Устройство для выполнения набрызгбетонных работ

 

Использование: для сооружения горных выработок. Сущность изобретения: прикрепленная к базовой машине 1 телескопическая стрела (ТС) 2 снабжена размещенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на противоположных от у// гидроцилиндров(ГЦ)подъема 3 и поворота 4 стороне ТС 2 под углом, равным углу наклона последних, двумя дополнительными ГЦ 5 и 6 ориентирования. На конце ТС 2 шарнирно закреплен манипулятор 7 с направляющей штангой 8 и вращателем 24 сопла 10. Закрепленная на ТС 2 при помощи вращателя 24 и крестово-шарнирной муфты 25 направляющая штанга 8 оснащена механизмом 9 возвратно-поступательного перемещения сопла 10. Поршневые и штокоаые полости ГЦЗ и 4 соединены соответственно с поршневыми и илокозыми полостями дополнительных ГЦ 5 и 6 ориентирования, а с гидросистемой - посредством делителей 22 и 23 потока рабочей жидкости. Такое конструктивное выполнение гидравлической схемы позволяет расширить зону обработки поверхности горной выработки 6 одного устэнова базовой машины 1 и повысить эффективность процесса набрызгбетонирования . 3 ил. С (Я С 7 У/ ,Ю 8 :vl оэ :Ю vl

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СО!1ИА, ИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

178971 1 А1

Is»s Е 21 Г3 11/10. нйUONIIN

;;, ггп!1и-TNIIVBM

ГОСУДАРСТВ ВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМС ВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е АВТОРС,,ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ/

CO

Ъ (2 1) 483505 i 03 (22) 05 06,=0 (46! 23.01.93. Бгол. М 3 (71) Институт eQTexнической механики А1-!

У(! Р

;72) В.Я.Кухарь, Ю.B.Ãeéíîâ, Е,B.Åóхарев.

Л.Н.Прокопишин, Б.M.Усаченко и С.П. Лус-генко (56) Авторское свидетельство СССР

N.. 885563, кл. Б 21 ь 11/10, 1986.

> РГ!г7ЬЕто П Рва Г! РО !ато Е П tie,!СО RQ h0) e

Егю.е!тег, е! SQnde!dtuk aus с1егп "Яс г Уе!ле!

BQuble .1, М-; 78, Уогп. 27. 5ертеп1Ьег. 1985. (54, У С Т Р О Й С Т Б О Д Я В Ь! П О,п! Н Б Н,1 r Н дБРЬ ЗГББТОННЫХ РАБСТ (57) Использование: для сооружения горнь,х выработок. Сущность изобре.ения; прикрепленная к базовой машине 1 телескопическая стрела (ТС) 2 снабжена размещенными в двух взаимно перпендикулярных и-;Qcx0cT x на противополо>кных от

;идроцилиндров (ГЦ) подьема 3 l1 поьорота

4 стороне ТС 2 под углом, равным углу наклона последних, двумя дополнительHë!ми

; Ц 5 и 6 ориентиповачия. На конце TC 2 шарнирно закреплен манипулятор 7 с направля!ощей штангой 8 и вращателем 24 сопла 10. Закрепленная на ТС2 при пом01ци вращателя 24 и крестово-шарнирной муфты

25 направляющая штанга 8 оснащена механ!1змом 9 возвратн0 поступательного перемещения сог!ла 10. Поршневые штоковые пс; ости !"Ц 3 и 4 соединень! QQQTeатст=.-енно п,.о iuI:,выл!и и в i оковы;,1I; IIQä стям>! дополнитеfl!=Helix ГЦ 5 и 6 ориентирования, а с гидросис:: мой — пссредств0м де Ièòåëeli 22 и 23 потока рабочей >к! дкости. Такое конструктивное выполнение гидравлической схемь: позволяет расширить зону обработки поверхности ор!" ой выработки 6 Одног0 с тачова базовой машины 1 и повысить эффективность процесса набг ыз!бетонирования. 3 ил, 1789711

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при сооружении горных выработок.

Известно устройство для возведения набрызгбетонной крепи, включающее набрызгбетонную машину, бетоновод, манипулятор с соплом для набрызга бетонной смеси на стенки выработки, монорельс, взаимодействующий с манипулятором посредством подвижной тележки. Манипулятор снабжен дополнительными соплами и выполнен в виде изогнутого трубопровода, повторяющего контур закрепляемой выработки. В период работы манипулятор совершает плоско-параллельное движение вдоль обрабатываемой поверхности, а выбрасываемая из системы сопел бетонная смесь покрывает свод выработки, образуя временную набрызгбетонную крепь. Недостаток указанного устройства заключается в снижении качества возводимого покрытия в выработках, имеющих дефекты (например, вывалы породы) по контуру, особенно, проходимых буровзрывным способом. Это обьясняется невозможностью ориентации набрызгбетонной струи оптимальным образом относительно обрабатываемой поверхности. При этом существенно возрастают потери исходной смеси в виде отскока и нарушается равномерность слоя наносимого материала, Кроме того, при наращивании (передвижке) монорельса необходимо использовать ручной труд.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее базовую машину нэ колесном шасси, с телескопической стрелой, снабженной гидроцилиндрами подьема и поворота, манипулятор, шарнирно закрепленный на конце стрелы, гидроцилиндры его ориентирования, вращатель сопла и сопло, закрепленное на конце манипулятора и гидросистему. Устройствопрототип характеризуется сложностью ручного ориентирования манипулятора, удерживающего сопло, относительно поверхности выработки, вследствие чего ухудшается качество крепи и возрастают потери исходной смеси в виде отскока. Кроме того, недостатком устройства является ограниченная зона обработки (набрызга) с одной установки машины, вызванная конструктивными особенностями устройства и необходимостью специального контроля за процессом нанесения бетона.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса набрызгбетонирования за счет автоматического ориентирования направляющей штанги с соплом и расшире5

55 ния зоны обработки с одной установки машины.

Поставленная цель достигается тем, что телескопическая стрела снабжена двумя дополнительными гидроцилиндрами, а направляющая штанга манипулятора оснащена механизмом возвратно-поступательного перемещения сопла, при этом дополнительные гидроцилиндры размещены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на противоположной от гидроцилиндров подъема и поворота стороне стрелы под углом, равным углу наклона последних, причем поршневые и штоковые полости гидроцилиндров подъема и поворота стрелы соединены с поршневыми и штоковыми полостями дополнительных гидроцилиндров, а с гидросистемой посредством делителей потока рабочей жидкости, при этом направляющая штанга манипулятора соединена со стрелой посредством вращателя и крестовошарнирной муфты, Выполнение заявляемого решения с новой совокупностью отличительных признаков, за счет автоматической ориентации сопла по нормали к поверхности выработки и возвратно-поступательного перемещения по направляющей штанге, обеспечивает повышение эффективности процесса набры згбетон и рова ни я и расширение зоны обработки с одной установки машины.

На фиг. 1 изображено заявляемое устройство общий вид; на фиг, 2 — то же, вид

3 сверху; на фиг. 3 — принципиальная схема гидросистемы ориентирования.

Устройство состоит из базовой машины

1, на которой шарнирно установлена телескопическая стрела 2, удерживаемая гидроцилиндрами подъема 3 и поворота 4 и несущая гидроцилиндры ориентирования 5 и 6; со стрелой 2 посредством универсального шарнира соединен манипулятор 7, включающий направляющую штангу 8, с установленным на ней механизмом возвратно-поступательного перемещения 9 и подвижным соплом 10, соединенным с набрызгбетон ной маш иной (условно Hå и оказаннойой), бетон оводом 11, а та кже трубопроводов 12 — 21, соединяющих гидроцилиндры 3-6 с гидросистемой базовой машины посредством делителей потока 22 и

23. Направляющая штанга 8 манипулятора

7 соединяется со стрелой 2 с помощью вращателя 24 и универсального шарнира 25, и управляется гидроцилиндрами ориентирования 5 и 6 (фиг. 3). Вращатель 24 представляет собой, например, приводимый гидромотором червячный редуктор, на валу которого соосно с ним закреплена направляющая штанга 8, Универсальный шарнир

1789711

25 имеет две степени свободы и представляет собой, например, крестово-шарнирную муфту или шарнир Кардана-Гука.

Устройство работает следующим обраЗам.

Базовая машина 1 устанавливается по оси выработки, телескопической стрелой 2, с помощью гидравлически обьединенных в два блока гидроцилиндров 3, 5 и 4, 6 устанавливают манипулятор 7 вместе со штангой 8 и соплом 10 в исходную точку начала набрызгбетонных работ, так, чтобы расстояние между соплом 10 и поверхностью бетокируемой выработки было оптимальным, чго может быпгь осуществлено с помощью известных конструкций датчиков расстояния. В процессе установки направляющей ц;та1ги 8 в исходное положение рабочая

>«идкость из золотников гидросистемы по трубопроводам 12 и 13 через делители гатака 22 и 23 и трубопроводы 14, 15, 16 и 17 поступает в поршневые полости гидроцилиндров управления 3, 4 и ориентирования

5, 6 аправляющей штанги 8, благодаря чему осуществляется ее автоматическая арие ITBöèÿ параллельно оси выработки и бетанируемой поверхности. Рабочая жидкость из штаковых полостей гидроцилиндр<:в 3, 5 и 4, 6 возвращается в гидросистему па г1>убспровода" 18, 19, 20 и 21. При изменении HBpðàâëåíèÿ движения направляющей штан и 8 на противоположное, раба .ая жидкость протекает B обратном направлении. При выдвижении штока гидроцилиндра

3 стрела 2 поднимается вверх на угол а, при этом одновременно автоматически выдвигается шток гидроцилиндра 5, который поворачивает направляющую штангу 8 манипулятора 7 в универсальном шарнире

25 на та >ке угол cl, сохраняя первоначально заданную ориентацию направляющей штанги 8 в вертикальной плоскости YOZ (фиг. 3), Выдвижение штока гидроцилиндра

4 (фиг. 2 и 3) приводит к повороту стрелы 2 вправо на угол Q<, при этом одновременно автоматически выдвигается шток гидроцилиндра 6, который поворачивает направля1ащую штангу 8 манипулятора 7 влево на TQT

>ке угол cz.„обеспечивая тем самым ее ориентацию в горизонтальной плоскости XOY.

При одновременной подаче рабочей жидкости в поршневые полости выдвигаются штоки гидроцилиндров 3, 5 и 4, 6 и происходит поворот стрелы 2 в вертикальной плоскости

"вверх" и s горизонтальной плоскости

"вправо", а направляющей штанги 8 в противоположном направлении ("вниз" и "влево"), благодаря чему положение направляющей штанги 8 останется парал5

55 лельным первоначальному. Ориентация сопла 10 по нормали к поверхности бетонирования выполняется автоматически с помощью манипулятора 7, кинематически связанного с гидроцилиндрами ориентации. Приготовленная в набрызгмашине смесь по бетановоду 11 подается к соплу 10, которое по мере нанесения покрытия перемещается возвратно-поступательно вдоль направляющей штанги 8 механизмом 8.

Ориентация сопла 10 по нормали к поверхности бетонирования вдоль выработки выполняется автоматически с помощью манипулятора 7, управляемого гидроцилиндрами 3, 4, 5, 6, а по периметру выработки— с помощью враьцателя 24, после чего с помощью механизма возвратно-поступательного перемещения 9 сопла 10 переме1цается вдоль направляющей шта1;ги

8, обеспечивая нанесение кабрызгб1п анно.

Га покрытия HB всю дл 1ну капрзвляющей штанги 8. При дости>хек ч1соп ам 10 конечных положений i,a направляющей ioiтанге 8 происходит изменение голожеHi ÿ награвляющей fi!тàнги 8 от юсителька перим-.тра бетонируемай поверхности выработки и изменение направления перемещения соп, а

10 10 направляю;цей штанга 8 на противоположное. Направляющая LLITBHÃB 8 в срав нении с ачалогичными ф,нкциональкыми узлами прототипа bio>f;BT быть еыполHåíà в

1,5-2,5 раза более длинной (в том же сечении), т.к. несет на себе только сопла, «ef i в значительной степени расш;ряется зона обработки, выполняемая с одной установки машины. Кроме того. в сравнении с грототипом заявляеf!oе устройство пoзволяет обеспечить BBTof Bòè÷åñêófo ориентацию направляющей штанги по оси выработки, а сопла — по нормали к бетонируемой поверхности, чем обеспечивается апт11малькый угол встречи струи с поверхностью. Положительным эффектом этого является повышение экономичности процесса (за счет уменьшения отскока), а также улучшение качества крепи, за счет сохранения трамбующего эффекта и равномерност f HBHoсения смеси на поверхность горной выработки. кроме того, расширяется зона обработки поверхности выработки с одной установки машины.

Формула изобретения

Устройстводля выполнения набры-lбетонных работ, вклгачающее базовую машину с установленной на ней телескопической стрелой с гидроцилиндрами подъема и поворота, шарнирно закрепленный на конце стрелы манипулятор с гидроцилиндраMè

1789711 ориентирования сопла, установленного при помощи вращателя на направляющей штанге, а также гидросистему, соединенную с гидроцилиндрами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности 5 процесса набрызгбетонирования за счет автоматического ориентирования направляющей штанги с соплом и расширения зоны обработки с одной установки машины, телескопическая стрела снабжена дву- 10 мя дополнительными гидроцилиндрами ориентирования, а направляющая штанга манипулятора оснащена механизмом возвратно-поступательного перемещения сопла, при этом дополнительные гидро- 15 цилиндры ориентирования размещены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на противоположной от гидроцилиндров подъема и поворота стороне стрелы, под углом, равным углу наклона последних, причем поршневые и штоковые полости гидроцилиндров подъема и поворота стрелы соединены с соответствующими поршневыми и штоковыми полостями дополнительных гидроцилиндров ориентирования, а с гидросистемой — посредством делителей потока рабочей жидкости, при этом направляющая штанга манипулятора соединена со стрелой посредством вращателя и крестовошарнирной муфты.

1789711

1 !

Г 1

)()(12

Г

1 ГЯфбСУ /7 Р

Составитель В.Кухарь

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор

Заказ 338 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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