Гидросистема секции механизированной крепи

 

Изобретение относится к механизированным крепям очистных забоев. Цель - повышение надежности при одновременном снижении затрат энергии за счет уменьшения расхода воды под высоким давлением. Гидросистема секции крепи включает гидроцилиндр (ГЦ) 2 перемещения выдвижного скалывателя в виде клина 1. В клине 1 выполнен осевой канал 3, сообщенный через гидравлически управляемый гидроклапан 5 с одной камерой управления и гидролинию 6, соединен с трубопроводом (ТП) 7 воды высокого давления. При этом ТП 7 соединен с выходом установленного на штреке мультипликатора 10 через дополнительный гидроуправляемый гидрораспределитель (ГР) 11 с одной камерой управления. При этом ГР 11 установлен между обратным клапаном и мультипликатором 10 с возможностью соединения последнего с ТП 11 воды высокого или низкого давления. Напорная и сливная гидролинии 18,19, сообщенные с насосной станцией, гидролиниями 20 и 21 связаны с ГР 22 с электромагнитным управлением. Гидролинией 23 ГР 22 соединен с регулируемой гидродросселем 24, параллельно которому установлен обратный клапан 25. Гидродроссель 24 гидролинией 26 соединен с поршневой полостью ГЦ 2. В свою очередь ГР 22 гидролинией 27 соединен со штоковой полостью ГЦ 22. Гидролиния 23 связана гидролинией 28 с входом ГР 29. Второй вход ГР 29 гидролинией 31 соединен с гидролинией 21. Одна из камер управления ГР 29 гидролинией 32 соединена с гидролинией 28, а другая гидролинией 33 соединена с гидролинией 27. Выход ГР 29 гидролинией 34 соединен с гидродросселем 35, который гидролинией 36 соединен с камерой управления гидроклапана 5. При превышении усилием скалывания допускаемого уровня давление рабочей жидкости в гидролинии 36 пропорционально увеличивается, что приводит к сжатию пружин и включению гидроклапана 5 в рабочую позицию. Вода под высоким давлением из трубопровода 7, через гидролинию 6, гидроклапан 5, гидролинию 4 поступает в осевой канал 3 клина 1 скалывателя, который оказывает гидромеханическое воздействие на подкровельную пачку угля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 D 23/16

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г

1 «а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4436548/31-03 (22) 06.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. ¹ 31 (71) Тульский политехнический институт (72) Ю.Н.Казак, В.А.Бреннер, О.П.Фадеев, Б.И.Грицаюк и А.И.Куракин (53) 622.284 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1301984, кл. Е 21 D 23/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹- 1469173, кл. Е 21 0 23/16, 1987. (54) ГИДРОСИСТЕМА СЕКЦИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ.. Ж 1587211 А1 (57) Изобретение. относится к механизированным крепям очистных забоев. Цель — повышение надежности при одновременном снижении затрат энергии эа счет уменьшения расхода воды под высоким давлением.

Гидросистема секции крепи включает гидроцилиндр (ГЦ) 2 перемещения выдвижного скалывателя в виде клина 1. В клине 1 выполнен осевой канал 3, сообщенный через гидравлически управляемый гидроклапан 5 с одной камерой управления и гидролинию

6 соединен с трубопроводом (ТП) 7 воды высокого давления. При этом ТП 7 соединен

1587211

7 с выходом установленного на штреке мультипликатора 10 через дополнительный гидроуправляемый гидрораспределитель (ГР)

11 с одной камерой управления. При этом

ГР 11 установлен между обратным клапанам и мультипликатором 10 с возможностью соединения последнего с ТП 11 воды, высокого или низкого давления. Напорная и ! сливная гидролинии 18, 19, сообщенные с насосной станцией, гидролиниями 20 и 21 связаны с ГР 22 с электромагнитным управлением. Гидролинией 23 ГР 22 соединен с регулируемой гидродросселем 24, параллельно которому установлен обратный клапан 25, Гидродроссель 24 гидролинией 26 соединен с поршневой полостью ГЦ 2, В свою очередь ГР 22 гидралинией 27 соеди. нен со штоковай полостью ГЦ 22, Гидролиния 23 связана гидралинией 28 с входом ГР

Изобретение .относится к горкой промышленности, а именно к механизированным крепям очистных забоев, Цель изобретения — повышение надежности гидрасистемы механизированной крепи при одновременном сокращении затрат энергии за счет уменьшения количества мультипликаторов и уменьшения расхода воды пад высоким давлением.

На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема гидрасистемы механизированной крепи.

Перекрытие каждой секции крепи скалывателем выполнено в виде клина 1, связанного со штоком гидрацилиндра 2 перемещения скалывателя. Клин 1 снабжен осевым каналом 3, которь1й через гидролинию 4, гидрауправляемый клапан 5 с одной камерой управления и гидралинию 6 соединен с проложенным вдоль очистного забоя трубопроводом 7 воды высокого давления.

Гидраклапан 5 снабжен возвратной пружиной 8 и рукояткой 9, позволяющей переходить на ручное управление этим гидраклапаном. Трубопровод 7 соединен с выходом установленного на штреке мультипликатора 10 через дополнительный гидроуправляемый гидрораспределитель 11 с одной камерой управления, снабженный пружиной 12, и обратный гидраклапан 13, Камера управления гидрараспределителя

11 связана гидролинией 14 с трубопроводом 7 после выхода обратнага гидроклапана 13, где к трубопроводу 7 присоединен также гидропневмоаккумулятор 15. Вход мультипликатора 10 соединен с трубопро29, Второй вход ГР 29 гидролинией 31 соединен с гидролинией 21, Одна иэ камер управления ГР 29 гидролинией 32 соединена с гидролинией 28, а другая — гидролинией 33 соединена с гидролинией 27, Выход ГР 29 гидролинией 34 соединен с гидродросселем

35, который гидролинией 36 соединен с камерой управления гидроклапана 5. При превышении усилием скалывания допускаемого уровня давление рабочей жидкости в гидролинии 36 пропорционально увеличивается, что приводит к сжатию пружин и включению гидроклапана 5 в рабочую позицию, Вода под высоким давлением из трубопровода 7, гидролинию 6, гидроклапан .5, гидралинию 4 поступает в осевой канал 3 клина 1 скалывателя, который оказывает гидромеханическое воздействие на подкровельную пачку угля. 1 ил, водам 16 для подвода воды пад низким давлением, который в свою очередь гидролинией 17 соединен с гидрараспределителем

11, Напорная 18 и сливная 19 гидралинии, сообщенные с насосной станцией (не показана} гидралиниями 20 и 21, связаны с гидрараспределителем 22 с электромагнитным управлением. Гидралинией 23 гидрараспределитель 22 соединен с регулируемым гидродрасселем 24, параллельно которому установлен дополнительный обратный гидраклапан 25. Гидрадрассель 24 гидролинией 26 соединен с поршневой полостью гидрацилиндра 2. В свою очередь гидрораси ределитель 22 гидралинией 27 соединен со штокавой полостью гидрацилиндра 2. Гидролиния 23 связана дополнительной гидролинией 28 с входом гидроуправляемога гидрораспределителя 29, снабженного пружиной 30, Второй вход гидрараспределителя 29 гидралинией 31 саед ; н с гидралинией 21. Одна из камер управления гидрораспределителя 29 гидралинией 32 соединена с гидролинией 28, а вторая камера гидролинией ЗЗ соединена с гидролинией

26. Выход гидрораспределителя 29 гидролинией 34 соединен с дополнительным регулируемым гидрадросселем 35, который гидролинией 36 соединен с камерой управления гидраклапана 5.

Механизированная крепь работает следующим образом, Неотбитая очистным комбайном подкровельная пачка угля последовательно скалывается выдвижными скалывателями в

1587211 ъ виде клина 1, при этом на гидрораспределитель 22 поступает управляющий сигнал и рабочая жидкость под давлением от напорной гидролинии 18 через гидролинию 20 поступает в гидролинию 23, регулируемый гидродроссель 24, гидролинию 26 и поршневую полость гидроцилиндра 2 перемещения скалывателя. Рабочая жидкость иэ штоковой полости гидроцилиндра 2 через гидролинию 27, гидрораспределитель 22, гидролинию 21 поступает в сливную гидролинию 19, При этом давление рабочей жидкости в гидролинии 23 на входе в регулируемый гидродроссель 24 оказывается выше, чем в гидролинии 26 на выходе из гидродросселя 24, Соответственно давление рабочей жидкости в гидролиниях 28 и 32 и левой камере управления гидрораспределителя 29 оказывается выше, чем в гидролинии 33 и правой камере управления того же гидрораспределителя, Поэтому золотник гидрораспределителя переместится вправо, сжимая пружину 30, и гидролиния 28 окажется соединенной с гидролинией 34 дополнительным регулируемым гидродросселем 35, гидролинией 36 и камерой управления гидроклапана 5, При этом давление рабочей жидкости будет пропорционально усилию скалывания подкровельной пачки угля, действующему на клин 1, Если усилие скалывания подкровельной пачки угля не превышает заданного уровня, то давление рабочей жидкости в камере управления гидроклапана 5 оказывается недостаточным для сжатия пружины 8 гидроклапана 5, последний остается включенным и вода под высоким давлением не поступает иэ трубопровода 7 через гидролинии 6 и 4 в осевой канал 3 клина 1.

При превышении усилием скалывания допускаемого уровня давление рабочей жидкости в гидролинии 36 пропорционально увеличивается, что приводит к сжатию пружины 8 и включению гидроклапана 5 в рабочую позицию. Вода под высоким давлением из трубопровода 7, гидролинию 6, гидроклапан 5, гидролинию 4 поступает в осевой канал 3 клина 1 скалывателя, который оказывает гидромеханическое воздействие на подкровельную пачку угля.

Известно, что при одновременном воздействии механического инструмента и струи воды под высоким давлением, подводимой по осевому каналу инструмента, снижаются усилия, необходимые для внедрения инструмента в угольный массив. На завершающей стадии отделения подкровельной пачки происходит упор клина 1 скалывателя в массив угольного пласта, При этом, хотя давление рабочей жидкости в поршневой полости

55 гидроциличдра 2 и гидролинии 36 возрастает до максимума, происходит остановка поршня гидроцилиндра 2.

Путь перемещения поршня гидроцилиндра до этого момента зависит от целого ряда факторов и может изменяться для каждого из скалывателей в некотором диапазоне, При остановке поршня гидроцилиндра 2 давления рабочей жидкости в гидролиниях

13 и 26, 32 и 33 становятся одинаковыми и под действием пружины 30 гидрораспределитель 29 переключается в правую позицию. При этом камера управления гидроклапана 5 через гидролинию 36, регулируемый гидродроссель 35, гидролинии 34, 31 и 21 соединяется со сливной гидролинией 19. Гидроклапан 5 выключается и подача воды под высоким давлением в осевой канал 3 клина 1 прекращается, хотя гидрораспределитель 22 остается в прежней позиции. Регулируемый гидродроссель 24 позволяет регулировать величину перепада давления, при котором происходит срабатывание гидрораспределителя 29. Регулируемый гидродроссель 35 в сочетании с камерой управления гидроклапана 5 и пружиной 8 выполняет функцию гидравлического реле времени и позволяет выключать гидроклапан 5 с некоторой выдержкой времени после выключения гидрораспределителя 29, что необходимо, например, при кратковременном резком снижении скорости перемещения поршня гидроцилиндра 2 при контактах клина 1 скалывателя с твердыми включениями в подкровельной пачке угля. Рукоятка 9 позволяет осуществлять ручное управление гидроклапаном 5 для подачи воды высоким давлением в случае необходимости при остановленном клине 1 скалывателя.

После прекращения подачи управляющего сигнала гидрораспределитель 22 переключается в нейтральную позицию. При этом поршневая и штоковая полости гидроцилиндра 2 через гидролинии 26, 23, 36 и 21 соединяются со сливной гидролинией 19.

Это позволяет осуществлять передвижку секции крепи на забой, не изменяя положение клина 1 скалывателя относительно забоя, обеспечивая поддержание кровли в призабойном пространстве. При перключении гидрорасп редел ителя 22 в правую позицию осуществляется холостой ход скалывателя, при этом рабочая жидкость из напорной гидролинии 18 по гидролиниям 20 и 27 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 2, а жидкость из поршневой полости этого гидроцилиндра по гидролинии 26 через ооратный гидроклапан 25, гидролиниям

23 и 21 поступает в сливную гидролинию 19.

1587211

8 процессе отделения подкровельной пачки угля скалывателями мультипликатор

10, в который вода под низким давлением поступает иэ трубопровода 16, нагнетает врду под высоким давлением в трубопровод

7 через дополнительный гидроуправляемый г дрораспределитель 11, который под действием пружины 12 находится в правой позиции. При этом в пневмогидроаккумуляторе-15 аккумулируется вода под высоким давлени! ем. Если подача воды к скалывателю с поощью гидроклапана 5 прекращается, то авление воды в трубопроводе 7, а также в г дролинии 14 и камере управления гидроаспределителя 11 возрастаетдотакогоуровйя, что пружина 12 сжимается и гидрорасп ределитель 11 переключается в ле1 ую позицию, а выход мультипликатора 10 соединяется через гидролинию 17 с трубопроводом 16 и мультипликатор переводится на холостой режим работы. При этом обратный клапан 13 под действием давления во-! ! ды закрывается и давление в трубопроводе

7 поддерживается пневмогидроаккумулято >ом 15, При понижении давления воды в трубопроводе 7 при включении гидроклапана 5 понизится давление воды и в камере управления гидрораспределителя 11, поСлЕдний пад дЕйСтвиЕм пружины 12 пЕрЕключится в правую позицию и мультипликатор 10 начнет работать в рабочем режиме, Данное выполнение гидросистемы механизированной крепи, перекрытия которой оснащены механогидравлическими скалывателями, позволяет упростить систему оборудования для повышения давления воды за счет нахождения в работе одного мультипликатора и повысить надежность работы по сравнению с известной крепыш.

Кроме того, управление подачей воды в осевой канал скалывателя не только по давлению, но и по расходу рабочей жидкости в гидроцилиндре перемещения скалывателя позволяет сократить непроизводительный расход, а следовательно, и затраты энергии на отделение подкровельной пачки угля.

Экономия энергии достигается также за счет автоматического перевода мультипликатора на холостой режим работы при превышении давления воды в трубопроводе свыше заданного уровня.

Формула изобретения

Гидросистема секции механизированной крепи, включающая гидроцилиндр перемещения выдвижного скалывателя в виде клина, выполненный в клине осевой канал, сообщенный через гидравлически управляемый гидроклапан с одной камерой управления с трубопроводом воды высокого

5 давления, связанным с мультипликатором через обратный клапан, трубопровод воды низкого давления, связанный с входом мультипликатора, гидрораспределитель, входы которого гидролиниями сообщены с

10 напорной и сливной гидролиниями, а выходы — с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра перемещения скалывателя, гидроуправляемый гидрораспределитель, дополнительный гидроуправляемый гидро15 распределительc камерой управления, идополнительный обратный клапан, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности при одновременном снижении затрат энергии за счет уменьшения расхода

20 воды под высоким давлением, гидросистема снабжена регулируемым гидродросселем, который включен в гидролинию, сообщающую выход гидрораспределителя, выполненного с электромагнитным управ25 лением, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения скалывателя и гидропневмоаккумулятором, сообщенного с трубопроводом воды высокого давления на выходе обратного клапана и с камерой

30 управления дополнительного гидроуправляемого гидрораспределителя, который установлен между обратным клапаном и мультипликатором с возможностью соединения последнего с трубопроводами воды

35 высокого или низкого давления, при этом гидроуправляемый гидрорасп ределитель выполнен с двумя камерами управления, один его вход сообщен со сливной гидролинией, другой подключен посредством до40 полнительной гидролинии в гидролинию, сообщающую выход гидрораспределителя с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения скалывателя, между гидрораспределителем и регулируемым гидродросселем, 45 его выход сообщен посредством дополнительного регулируемого гидродросселя с камерой управления гидравлически управляемого гидроклапана, одна из камер управления включена в гидролинию, сообща50 ющую выход гидрораспределителя с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения скалывателя, между последней и регулируеMblM гидродросселем, параллельно которому подключен дополнительный обратный кла55 пан, а другая сообщена с дополнительной гидролинией.