Рабочий орган породопроходческой машины

 

О П И С А Н И Е i60I4II

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.02.74 (21) 2003207/22-03 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень М 13 (45) Дата о публикования описания 20.03.78 (51) M.Кл E 21 С 27/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) У ДК 622.232.72:

:622.26 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. В. Кацнельсон и С. И. Мильковицкий

Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Гидропроект им. С. Я. Жука (71) Заявитель (54) РАБОЧИЙ ОРГАН

ПО РОДО П РОХОДЧ ЕСКОЙ МАШИ Hbl

Изобретение относится к механизмам горных машин и может найти применение в конструкциях комбайнов для проходки тоннелей в скальных inopoдах.

Известен исполнительный орган лроходчес- 5 кого комбайна, включающий водило с шарнирно за крепленными на его лучах и связанными тягами между собой секторами, на которых размещен породоразрушающий инструмент, снабженный качателем (1).

Недостаток известной конструкции — потребность в значительной мощности привода, необходимой для вращения рабочего органа, и соответственно — повышенная металлоемкость всей машины. 15

Известна конструкция рабочего органа породопроходческой машины, выполненного в виде поворотной головки с радиально установленными на ней рычагами, несущими инструменты шарашечного типа и coBepшающ ими,возвратно-качательное движение под действием гидроцилиндров (2). мощность двигателей привода в машине указанной конструкции используется полностью лишь во время хода рычагов к центру, а при обратном ходе и повороте головки дьигатели недогружены. В машинах для проходки выработок небольшого диаметра этот недостаток вполне ксипенсируетоя простотой конструкции, однако в тоннелях больших сечений, где необходимая мощность разрушения велика, он является существенным.

Цель изобретения — повышение эффективности использования мощности привода и снижение металлоемкости машины, а также совмещение рабочего хода рычагов одной головки с холостым ходом рычага другой голоъки и последующим поворотом последней.

Поставленная цель достигается тем, что рычаги с инструментами размещены на двух соосных головках, установленных с возможностью относительного поворота, бесштоковые полости гидроцилиндров рычагов одной головки соединены распределительным устройством .с насосами высокого давления, а штоковые полости гидроцилиндров другой головки и цилиндр механизма ее поворота — с насосами хола"того хода.

На фиг. 1 изображен предлагаемый рабочий орган; на фиг. 2 — то же, впд со стороны забоя; на фиг. 3 — гидравлическая схема питания гидроцилиндров качания рычагов с ин трументами.

Рабочий орган породопроходческой машины состоит из центральной головки 1 и периферийной головки 2. На головке 1 на осях радиально размещены группы рычагов 8 и 4, а на головке 2 — рычаги 5. На концах рычагов установлены инструменты 6 шарошечного типа, представляющие собой барабаны, 601411

60 оснащенные несколькими сплошными или прерывистыми круговыми лезвиями. Гидравлические цилиндры 7 предназначены для качания рычагов 8 и 4, гидроцилиндры 8 — для качания рычагов 5. Рычаги 8 предназначены для разработки центральной части сечения выработки, рычаги 5 — периферийной зоны, а рычаги 4 — промежуточной кольцевой зоны. Оси качания рычагов каждой группы лежат в одной плоскости, а сами рычаги в группе размещены попарно, оимметрично относительно продольной оси машины или равномерно по окружности. Количество рычагов с инструментами в каждой группе пропорционально площади разрушаемой ими части сенения.

На периферийной головке 2 установлены ковши 9 для уборки разрушенной породы.

Для периодического поворота каждой из головок в конструкции предусмотрены механизмы поворота, например хренового типа, с приводо;; от гндроцилиндров.

Гидроцилиндры 7 и 8 рычагов с инструментами, а также гидроцилиндр 10 (фиг. 3) поворота центральной головки 1 и гидроцилиндр 11 поворота периферийной головки 2 связаны с насосами рабочего хода 12,высокого давления и холостого хода 18 низкого давления с помощью распределительного устройства 14, включающего гидрораспределители 15 и 16, управляющие движением гидроцилиндров 7 и 8, гидрораспределители 17 и

18 управления цилиндрами 10 и 11, а также гидрораспрсделитель 19, обеспечивающий одновременный подвод масла под высоким давлением от насосов рабочего хода к цилиндрам рачагов одной головки и масла под низким давлением от насосов холостого хода к цилиндрам другой головки. Фильтры 20 и 21 обеспечивают очистку масла, находящегося в баке 22.

Для управления гидрораспределителямн в конструкции предусмотрены датчики 28 и 24 окончания рабочего хода (соответственно для цилиндров 7 и 8), датчики 25 и 26 окончан ия холостого хода (для тех же цилиндров), а также датчики 27 и 28 окончания поворота головок.

Предлагаемый рабочий орган функционирует следующим образом.

Гидроцплиндры 8 осуществляют качание рычагов 5 периферийной головки 2 к центру (рабочий хо.L). При этом происходит прокатывание инструментов 6 этих рычагов по поверхности массива и разрушение радиальных полос забоя благодаря осевому напору, создаваемому механизмом подачи машины (на чертежах не показан). Значительные усилия, необходимые для качания рычагов 5, развиваются за счет подачи масла под высоким давлением .во внештоковые полости цилиндров 8 от насосов рабочего хода 12 через гидрораспределптсли 19 и 16.

Все рычаги 5 начинают движение одновременно. Их симметричное расположение н

4Б

55 качание в одинаковой фазе обеспечивают максимальное уравновешивание радиальных реактивных усилий. В то же самое время прои сходит движение рычагов 8 и 4 центральной головки 1 в направлении от центра (холостой ход). При этом разрушения породы практически не происходит, так как инструменты 6 движутся по полосам, уже разработанным ими при прямом ходе. Усилие качания рычагов в этом случае значительно меньше, чем при прямом ходе. Оно обеспечивается за счет подачи масла .под низким давлением от насосов холостого хода 18 в штоковые полости гидроцилиндров 7 через гидрораспределители

19 и 15. Поскольку скорость обратного хода рычагов за счет разности площадей штоковых и бесштоковых полостей гидроцилиндров и подбора производительности насосов существенно выше скорости их рабочего хода, отвод рычагов 8 и 4 заканчивается раньше окончания рабочего хода рычагов 5. B конце холостого хода датчики 25 переключают гидрораспределитель 17, обеспечивая подачу масла от насосов холостого хода к штоковой полости цилиндра 10 привода поворота центральной головки. Последняя поворачивается на определенный угол вокруг продольной оси, перенося инструменты, вышедшие из контакта с породой, на новый участок поверхности забоя, Начало поворота одной головки до окончания рабочего хода рычагов второй головки позволяет избежать пересечения траекторий движения рычагoiB и их столкновения.

Подбором диаметров цилиндров и производительности насосов обеспечивается одновременное окончание рабочего хода рычагов 5 и поворота головки 1. При этом совместное действие датчика 27 окончания поворота цилиндра 10 и датчиков 24 окончания рабочего хода гидроцилиндров 8 обеспечивает переключение гидрораопределителей 16 и 17, управляющих цилиндрами качания рычагов, а также гидрораспределителя 19. В штоковые полости цилиндров 8 поступает масло от насосов низкого давления, а во внештоковые полости цилиндров 7 — от насосов высокого давления.

Происходит рабочий ход рычагов 3 и 4 и разрушение средней части забоя инструментами центральной головки 1, а также холостой ход рычагов 5. Одновременно переключением гидрораспределителя 18 осуществляется подготовка к повороту периферийной головки 2 с помощью гидроцилиндра 11, Последний осуществляет поворот по сигналу датчика 27 после выхода инструментов 6 рычагов 5 из контакта с забоем в конце холостого хода.

Головка 2 поворачивается в том же направленни и на тот же угол, что и центральная головка 1. После окончания поворота и рабочего хода рычагов 8 и 4 по команде датчиков

28 и 28 цикл повторяется.

Таким образом полностью используется мощность двигателей как насосов рабочего, так и холостого хода.

601411

Ковши 9 при повороте головки 2 осуществляют подборку разрушаемой породы и сгружают ее на конвейер машины.

Формула изобретения

1. Рабочий орган породопроходческой машины, включающий рычаги с инструментами шарашечного типа и гидроц илиндры двойного действия привода их качания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности использования мощности привода и снижения метал лоемкости машины, рычаги с инструментами размещены на двух соосных головках, установленных с возможностью относительного поворота.

2. Рабочий орган по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью совмещения рабочего хода рычагов одной головки с холостым ходом рычагов другой головки и последующим поворотом последней, бесштоковые рычагoH 03HQA

5 лозк.i соединены распределительным устройством с насосами высокого давления, а штоковые полости гидроцилиндров другой головки и цилиндр механизма ее поворота — с насосами холостого хода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ¹ 375375, 15 кл, Е 21 С 27/22, 1970.

2. Авторское свидетельство ¹ 477238, кл. E 21 С 27/22, 1973.

601411

Составитель В. Шестимирова

Техред В. Рыбакова Корректор И. Симкина

Редактор Н. Петрова

Подписное

Тпп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 84/191 Изд. М 103 Тираж 734

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5