Устройство для управления положением корпуса очистного комбайна

 

Изобретение относится к очистным узкозахватным комбайнам, положение корпусов которых регулируется относительно почвы пласта. Цель - повышение надежности устройства за счет снижения динамических нагрузок. Устройство для управления положением корпуса очистного комбайна включает опорные лыжи 3, шарнирно соединенные с гидродомкратами /ГД/ 1,2. Поршневая 6 и штоковая 7 полости ГД 1 сообщаются с одноименными полостями 8, 9 ГД 2 посредством гидролиний 10, 11. С последними линиями 12, 13 связан ГД 14 со ступенчатым поршнем, образующим поршневую и штоковую 16, 17 полости, соединенные с указанными линиями посредством дроссельного отверстия 18, выполненного в переходнике 19, и дроссельного отверстия 20, расположенного в штоковой полости 17. В отверстии 18 размещен регулируемый дроссель с коническим регулирующим элементом 21, выполненным в виде усеченного конуса и жестко связанным с поршнем 15. Соосно с поршнем 15 расположен упругий элемент в виде пружины 22, расположенный в камере 23, установленной с возможностью контакта со штоком ГД 14. Через гидрозамок 31 ГД 1, 2 и 14 соединены с гидросистемой управления, при этом камера управления клапана давления соединена с поршневыми полостями ГД через регулируемый дроссель. При подъеме корпуса 5 рабочая жидкость через гидрозамок 31 по гидролинии 10 нагнетается в поршневые полости 6, 8 ГД 1, 2, а штоковые полости 7, 9 при этом через гидрозамок 31 соединены через гидролинию 11 со сливом. В результате ГД 1, 2 раздвигаются и забойная сторона корпуса 5 комбайна посредством опорных лыж поднимается. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 С 35/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22 23 14 17 15/б

Риг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463215/31-03 (22) 19.07.88 (46) 23.06.90. Бюл. №- 23 (71) Донецкий политехнический институт (72) П.А.Горбатов, В.Г.Гуляев, И.Н.Марченко, Н.М. Лысенко, В.П. Кондрахин, А.Д . Казаков, В.А, Юргилевич, А.P. Агранат, С ° Г.Локшинский, Ю.И.Гордиенко, Е.А.Андрейчиков и М.А.Агранат (53) 622.232.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 935614, кл. F. 21 С 35/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1184940, кл. F. 2 1 С 35/ 12, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЧ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛО-

)КЕНИЕМ КОРПУСА ОЧИСТНОГО КОМБАЙНА

„„SU„„1573165 A1

2 (57) Изобретение относится к очистным узкозахватным комбайнам, положение корпусов которых регулируется относительно почвы пласта. Цель — повы. шение надежности устр-ва за счет снижения динамических нагрузок.

Устр-во для управления положением корпуса очистного комбайна включает опорные лыжи 3, шарнирно соединенные с гидродомкратами (ГД) 1, 2.

Поршневая 6 и штоковая 7 полости

ГД 1 сообщаются с одноименными полостями 8, 9 ГД 2 посредством гидролиний 10, 11. С последними линиями 12, 13 связан ГД 14 со ступенчатым поршнем, образующим поршневую и штоковую 16, 17 полости, соеди— ненные с указанными линиями посредством дроссельного отверстия 18, 1573165 выполненного в переходнике 19, и дроссельного отверстия 20, расположенйого в штоковой полости 17. В отверстии 18 размещен регулируемый дроссель с коническим регулирующим элементом 21, выполненным в виде усеченного конуса и жестко связанным с поршнем 15. Соосно с поршнем 15 расположен упругий элемент в виде 10 йружины 22, расположенный в камере 23, установленной с возможностью контакта со штоком ГД 14, Через гидрозамок 31 ГД 1, 2 и 14 соединены с гидро истемой управления,, при этом камера

Изобретение относится к очистным узкозахватным комбайнам, положение корпуса которых регулируется относительно почвы пласта.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет

díèæåíèÿ динамических нагрузок.

На фиг. 1 изображено устройство

Со стороны забоя, общий виц, на фиг. 2 — вид А на фиг. t.

Устройство для управления положеНием корпуса очистного комбайна соДержит два гидродомкрата 1 и 2, цилиндры которых шарнирно соединены с опорными лыжами 3, контактирующими с рештачным ставом забойного конвейера 4о, а штоки жестко связаНы с корпусом 5 камбайна. Поршневая 6 и штоковая 7 полости гидродомкрата 1 сообщаются с одноименными полостями 8 и 9 гидродомкрата 2 посредством соответственно гидролиний 10 и 11.

С гидролиниями 10 и 11 линиями 12

И 13 связан гидроцилиндр 14, содержащий ступенчатый поршень 15, образующий поршневую 16 и штоковую 17 полости, соединенные с указанными линиями посредством дроссельноro отверстия 18, выполненного в переходнике 19 дроссельного отверстия 20, расположенного в штоковой полости 17.

В отверстии 18 размещен регулируемый дроссель с коническим регулирующим элементом 21, выполненным в данном случае в виде усеченного конуса и жестко связанный, например, посредством резьбового соединения

40 управления клапана давления соединена. с поршневыми полостями ГД через регулируемый дроссель. При подъеме корпуса 5 рабочая жидкость через гидрозамок 31 по гидролинии 1<. нагнетается в поршневые полости 6, 8

ГД 1, 2, а штоковые полости 7,9 при этом через гидрозамок 31 соединены через гидролинию 11 со сливом. В результате ГД 1, 2 раздвигаются и забойная сторона корпуса 5 комбайна посредством опорных лыж поднимается. 2 ил. с поршнем 15 ° Соосно с поршнем 15 расположен упругий элемент в виде пружины 22, находящийся в камере 23, установленной с возможностью контакта со штоком гидроцилиндра 14, расположенной со стороны штоковой полости, подключенной напорной гидролинией 24 к гидросхеме, включаю-щей насос 25 с равномерной подачей рабочей жидкости, бак 26, напорную 27 и сливную 28 гидролинии, клапан 29 давления для связи со сливом, связанный с гидролинией 10 через дроссель 30 .с клапанами управления, отрегулированный на малый расход, Через гидрозамок 31 гидродомкраты 1, 2 и гидроцилиндр 14 соединены с гидросистемой управления, при этом камера управления клапана давления соединены с поршневыми полостями гидродомкратов через регулируемый дроссель, Устройство работает следующим образом.

При управлении положением корпуса 5 очистного комбайна, например для его подъема, рабочая жидкость через открывшийся гидрозамок 31 по гидролинии 10 нагнетается в поршневые полости 6 и 8 гидродомкратов 1 и 2, а-штоковые полости 7 и 9 при этом через гицрозамок 31 соединены через гидролинию 1 1 со сливом. В результате гидродомкраты 1 и 2 раздвигаются и забойная сторона корпуса 5 комбайна, опирающаяся на рештачный став конвейера 4 посредством опорных лыж 3, поднимается относительно почвы пласта вверх.

15731

При опускании корпуса 5 комбайна рабочая жидкость через открывшийся гидрозамок 31 нагнетается по гидролинии 11 в штоковые полости 7

5 и 9 гидродомкратов 1 и 2, а их поршневые полости 6 и 8 при этом посредством гидролинии 10 соединяются со сливом.

В обоих случаях с напорной и сливной гидролиниями соединяются также соответствующие полости гидроцилиндра 14, а в его камере 23 формирует— ся давление, обусловненное средним уровнем давления рабочей жидкости в поршневых полостях 6 и 8 гидродомкратов 1 и 2. Гидроцилиндр 14 при этом не оказывает влияния на про— цесс подъема или опускания корпуса машины. 20

Гидроцилиндр 14 с упругим 22 и запорным 21 элементами оказывают существенное влияние на динамические свойства устройства, если регулирование положением корпуса 5 ком- . 25 байна осуществляется в процессе разрушения машиной угольного массива, когда в регулируемых опорах формируются динамические нагрузки. При этом демпфирование динамических нагрузок осуществляется таким же образом, как и при работе устройства в случае отсутствия управляющих воздействий со стороны оператора по регулированию корпуса комбайна в пространстве.

При отсутствии управляющих воздействий со стороны оператора поршневые 6 и 8, штоковые 7 и 9 полости гидродомкратов и 2, поршневая 16 4О и штоковая 17 полости гидроцилиндра 14 отключаются от гидросистемы управления посредством гидрозамка 31 °

В этом случае,как и при регулировании положением корпуса 5, на упру- 4 гий элемент 22 действует сила Fc величина которой определяется уровнем среднего давления Р в поршневых полостях 6 и 8 гидродомкратов 1 и 2, При изменении средних составляющих нагрузок формирующихся в регулируемых опорах, что возможно в процессе работы комбайна, произойдет одновременное изменение величины Р в поршневой полости 16 и в камере 23 гидроцилиндра 14. Таким образом, подключение клапана 29 давления, входящего в состав гидросхемы с постоянно работающим насосом 25

65 б с равномерной подачей рабочей жидкости, через дроссель 30, отрегу,тированный на малый расход, к гидролинии 10, соедицяющей поршневые лов лости 6 и 8 гилродомкратов и 2, позволяет автоматически производить разгрузку упругого элемента 22 гидро— цилиндра 14 в функции изменения средних нагрузок в опорных лыжах 3.

При разрушении угольного масси— ва в рабочих режамах формируются ди— намические колебания корпуса 5 комбайна вдоль оси Z относительно осей

ХH Y.

Гидролинии 12 и 13 гидроцилинд— ра 14 подключены к гидролиниям 10 и 11 посередине межпу гидродомкратами 1 и 2. В этом случае упругий элемент 22 будет реагировать только на колебания корпуса 5 относительно оси

Х и вдоль оси Z, При колебаниях корпуса .5 комбайна относительно оси Х и вдоль оси

/ на гидродомкраты 1 и 2 будут действовать попеременные составляющие реакций, которые в каждый конкретный момент времени будут равны между собой по модулю и одинаково направлены.

При этом мгновенные значения давлений рабочей жидкос.ти в одноименных полостях гидродомкратов 1 и 2 вследствие работы последних по схеме сообщающихся сосудов также будут равны между собой.

Рассмотрим указанный процесс в динамике. Например, при увеличении реакций в опорных лыжах 3 в первом полупериоде колебаний (нагрузка относительно среднего значения возрастает) давление рабочей жидкости в поршневых полостях 6, 8 и 16 увеличивается, а в штоковых полостях 7, 9 и 17 уменьшается. Давление же в камере 23 благодаря дросселю 30, отрегулированному на малый расход, что позволяет отсекать динамические составляющие давления на клапане 29,не изменится и по прежнему будет равно Р

Б этом случае поршень 15 с запорным элементом 21 переместится относительно среднего положения 1 влево, вызвав общую деформацию упругого элемента 22 1 ) 1,0 . При этом на упругий элемент 22 действует сила (Pï 8п P 8ы) Рср Вк где Р„, Р, S, S — соответственно уровень давления в рассматриваемый момент времени в поршневой (п) и

1573165 штоковой (ш) полости гидроцилиндра 14 и площади этих полостей; S„— площадь поперечного сечения поршня 15 со стороны камеры 23.

Объем поршневой полости 16 будет увеличиваться и в нее через дроссельное отверстие 18, выполненное в переходнике 19, по гидролиниям 10 и 12 поступает рабочая жидкость из поршневых полостей 6 и 8 гидродом— кратов 1 и 2, а вытесняется рабочая жидкость из штоковой полости 17 поршня 15 через дроссельные отверстия 20 по гидролиниям 13 и 11 поступает в штоковые полости 7 и 9 гидродомкратов 1 и 2. При увеличении объема поршневой полости 16 происходит перемещение влево запорного

;элемента 2 1 относительно дроссельно го отверстия 18. При этом сечение дроссельного отверстия 18 уменьша ется при увеличении нагрузки на плунжер 15 и увеличивается при уменьшении нагрузки, обусловливая автома- 25 тическую функциональную зависимость изменения диссипативных свойств системы от величины изменения динамичес:кой нагрузки в опорных лыжах 3.

При деформации упругого элемента 22 на величину 1 объем камеры 23 уменьшается и рабочая жидкость вытесняется в гидролинии 24 и 27 и далее через клапан 29 и сливную гидролинию 28 попадает в бак 26.

При уменьшении реакций в опорных .пыжах 3 во втором полупериоде колебаний (нагрузка относительно среднего значения уменыпается) давление

40 рабочей жидкости в поршневых полостях 6, 8 и 16 уменыпается, а в штоковых полостях 7, 9 и 17 увеличивается. При этом упругий элемент 22 гидроцилиндра 14 под воздействием за—

45 пасенной потенциальной энергии начнет разжиматься, а поток рабочей жидкости в гидролиниях 10 и 11 из— менит свое направление на противополож йое. Плунжер 15 с запорным элементом 21 переместится вправо относитель-5О но среднего положения 1, . При этом общая деформация упругого элемента 22 примет значение, равное

1 „„ - 1,«,. С учетом того, что давле55 ние в камере 23 не изменилось, сила, вызвавшая деформацию упругого элемента 22, будет определяться из выражения (1) при сформировавшихся в рассматриваемый момент времени значениях давлений Р„, » Ри

Если принять гармонический закон изменения динамической составляющей опорных реакций комбайна, то для рассмотренных выше колебаний его корпуса можно произвести оценку нагруженности упругого элемента в известном и предлагаемом устройствахх.

Иаксимальное усилие F восмакс» принимаемое упругим элементом в известном устройстве, равно

F мс кс F « + « а sinM C», где F — амплитуда гармонической .составляющей;

И вЂ” круговая циклическая частота; — время.

При разгрузке упругого элемента в предлагаемом устройстве на величину F > = Š— Р (что обеспечивается ойределенным соотношением пло8п щадей — — — ) 1) имеем F = 2Р

S к макс а °

Если учесть при этом, что коэффициент вариации нагрузок, например, в регулируемых опорах комбайна 1ГШ68 для представительных режимов его работы в основном не превьппает 0,2, то эффект разгрузки упругого элемента в предлагаемом устройстве очевиден. Действительно, зная,что для периодического закона изменения динамических составляющих

F нагрузок « = - -- —, откуда ср

Еа

F = — — —, и приняв для оценсп 2 ки « = 0,2, получаем Р = 3,54 " Р, что "îñòàâëÿåò для известного устройства F. „ = 4,54 F » т.е. максимальное усилие на упругий элемент в предлагаемом устройстве приблизительно в 2,3 раза меньше, чем в изчестном.

Таким образом, предлагаемая конструкция в отличие от известной позволяет как при подъеме, опускании корпуса 5, так и при колебаниях корпуса 5 комбайна относительно оси

Х и вдоль оси Е при разрушении угольного массива снизить нагрузку на упругий элемент 22 гидроцилиндра 14 на величину P Бк» как это видно из (1) .

9 !

Формула изобретения

Составитель А.Торопов

Техред Л.Сердюкова

Корректор Н, Король

Редактор Е.Папп

Заказ 1628 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Устройство для управления положением корпуса очистного комбайна, включающее опорные лыжи, шарнирно соединенные с ними гидродомкраты, одноименные полости которых сообщены между собой гидролиниями, гидрозамок, гидроцилиндр с упругим элементом, штоковые и поршневые камеры которого подключены к гидролиниям сообщающим между собой соотвественно штоковые и поршневые полости гидродомкратов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его работы за счет снижения

573765 !

О динамических нагрузок, оно снабжено регулируемым дросселем с коническим регулирующим элементом, уста5 новленным на входе в поршневую полость гидроцилиндра и жестко связанным с его поршнем, при этом гидроцилиндр выполнен с расположенной со стороны штоковой полости камерой, которая соединена с напорной гидролинией и посредством клапана давления— со сливом, при этом клапан давления соединен с поршневыми полостями гидродомкратов через регулируемый дроссель, а упругий элемент расположен в камере и установлен с возможностью контактирования со штоком,