Устройство для управления перемещением базы механизированной крепи

 

(72) Автори изобретении

П.Г.Макаренко и И.В. Крылов ь," »

Ордена Трудового Красного Знамени инст горного дела им. А.А.Скочинского

",Б;1 И(, Е». (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ

БАЗЫ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ Изобретение относится к автомати" зации угледобывающих агрегатов и комплексов, а именно к средствам автоматического поддержания заданной толщины стружки (глубины захвата выемочной машины) и обеспечения прямолинейности агрегата в плоскости пласта.

Известно устройство автоматического поддержания заданной толщины стружки очистного агрегата, включающее активные и пассивные секции базовой балки, шарнирно соединенные между собой гидродомкраты передвижения, датчики перемещения, электрогидроклапаны и гидромагистрали. Для сокращения количества контролируемых точек актив13 вые секции выполнены иэ нескольких жестко связанных в плоскости пласта секций базовой балки, причем, штоковые полости гидродомкратов передвижения всех секций базовой балки объеди20 иены одной гидромагистралью, а поршневые полости гидродомкратов передвижения каждой активной секции объединены другой гидромагистралью и подключены к электрогидроклапану и датчику перемещений, установленных на пассивной секции.

Устройство работает следующим образам.

Для подачи базовой балки на забой на заданную толщину стружки давление рабочей жидкости по гидромагистрали подается через. нормально открытые электрогидроклапаны в поршневые hostocти домкратов каждого участка жестко соединенных между собой активных секций .базовой балки, которые, передвигаясь, увлекают эа собой одиночные пассивные секции. При этом, установленные на них датчики перемещений выдают в счетное устройство на пульте электрические импульсы, количество которых пропорционально величине пути перемещения базовой балки относительно секций крепи. При достижении заданного количества импульсов в процессе передвижки базовой балки

877058

55 счетное устройство выдает команду на закрытие электрогидроклапанов, благодаря чему подача рабочей жидкости в гидродомкраты прекращается и базовая балка останавливается, выполнив заданный шаг передвижки. Затем процесс передвижки базы повторяется, а после нескольких циклов передач базы происходит подтягивание секций крепи (1J.

Недостатком данного устройства является то, что база, вследствие накопления ошибок в измерительных устройствах и, в особенности, вследствие движения в условиях переменной гипсометрии пласта, после некоторого количества циклов передвижек неизбежно будет искривляться в плоскости . пласта. Причем, это искривление на пульте оператора не фиксируется, так как все датчики перемещения контролируемых точек базы выдали равное количество импульсов, т.е. показывают, что база прямолинейна.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления перемещением базы механизированной крепи, включающее шарнирно соединенные между собой в плоскости пласта участки базы, которые связаны с секциями крепи гидродомкратами передвижения, задающий механизм, содержащий закрепленные на секциях крепи и связанные с базой вспомогательные гидроцилиндры, на штоках ко-. торых установлены штанги с гидрозажимами и компенсатором длины с возможностью взаимодействия с управляющими элементами гидродомкратов передвижения 1.23.

Недостатком этого-устройства является то, что оно не обеспечивает надежной стабилизации базы прямолинейности в условиях переменной гипсометрии пласта.

Цель изобретения — повышение стабилизации положения базы в плоскости пласта путем автоматической коррекции ходов задающих механизмов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления перемещением базы механизированной крепи снабжено корректорами, выполненными в видЬ консолей, установленных вдоль базы у шарниров соединений ее участков с возможностью взаимодействия с компенсаторами длины, которые установлены на соседних участках базы.

На фиг. показана схема задающего механизма промежуточной секции базы; на фиг. 2 — схема задающего механизма концевой секции базы1 на фиг. 3 — схема расположения устройства на агрегате на фиг. 4 — схема действия корректора при Ьд = h, на фиг. 5 — то же, при h* — — h з + @hi на фиг. 6 — то же, при Ьд = h - ЬЬ.

Устройство задающего механизма промежуточной секции базы содержит участки базы 1, выполненные из нескольких жестко соединенных в плоскости пласта секций, длиною пролета меньшем критического, т.е. пролета, неразрушаемого под действием суммарного усилия гидродомкратов передвижки базы. Чем больше длина участка базы, тем меньше число контролируемых точек по длине агрегата и, следовательно, проще система автоматизации. Участки базы соединены между собой в плоскости пласта при помощи шарниров 2.

Участки базы связаны с секциями крепи 3 гидродомкратами 4 передвижения. На секциях базы, расположенных непосредственно у шарнирных соединений ее участков, установлены задающие механизмы, содержащие вспомогательные гидроцилиндры 5.

Вспомогательный гидроцилиндр 5 каждого задающего механизма закреплен на секции крепи, а на его выдвижной части (штоке) 6 жестко закреплена штанга .7, взаимодействующая с гидроклапаном 8, закрепленным на базе, а также корпус 9 двойного гидрозажима с компенсатором 10 длины штанги. Компенсатор взаимодействует с управляющим элементом (гидроклапаном) Il гидродомкратов передвижения, закрепленными на базе, пружиной 12 и корректором 13, выполненным в виде консоли, закрепленной на секции смежного участка базы, расположенного по другую сторону гарнира. На конце консоли закреплен постоянный магнит 14, взаимодействующий с магнитоуправляемыми контактами 15, закрепленными на базе и включенными в схему контроля ее прямолинейности (на схеме электрические цепи контроля не показаны) .

Корпус гидрозажима 9 свободно перемещается вдоль хвостовика 16 базы при условии, что он не зажат поршнем

17 гидрозажима, а компенсатор 10 свободно перемещается параллельно оси

8770

10 штанги при условии, что он не зажат поршнем 18 гидрозажима, Давление рабочей жидкости подводится к гидроклапану ll по гидромагистрали 19, к гидрозажиму компенсатора 10 и гидроцилиндру 5 по трубопроводу 20, к гидрозажиму штанги и штоковым полостям гидродомкратов 4 по гидромагистрали 21, к гидроклапану 8 по гидромагистрали 22, к поршневым полостям гидродомкратов 4 по трубо- проводу 23 и далее по гидромагистрали 24.

Устройство задающего механизма концевой секции базы отличается от 15 устройства задающего механизма промежуточной секции базы только наличием упора 25, закрепленного на базе, с регулируемым винтом, взаимодействующим с компенсатором !0. При помощи этого винта производится изменение заданной толщины стружки h (т.е. шага передвижки базы на данном цикле).

На промежуточных секциях базы толщина стружки задается также изменением расстояния h путем перестановки гидроклапана 11, или регулировкой расстояния в соединении компенсатора

10 с корректоррм 13.

Устройство работает следующим об- 30 разом.

В исходном состоянии секции крепи

3 подтянуты гидродомкратами 4 к базе 1. Задающие штанги 7 концевых и .

35 промежуточных секций базы находятся в нулевом положении условной проекции ее на ось Х-Х неподвижной системы координат плоскости угольного пласта. Если все контролируемые точки базы на каждом цикле ее передвижки

40 получают равные перемещения, то стружка угля имеет одинаковую толщину по всей длине лавы и база остается . прямолинейной при любом количестве выполненных циклов передвижек, Искрив45 ление базы наступает только в результате ее перемещения по неровной плоскости угольного пласта, обусловленной неспокойной гипсометрией его залегания. В этом случае вступает в действие корректирующий механизм, который изменяя автоматически заданный шаг перемещения секции, приводит к выравниванию линии базы в плоскости пласта.

Для передвижки базы на забой оператор с пульта управления включает давление рабочей жидкости в гидрома« гистраль 19, которая поступает через

58 6 нормально открытые гидроклапаны 11 по трубопроводу 20 в верхнюю полость корпуса 9 гидрозажима и в гидроцилиндр 5 задающих механизмов концевых и промежуточных секций базы. При этом поршень 18 зажимает компенсатор 10 относительно корпуса 9, а следовательно, и задающей штанги 7 в нулевом положении стружки h no оси Х-Х.

Благодаря тому, что в исходном состоянии механизма пружина 12 прижимает компенсатор 10 к шарику корректора 13, на любом цикле передвижки базы задающий механизм начинает измерение шага ее подачи на равную ве- личину — h.

Под действием давления рабочей жидкости, поступакицей в гидроцилиндр

5, задающая штанга 7 вместе с корпусом 9 гидроэажима и компексатором

10 перемещается до тех пор, пока последний не перекроет при помощи гидроклапана 11 гидравлический. канал 20. При этом штанга 7 остановится, выполнив заданный ей ход h и при помощи клинового выступа включает нормально закрытый гидроклапан- 8.

После этого оператор с пульта управления включает-давление рабочей жидкости в гидромагистраль 22, которая поступает по трубопроводу 23 и магистрали 24 в поршневые полости гидродомкратов 4. База фронтально по всей длине агрегата передвигается относительно неподвижных теперь задающих механизмов до тех пор, пока гидроклапаны 8 не будут освобождены клиновыми выступами штанг 7.

Во время передвижки базы гидроклапан 1! освобождается от воздействия на него неподвижного компенсатора IO и возвращается в исходное, т.е. нормально открытое состояние. Так как давление в гидромагистрали 19 в это время уже не подается и поршень 18 гидроэажима 9 освобождает компенсатор

10, то последний в конце хода базы прижат пружиной к.шарику корректора

13. Благодаря этому следующий ход задающей штанги 7 также равен величине h, независимо от того, с какой точностью база выполнила заданный ей иа предыдущем цикле шаг. Если база в силу различных причин, выполняет ход больше или меньше заданного ей штангой, то на следующем цикле эта ошибка скомпенсируется.

8770

f0!

Привязка задающей штанги к неподвижной системе координат плоскости пласта по оси Х-Х в данном устройстве осуществляется тем, что гидроцилиндр 5 в процессе движения задающей штанги 7 (с гидрозажимом и конпенсатором), а также движения базы 1, неподвижен относительно секции крепи 3, распертой между почвой и кровлей, и проскальзывание ее под действием усилия гидродомкрата 4 должно быть исключено.

В тех случаях, когда на конкретном типе агрегата такое проскальзывание имеет место, поршневую полость гидродомкрата 4 секции (с задающим механизмом) отключают от гидромагистрали и секция становится пассивной, т.е. ее гидродомкрат работает только при подтягивании секции крепи.

Гидрозажим 17 во время передвижки базы не зажат и корпус 9 свободно скользит по хвостовику 16, а трение поршня в гидроцилиндре 5 должно быть обеспечено достаточным, чтобы штанга

7.была неподвижной относительно секции 3.

После нескольких циклов передвижек базы, когда будет полностью выбран ход гидродомкратов 4, по гидромагистрали 21 подается давление рабочей жидкости в нижнюю полость корпуса 9 гидрозажима и поршень 17 жестко фиксирует заданную штангу 7 (с корпусом

9 и штоком 6) относительно неподвижной базы I, т.е. неподвижной системы

35 координат плоскости пласта, пока идет подтягивание секции крепи.

Независимо от того, в каком положении поршня со штоком 6 в гидроци40 линдре 5 происходит распор секции 3, новый цикл передвижки задающей штанги 7 начинается из положения, в котором она находилась на отметке оси

Х-Х предыдущего цикла и, как отмечено вышее, заданный ей шаг передвижки всегда равен величине h.

Для исключения искривления базы в плоскости пласта предусмотрено корректирующее устройство, которое автоматически изменяет шаг передвижки задающей штанги в зависимости от знака угла ц . между смежными, жесткими в плоскости пласта участками базы 1.

При прямолинейной базе (фиг.4) действительный шаг передвижки задаю55 щей штанги 1* равен заданному шагу

h>, При отставании какой-либо секции базы между ее участками образуется

58 8 угол * и корректор 13, воздействуя на компенсатор 10 вносит поправку на величину hh. При этом, действительный шаг передвижки базы hp =

h9+ hh

Аналогично, при опережении контролируемой секции базы

h*- =hэ-дЬ

При значительных искривлениях, в случае неисправности задающего механизма в данной точке, или других обстоятельств в действие вступают датчики 15 контроля прямолинейности и вьщают сигналы на пульт оператора.

Если считать, что база точно выполняет заданный ей ход !! на каждом цикле передвижки, то точность поддержания постоянной толщины стружки, как следует.из самого принципа действия устройства, определяется точностью ходов задающих механизмов, расположенных на секциях у шарнирных стыков жестких в плоскости пласта участков базы.

Такое выполнение устройства позволяет обеспечить точность поддержания постоянной толщины угольной стружки на каждом цикле передвижки базы и свести к минимуму отклонение прямолинейности базы на любом участке, что создает более равномерную нагрузку на выемочную машину, повышает надежность работы и производительность агрегата.

Формула изобретения

Устройство для управления перемещением базы механизированной крели, включающее шарнирно соединенные между собой в плоскости пласта участки базы, которые связаны с секциями крепи гидродомкратами передвижения, задающий механизм, содержащий закрепленные на секциях крепи и связанные с базой вспомогательные гидроцилиндры, на штоках которых установлены с .возможностью взаимодействия с управляющими элементами гидродомкратов передвижения штанги с гидрозажимами и компенсаторами длины, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью стабилизации положения базы в плоскости пласта путем автоматической коррекции ходов задающих механизмов, оно снабжено корректорами, выполненными в виде консолей, установленных вдоль базы

877058 у шарниров соединений ее участков с возможностью взаимодействия с компенсаторами длины, которые установлены на соседних участках базы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2721990/03, кл. E .21 0 23/ 12, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Â 2654481/03, кл. Е 21 0 23/16, 1979 (прототип).