Крепеукладчик

 

АНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву .— (22) Заявлено 04..11.80 (21) 3001072/22-03 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (5l) М Кл з

Е 21 D 13/04

Гвс дарстееллмк кемитет (53) УДК 622 28!.9 (088.8 ) Опубликовано 07.06.82. Бюллетень №21

Дата опубликования описания 07.06.82 ло делам лэеаретелкй и еткрмтий (72) Авторы изобретения

В. А. Булахов, Э. С. Володарская, Г. Г. Алексеев и.А. Г. Канатаев (71) Заявитель

ВЕК ООЮР ИА Ф "йи® -,, @" " - 6""- д

2 (54) КРЕПЕУКЛАДЧИК

Изобретение относится к крепеукладчикам, предназначенным для возведения крепи (обделки) при сооружении тоннелей.

Известен крепеукладчик, включающий вращающийся рычажный манипулятор с силовым гидроцилиндром, насос, установленный на невращающейся части и коллектор, закрепленный на центральном валу, через который рабочая жидкость от насоса подается к силовому цилиндру (1).

Недостатками коллектора, который использован в данном крепеукладчике, являются громоздкость, относительно большие габариты в радиальном и осевом направлениях, что накладывает ограничения на количество каналов (и, следовательно, на количество силовых гидроцилиндров, устанавливаемых на вращающейся части), а также сложность и недостаточная надежность. Кроме того, недостатком указанного крепеукладчика является необходимость в специальном противовесе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является крепеукладчик, включающий кольцевой манипулятор с гидрозахватом и механизмом вращения и гидравлический привод, имеющий гидроцилиндры, которые установлены на манипуляторе, насос с двигателем, гидробак и гидромагистрали (2) .

Недостаток известного крепеукладчика заключается в том, что подача рабочей жидкости от насоса, установленного на неподвижной части, к гидроцилиндрам на вращающемся манипуляторе, осуществляется с помощью высоконапорных рукавов, свободно

1о провисающих между вращающейся и невращающейся частями крепеукладчика. Это вызывает простои в работе вследствие частых обрывов рукавов и так же обуславливает помехи, создаваемые рукавами при установке секций крепи. Кроме того, уровень механизации этим крепеукладчиком невелик, например не механизированы осевая доводка и захват блоков, что связано с их стремлением к ограничению количества рукавов.

Цель изобретения — повышение уровня

2о механизации и надежности крепеукладчика.

Поставленная цель достигается тем, что насос с двигателем и гидробак смонтированы на манипуляторе диаметрально относительно гидрозахвата, при этом гидробак выпол934030 нен с внутренней полостью в форме тела вращения, геометрическая ось которого параллельна оси вращения манипулятора, и снабжен сапуном, выполненным в виде полой оси, которая совпадает с геометрической осью гидробака и установлена в нем с возможностью вращения, причем один конец полой оси выведен за пределы гидробака для сообщения с атмосферой, а другойснабжен патрубком, сопряженным с осью под прямым углом, и контргрузом для удержания патрубка в вертикальном положении при вращении манипулятора.

На фиг. 1 изображен крепеукладчик, общий вид со стороны забоя; на фиг. 2 разрез А — А на фиг. 1.

Крепеукладчик конструктивно выполнен следующим образом.

На невращающейся части крепеукладчика — каркасе 1 закреплены катки 2, на которых установлен вращающийся манипулятор 3. Механизм 4 вращения манипулятора размещен на каркасе 1, а его выходная звездочка находится в зацеплении с цевочным колесом 5, жестко связанным с манипулятором 3. На вращающемся манипуляторе закреплены также гидробак 6, насос 7 с электродвигателем 8, силовые гидроцилйндры 9 радиального перемещения элементов крепи 10 с направляющими колонками 11, предназначенными для разгрузки силовых гидроцилиндров от изгибающих моментов, и с траверсой 12, соединяющей штоки гидроцилиндров 9. На траверсе закреплены силовые гидроцилиндры осевого перемещения 13 и гидрозахвата 14 элемента крепи.

С целью уравновешивания элемента крепи, насос 7 с электродвигателем 8 расположены на манипуляторе 3 диаметрально гидрозахвату 14 (и элементу крепи 10), т. е. использованы в качестве противовеса. На манипуляторе 3 закреплены гидромагистрали (на чертеже не показан), электро- и гидроапаратура управления электродвигателями, насосами, гидроцилиндрами. Для питания электродвигателей 8 и управления электрогидравлическими золотниками имеется кабель (на чертеже не показан), соединяющий невращающийся каркас 1 с вращающимся манипулятором 3. Кабель укладывается в желоб на манипуляторе при помощи известного устройства.

Гидробак 6 имеет внутреннюю полость, выполненную в форме цилиндра (или другого тела вращения), и неподвижно закреплен на вращающемся манипуляторе 3 таким образом, что геометрическая ось 15 его внутренней полости параллельна оси вращения

М манипулятора. Внутренняя полость гидробака разделена перфорированной перегородкой 16 на две камеры: камеру !7 всасывания и камеру 18 слива и отстоя масла от пены:

В камере 17 всасывания по геометрической оси гидробака 15 размещена полая ось 19 сапуна, установленная с возможностью вращения в подшипниках 20 внутри гидробака. Один конец полой оси

19 выходит наружу за пределы гидробака и снабжен воздухофильтром 21, а другой ее конец внутри бака соединен с патрубком 22, у которого торец 23 открыт и находится .в воздушном пространстве гидробака, возвышаясь над уровнем масла (рабочей жидкости) 24 в гидробаке. С патрубком 22 непосредственно (или через пустотелую ось 19) жестко соединен контргруз

25, предназначенный для удержания патрубка 22 в вертикальном положении.

15 Крепеукладчик работает следующим образом.

В исходном положении траверса 12 с гидрозахватом 14 и силовым гидроцилиндром 13 осевого перемещения находятся в нижнем положении. Элементы крепи 10 по рольгангу (не показан) подают под гидрозахват 14. При выдвижении штоков силовых гидроцилиндров 9 гидрозахват 14 опускается вовнутрь корытообразного элемента крепи !О. Плунжеры гидрозахвата 13, выдвигаясь, входят в отверстия элемента крепи.

Затем включают механизм 4 вращения манипулятора, и элемент крепи 10 поворачивают на необходимый угол.

При выдвижении штоков силовых гидроцилиндров 9 радиального перемещения элемент крепи 10 подается к контуру выработки, а силовой гидроцилиндр 13 осевого перемещения прижимает его к ранее уложенному кольцу крепи (обделки) . Уложенный элемент крепи 10 крепят к кольцу крепи, посз ле чего плунжеры гидрозахвата втягивают.

После втягивания штоков силовых гидроцилиндров 9 и 13 радиального и осевого перемещения манипулятор поворачивают в исходное положение и цикл повторяется.

Кнопочное управление механизмов вра40 щения манипулятора силовыми гидроцилиндрами радиального и осевого перемещения элементов крепи и гидрозахватом осуществляется с стационарного пульта управления (не показан), установленного на кар4 касе крепеукладчика, или с переносного пульта управления, находящегося в безопасной зоне вблизи места монтажа крепи.

При вращении манипулятора 3 вместе с ним вращается и гидробак 6, неподвижно закрепленный на манипуляторе. Под воздей50 ствием контргруза 25 полая ось 19 сапуна вращается в подшипниках 20 и патрубок

22 удерживается всегда в вертикальном положении. Сапун сообщает воздушное пространство внутри гидробака (над уровнем 24 рабочей жидкости) с атмосферой, поддерживает постоянное давление воздуха в баке, равное атмосферному, независимо от положения вращающегося манипулятора и сте934030 пени выдвижения штоков силовых гидроцилиндров, и предотвращает вытекание рабочей жидкости из гидробака при изменении ее уровня 24 в процессе работы.

Выполнение гидравлического привода манипулятора автономным и размещение его на манипуляторе позволяют исключить переход гидромагистралей с невращающейся части крепеукладчика на манипулятор. Это упрощает конструкцию крепеукладчика, повышает его надежность, создает возможность увеличить число силовых гидроцилиндров и этим повысить уровень механизации операций по возведению крепи и производительность труда.

Расположение насоса, двигателя и гидробака диаметрально гидрозахвату (и элементу крепи) позволяет использовать их в качестве противовеса и улучшает компоновку. Выполнение гидробака с внутренней полостью в форме тела вращения, определенная ориентация гидробака по отношению к манипулятору и применение сапуна с полой поворотной осью, выведенной наружу и соединенной с патрубком, позволяют обес- печить надежное сообщение воздушного пространства в гидробаке с атмосферой, обеспечивает нормальную работу силовых гидроцилиндров в различных режимах, исключает утечку масла из гидробака при вращении манипулятора.

В результате снижения простоев производительность крепеукладчика увеличивается на 10О/о, повысится также уровень механизации вследствие добавления силовых гидроцилиндров осевого перемещения и гидрозахвата элементов крепи, а также улучшится управление крепеукладчиком, что должно обеспечить повышение производительности возведения крепи еще на 5 /q. Суммарное повышение производительности составит 15%.

Поскольку возведение крепи является сдерживающим процессом при сооружении тоннеля скорость проходки может быть увеличена также на 15О/0. Исходя из этого, годовой экономический эффект от внедрения одного крепеукладчика составит 75 тыс. рублей.

Формула изобретения

Крепеукладчик, включающий кольцевой манипулятор с гидрозахватом и механйзмом вращения и гидравлический привод, имеющий гидроцилиндры, которые установлены на манипуляторе, насос с двигателем, гидробак и гидромагистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня механизиции и надежностч крепеукладчика, насос с двигателем и гидробак смонтированы на манипуляторе диаметрально относительно гидрозахвата, при этом гидробак выполнен с внутренней полостью в форме тела вращения, геометрическая ось которого параллельна оси вращения манипулятора, и снабжен сапуном, выполненным в виде полой оси, которая совпадает с геометрической осью гидробака и установлена в нем с возможностью вращения, причем один конец полой оси выведен за пределы гидробака для сообщения с атмосферой, а другой — снабжен патрубком, сопряженным с осью под прямым углом, и контргрузом для удержания патрубка в вертикальном положении при вразо щении манипулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клорикьян В. Х. и Ходош В. А. Проходческие щиты и комплексы. M., «Недра», 1977, с. 243.

2. Клорикьян В. Х. и Ходош В. А. Проходческие щиты и комплексы. M., «Недра», 1977, с. 237 (прототип).

934030

А-А

Составитель Л. Березкина

Техред А. Бойкас Корректор Н. Стен

Тираж 623 Подписное

Редактор А. Шандор

Заказ 3845/23

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретеннй и открытий

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

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