Устройство для измерения толщины защитной пачки угля над очистной механизированной крепью

 

ОЛ ЙСАЙЙ Е

ИЗОБРЕТЕИИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (112 56783.9 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 2е (22) Заявлено11. 10.74 (21) 2067684/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.77. Бюллетень №29 (45) Дата опубликования описания 08.09.77 (51) М. Кл.

Е 21 2 23/04

Государственный комитет

Сонета Мннистроа СССР оо делам нзооретений и открытий (53) УДК622.281,5 (088,8) М. М. Калинин (72), Автор изобретения

Тульский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ЗАЩИТНОЙ ПАЧКИ УГЛЯ НАД ОЧИСТНОЙ

МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПЬЮ

Изобретение относится к горному делу.

Известны устройства для контроля толшины угольной пачки, содержащие механические датчики опознавания границы "угольпорода" и работающие совместно с испол- 5 нительным органом очистного комбайна на принципе измерения механических свойств угля и породы (1j.

Недостатками этих устройств являются трудность обеспечения автоматического lo контроля за толщиной зашитт ой пачки угля над крепыш и автоматизации подачи звукового и светового сигнала при достижении предельных значений ее.

Известно также устройство для измере- и ния толщины за1аитной пачки угля над очистной механизированной крепыш, включающее механический датчик открытой границы

"уголь-порода" с приводом, гицрораспределитель.с гидродомкратом управления — 20 подъема и опускания датчика (2).

Однако датчик приспособлен для совместной работы с исполнительным органом очистного комбайна и не может быть использован для работы совместно с механизира- 25 ванной крепыш. Малая величина превышения измерительного элемента над рабочими резцами барабана вынуждает разрушать угольную пачку вплоть до породной границы без оставления защитной пачки, тогда как при работе с механизированной крепыо в забое с легкообрушаемой кровлей необходимо над крепыш оставлять защитную пачку угля без разрушения толщиною до 3040 см, причем за толщиной необходимо осуществлять непрерывный автоматический контроль. Кроме того датчик характеризуется трудностью съема сигнала с измерительного элемента, что вынуждает применять электрический, гидравлический или пневматический род энергии для воздействия на чувствительный элемент. .Иель изобретения — обеспечение автоматического контроля за толщиной защитнМ пачки угля над крепыш и автоматизации по-дачи звукового и светового сигнала при достижении предельных значений ее.

Указанная цель достигается тем„ что ме ханический датчик снабжен направляющим устройством и выполнен B виде полой вер567819 тикальной отбойной штанги с измерительной коронкой и штампов, и механически связан с золотниками гидрораспределителя управления.

Устройство может иметь кнопочный пуль сигнализации а направляющее устройство целесообразно выполнить в виде параллелей с кулачками для взаимодействия с кнопоч» ным пультом сигнализации, Вертикальная отбойная штанга предло- 1О женного усгройства может при помощи направляющих удерживаться над перекрытием секции крепи, перемешаться в вертикальном направлении и осуществлять автоматический контроль положения над крепыш границы 15 ÎpÎð с помощью коронки и штампа, воспринимая изменения крепости и.твердости массива. Перемещение отбойной штанги в вертикальном направлении при изменениях толщины. защитной штанги в вертикаль- 20 ном направлении,при изменениях толщины защитной пачки угля и фиксирование ее при вскрытии границы «уголь-порода», осушест» вляется автоматически управляемым гидравлическим домкратом. Таким образом, от- 25 бойная штанга следит за толщиной зашитной пачки угля, автоматически включает. кнопочный пульт сигнализации и подает сиг налы в случае изменения толщины угольной пачки сверх допустимых предельных ЗО значений. Следовательно, машинисты очист» ного комбайна и механизированной крепи всегда будут знать о толщине защитной пачки угля и будут иметь возможность вовремя принять меры для поддержания заданной ее толщины.

Поддержание же постоянства толщины защитной пачки угля в заданных пределах повышает надежность работы и эффективность применения механизированных крепей. Уст- 40 ройство для измерения толщины защитной пачки угля над очистной механизированной крепыш позволяет устранить излишние потери угля, полнее использовать природные запасы угля и улучшить условия безопасности ведения очистных работ.

На фиг. 1 изображена принципиальная гидрокинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема размещения устройства на секции механизированной кре- О пи.

Устройство содержит механический датчик открытой границы "уголь-порода" с приводом и направляющим устройством, гидрораспределитель автоматического управления положением датчика, гидродомкрат управления, ручной гидрораспределитель и кнопочный пульт сигнализации.

Механический датчик имеет полую (в виде трубы ) вертикальную отбойную штанбО гу 1 с резцами 2, полый внутренний вал 3, соединенный с отбойной штангой спиральной пружиной 4 часового типа и с измеритель. ной коронкой 5 при помощи болтов 6. Внутри полой штанги 3 размещен измерительный штамп 7 с тарельчатыми пружинами 8, Отбойная штанга связана с редуктором 9 и оканчивается в нижней части винтовой парой: гайкой 10, скользящими шпонками 11 винтом 12. С корпусом редуктора связаны также электродвигатель 13, гидрораспределитель 14 автоматического управления, направляющее, устройство 15 и силовой цилиндр-гидродомкрат 16 для перемещения механического датчика в вертикальной плос кости. Идрораспределитель 14 автоматичес. кого управления положением датчика содержит два двухпозиционных золотника 17 и

18 с антифрикционными тягами 19 и возвратными пружинами 20. Направляющее уст ройство 15 выполнено в виде параллелей, перемещающихся в пазах перекрытия крепи, и снабжено копирной линейкой с кулачками

21,, взаимодействующими с кнопочным пультом 22 сигнализации. Ручной гидрораспределитель 23 имеет один 4-х позиционный золотник. Крепежное приспособление 24 служит для шарнирной связи гидродомкрата 16 управления с перекрытием 25 секции крепи.

Устройство работает следующим образом, Устройство размещено в задней части секции, со стороны завала — ближе к плоскости обреза кровли.

Устройство включается в работу одновременно с началом передвижения секциии крепи к забою. В это время включается электродвигатель 13 и насосная станция, подающая под давлением рабочую жидкость в напорную магистраль H. Сливная магистраль

С соединена с маслобаком, Электродвигатель 13 через редуктор передает вращение отбойной штанге 1, которая при своем вращении прорезает своими резцами над крепыш вруб в виде узкой вертикальной щели. Крутящий момент от отбойной штанги 1 также передается через мощную спиральную пружину 4 на полый вертикальный вал 3 и измерительную коронку 5, при этом спиральная пружина 4 закручивается и винт 12 поворачивается относительно гайки

10 на заданный угол, а следовательно, гайка по скользящей шпонке 11 опускается вниз и через тягу 19 перемешает золотник

18 в крайнее::ижнее положение. Одновременно с этим измерительный штамп 7, упираясь в уголь, сжимает тарельчатую пружину

8 и опускает золотник 17 также вниз, При атом золотники 17 и 18 своими каналами соединяют напорную магистраль гидроси стемы со штоковой полостью гидродомкра56 )819

6 та 16 управления, а сливную магистральс поршневой полостьк>, Гидродомкрат 16 сокращается н перемешает направляющее устройство 15 вместе с редуктором 8 и механическим датчиком вверх.

Таким образом, отбойная штанга перемешается вместе с крепыш на забой, осуществляется вертикальный вруб и одновременно плавно поднимается вверх к границе угля с породой - происходит поиск границы

"уголь-порода . Как только верхняя часть датчика подойдет к границе "уголь-порода, измерительный штамп 7 под действием пружин 8 внедряется в более слабую породу кровли и нижней частью освобождает золот- т ник 17, который под действием возвратной пружины 20 поднимается в крайнее верхнее положение. При этом положении каналы золотников 17 и 18 не совпадают, а следовательно, прекращается питание рабочей жидкостью гидродомкрата 16 — прекращается подача отбойной штанги вверх. Теперь отбойная штанга только вращается и перемешается вместе с крепыш к забою, вскрь,— вая угольную пачку по всей толщине узким д вертикальным врубом.

Такой режим работы будет продолжаться до тех поп, пока не начнет изменятт ся толщина защитной пачки угля. Например ЗО при уменьшении толщины защитной пачки угля измерительная коронка 5 оказывается в зоне с абых пород и полая штанга 3 вме сте с коронкой под действием пружины 4 поворачивается в обратную сторону и вин- 35 том 12 поднимает гайку 10 вверх. За гайкой под действием возвратной пружины 20 по днимаетс я в крайнее вер хнее положе ние золотник 18. Теперь каналы золотников 17 и 18 совпадают (это положение показано на .ттт фиг. 1) и происходит реверс гидродомкрата 16: рабочая жидкость под давлением поступает в поршневую полость, гидродомкрат

16 раздвигается и опускает устройство вниз к границе. угольпорода". Спуск меха«т5 нического датчика вниз продолжается до тех пор, пока измерительная коронка 5 не выйдет из слабых пород кровли и не окажется в угольном слое. Как только коронка 5 начнет резать угольный слой, силы сопро- 50 тивления резанию увеличивак>тся и спираль. ная пружина 4 вновь закручивается, верти,кальный вал 3 вместе с винтом 12 поворачивается на заданный угол относительно отбойной штанги 1 игайки 10. Гайка 10 опускается 55 вниз и перемещает золотник 18 в крайнее нижнее положение, тогда как золотник 17 остается в верхнем положении. В этом положенин каналы в золотниках 17 и 18 не совпадают и прекращается подача рабочей жид« о кости в гидродомкрат. управления 16, а сле» довательно, спуск механического датчика также прекращается.

Если же толщина защитной пачки угля вновь увеличивается, тогда измерительныи штамп 7 под действием сил сопротивления внедрению в уголь сжимает пружину 8 и опускается вниз, перемещает золотник 17 в крайнее нижнее положение. Золотники 17 и 18, находясь в нижнем т.оложении, соединяк>т своими каналами штоковую полость гидродомкрата 16 с напорной магистралью

Н, а поршневую - со сливной магистралью

С. Гидродомкрат снова начинает сокращаться и поднимает механический датчик вверх.

Таким образом, глубина вертикального вруба всегда автоматически поддерживается в пределах толщины защитной пачки угля.

В случае, если толщина защитной пачки угля над крепыш достигает своих предельных максимальных или минимальных значений, то кулачки 21 осуществляют включение кнопочного пульта 22 - включаются, гирею и >световое табло.

Ручной гидрораспределитель 23 служит для переключения гидросхемы на автоматическое или ручное управление гидродомкратом 16, Ручное управление необходимо также для установки и спуска механического датчика вниз при замене изношенных резцов 2 коронки 5 и отбойной штанги 1.

Предложенное устройство позволяет вести автоматический контроль за положением границы уголь-порода", непрерывно измер>ать томилину защитной пачки угля над очистной механизированной крепыш и поддер живать толщину защитного слоя в заданных ределах. Это снижает потери и увеличивает выдачу угля кз забоя.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения толщины защитной пачки угля над очистной механизированной крепьто, включающее механичесmR датчик открытой границы уголь-порода с приводом, гидрораспределитель с гидродомкратом управления - подъема и опускания датчика, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью автоматического контроля за толщиной защитной пачки угля над крепыш и автоматизации подачи звукового и светового сигнала при достижении предельных значений ее, механический датчик снабжен направляющим устройством и вытюлнен в виде полой вертикальной отбойной штавгт! с измерительнОЙ коронкой и штампом и механически связан с зо>тотпи лми гидрораспредельтеля гидродомкрата управления.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что оно имеет кнопочный пулвг сигнализации, а направляюшее устройство выполнено в виде параллелей с кулачками дпя взаимодействия с кнОпОчным пуль том сигнализации.

Источники информации, принятые во вни.мание при эксПертизе:

1. Картавый H. Г. и др. Автоматизация управления движением горных машин, комплексов и агрегатов. М., "Недра", 1969, с. 53.

2. Там же, с. 55.

567819

Составитель Л. Березкина

Редакто С д р С. Титова Техред А. Демьянова Корректор Л. Неболчи

Заказ 2707/23 Тираж 757 Подписное

ILHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

ll3036, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 1/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4