close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15900

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
E 21C 27/24
(2006.01)
ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ
(21) Номер заявки: a 20100284
(22) 2010.02.26
(43) 2011.10.30
(71) Заявитель: Закрытое акционерное
общество "Солигорский институт
проблем ресурсосбережения с опытным производством" (BY)
(72) Авторы: Прушак Виктор Яковлевич;
Щерба Владимир Яковлевич; Федулов Виктор Никифорович; Леончик Алексей Николаевич; Тромпель
Павел Аркадьевич; Михаленя Вячеслав Дмитриевич; Гаврикова Лидия
Алексеевна; Довнар Дмитрий Николаевич; Конопляник Иван Анатольевич; Старовойтов Юрий Вячеславович (BY)
BY 15900 C1 2012.06.30
BY (11) 15900
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Закрытое акционерное общество "Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством" (BY)
(56) RU 2131030 C1, 1999.
BY 7027 C1, 2005.
BY 3328 U, 2007.
RU 2069747 C1, 1996.
RU 2183744 C1, 2002.
UA 47761 A, 2002.
GB 2186306 A, 1987.
(57)
Проходческий комбайн избирательного действия, содержащий стреловидный исполнительный орган, питатель с центрально расположенным скребковым конвейером,
гусеничную ходовую часть, устройство повышения устойчивости, вентилятор, гидравлическую систему, содержащую маслостанцию и маслобак, гидравлически соединенные
через распределители с гидроцилиндрами управления рабочим оборудованием комбайна,
и электрическую систему управления, причем устройство повышения устойчивости выполнено в виде двух задних распоров, прикрепленных к рамам ходовых тележек с возможностью их подъема и опускания в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндров, двигатели ходовых тележек выполнены в виде гидромоторов со встроенными
тормозами; маслостанция выполнена в виде двух автономных насосных узлов, первый из
Фиг. 1
BY 15900 C1 2012.06.30
которых - насосный узел гусеничной ходовой части - содержит электродвигатель, соединенный с пятью гидронасосами, при этом четыре гидронасоса соединены трубопроводами
через золотниковые распределители, блоки регуляторов расхода, гидроклапаны давления
и антикавитационные блоки с гидромоторами со встроенными тормозами; сливные цепи
золотниковых распределителей содержат обратные клапаны, а пятый насос, выполненный
с возможностью формирования потока масла для управления золотниковыми распределителями и растормаживания гидромоторов со встроенными тормозами, соединен со взрывоискробезопасным электроуправляемым распределителем блока управления и клапаном
давления; второй насосный узел управления гидроцилиндром рабочего оборудования
комбайна содержит электродвигатель, соединенный через полумуфты и звездочку с гидронасосом, который соединен трубопроводом через золотниковые распределители с разгрузочными клапанами и гидрозамками гидроблока, смонтированного на панели
управления, с гидроцилиндрами подъема и поворота исполнительного органа, гидроцилиндрами выдвижения исполнительного органа, гидроцилиндрами подъема и поворота
питателя, гидроцилиндрами перемещения и поворота консоли скребкового конвейера,
гидроцилиндрами подъема и опускания задних распоров; каждая цепь управления гидроцилиндрами содержит золотниковые распределители с разгрузочными клапанами и гидрозамки, а цепь управления гидроцилиндрами подъема и поворота исполнительного органа
содержит блок регулятора расхода и устройство управления с возможностью одновременного подъема и поворота исполнительного органа; каждая электрическая цепь управления
электродвигателями исполнительного органа, скребкового конвейера, питателя, вентилятора, насосных узлов гусеничной ходовой части и управления рабочим оборудованием
комбайна содержит блок комплексной защиты, блок индикации срабатывания защиты и
блок дистанционного управления с искробезопасными параметрами.
Изобретение относится к горношахтному оборудованию, в частности к проходческим
комбайнам со стреловидным исполнительным органом, и может быть использовано для
проведения горных выработок комбайновым способом с избирательным разрушением
горных пород проходческого забоя.
Известен проходческий комбайн 4ПП-2, представляющий собой самоходную гусеничную машину со стреловидным исполнительным органом, погрузочным органом в виде
нагребающих спаренных лап на подъемно-поворотном столе, центральным скребковым
конвейером, корпусом комбайна, средствами пылеподавления, мостовым и прицепным
ленточным перегружателями, средством повышения устойчивости в виде четырех аутригеров, закрепленных по бокам каждой гусеничной тележки с возможностью поворота в
горизонтальной плоскости, гидро- и электросистемой, станцией управления [1].
К недостаткам известного комбайна относятся: громоздкость конструкции узла установки аутригера, состоящего из цапфы, поворотного кронштейна, оси вертикальной, гидроцилиндра, опор гидроцилиндра, распорного кронштейна, серьги, опорной пяты с
шипами, и необходимость отсоединения аутригеров при транспортировании комбайна,
что увеличивает трудозатраты при его эксплуатации. Следующими недостатками обладают также гидравлическая и электрическая системы управления комбайна: использование в
качестве двигателей гусеничного хода комбайна электродвигателей, взаимодействующих
с гидравлическими тормозами, что усложняет конструкцию комбайна; использование одного электродвигателя для привода насосов маслостанции, обеспечивающих потоки гидрораспределителей, управляющих гидроцилиндрами рабочего оборудования и хода
комбайна, и вследствие этого неоправданно большой расход мощности электродвигателя
во время перегонов комбайна и работы исполнительного органа без движения комбайна;
применение в гидравлической системе большого количества электроуправляемых клапа2
BY 15900 C1 2012.06.30
нов снижает уровень надежности; управление перемещением исполнительного органа
вверх-вниз и влево-вправо осуществляется при помощи двух рукояток, что создает неудобство в работе машинисту, управляющему комбайном; использование для защиты кабелей от токов короткого замыкания и электродвигателей от аварийных режимов работы
блоков УМЗ (устройств максимальной защиты) и выполнение отдельной токовой защиты
для электродвигателя исполнительного органа и отдельной токовой защиты для всех остальных электродвигателей комбайна, что не обеспечивает токовую защиту от перегрузки
каждого отдельного электродвигателя, предотвращающую выход его из строя, также отсутствует обеспечение искробезопасности цепей управления на выходе.
Задачей изобретения является создание конструкции комбайна, обеспечивающей высокую надежность, безопасность и снижение энергозатрат при эксплуатации и позволяющей улучшить условия обслуживания и управления комбайном за счет упрощения
конструкции отдельных узлов, повышения надежности и взрывозащищенности гидравлической и электрической систем управления.
Технический результат достигается тем, что в проходческом комбайне избирательного
действия, содержащем стреловидный исполнительный орган, питатель с центрально расположенным скребковым конвейером, гусеничную ходовую часть, устройство повышения
устойчивости, вентилятор, гидравлическую систему, содержащую маслостанцию и маслобак, гидравлически соединенные через распределители с гидроцилиндрами управления
рабочим оборудованием комбайна, и электрическую систему управления, устройство повышения устойчивости выполнено в виде двух задних распоров, прикрепленных к рамам
ходовых тележек с возможностью их подъема и опускания в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндров, двигатели ходовых тележек выполнены в виде гидромоторов
со встроенными тормозами; маслостанция выполнена в виде двух автономных насосных
узлов, первый из которых - насосный узел гусеничной ходовой части - содержит электродвигатель, соединенный с пятью гидронасосами, при этом четыре гидронасоса соединены
трубопроводами через золотниковые распределители, блоки регуляторов расхода, гидроклапаны давления и антикавитационные блоки с гидромоторами со встроенными тормозами; сливные цепи золотниковых распределителей содержат обратные клапаны, а пятый
насос, выполненный с возможностью формирования потока масла для управления золотниковыми распределителями растормаживания гидромоторов со встроенными тормозами,
соединен со взрывоискробезопасным электроуправляемым распределителем блока управления и клапаном давления; второй насосный узел управления гидроцилиндром рабочего
оборудования комбайна содержит электродвигатель, соединенный через полумуфты и
звездочку с гидронасосом, который соединен трубопроводом через золотниковые распределители с разгрузочными клапанами и гидрозамками гидроблока, смонтированного на
панели управления, с гидроцилиндрами подъема и поворота исполнительного органа,
гидроцилиндрами выдвижения исполнительного органа, гидроцилиндрами подъема и поворота питателя, гидроцилиндрами перемещения и поворота консоли скребкового конвейера, гидроцилиндрами подъема и опускания задних распоров; каждая цепь управления
гидроцилиндрами содержит золотниковые распределители с разгрузочными клапанами и
гидрозамки, а цепь управления гидроцилиндрами подъема и поворота исполнительного
органа содержит блок регулятора расхода и устройство управления с возможностью одновременного подъема и поворота исполнительного органа; каждая электрическая цепь
управления электродвигателями исполнительного органа, скребкового конвейера, питателя, вентилятора, насосных узлов гусеничной ходовой части и управления рабочим оборудованием комбайна содержит блок комплексной защиты, блок индикации срабатывания
защиты и блок дистанционного управления с искробезопасными параметрами.
Устройство повышения устойчивости, выполненное в виде двух задних распоров, прикрепленных к рамам ходовых тележек с возможностью их подъема и опускания в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндров, обеспечивает достаточную устойчи3
BY 15900 C1 2012.06.30
вость и высокую маневренность комбайна и позволяет снизить трудоемкость эксплуатации, так как не требуется их отсоединение при маневрах или перегонах комбайна.
Компоновка гидравлической системы, позволяющая работать гидросистеме гусеничного хода комбайна автономно от гидросистемы управления цилиндрами его рабочего
оборудования посредством включения соответствующего насосного узла маслостанции,
обеспечивает экономию электроэнергии и снижение уровня шума при работе комбайна.
Включенные в цепь подачи масла к гидромоторам со встроенными тормозами антикавитационные блоки предотвращают поломки гидромоторов вследствие гидравлических ударов при включении в работу и переключениях направления движения комбайна, а
применением гидромоторов со встроенными тормозами достигается компактность конструкции. Применение устройства управления с возможностью одновременного подъема и
поворота исполнительного органа комбайна обеспечивает удобство в управлении комбайном, улучшая условия работы машиниста.
Использование в электрической системе управления блоков комплексной защиты,
блоков индикации срабатывания защиты и блоков дистанционного управления с искробезопасными параметрами, включенных в каждую электрическую цепь управления электродвигателями исполнительного органа, скребкового конвейера, питателя, вентилятора,
насосных узлов гусеничного хода и управления рабочим оборудованием комбайна, повышает надежность работы за счет точного определения перегрузки каждого подключенного
электродвигателя и своевременного его отключения, позволяет улучшить диагностирование причин неисправностей, а также исключить опасность взрыва при замыкании проводов управления между собой и обеспечить защиту от потери управления.
Сущность изобретения поясняется фигурами, где на фиг. 1 представлен общий вид
проходческого комбайна избирательного действия, на фиг. 2 представлена принципиальная схема гидравлической системы, на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема комбайна.
Проходческий комбайн избирательного действия содержит стреловидный исполнительный орган 1, питатель 2 с центрально расположенным скребковым конвейером 3, гусеничную ходовую часть 4, устройство повышения устойчивости в вид двух задних
распоров 5, прикрепленных к рамам 6 ходовых тележек с возможностью их подъема и
опускания в вертикальной плоскости, вентилятор 7. Управление комбайном осуществляется с помощью гидравлической системы 8 и электрической системы 9 управления.
Гидравлическая система 8 включает маслостанцию, выполненную в виде двух автономных насосных узлов: насосного узла 10 гусеничного хода и насосного узла 11 управления рабочим оборудованием комбайна, соединенных трубопроводами с маслобаком 12,
имеющим фильтры.
Насосный узел 10 гусеничного хода содержит электродвигатель 13, редуктор и гидронасосы 14, 15, 16, 17, 18. Гидронасосы 14, 15, 16, 17 соединены трубопроводами через золотниковые распределители 19, 20, 21, 22, а насос 18 - через взрывоискробезопасный
электроуправляемый распределитель 23 блока управления 24, расположенного в пульте
управления 25 гусеничным ходом, с гидромоторами 26, 27 со встроенными тормозами. На
пульте управления 25 смонтирован также гидрораспределитель 28, включающий секции
29, 30, 31 распределителей. В цепь подачи масла включены блоки 32 и 33 регуляторов
расхода, гидроклапаны давления 34, 35, 36, 37 и антикавитационные блоки 38 и 39. В
сливных линиях гидроблока 40 установлены клапаны обратные 41 и 42.
Насосный узел 11 управления гидроцилиндрами рабочего оборудования комбайна содержит электродвигатель 43, соединенный через полумуфты и звездочку с гидронасосом
44, который соединен трубопроводом через золотниковые распределители 45, 46, 47, 48,
49, 50, 51 с разгрузочными клапанами и гидрозамками (на фигуре не показаны) гидроблока 52, смонтированного на панели управления 53, с гидроцилиндрами 54, 55, 56, 57, 58, 59,
60, 61, 62, 63, 64, 65, 66 рабочего оборудования комбайна: гидроцилиндрами 54 и 55 подъ4
BY 15900 C1 2012.06.30
ема и гидроцилиндрами 56 и 57 поворота исполнительного органа, гидроцилиндрами 58 и
59 выдвижения исполнительного органа 1 относительно рамы скребкового конвейера 3,
гидроцилиндрами 60 и 61 подъема и поворота питателя соответственно, гидроцилиндрами
62 и 63 перемещения и гидроцилиндром 64 поворота консоли скребкового конвейера 3
комбайна, гидроцилиндрами 65 и 66 подъема и опускания задних распоров 5 соответственно. В цепь управления гидроцилиндрами 54 и 55 подъема и гидроцилиндрами 56 и 57
поворота исполнительного органа 1 включены блок 67 регулятора расхода и устройство
управления 68 с возможностью одновременного подъема и поворота исполнительного органа 1 комбайна, которое смонтировано на пульте управления 25 гусеничным ходом и
представляет собой, например, двухсекционный распределитель, секции которого соединены с одной рукояткой.
Электрическая система 9 управления комбайном включает цепи управления электродвигателем 69 исполнительного органа 1, электродвигателем 70 скребкового конвейера 3,
электродвигателем 71 питателя 2, электродвигателем 72 вентилятора 7, электродвигателями 13 и 43 соответственно насосных узлов 10 и 11 гусеничного хода и управления рабочим оборудованием комбайна, а каждая из цепей управления снабжена соответствующим
блоком комплексной защиты 73, 74, 75, 76, 77, 78, блоком индикации срабатывания защиты 79, 80, 81, 82, 83, 84 и блоком дистанционного управления с искробезопасными параметрами 85, 86, 87, 88, 89, 90.
Проходческий комбайн избирательного действия работает следующим образом. Передвижение и маневрирование комбайна в выработке осуществляется гусеничной ходовой
частью 4, при этом задние распоры 5, прикрепленные к рамам 6 ходовых тележек, находятся в поднятом положении. В процессе разрушения забоя стреловидным исполнительным органом 1 с режущей коронкой для обеспечения устойчивого положения комбайна
задние распоры 5 опущены с упором в почву. Погрузку отбитой горной массы на скребковый конвейер 3 осуществляет питатель 2, представляющий собой поворотный и наклонный в двух плоскостях стол со спаренными загребающими лапами. Управление
выполнением операций по передвижению комбайна по горным выработкам и управлению
его рабочим оборудованием осуществляется в ручном режиме посредством гидравлической системы 8 и электрической системы 9 управления.
Гидравлическая система гусеничного хода работает автономно от гидравлической системы управления цилиндрами рабочего оборудования комбайна.
При включении электродвигателя 13 мощностью 55 кВт насосного узла 10 гусеничного хода комбайна вращение через редуктор передается гидронасосам 14, 15, 16, 17, 18 и к
ним поступает масло из маслобака 12.
Гидронасос 18 создает поток масла через предохранительный клапан, настроенный на
3МПа, для цепей управления золотниковыми распределителями 19, 20, 21, 22, а также для
растормаживания гидромоторов 26 и 27 со встроенными тормозами. Подвод масла осуществляется от насосов 14, 15, 16, 17 к соответствующим распределителям 19, 20, 21, 22 и от
гидронасоса 18 к пульту управления 25 гусеничным ходом.
При нейтральном положении левой и правой ручек в гидрораспределителе 28 пульта
управления 25 масло через разгрузочные каналы распределителей сливается через фильтры в маслобак 12. Золотниковые распределители 19 и 20 включаются в работу секциями
29 и 30 гидрораспределителя 28 пульта управления 25. Подача масла под давлением от
гидронасоса 18 осуществляется через взрывоискробезопасный электроуправляемый распределитель 23 блока управления 24, который управляет гусеничным ходом (блокирует
при запуске узла насосного хода при включенных левой и правой ручках в гидрораспределителе 28). Средняя ручка в пульте управления 25 гусеничным ходом включает в работу
золотниковые распределители 21 и 22, которые увеличивают скорость движения комбайна
гусеничным ходом. Золотниковые распределители 19, 20, 21, 22 смонтированы на распределительной плите с предохранительным и гидроклапанами давления 29, 30, 31, 32 в гид5
BY 15900 C1 2012.06.30
роблоке 40, и при нейтральных положениях ручек золотниковых распределителей 19, 20,
21, 22 пульта управления 25 масло под нулевым давлением от гидронасоса 18 сливается в
маслобак 12, а масло от гидронасосов 14, 15, 16, 17 через золотниковые распределители
19, 20, 21, 22 также сливается через фильтры в маслобак 12. При включении левой и правой ручек пульта управления 25 и при нейтральном положении средней ручки пульта
управления 25 масло от гидронасоса 18 через клапаны ИЛИ1 и ИЛИ2 растормаживает
встроенные тормоза гидромоторов 26 и 27 и сдвигает соответственно включению этих ручек золотники золотниковых распределителей 19 и 20, которые направляют потоки масла
от гидронасосов 14 и 17 к гидромоторам 26 и 27. При этом происходит движение соответствующих механизмов тяговых с малой скоростью. С помощью блоков регуляторов 32 и
33 регулируется необходимая скорость от 0 до 5 м/мин. В это время гидронасосы 15 и 16
под нулевым давлением сливают масло через золотниковые распределители 20 и 22 через
фильтры в маслобак 12.
При переключении средней ручки пульта управления 25 гусеничным ходом в положение "ВПЕРЕД" произойдет включение золотников в золотниковых распределителях 21 и
22, которые направляют потоки масла от гидронасосов 15 и 17 к гидромоторам 26 и 27,
что приводит к увеличению скорости передвижения механизмов тяговых с удвоенной
скоростью. При переключении средней ручки пульта управления 25 в положение "НАЗАД" происходит остановка комбайна.
При нейтральных положениях ручек гидрораспределителя 28 пульта управления 25
происходит смещение золотников в золотниковых распределителях 19, 20, 21, 22 в нейтральное положение под действием пружин. Вытесняемое пружинами масло из-под торцов золотников через разгрузочные каналы сливается в маслобак 12. Предохранение работ
в гидросистеме гусеничного хода осуществляется с помощью гидроклапанов давления 34,
35, 36, 37.
Обратные клапаны 41 и 42 поддерживают в системе слива давление 0,5 МПа, необходимое для подпиточных клапанов в антикавитационных блоках 38 и 39, включенных в
цепь подачи масла к гидромоторам 26 и 27. Антикавитационные блоки 38 и 39 предотвращают поломки гидромоторов 26 и 27 от гидравлических ударов при включении в работу и переключениях направления движения комбайна.
При перегонах комбайна по горным выработкам для маневрирования исполнительным
органом 1, приводом скребкового конвейера 3 и питателем 2 включают электродвигатель
43 мощностью 15 кВт насосного узла 11 управления цилиндрами рабочего оборудования.
Масло от гидронасоса 44 поступает к гидроблоку 52, далее через разгрузочный канал устройства управления 68 с возможностью одновременного подъема и поворота исполнительного органа комбайна при нейтральном положении всех ручек золотниковых
распределителей 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 сливается через фильтры в маслобак 12 под давлением дренажа. Рукояткой устройства управления 68 с возможностью одновременного
подъема и поворота исполнительного органа 1 комбайна машинист осуществляет перемещение его одновременно с подачей в вертикальном и горизонтальном направлениях
(подъем и поворот). Для более плавной подачи используется блок 67 регулятора расхода,
позволяющий часть жидкости под давлением от гидронасоса 44 слить в маслобак 12, тем
самым снижая скорость движения исполнительного органа 1. Гидроцилиндры подъема 54
и 55 и гидроцилиндры поворота 56 и 57 исполнительного органа удерживаются в промежуточном положении при нейтральном положении рукоятки устройства управления 68
двумя гидрозамками, включенными в цепи управления гидроцилиндрами 54, 55, 56, 57.
Выдвижение исполнительного органа 1 относительно рамы комбайна осуществляется
гидроцилиндрами 58 и 59, управляемыми с гидроблока 52 одной ручкой, а удержание исполнительного органа 1 осуществляет гидрозамок, входящий в конструкцию гидроблока
52. Подъем и поворот питателя 2 осуществляют гидроцилиндры 60 и 61, управляемые золотниковыми распределителями 36 и 37 соответственно гидроблока 52 с удержанием
6
BY 15900 C1 2012.06.30
промежуточных положений гидрозамками. Перемещение консоли скребкового конвейера
3 комбайна осуществляют гидроцилиндры 62 и 63, поворот консоли скребкового конвейера 3 - гидроцилиндр 64, при этом управление осуществляется двумя золотниковыми распределителями 47 и 48 соответственно в гидроблоке 52. Удержание консоли конвейера 3 в
промежуточном положении осуществляется гидрозамками. Подъем и опускание распоров
задних 5 осуществляются гидроцилиндрами 65 и 66, а управление двумя золотниковыми
распределителями 49 и 50 - в гидроблоке 52.
При срабатывании максимальной токовой защиты, токовой защиты от перегрузки и
блокировки "предварительный контроль изоляции", обеспечиваемых блоками комплексной защиты 73, 74, 75, 76, 77, 78 цепей управления электродвигателями 69, 70, 71, 72, 13,
43, происходит отключение реле, блок-контакты которых включены в цепи питания катушек контакторов, а информация о сработавшей защите подается на соответствующий блок
индикации 79, 80, 81, 82, 83, 84. По соответствующей световой сигнализации (свечению
соответствующего красного светодиода), свидетельствующей о срабатывании защит (МТЗ
максимальная токовая защита, ТЗП - токовая защита от перегрузки, ПКИ - предварительный контроль изоляции), диагностируют причину неисправности. В случае замыкания
проводов управления между собой, блоки дистанционного управления с искробезопасными параметрами 85, 86, 87, 88, 89, 90, блок-контакты которых также включены в цепи питания катушки контакторов, размыкают цепь и отключают соответствующий
электродвигатель 69, 70, 71, 72, 13, 43.
Источники информации:
1. Германов В.Е. и др.Стреловые проходческие комбайны. - М.: Недра, 1978. - С. 57107.
Фиг. 2
7
BY 15900 C1 2012.06.30
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
8
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
230 Кб
Теги
патент, by15900
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа