Е 21 С 27/22, 1972 (прототип) .