Пневмобаллонная крепь

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к пневмобаллонным крепям очистных забоев. Цель - повышение надежности передвижки крепи при изменяющихся горно-геологических условиях. Крепь состоит из пневмобаллонных секций 2, установленных вдоль забоя, крепепередвижчика (К). На К шарнирно установлен манипулятор 6, выполненный из двух гидроцилиндров (Г) 11, 25. Каждый из Г 11, 25 выполнен с полым штоком, установлен на лыже 29 параллельно другому Г, имеет равный рабочий объем и встречно подключен к другому. Крюк 14 захвата шарнирно закреплен на более коротком Г 11 и связан с противовесом 15 гибкой тягой, пропущенной через его шток. К более длинному Г 25 прикреплен пневморазъем манипулятора 8, связанный гибким шлангом 27, пропущенным через его шток, с напорной магистралью. Каждая секция крепи выполнена с треугольной петлей 30, шарнирно закрепленной в верхнем углу с забойной стороны. На петле 30 крепится пневморазъем секции крепи. Система управления снабжена датчиками: стыковки пневмосистем, вывода крюка из зацепления с петлей, распора секций и др. Датчик распора секции крепи подключен к приводу поворота крюка. При передвижке К вдоль забоя в зависимости от необходимости каждая секция крепи передвигается его манипулятором на нужную величину. Информация о положении секции и состоянии системы от датчиков поступает на пульт управления. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и® (и) А1 (51) 5 Е 21 D 23/06

I !

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4333256/23-03 (22) 25.11.87 (46) 15,03.90. Бюл. У 10 (71) Институт угля СО АН СССР (72) В.Л.Конюх, Б.А.Анферов, С.В.Сюваев и О,В.Тайлаков (53) 622.284(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 723172, кл. Е 21 D 23/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 972138, кл. Е 21 D 23/00, 1981. (54) ПНЕВМОБАПЛОННАЯ КРЕПЬ (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к пневмобаллонным крепям очистных забоев. Цель — повышение надежности передвижки крепи при изменяющихся горно-геологических условиях. Крепь состоит из пневмобаллонных секций 2, установленных вдоль забоя, крепепередвижчика (К).

На К шарнирно установлен манипулятор

6, выполненный из двух гидроцилиндров (Г) 11, 25. Каждый из Г 11, 25 выполнен с полым штоком, установлен на лыже 29 параллельно другому Г, имеет равный рабочий объем и встречно подключен к другому. Крюк .14 захвата шарнирно закреплен на, более коротком Г 11 и связан с противовесом

15 гибкой тягой, пропущенной через его шток. К более длинному Г 25 при-. креплен пневморазъем манипулятора 8, связанный гибким шлангом 27, пропущенным через его шток, с напорной магистралью, Каждая секция крепи выполнена с треугольной петлей 30, шар- а

З нирно закрепленной в верхнем углу с забойной стороны. На петле 30 крепит- ся пневморазъем секции крепи. Система управления снабжена датчиками:

1550!63 стыковки пневмосистем, вывода крюка з зацепления с петлей, распора секй и др. Датчик распора секции крепи одключен к приводу поворота крюка, ри передвижке К вдоль забоя в зависимости от необходимости каждая секИзобретение относится к горному делу, в частности забойным пневмобаллонным крепям, применяемым при безлюдной выемке весьма тонких кру.тых пластов.

Цель изобретения — повышение нанежности передвижки секций крепи при изменяющихся горно-геологических условиях

На фиг.! показана пневмобаллонная крепь, вид в плане; на фиг.2 — передвижчик крепи; на. фиг.3 — - вид А на фиг.2 (зацепление крюка в петле, момент стыковки}; на фиг.4 — схема системы управленияо

Очистной забой оборудуется выемочной машиной 1, пневмобаллонными секциями крепи 2 и крепепередвижчиком 3 с приводом 4 перемещения вдоль забоя.

Крепепередвижчик 3 состоит из корпуса 5, к которому шарнирно крепится телескопическая стрела 6, копира 7, :являющегося продолжением корпуса 5, 35, системы 8 управления, размещенной в корпусе 5, гибкого тягового органа 9 и гибкой напорной магистрали 10. Телескопический манипулятор (телескопическая стрела) 6 содержит гидроцилиндр4

ll с полым штоком 12 в котором пропущен трос 13, закрепленный одним концом к основанию крюка 14 а другим — к противовесу 15 компенсатора

Высоты расположенному В Kîpïóñå 5 45

Трос 13 огибает обводной ролик 16, ось которого жестко связана с гидроцилиндром 11. Телескопическая стрела

6 по оси 17 шарнирно крепится к корпусу 5 крепепередвижчвка 3. Поворот стрелы 6 в плоскости пласта осуществляется пневмоцилиндром 18, крепящимся к корпусу 5 на оси 19 а к гидроцилиндру 11 — на оси 20. Крюк 14 крепится шарнирно к штоку 12 и выполнен

S5 с кронштейном 21. На конце штока 12 жестко закреплен пневмоцилиндр 22 управления крюком 14 в плоскости пласта, шток 23 которого через ось 24 свяция крепи передвигается его манипулятором на нужную величину. Информация о положении секции и состоянии системы от датчиков поступает на пульт управления. 1 з.п. ф-.лы, 4 ил. зан с кронштейном 21. К гидроцилиндру

l! жестко крепится равный ему по объему, но более длинный гидроцилиндр 25 с полым штоком 26, в котором пропущен гибкий шланг 27 с насадкой 28 на одном конце, а другим концом прикрепленным к системе 8 управления. Гидроцилиндры 11 и 25 имеют равный рабочий объем, установлены параллельно один другому и встречно соединены между собой, образуя замкнутую гидросистему, заполненную жидкостью. Гидроцилиндры 11 и 25 опираются о почву призабойного пространства через лыжу 29.

Секция крепи 2 снабжена подпружиненной петлей 30, шарнирно закрепленной на верхнем углу секции крепи 2 со стороны забоя перпендикулярно плоскости пласта. Одна из вершин петли 30 направлена в сторону забоя, а на прилегающей к ней стороне жестко закреплен штуцер 31 пневморазъема, также направленный в сторону забоя. Система 8 управления содержит блок 32 распределителей, включающий воздухораспределитель 33 управления режимами наполнения и разгрузки оболочки крепи, воздухораспределитель 34 управления поворотом крюка 14 в плоскости пласта и воздухораспределитель 35 управления поворотом телескопической стрелы 6 в плоскости пласта; датчик 36 стыковки пиевмосистемы, установленный в корпусе 5 крепепередвижчика 3; датчик

37 давления, установленный в шланге

27, датчик 38 нерабочего положения крюка, установленный на штоке 12, и механический переключатель 39, жестко связанный с осью -поворота телескопической стрелы 6 в плоскости пласта. Датчик 36 выполнен в виде путевого переключателя, нормально замкнутые контакты которого входят в цепь управления привода 4 перемещения крепепередвижчика 3 вдоль забоя, а нормально разомкнутые - в цепь управления воздухораспредели5 15 теля 35. Датчик 37 выполнен в виде пневмоэлектрического переключателя при достижении заданного давления, переключающего воэдухораспределитель

34. Датчик 38 выполнен в виде путевого переключателя, нормально разомкнутые контакты которого включены в цепь управления приводом 4 перемещения крепепередвижчика 3 вдоль забоя, а нормально разомкнутые — в цепь управления воздухораспределителем 35.

Передвижка секций пневмобаллонной крепи осуществляется следующим образом.

Крепепередвижчик 3 спускают в нижнюю часть лавы и начинают его движение вверх вдоль очистного забоя. Под действием противовеса 15 манипулятор

6 занимает рабочее положение, при котором крюк 14 выступает за габариты корпуса 5. При движении крепепередвижчика 3 вверх вдоль лавы крюк 14 входит в зацепление с петлей 30 секции крепи 2, поворачивая ее по ходу движения, и, так как секция крепи 2 находится в состоянии распора между кровлей и почвой, начинает вместе со штоком 12 выдвигаться из гидроцилиндра 11, тем самым поднимая противовес

15. Шток 12, выдвигаясь из гидроцилиндра ll, своим поршнем перегоняет рабочую жидкость в замкнутой гидросистеме из гидроцилиндра 11 в гидроцилиндр 25, а из гидроцилиндра 25 жидкость поступает в гидроцилиндр

11. Так как петля 30 имеет треугольную форму, то крюк 14 фиксируется в углу вершины петли 30, направленной в сторону забоя. Под действием растягивающих усилий телескопическая стрела 6 и петля 30 секции крепи 2 выстраиваются в одну линию, за счет чего выдвигающийся шток 26 с шлангом

27 и насадкой 28 устанавливаются в одну линию со штуцером 31. За счет большей длины цилиндра 25 при равенстве объемов гидроцилиндров 11 и 25 ход штока 26 больше; чем штока

12, поэтому в конце хода штока 12 шток 26 с насадкой 28 достигает штуцера 31. Происходит стыковка элементов пневморазъема (насадки 28 и штуцера 31), в результате чего сжатый воздух из оболочки крепи 2 по шлангу

27 через воздухораспределитель 33 выходит в атмосферу. В момент стыковки элементов 28 и 31 пневмораэъема про50163

5 t0

50„,ля 30 сразу после выхода крюка 14 иэ зацепления под действием пружины (не показана) занимает заданное положе55

45 тивовес 15 достигает крайнего верхнего положения, размыкая нормально замкнутые контакты путевого переключателя 36, входящие в цепь управления приводом 4 перемещения крепепередвижчика 3 вдоль забоя сигнал "Стоп"

Привод 4 перемещения крепепередвижчика останавливается, движение вдоль лавы прекращается. По мере истечения воздуха из оболочки секции крепи 2 распорное усилие последней снижается и в какой-то момент становится меньше критического, удерживающего секцию от перемещения под действием собственного веса и силы со стороны телескопической стрелы 6, обусловленной массой противовеса 15. При продолжающемся истечении воздуха секция крепи 2 начинает двигаться в сторону забоя, а противовес 15 опускается. В момент начала движения противовеса

15 вниз замыкаются разомкнутые контакты путевого переключателя 36, вырабатывая сигнал переключения воздухораспределителя 35. Последний переключается, направляя сжатый воздух в поршневую полость пневмоцилиндра 18.

Телескопическая стрела 6 поворачис вается вокруг своей оси 17 на корпусе 5 крепепередвижчика 3, передвигая и устанавливая секцию крепи 2 вплотную к копиру 7. В конце поворота телескопической стрелы 6 механическии ,т переключатель 39, жестко связанный с осью стрелы 6, переключает воздухораспределитель 33. Воздух иэ гибкой пневмомагистрали 10 поступает в оболочку секции крепи 2, Когда давление в оболочке секции крепи 2 достигает заданного значения, срабатывает пневмоэлектрический датчик 37, переключая воэдухораспределитель 34 " сжатый воздух поступает в поршневую полость пневмоцилиндра 22. Шток цилиндра 22, выдвигаясь и воздействуя на кронштейн 21 через ось 24, поворачивает крюк 14 в плоскости пласта,выводя его из зацепления с петлей 30.Петние — вершиной к забою. В конце поворота крюк 14 воздействует на путевой переключатель 38, замыкая нормально разомкнутые контакты, входящие в цепь управления приводом перемещения 4 крепепередвижчика 3 вдоль забоя (сиг1550163 нал "Пуск" ) и размыкая нормально замкнутые контакты, входящие в цепь управления воздухораспределителя 35, Возвращая тем самым воздухораспределитель 35 в исходное состояние. Воздух из пневмоцилиндра 18 выходит в атмосферу, включается привод 4 и начинается перемещение крепепередвижчика 3 вдоль забоя, В момент трогания 10 крепепередвижчика происходит разделение элементов 28 и 31 пневморазъема„ в результате чего срабатывает клапан в штуцере 31, предотвращая выпуск воздуха из оболочки секции крепи 2, а пневмоэлектрический датчик 37 срабатывает в обратную сторону, возвращая воздухораспределитель 34 в ис" ходное положение, тем самым переводя крюк 14 в рабочее состояние. Под действием противовеса 15 телескопическая стрела 6 отклоняется от оси движения крепепередвижчика, из-за чего механический переключатель 39 отходит от воздухораспределителя 33, 25 который возвращается в исходное положение, тем самым прекращая подачу сжатого воздуха к насадке 28, Далее крепепередвижчик подходит к следующей секции крепи, и все операции 30 повторяются в описанном порядке.

Формула изобретения

1. Пневмобаллонная крепь, включающая установленные вдоль1забоя пневмобаллонные секции крепи с пневмораэъемами, крепепередвижчик, содержащий привод его перемещения вдоль забоя, корпус, на котором шарнирно 40 установлен с возможностью взаимодействия с пневморазъемами напорной ма-, гистрали и секций крепи телескопический манипулятор с захватом, и систему управления, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности передвижки секций крепи при изменяющихся горно-геологических условиях, манипулятор выполнен иэ лыжи, шарнирно установленных на ней параллельно один другому двух гидроцилиндров разной длины, которые имеют равные рабочие объемы и встречно соединены между собой, и компенсатора высоты с противовесом, установленного на корпусе манипулятора, а захват выполнен в виде крюка с приводом поворота, шарнирно закрепленного на штоке более короткого гидроцилиндра и,связанного с противовесом посредством гибкой тяги, пропущенной через полый шток этого гидроцилиндра, при этом каждая пневмобаллонная секция крепи снабжена шарнирно закрепленной на ней в верхнем углу со стороны забоя подпружиненной треугольной петлей, на которой установлен пневморазъем секции крепи, а пневморазъем манипулятора установлен на штоке более длинного гидроцилиндра и связан с напорной магистралью посредством гибкого шланга, который пропущен через этот гидроцилиндр.

2. Крепь по п.l о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что система управления снабжена датчиком стыковки пневмосистем с нормально замкнутыми контактами, датчиком вывода крюка из зацепления с петлей с нормально разомкнутыми контактами, включенным параллельно с датчиком стыковки пневмосистем, датчиком распора секций крепи, подключенным к приводу поворота крюка, при этом более короткий гидроцкпиндр снабжен переключателем пневмоэнергии.

1550163

Щ/23

1550163

Составитель .В.Пономарева

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор.М,Келемеш

Тираж 380

Подписное

Заказ 256

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101