Гидравлический механизм подачи очистного комбайна

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ

А1

ÄÄSUÄÄ145 1 (51)4 F. 21 С 29/00 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4290431/23-03 (22) 2?.07.87 (46) 30.03.89. Bsarch. ¹ 12 (71) Донецкий политехнический институт (72) П.А.Горбатов, В.Г.Гуляев, А.В.Плюнгин, В.П.Кондрахин, В.Г.Потапов, Н.М.Лысенко, В.А.Рргилевич, А.P.Àãðàíàò, С.Г.Локшинский и Е.А.Андрейчиков (53) 622.232.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 672341, кл. E 21 С 27/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

0 911025, кл . Е 21 С 27/00, 1980. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ

ОЧИСТНОГО КОМЬАЙНА (57) Изобретение относится к горной промьпппенности, а именно к гидравлическим механизмам подачи (ГМП) очистных комбайнов. Цель - повышение надежности работы ГМП очистного комбайна за счет улучшения защиты его узлов от перегрузок, возникающих при работе очистных комбайнов-. Для этого ГМП очистного комбайна включает реверсируемый гидромотор 4 для привода тяговой звездочки очистного комбайна, соединенный напорной и сливной гидролиниями (ГЛ) 2,3 с ре146913 версируемым гидронасосам (ГН) 1, В

ГМП также входят устр-во регулирова" ния производительностью ГН 1. Оно включает вспомогательный ГН 13, связанный ГЛ 14 с гидроцилиндром 15 управления, гидрозамок 16, гидроблок управления 17 в виде трехпозиционного гидрораспределителя и автомат разгрузки. Автомат разгрузки 24 выполнен в виде закрытого с двух сторон крышками цилиндра с тремя рабочими камерами 25-27 и двумя рабочими полостями 28-29 и ступенчатого плун1 жера 30, В него входят и регулируе- мый дроссель -и ГЛ 36-39, связывающие гидроцилиндр с гидроблоком управления 17. Гидромотор 4 вращает через редуктор 5 звездочку 6, которая взаимодействует с тяговым орга-. ном и осуществляет перемещение комбайна. В рабочих позициях гидроблока управления все рабочие камеры 2527 и полости 28-29 автомата разгрузки гидравлически сообщены с баком

46 для рабочей жидкости. t э.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гидравли ческим механизмам подачи очистных ! комбайнов, применяющихся при выемке полезного ископаемого.

Цель изобретения - повышение надежности работы гидравлического механизма подачи очистного комбайна за счет улучшения защиты его узлов от пере-. грузок, вознйкающих при работе очистного комбайна. 1р

На чертеже изображена схема гидравлического механизма подачи.

Гидравлический механизм йодачи содержит реверсируемый гидронасос 1 с регулируемой производительностью, 15 соединенный напорной и сливной гидро линиями 2 и 3 с реверсируемым гидромотором 4. Ротор гидромотора 4 через механический редуктор 5 связан с тя-» говой звездочкой 6, взаимодействую- 20 щей с цепным или бесцепным тяговым: органом (не показан) очистного комбайна.

Гидросистема подпитки включает вспомогательный насос 7, связанный" 25 гйдролинией 8 через фильтр 9 и обратные клапаны 10 и 11 с напорной и сливной гидролиниями 2 и 3. Давление в системе подпитки устанавливается соответствующей настройкой предохра 30 нительного клапана 12.

Устройство для регулирования про" изводительности насоса 1 включает . вспомогательный насос 13, связанный гидролинией 14 с гидроцилиндром 15 для управления производительностью, шток которого соединен с регулирующим производи ельность элементом насоса 1. В устройство для регулирова" ния производительности насоса входят также гидрозамок 16, гидроблок 17 управления в виде трехпозиционного гидрораспределителя, гидролинии 1822 и предохранительный .клапан 23, настройкой которого определяется величина давления управления.

Автомат 24 разгрузки включает цилиндр, состоящий из корпуса с тремя рабочими камерами 25-27 и двумя рабочими полостями 28 и 29 и ступенчатого плунжера 30, .подпружиненного по торцам пружинами 31 и 32, предварительный натяг которых устанавливается крышками 33 и 34. Кроме того, в автомат разгрузки входят регулируемый дроссель 35 и гидролинии 36-39, связывающие гидроцилиндр с гидроблоком

17 управления.

Связь гидроблока 17 управления с силовыми гидролиниями 2 и -3 осуществляется гидролиниями 40 и 41. Величина предельно допустимого давления в силовых гидролиниях устанавливается соответсТвующей настройкой предохранительного клапана 42, связанного через гидролинию 43 и обратные клапаны 44 и 45 с гидролиниями 2 и 3. Слив рабочей жидкости и питание гидронаIñoñîà происходят из бака 46 для рабочей жидкости.

Гидравлический механизм подачи работает следующим образом.

1469131

При вращении ротора гидронасоса

1 рабочая жидкость под давлением поступает в гидромотор 4 по гидролинии 2 или 3 (в зависимости от направления вращения ротора насоса 1 и положения штока гидроцилиндра 15) . Гидромотор 4 преобразует гидравлическую энергию в механическую, вращая через редуктор 5 звездочку 6, которая, вза-10 имодействуя с тяговым органом, приводит комбайн в движение. Поступающая по напорной гидролинии 2 или 3 к гидромотору 4 рабочая жидкость выталкивается в сливную гидролинию 3 или 2.

Скорость вращения звездочки 6 определяется величиной отклонения оси

N-N штока гидроцилиндра 15 от оси

0-0 (оси показаны на чертеже пункти" ром). При совмещении оси N-N с осью

0-0 регулирующий производительность

20 элемент устанавливается в нейтральное положение, а производительность насоса 1 при этом равна нулю, что приводит к остановке звездочки 6. Изме- 25 нение направления вращения звездочки б осуществляется переходом штока гидроцилиндра 1$ через положение, соответствующее нулевой подаче.

На вход насоса 1 рабочая жидкость 30 подается по гидролинии 8 через фильтр

9 вспомогательным насосом 7, который, благодаря обратным клапанам 10 и 11, постоянно связан со сливной гидролинией и отсечен от напорной. Аналогичным образом, ввиду наличия обратных клапанов 44 и 45, предохранительный клапан 42 посредством гидролинии 43 постоянно связан с напорной гидролинией и отсечен от сливной.

4Î

Управление скоростью перемещения осуществляется с помощью гидроблока

17 управления. В стационарном режиме (при отсутствии регулирующего сигнала) гидролинии 22 и 21 гидрозамка 16 связаны со сливом, а в штоковой полости гидроцилиндра- 15 насосом 13, связанным с ней гидролинией 14, создается давление управления, равное давлению настройки клапана 23. При этом в гидролинии 18 создается избыточное, давление, вследствие чего гидрозамок 16 закрыт.

В этом режиме рабочие камеры 2527 и рабочая полость 28 цилиндра asтомата разгрузки через соответствую- 55

" щие гидролинии связаны с гидролиниями 19 20, 41, 40 соответственно. По-. лость 29 постоянно соединена с баком

46. При необходимости переместить регулирующий элемент насоса 1 вправо, с помощью гидроблока 17 управления гидролиния 21 соединяется с гидроли,нией 20, а гидролиния 22 — со сливом. При этом гидр замок 16 открывается и в поршневую полость гидроцилиндра 15 подается жидкость под давI лением Р„, что приводит к перемещению штока вправо ввиду того, что площадь поршневой полости больше площади штоковой полости.

Время действия регулирующего сигнала определяет при этом путь, который гфоходит шток гидроцилиндра 15 и, в конечном счете, скорость комбайна после регулирования. При необходимости переместить регулирующий элемент насоса 1 влево, с помощью гидроблока !7 управления гидролиния

22 соединяется с гидролинией 20, а гидролиния 21 - со сливом. При этом гидрозамок 16 также открывается, и жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 15 вытесняется перемещающим, ся влево штоком, изменяющим производительность насоса 1.

В процессе регулирования скорости перемещения гидролинии 36-39 отсекаются от гидролиний 40,19,20 и 41 и соединяются со сливом. Гидролинии

40, 19 и 4 1 при этом запираются, а гидролиния 20 соединяется с гидролинией 21 или 22 в зависимости от управляющего воздействия, осуществляемого посредством гидроблока 17 управления.

В режиме холостого хода комбайна оператор с помощью гидроблока 17 управления устанавливает необходимую среднюю скорость подачи, определяемую конкретными горно-геологическими условиями и обеспечивающую при работе комбайна по выемке угля достижение номинальных значений давления в напорной и сливной гидролиниях, равных

Р„ и Р соответственно. Во время дей( ствия регулирующего сигнала, ввиду того, что все рабочие камеры 25-27 и полость 28 соединены со сливом, плунжер 30 цилиндра под действием пружин 31 и 32 устанавливается в исходное среднее положение (зазор А равен нулю) .

В момент времени, соответствующий прекращению действия регулирующего . сигнала, гидрозамок 16 закрывается, а рабочие камеры 25-27 и полость 28

5 146 цилиндра автомата 24 разгрузки соединяются с гидролиниями 40, 19, 20.и

41 соответственно. Предположим,что при изображенном на чертеже отклонении оси N-N от оси 0-0 напорной гидролинией будет гидролиния 3, а сливной — гидролиния 2. Мгновенное значение величины давления в напорной гидролинии Рн, а в сливной Р . Ввиду .наличия сил сопротивления движению комбаййа, давление в напорной гидролинии будет превьппать давление в сли-, о((((Р„-P О) .

Предварительный натяг пружин 31 н 32 устанавливается с помощью крышек

33 и 34 соответственно.

Величина предварительного натяга

В пружины 31 выбирается по выражению ((S(P((мцн Р с макс )

Б 9

9131

Ss.В =А ° --, Ф

S (P((P c) С где S=S S» эффективные площади полости 28 и камеры 27

С вЂ” коэффициент жесткости пружины 31 (Рн мин э р( — минимальная и максис макс мальная величины давления соответственно в напорной и сливной гидролиниях 2 и 3, соот-.. ветствующие- стационарч ному рабочему режиму.

Таким образом, до достижения разностью давлений в напорной и сливной гидролиниях 2 и 3 значения (Р „

-Р „, ) (например, в режиме холостого хода комбайна), плунжер 30 находится в нейтральном среднем положении и автомат . 24 разгрузки в работе меФ ханизма подачи не участвует. При до- . стижении разностью давлений в напорной и сливной гидролиниях 2 и 3 величины (Р „-Р ); плунжер 30 дополнительно сжимает пружину 3.1 на величину А.

5 где S - эффективная площадь камеэ ры 25, Sq — площадь поршневой полости гидроцилиндра 15.

При колебаниях давления P я относительно номинальной величины P (р соответственно изменяется разность (Р„-P ), что приводит к нарушению равновесного состояния плунжера 30 и к соответствующему изменению произво1б- дительности насоса 1, что способствует снижению размаха этих колебаний.

Рассеивание энергии колебаний происходит на дросселе 35, а также в других диссипативных элементах.

При внезапном значительном повышении сил сопротивления движению комI байна происходит резкое увеличение разности (Р„"Р ), что приводит к дальнейшей деформации пружины 31 и

2б существенному уменьшению скорости перемещения (вплоть до полной остановки комбайна). При этом максимально возможное значение давления в напорной гидролинии определяется величиной деформации пружины 31, при которой производительность насоса 1 равна нулю. Величина этого давления не должна превышать 90-957. давления настройки предохранительного клапана

42. При уменьшении сил сопротивления движению пружина 31 перемещает плунжер 30 и скорость комбайна возрастает без вмешательства оператора.

При. реверсе вращения звездочки 6

40 ось М-М будет находиться справа от оси 0-0, гидролиния 2 будет напорной, а гидролиния 3 — сливной. При этом автомат разгрузки работает аналогичным образом, с той лишь разницей, что при колебаниях давления деформи4В руется пружина 32, а пружина 31 в работе не участвует. Как и в предыдущем случае, значительное увеличение сил сопротивления движению комбайна вызывает резкое снижение производительности насоса 1, а следовательно,.

При этом часть жидкости из рабочей камеры 25 вытесняется через гидролинни 37 и 19 в поршневую полость. гид" роцилиндра 15, перемещая его шток вправо и несколько уменьшая скорость перемещения комбайна. Величина В перемещения штока гидроцилиндра 15 при этом равна скорости подачи машины (вплоть до полной остановки).

Для нормального функционирования автомата 24 разгрузки необходимо, чтобы положение плунжера 30 в каждый момент времени определялось лишь значением сил сопротивления движению комбайна, пропорциональным разности

1469131 давлений в напорной и сливной гидролиниях 2 и 3 и не зависело от динамических характеристик клапанов 12. и 23. Это достигается равенством площадей S è $, а также соблюдением равенства

$з S

Ф б

$ Sg где $ — эффективная площадь рабочей камеры 26;

-S< - эффективная площадь штокоВои полости Гидроцнлиндра l 5.

Поэтому при любых величинах настройки клапана 23 и изменениях давления в штоковой полости гидрощ линдра

15 на плунжер 30 действует сила, пропорциональная только разности давлений в напорной и сливной гидролиниях 2 и 3 °

Составитель А.Толстов

Техред M.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор И.Касарда

Заказ !334/36 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С"CP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

Формула изобретения.25

Гидравлический механизм подачи очистного комбайна, включающий ревер-! сируемый гидромотор для привода тя. говой звездочки очистного комбайна, соединенный напорной и сливной гидролиниями с реверсируемым гидронасосом с регулируемой производительностью, гидроцилиндр для управления производительностью гидронасоса со штоковой полостью, соединенной гидро- 5 линией с вспомогательным гидронасосом, гидроблок управления в виде трехпозиционного гицрораспределителя, гидрозамок, установленный в гидролинии подвода. рабочей жидкости к поршневой полости гидроцилиндра для управления производительностью гидронасоса, гидросистему подпитки гидронасоса, автомат разгрузки с дросселем, гидролинии и бак для рабочей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности его работы за счет улучшения защиты его узлов от перегрузок, возникающих при работе очистного комбайна, автомат разгрузки выполнен в виде закрытого с двух сторон крьппками цилиндра, в корпусе которого установлен с возможностью продольного перемещения сту° пенчатый подпружиненный относительно крьппек плунжер, образующий с соответствующими проточками, выполненными в корпусе цилиндра, три рабочие камеры, а с крышками цилиндра — две рабочие полости, при этом в нейтральной позиции гидрораспределителя гидроблока управления одна рабочая камера автомата разгрузки через его дроссель гидравлически сообщена с поршневой полостью гидроцилиндра для управления производительностью гидронасоса, вторая рабочая камера гидравлически сообщена с вспомогательным насосом, третья рабочая камера и одна из рабочих полостей гидравлически сообщены соответственно с напорной и сливной гидрслиниями гидромотора, а вторая рабочая полость гидравлически сообщена с баком для рабочей жидкости, причем в рабочих позициях гидрораспределителя гидроблока управления все рабочие камеры и полости автомата разгрузки гидравлически сообщены с баком для рабочей жидкости.

2. Механизм по п.1, о т л и ч аю щ к и с я тем, что дроссель автомата разгрузки выполнен регулируемым.