Пристрій для керування гірничопрохідницьким комплексом

1. УСТРОЙСТВО ДНЯ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНОПРОХОДЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ, содержащее два гидронасоса, гидроблок управления рабочим органом, гидроблок управления элементами крепления забоя, напорные магистрали обоих гидронасосов, соединенные через обратные клапаны с напорной магистралью гидроблока управления элементами крепления забоя, а напорная магистраль одного из гидронасосов соединена с напорной магистралью гидроблока управления рабочим органом посредством напорного золотника, линия управления которого связана с напорной магистралью гидроблока управления элементами крепления забоя, о т л и ч а ю щ е е ся тем, что,с целью повышения надежности крепления забоя, оно снабжено гидроаккумулятором, подключенным к линии управления напорного золотника, а напорная магистраль другого гидронасоса соединена с напорной магистралью гидроблока управления рабочего органа и снабжена дополнительным напорным золотником, линия управления которого также связана с напорной магистралью гидроблока управления элементов крепления забоя. 2, Устройство по п.І, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным гидроблоком управления ^рабочего органа и трехпозиционным пятилинейным гидрораспределителем, один вход которого соединен с напорной магистралью одного гидронасоса, другой вход - с напорной магистралью другого гидронасоса, два выхода гидрораспределителя соединены соответственно с напорными магистралями основного и дополнительного гидроблоков управления рабочим органом, а третий выход гидрорапределителя через обратные клапаны - с напорными магистралями обоих гидронасосов,примем в среднем положении гидрораспределителя напорная магистраль одного гидронасоса связана с напорной магистралью одного гидроблока управления рабочего органа, напорная магистраль другого гидронасоса - с напорной магистралью другого гидроблока управления рабочего органа, а третий выход гидрораспределителя заперт. 1 1241759 1 Магистраль 13 через обратные кла- ' Изобретение относится к области паны 17 и 18 соединена также с напоргорного дела, в частности к устройстной магистралью 19 гидронасоса 1 и вам управления горнопроходческими напорной магистралью 20 гидронасоса комплексами, и может быть использовано при сооружении тоннелей щитовыми 5 2. К магистрали 13 подключен гидротоннелепроходческими комплексами. аккумулятор 21 . Целью изобретения является повышеГидропривод рабочего органа 3 эксние надежности крепления забоя. каваторного или стрелового типа содержит силовые гидроцилиндры 22 и На фиг.1 изображен щит горнопроходческого комплекса, общий вид; на Ю блок гидрораспределителей 23. Напорфиг.2 - принципиальная гидравличесная магистраль 24 гидроблока управлекая схема устройства с одним гидрония 23 рабочего органа 3 соединена блвком управления рабочего органа; магистралью 25 с установленным в ней на фиг.3 - принципиальная гидравлинапорным золотником 26 с напорной маческая схема устройства с двумя гид- 15 гистралью 19 гидронасоса 1 и дополнироблоками управления рабочего органа. тельной магистралью 27 с установленным в ней напорным золотником 28 с Устройство для управления горнонапорной магистралью 20 гидронасоса проходческим комплексом включает гид2. Линии управления 29 и 30 напорных ронасосы 1 и 2, рабочий орган 3 экскаваторного или стрелового типа, вы- 20 золотников 26 и 28 соединены с мадвижные элементы крепления забоя— гистралью 13. шандоры 4 и гидроприводы рабочего Давление в гидроцилиндрах 5 шаноргана и элементов крепления забоя. дор 4 ограничивается предохранительным клапаном 31, а в гидроцилиндрах Гидропривод элементов крепления содержит силовые гидроцилиндры 5, 25 22 рабочего органа 3 - предохранишандор 4 и гидроблок управления 6 тельным клапаном 32. гидрораспределителей 7. Обычно горноВ напорных магистралях 19 и 20 проходческий комплекс имеет 6-Ю шангидронасосов 1 и 2 установлены обратдор 4 и соответственно такое же колиные клапаны 33 и 34. Гидравлическая чество гидроцилиндров 5 и гидрорас30 система заполнена рабочей жидкостью. пределителей 7. В устройстве, снабженном двумя гидроблоками управления 35 и 36 раПоршневая и штоковая полости кажбочего органа 3, напорные магистрали дого гидроцилиндра 5 магистралями 8 37 и 38 этих гидроблоков соединены и 9 соединены с выходами соответст35 соответственно с двумя выходами довующего гидрораспределителя 7. Один полнительно установленного трехпозииз входов каждого гидрораспределитеционного пятилинейного гидрораспределя 7 соединен с напорной магистралью лителя 39. Входы гидрораспределителя 10 шандор 4, а другой вход - со слив39 соединены магистралями 25 и 27 с ной магистралью 11. Гидрораспредели- 40 напорными магистралями 19 и 20 гидротель 7 выполнен трехпозиционным, принасосов 1 и 2. Третий выход гидрочем в среднем положении оба его выраспределителя 39 соединен с магистхода гидравлически связаны между соралями 25 и 27 линиями 40 и 4! с усбой и с входом, соединенным с напортановленными в них обратными клапаной магистралью 10. 45 нами 42 и 43. В среднем положении Напорная магистраль 10 шандор 4 гидрораспределителя 39 магистраль 25 подключена к выходу двухпозиционного гидравлически связана с напорной матрехлинейного гидрораспределителя 12 гистралью 37 гидроблока управления с электромагнитным управлением. Один 35, магистраль 27 - с напорной маиз входов гидрораспределителя 12 со- 50 гистралью 38 гидроблока управления единен с магистралью 13, а другой 36, а третий выход гидрораспредели- ' вход посредством дополнительной мателя 39 закрыт. гистрали 14 с установленным в ней предохранительным клапаном 15 - с В остальном устройство, содержабаком 16. При обесточенном электро55 щее два гидроблока управления 35 и магните гидрораспределителя 12 ма36 рабочего органа 3, аналогично устгистраль 13 гидравлически соединена ройству, содержащему один блок гидрос напорной магистралью 10 гоандор 4. распределителей 23 рабочего органа 3, З • " 1241 759 4 Описанное устройство для управлеи обеспечивает нормальную работу рания горнопроходческим комплексом рабочего органа 3. Если все гидрорасботает следующим образом. пределители гидроблока управления 23 В исходном положении 'электромагнит гидрораспределителя I2 обесточен 5 и напорная магистраль 10 іїандор 4 гидравлически связана с магистралью 13, При включении гидронасосов I и 2 рабочая жидкость через обратные кла|0 паны 33 и 34 поступает в напорные магистрали 19 и 20 гидронасосов 1 и 2. Если шандоры 4 в начальный момент не поджаты к забою, то давление в напорной магистрали 10 шандор 4 и магистрали 13, а следовательно, и в линиях *$ управления 29 и 30 напорных золотников 26 и 28 мало. находятся в нейтральном положении, рабочая жидкость, пройдя все гидрораспределители гидроблока управления 23, попадает в сливную магистраль 11 и далее - в бак 16, Давление рабочей жидкости, создаваемое гидронасосом І, в этом случае определяется только сопротивлением трубопроводов. При переключении какого-либо из гидрор_аспределителеи~~гидроблока управления 23 рабочая жидкость подается к соответствующему гидроцилиндру 22, в результате чего рабочий орган 3 совершает требуемое движение. ПотеНапорные золотники 26 и 28 перери энергии на нагрев жидкости при крывают магистраль 25 и дополнительэтом полностью исключены. 20 ную магистраль 27. Рабочая жидкость Рабочая жидкость от гидронасоса 2 от гидронасосов 1 и 2 через обратные продолжает поступать в магистраль 13 клапаны 17 и 18 поступает в магисти подключенный к ней гидроаккумуляраль 13 и напорную магистраль 10 шантор 21, давление рабочей жидкости в дор 4. В среднем положении гидрорасмагистрали 13 повышается. При повы25 пределителей 7 поршневые и штоковые шении давления срабатывает напорный полости гидроцилиндров 5 шандор 4 золотник 28, установленный в дополсоединены с напорной магистралью 10 нительной магистрали 27, и соединяет шандор 4 и при подаче рабочей жидкоснапорную магистраль 20 гидронасоса ти в напорную магистраль 10 штоки 2 с напорной магистралью 24 гидроблогидроцилиндров 5 выдвигаются и пере- 30 ка управления 23. Рабочая жидкость мещают шандоры 4 до тех пору пока от гидронасоса 2 подается в гидроони не коснутся груди забоя. Так как блок управления 23 рабочего органа 3, рабочая жидкость при выдвижении штов результате чего производительность ков гидроцилиндров 5 вытесняется из рабочего органа 3 значительно повыштоковых полостей в поршневые полос- 35 шается . ти этих же гидроцилиндров 5, то для Б дальнейшем давление рабочей жидподжатия шандор 4 к забою требуется кости в магитрали 13 и соединенной с значительно меньше времени, чем при ней напорной магистрали 10 шандор 4, использовании известных устройств а соответственно, и поджатие шандор для управления горнопроходческими 40 4 к забою заданным усилием обеспечикомплексами. вается гидроаккумулятором 2). При уменьшении давления рабочей жидкости в напорной магистрали 10 шандор 4 После того как все шандоры 4 подвследствие утечек рабочей жидкости жимаются к забою, давление рабочей жидкости в напорной магистрали 10 45 или в результате постепенного внедрения шандор 4 в забой уменьшается шандор 4 и в магистрали 13 возрастадавление и в линии управления 30 нает, при этом происходит зарядка гидпорным золотником 28. При уменьшении роаккумулятора 21, При повышении давдавления до величины, меньшей давлеления рабочей жидкости до величины, равной величине давления настройки 50 ния настройки напорного золотника 28, последний перекрывает дополнительную напорного зслотника 26, этот напормагистраль 27 и рабочая жидкость от ный золотник 26 открывается, соедигидронасоса 2 через обратный клапан няя напорную магистраль 19 гидрона18 подается в напорную магистраль 10 соса 1 с напорной магистралью 24 шандор 4. Происходит подзарядка гидблока гидрораспределителей 23 рабо- 55 роаккумулятора 21, после чего срабачего органа 3. 1тывает напорный золотник 28 и вновь Рабочая жидкость от гидронасоса 1 соединяет напорную магистраль 20 гид подается к гидроблоку управления 23 5 124 1759 6 ронасоса 2 с напорной магистралью 24 штоковая полость гидроцилиндра 5 согидроблока управления 23 рабочего орединяется с напорной магистралью 10 гана 3. Во время подзарядки гидроакшандор 4, а поршневая - со сливной кумулятора 21 поток рабочей жидкости магистралью 11. Шток гидроцилиндра 5 от гидронасоса 1 обеспечивает нор5 втягивается, отводя шандору 4 от замальную работу рабочего органа 3. боя и обеспечивая возможность извлечения валуна, в то время как остальПри резком падении сопротивления ные шандоры 4 поджаты к забою и обесвнедрению шандор 4 в забой, наприпечивают его поддержание. мер в результате вывала породы, давление в напорной магистрали 10 шан'° После того, как весь забой обрадор 4 уменьшается до величины, меньботан рабочим органом 3, тоннелепрошей давления настройки как напорного ходческий щит горнопроходческого золотника 28, так и напорного золоткомплекса передвигается вперед на ника 26. В результате напорный золотвеличину заходки. При этом сопротивник 26 перекрывает магистраль 25, а 15 леиие внедрению шандор 4 в забой понапорный золотник 28 - дополнительвышается и давление в напорной маную магистраль 27. Рабочая жидкость гистрали 10 шандор 4 увеличивается. из гидроаккумулятора 21 и от обоих При достижении давления настройки гидронасосов 1 и 2 через обратные предохранительного клапана 31 рабоклапаны 17,18 подается в напорную 20 чая жидкость из гидроцилиндров 5 шанмагистраль 10 шандор 4. Шандоры 4, дор 4 будет вытесняться и через прев зоне которых произошел вывал породохранительный клапан 31 сливаться ды, ускоренно подводятся к забою, а в бак 16. В этом случае шандоры 4 рабочий орган 3 автоматически остаприжаты к забою усилием, определяе25 навливается. мым размерами гидроцилиндра 5 и давлением настройки предохранительного После поджатия шандор 4 к забою клапана 31. и увеличения давления рабочей жидкосДля уменьшения усилия поджатия ти в напорной магистрали 10 шандор4 шандор 4 к забою при передвижке щита и магистрали 13 срабатывают напорные золотники 26,28 гидроблока управле- 30 и соответственно уменьшения усилия, необходимого для передвижки щита, ния 23 рабочего органа 3 соединяются дополнительный двухпозиционный расс гидронасосами 1,2 и разработка запределитель 12 переключается вправо. боя рабочим органом 3 продолжается. При этом напорная магистраль 10 шанТак как в среднем положении гид35 дор 4 соединяется с магистралью 14, рораспределитепей 7 поршневая и штов которой установлен дополнительный ковая полости гидроцилиндров 5 соедипредохранительный клапан 15, настронены с напорной магистралью 10 шаненный на меньшее давление, чем предор 4, то усилие на штоке гидроцидохранительный клапан 31. При перелиндра 5 мало и обеспечивает только поджатие шандор 4 к забою. При необ- 40 движке щита рабочая жидкость из гидходимости активного внедрения однойроцилиндров 5 шандор 4 вытесняется двух шандор Д в забой в зоне работы и, проходя через предохранительный рабочего органа 3 соответствующие клапан 15, попадает в бак. Шандоры гидрораспределители 7 переключаются 4 и в этом случае также поджаты и в верхнее положение. При этом порш- 45 забою, но с меньшим усилием, опреденевая полость гидроцилиндра 5 соедиляемым давлением настройки предохраняется с напорной магистралью 10 шаннительного клапана 15, а это приводор 4, а штоковая - со сливной мадит к уменьшению усилия, необходимогистралью 11, в результате чего усиго для передвижки щита. 50 лие на штоке гидроцилиндра 5 резко Усилие поджатия любой шандоры 4 увеличивается и танцора 4 под дейстк забою можно изменять во время перевием этого усилия активно внедряется движки щита, переключая соответствуюв забой. щий гидрораспределитель 7 в выбранЕсли необходимо отвести какую-линое положение. Однако необходимо отбо из шандор 4 от забоя (например, 5S метить, что при передвижке щита предпри встрече с валуном), то соответстпочтительно устанавливать гидрорасвующий гидрораспределитель 7 переклюпределители 7 в среднее положение. чается в нижнее положение. При этом В этом случае поршневые и штоковые 241759 полости гидроцилиндров 5 шандор 4 на кого комплекса при выходе из строя ходятся под давлением, часть рабочей любого из гидронасосов 1 или 2, хотя жидкости, вытесняемой из поршневой производительность рабочего органа полости при перемещении штока, запол 3 при этом снижается, так как рабоняет увеличивающийся объем штоковой 5 чая жидкость подается к нему только полости гидроцилиндра 5 и исключает от одного гидронасоса 1 или 2 и попопадание в нее воздуха. Это увеличидача рабочей жидкости периодически вает надежность предлагаемого устройпрекращается в связи с необходимоства. стью подзарядки гидроаккумулятора 2 1 , Ю Обратные клапаны 33 и 34, установВ правом положении дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель ленные в напорных магистралях 19 и 12 перекрывает также магистраль 13. 20 гидронасосов 1 и 2, позволяют д е При этом гидроаккумулятор 21 поддермонтировать и заменять любой из гидживает давление в линиях управления ронасо&ов 1,2, не останавливая рабо29,30 напорных золотников 26,28 п о с - 15 ты горнопроходческого комплекса. тоянным независимо от колебаний д а в В том случае, когда необходимо ления рабочей жидкости в напорной маобеспечить возможность совершения одгистрали 10 шандор 4. В результате новременно двух движений рабочего оробеспечивается возможность управле* гана З или когда горнопроходческий ния рабочим органом 3 как во время 20 комплекс снабжен двумя рабочими оргапередвижки щита, так и при наладочнами 3, устройство для управления ных работах. горнопроходческим комплексом снабжаОписанное устройство для управлеется двумя гидроблоками управления ния ^горнопроходческим комплексом 35 и 36 рабочего органа 3 и дополниобеспечивает также возможность рабо- 25 тельным гидрораспределителем 39. ты при выходе из строя одного из гидВ среднем положении гидрораспредеронасосов ' 1 или 2. Так, при выходе лителя 39 рабочая жидкость от гидроиз строя гидронасоса 2 рабочая жиднасоса 1 по магистрали 25 подается кость от исправного гидронасоса 1 в напорную магистраль 37 гидроблока подается в напорную магистраль 24 30 управления 35, а от гидронасоса 2 по гидро'Ълока управления 23 рабочего ормагистрали 27 - в напорную магистгана 3 . При уменьшении давления рараль 38 гидроблока управления 36. В бочей жидкости в магистрали 13 напорэтом случае рабочий орган 3 может ный золотник 26 перекрывает магистсовершать одновременно два независираль 25, рабочая жидкость от гидронамых движения: одно с помощью гидроцисоса J через обратный клапан 17 пода- . линдров 22, управляемых гидрораспреется в магистраль I3 и подзаряжает делителем гидроблока управления 35, гидроаккумулятор 2 1 . Рабочий орган 3 и другое - с помощью гидроцилиндров на время подзарядки гидроаккумулято22, управляемых гидрораспределителей ра 21 автоматически отключается. Пос-•40 гидроЗлока управления 36. і о ле подзарядки гидроаккумулятора 21 При необходимости ускорить какоенапорный золотник 26 снова 'соединяет либо движение рабочего органа 3 потонапорную магистраль 19 гидронасоса 1 ки рабочей жидкости от обоих гидронас напорной магистралью 24 гидроблока сосов 1,2 могут быть подведены к одуправления 23 рабочего органа 3 . Давление рабочей жидкости в магистрали 45 ному гидроблоку управления 35 или 36 и соответственно к гидроцилиндрам 22, 13, а соответственно, и усилие подобеспечивающим совершение этого движатия шандор 4 к забою определяется жения рабочего органа 3. Для этого давлением настройки напорного золотгидрораспределитель 39 переключается, ника 26. 50 например, вправо. Магистраль 25 соАналогично предлагаемое устройстединяется с третьим выходом гидрово работает и при выходе из строя распределителя 39, который линией 41 гидронасоса 1. Только в этом случае с установленным в ней обратным клаусилие прижатия шандор 4 к забою оппаном 43 соединен с магистралью 27, ределяется давлением настройки напор -55 В результате рабочая жидкость от гидного клапана 28.. Б результате при ис~ ронасоса 1 по магистрали 25 и линии пользовании предлагаемого устройства |41 подается в магистраль 27 и далееобеспечивается работа горнопроходчесв наповную магистраль 38 гидроблока •. 9 • 124 7S9 управления 36. Таким образом, в гидроблок управления 36 подается рабочая жидкость как от гидронасоса I, так и от гидронасоса 2. Аналогично при переключении гид5 рараспределителя 39 влево рабочая жидкость от обоих гидронасосов 1 и 2' подается в гидроблок управления 35. В результате ускорения движений рабочего органа 3 производительность Ю его значительно повышается. Предлагаемое устройство обеспечивает работу горнопроходческого комплекса при выходе из строя одного из гидронасосов 1 или 2 и в том случае, 15 10 когда оно содержит два гидроблока управления 35,36. В этом случае поток рабочей жидкости от исправного гидронасоса I или 2 через гидрораспределителъ 39 поочередно подается то к гидроблоку управления 35, то к гидроблоку управления 36 и обеспечивает нормальную работу рабочего органа 3. . В остальном работа устройства с двумя гидроблоками управления 35,36 рабочего органа 3 аналогична работе устройства с одним гидроблоком управления 2 3 . " •. фиг.1 Фиг 2 I ' 1 1 Редактор А.Народная Составитель В.Пономарева Техред Г.Гербер Корректор А.Зимокосов Заказ 598/ДСП Тираж 349 Подписное ? ВНИИПИ Государственного комитета СССР і по делам изобретений и открытий 1J3O35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно—полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4