Система управления шахтной гидрофицированной крепью

 

Союз Советснмк

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i»857498 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.03.79 (21) 2743508/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) M Кл з

Е 21 D 23/16

Гесудерствеиимй комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31 (53) УДК 622.284. .54 (088:8) ло делам изебретеиий и еткрмтий

Дата опубликования описания 03.09.81 (72) Авторы изобретения .

В. П. Антипенко, Г. Х. Беккер, А. И. Левин.f

Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств =.-. автоматизации горных машин «Автоматгормаш» (71.) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНОЙ

ГИДРОФИЦИРОВАННОЙ КРЕПЬЮ

Изобретение относится к горной промышленности, к устройствам управления гидрофицированной крепыш и предназначено для автоматического и дистанционного регулирования активного подпорного давления при передвижке шахтной гидрофицированной крепи.

Известна система управления гидрофицированной крепыш, включающая секции крепи с гидростой кой, предохранительным и обратноразгрузочным клапанами, гидродомкрат передвижения, блок активного подпора с дросселем, гидрораспределитель и гидравлически управляемые двухходовой и трехходовой двухпозиционные клапаны, причем двуххедовой клапан установлен за дросселем на линии, соединяющей поршневую и штоковую полости гидростойки, а трехходовой — на линии, соединяющей штоковую полость гидростойки с гидрораспределителем (1).

Недостатками этой системы являются необходимость индивидуальной подстройки блока активного подпора в процессе эксплуатации на каждой секции крепи, зависимость эффективной работы активного подпора от характеристики дросселя, установка дросселя в линии, соединяющей штоковую и поршневую. полости гидростойки, не устранет утечку рабочей жидкости при разгрузке секции крепи, что приводит к понижению КПД гидропривода при выполнении данной операции.

Известна также система управления шахтной гидрофицированной крепыш, содержащая центральный блок с пультом управления и датчиком расхода, установ1в ленные на секциях крепи блоки управления секцией и блоки управления подпором, соединенные с исполнительными механизмами секций и с центральным блоком линиями напора, слива и управления (2).

Недостатками известной системы явля15. ются отсутствие автоматически регулируемого подпорного давления, что приводит к снижению эффективности крепления выработанного пространства при работе в изменяющихся горногеологических условиях (уменьшающаяся мощность пласта, заколы, вывалы и т. д., а также то, что в результате установки регулируемого подпорного клапана в линии слива, создаваемое им под857498

55.линии 12 напора, к которой параллельно через блок управления 8 подсоединены исполнительные механизмы перемещения 7 (гидродомкраты) .

Гидравлическая часть блока регулирования подпора 4 (фиг. 2) содержит редукционный 14 и предохранительный 15 клапаны и ступенчатый регулятор давления подпора, включающий три дистанционно управляемые ступени давления, каждая из копорное давление оказывает отрицательное влияние на КПД гидропривода в процессе передвижки секции крепи.

Цель изобретения — повышение эффективности крепления при неустойчивых боковых породах и изменяющейся мощности пласта.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена дополнительной линией управления и блоком регулирования подпора, установленным в центральном блоке и соединенным через пульт управления с датчиком расхода, причем блок регулирования подпора соединен с дополнительной линией управления, параллельно к которой подключены блоки управления подпором, включенные между блоками управления сек-15 ций крепи. При этом блок регулирования подпора содержит реле времени, редукционный и предохранительный клапаны, ступенчатый регулятор подпора с электрогидроклапанами, причем вход предохранитель- 2О ного клапана, а также выходы ступенчатого регулятора подпора и редукционного клапана подключены параллельно к дополнительной линии управления, а к выходам реле времени подключены электрогидроклапаны ступенчатого регулятора подпора. 25

На фиг. 1 представлена структурная схема системы управления гидрофицированной крепыш; на фиг. 2 — принципиальная гидравлическая схема блока регулирования подпора и датчика расхода.

Система управления содержит центральный блок 1, состоящий из пульта управления 2, датчика расхода 3 и блока регулирования 4 подпора, которые расположены на штреке, секции 5 гидрофицированной крепи, расположенные в лаве и состоящие из З5 двух и более гидравлических стоек 6, гидравлического домкрата 7 перемещения секции, блока управления 8 секцией, блока управления 9 подпором, дополнительную линию управления 10, линии слива 11 и линии напора 12 и 13, проложенные по лаве. 4О

При этом блок регулирования 4 подпора соединен через пульт управления 2 с датчиком расхода 3, а выход блока регулирования подпора 4 подсоединен к дополнительной линии управления 10, параллельно к 45 которой в лаве подключены блоки управления 9 подпором, которые установлены в гидравлической цепи секции между блоками управления 8 секцией и одной из гидравлических стоек6. Датчик расхода 3 установлен на торых содержит подпорный клапан 16, гидравлический управляемый обратный клапан

17, и электрогидравлический клапан управления 18.

Входы подпорных клапанов 16 параллельно подсоединены к линии управления

19, а выходы — ко входу управляемых обратных клапанов 17 (со стороны запирания), выходы последних подсоединены параллельно к линии слива 11. Управляющие полости обратных клапанов 17 соединены с выходами электрогидравлических клапанов управления 18.

Вход редукционного клапана 14 подсоединен к линии напора 13, а выход из него— к дополнительной линии управления 10 и ко входу предохранительного клапана 15, выход которого подсоединен к линии слива 11.

Блок регулирования подпора 4 состоит также и из электрической части (схема не приведена), содержащей три реле времени.

К выходам реле времени подсоединены соленоиды электрогидравлических клапанов управления ступенями давления подпора.

Блок управления отдельной секцией крепи 8 (фиг. 1) содержит дистанционно управляемый пооперационный распределитель 20, гидравлический распределитель 21 передвижки секции крепи, гидрораспределитель автоматической работы 22, два электрогидравлических клапана управления 23, 24 и отсечной клапан 25.

Система управления работает следующим образом.

В исходном состоянии при включенной насосной установке (не приведена) и неработающей крепи в напорных магистралях

12 и 13, давление рабочей жидкости равно номинальному, а в дополнительной линии управления давление равно максимальному давлению настройки редукционного клапана 14 (фиг. 2). Электрогидравлические клапаны управления 18 обесточены, клапаны

17 закрыты, что отсоединяет подпорные клапаны 16, а следовательно, и линию управления 19 от линии слива 11.

Электрогидроклапаны управления 23 и

24 обесточены. Расход рабочей жидкости в линиях 10, 12, !3 отсутствует. Аппаратура пульта управления 2 выключена из режима управления и на ее выходах отсутствуют управляющие сигналы.

При работе секций крепи в автоматизированном режиме управления от пульта управления 2 управляющий сигнал поступает на включение электрогидравлических клапанов управления 23 и 24 выбранной секции 5 и одновременно ыа вход блока регулирования подпора 4, на его электрическую часть.

В результате включения клапанов управления 23 и 24 выбранной секции 5, отсечной клапан 25, гидрораспределители 21

857498 и 22 переключаются в положение при котором на их выходах появляются гидравлические сигналы, идущие на разгрузку и передвижку секции 5 и одновременно на включение блока управления подпора 9. В результате поршневаяполость левой (фиг. 1) гидравлической стойки 6 соединяется с дополнительной линией управления 10. Поршневая полость этой стойки, соединенная через блок управления подпорам 9 с дополнительной линией управления 10, разгружается до величины подпорного давления, поддерживаемого редукционным клапаном 14;

Разгруженная до (максимального) подпорного давления секция 5 передвигается-.

В конце передвижки секции на пульт 15 управления 2 поступает сигнал об окончании операции передвижки. В результате этого управляющий сигнал с клапанов управления 23 снимается, гидрораспределители 21, 22 и блок управления подпором 9 возвращаются в исходное положение.

В результате этого давление из линии напора 13 через открытый отсечной клапан

25 поступает на распор секции 5.

При наличии препятствия, непреодолимого секцией при максимально возможной 5 величине давления подпора в начале передвижки секции или в процессе ее перемещения, передвижка секции прекращается полностью или понижается до минимально допустимой величины, при этом расход рабочей жидкости через датчик расхода 3 от- ЗО сутствует полностью или имеет величину ниже минимальной. Электрический сигнал на выходе датчика расхода 3 отсутствует.

В результате этого на вход реле времени блока регулирования подпора 4 поступает сигнал, включая его в работу. Через определенный промежуток времени одно из реле времени срабатывает, включая таким образом в работу следующее реле и электрогидроклапан управления 18 первой ступени давления подпора (верхний на фиг. 2).

Это приводит к подаче гидравлического сигнала к управляющей полости управляемого обратного клапана 17. Последний открывается, подключая в работу подпорный клапан 16. Давление в линии управления 19 понижается до величины настроики клапа45 на 16. Следовательно и в дополнительной линии управления 10 давление подпора понижается на определенную величину. В случае отсутствия передвижки секций и на первой ступени, срабатывает аналогично следующее реле времени, подключая в работу вторую понижающую ступень давления подпора и т. д.

3а счет регулирования величины подпора и наличия обратной связи сокращается время, необходимое для дистанционного 55 выбора величины давления подпора с учетом возможности обхода секцией препятствий на кровле. Тем самым повышается скорость и безопасность крепления очистного забоя в указанных условиях.

Наличие в системе управления шахтной гидрофицированной крепыш дополнительной линии управления и в центральном блоке — блока регулирования подпора, соединенного через пультуправления с датчиком расхода и связанного с дополнительной линией управления, параллельно к которой подключены блоки управления подпора, установленные на секцияхкрепи между блоками управления секцией и исполнительными механизмами (гидройстоками) позволяет оперативно вмешаться в процесс передвижки секции крепи при возникновении препятствий, сдерживающий ее, путем автоматического понижения давления подпора в гидростойках передвигаемой секции.

Применение данной системы управления, позволяющей автоматически регулировать давление подпора от максимальной до минимально возможной величины, позволяет значительно улучшить состояние кровли выработанного пространства.

Формула изобретения

1. Система управления шахтной гидрофицированной крепыш, содержащая центральный блок с пультом управления и датчиком расхода, установленные на секциях крепи блоки управления секцией и блоки управления подпором, соединенные с исполнительными механизмами секций и с центральным блоком линиями напора, слива и управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности крепления при неустойчивых боковых породах и изменяющейся мощности пласта, она снабжена дополнительной линией управления и блоком регулирования подпора, установленным в центральном блоке и соединенным через пульт управления с датчиком расхода, причем блок регулирования подпора соединен с дополнительной линией управления, параллельно к которой подключены блоки управления подпором, включенные между блоками управления секций и исполнительными механизмами секций крепи.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок регулирования подпора содержит реле времени, редукционный и предохранительный клапаны и ступенчатый регулятор подпора с электрогидроклапанами, причем вход предохранительного клапана, а также выходы ступенчатого регулятора подпора и редукционного клапана подключены параллельно к дополнительной линии управления, а к выходам реле времени подключены электрогидроклапаны ступенчатого регулятора подпора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 470638, кл. Е 21 D 23/16, 1977.

2. Патент Великобритании № 1179758, кл. Е 1 Р, опублик. 1973 (прототип).

857498

Составитель М. Смиттен

Редактор А. Шандор Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Заказ 7184 55 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4