PL184372B1 - Hydrauliczny układ napędu ładowarki górniczego kombajnu ścianowego - Google Patents

Abstract

L Hydrauliczny układ napędu ładowarki górniczego kornym bąjnu ścianowego zawierający obrotowy silnik połączony z hydrauliczną pompą, przy czym w każdym przewodzie łączącym silnik z pompą ma hydraulicznie sterowane jednodrogowe dwupołożeniowe rozdzielacze zawierające zwrotny zawór i przelotowy kanał swobodnego przepływu w dwóch kierunkach, przy tym sterowane wjednym kierunku sprężyną a w przeciwnym ciśnieniem medium z drugiego przewodu łączącego silnik z pompą oraz zawierający rozdzielacz w przewodzie zwierającym obydwa przewody ze sobą łączące silnik z pompą znamienny tym, że w przewodzie (L0) zwierającym ze sobą przewody (5, 6) łączące silnik (L) z pompą (2) ma trójpołożeniowy jednodrogowy rozdzielacz (9), w środkowym położeniu łączący przewody (5, 6) łączące silnik (L) z pompą(2), a w dwóch bocznych położeniach zamykający połączenie tych przewodów, sterowany w obydwu kierunkach sprężynami (L8) oraz hydraulicznymi sterującymi urządzeniami (L9), przy czym jedno z urządzeń (L9) jest połączone zjednym przewodem (5) łączącym silnik (L) z pompą (2) a drugie z urządzeń (L9) z drugim przewodem (6), które to połączenia (20) znajdują się między rozdzielaczami (7, 8), a pompą (2), ponadto jeden z przewodów (5, 6) jest połączony za pośrednictwem zwrotnego zaworu (L6) ze spływowym przewodem(L5) w miejscu przed filtrem (L7)

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny układ napędu ładowarki górniczego kombajnu ścianowego, który zawiera hydrauliczny obrotowy silnik 1 pompę, i ponadto zawiera przewód zwierający przewody łączące silnik z pompą oraz dwudrogowe rozdzielacze z wbudowanymi zwrotnymi zaworami.

Znany z polskiego opisu patentowego P 305 577 hydrauliczny układ napędu i sterowania ładowarki górniczego kombajnu ścianowego ma w przewodzie zwierającym przewody łączące silnik z pompą zawór alternatywy, którego wyjście jest połączone z wejściem dwupołożeniowego rozdzielacza. Wyjście tego rozdzielacza jest połączone z przewodami łączącymi silnik z pompą za pośrednictwem pary zwrotnych zaworów przed każdym z tych przewodów. Wspomniany dwupołożeniowy rozdzielacz jest przełączany na swobodny przepływ hydraulicznego medium z jednego przewodu łączącego silnik z pompą do drugiego przewodu, gdy układ jest odcięty od pompy, a napędzana ładowarka spoczywa na spągu wyrobiska i jest po tym spągu wleczona przez ścianowy kombajn. Dzięki temu ładowarka natrafiając na przeszkody może się unosić i opadać i nie jest w tych ruchach hamowana przez połączony z nią hydrauliczny silnik. Znany jest hydrauliczny układ napędu ładowarki ścianowego kombajnu, w którym przewód zwierający przewody łączące silnik z pompą ma wbudowany dwupozycyjny dwudrogowy hydrauliczny rozdzielacz, który łączy te przewody w jednym położeniu, a odcina je w drugim położeniu. Wspomniany hydrauliczny rozdzielacz jest sterowany w kierunku otwarcia przepływu medium sprężyną, a w kierunku zamknięcia hydraulicznym urządzeniem sterującym połączonym z obydwoma przewodami łączącymi silnik z pompą przez zawór alternatywy.

Istotą wynalazku jest to, że układ w przewodzie zwierającym ze sobą przewody łączące silnik z pompą ma trój położeniowy dwudrogowy rozdzielacz. Rozdzielacz ten w środkowym położeniu łączy ze sobą wspomniane przewody. W bocznych położeniach rozdzielacz ten zamyka połączenie przewodów łączących silnik z pompą przez zwierający przewód.

184 372

Rozdzielacz jest sterowany w obydwu kierunkach ruchu suwaka sprężynami i zarazem hydraulicznymi sterującymi urządzeniami. Przy tym jedno z tych urządzeń jest połączone z jednym z przewodów łączących silnik z pompą, a drugie z nich z drugim z tych przewodów. Sterujące urządzenia rozdzielacza są połączone z przewodami łączącymi silnik z pompą w miejscach między rozdzielaczami zawierającymi zwrotne zawory i wbudowanymi do przewodów łączących silnik z pompą, a pompą. Ponadto jeden z przewodów łączących silnik z pompą jest połączony za pośrednictwem zwrotnego zaworu ze spływowym przewodem w miejscu przed filtrem. Korzystnie układ ma dodatkowy zwrotny zawór przed filtrem, którego zadaniem jest utrzymywanie w spływowym przewodzie zadanego nadciśnienia.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku w formie schematu hydraulicznego układu.

Silnik 1 jest osadzony na ramieniu kombajnu, na którym jest osadzona obrotowo ładowarka. Obrót ładowarki umożliwia unoszenia jej w górę i opuszczania na spąg wyrobiska niezależnie od położenia ramienia kombajnu. Silnik 1 jest napędzany pompą 2 połączoną z silnikiem 1 przez trój położeniowy czterodrogowy rozdzielacz 4 przewodami 5 i 6. W przewody 5 i 6 są wbudowane dwupołożeniowe dwudrogowe rozdzielacze 7 i 8. Rozdzielacze 7 i 8 mają w jednym położeniu zwrotny zawór, zamykający przepływ medium od silnika 1 do pompy 2, a w drugim położeniu mają kanał obukierunkowego przepływu. Rozdzielacze 7 i 8 są sterowane sprężynami w kierunku zamykania przepływu zwrotnym zaworem, a w kierunku otwarcia obukierunkowego przepływu medium są sterowane hydraulicznie, przy czym rozdzielacz 7 jest hydraulicznie sterowany ciśnieniem medium w przewodzie 6, a rozdzielacz 8 jest sterowany ciśnieniem medium w przewodzie 5. Przewody sterownicze 11 i 12 są połączone z przewodami 5 i 6 w miejscu między rozdzielaczami 7 i 8, a pompą 2. Przewody 5 i 6 są ze sobą połączone zwierającym przewodem 10 włączonym do przewodów 5 i 6 między rozdzielaczami 7, 8, a silnikiem 1. W zwierający przewód 10 jest wbudowany trój położeniowy dwudrogowy rozdzielacz 9, który w środkowym położeniu suwaka łączy ze sobą przewody 5 i 6, natomiast w obydwu bocznych położeniach zamyka przepływ między tymi przewodami. Rozdzielacz 9 jest w obydwu kierunkach sterowany sprężynami 18, które dążą do ustawienia suwaka w środkowym położeniu łączącym przewód 5 z przewodem 6. Zarazem w obydwu kierunkach rozdzielacz 9 jest sterowany hydraulicznymi urządzeniami 19. Każde z urządzeń 19 jest połączone albo tylko z przewodem 5 za pomocą sterowniczego przewodu 11, albo tylko z przewodem 6 za pomocą sterowniczego przewodu 12, przy czym są połączone z przewodami 5 i 6 w miejscu 20 między rozdzielaczami 7 i 8, a pompą 2. Jeden z przewodów łączących silnik 1 z pompą 2, albo przewód 5, albo przewód 6, na rysunku przewód 6, jest połączony ze spływowym przewodem 22 za pośrednictwem uzupełniającego przewodu 15, który ma wbudowany zwrotny zawór 16. Przy tym przewód 6 jest połączony uzupełniającym przewodem 15 ze spływowym przewodem 22 przed filtrem 17, a więc w miejscu, gdzie na skutek oporów przepływu występujących w filtrze 17 w uzupełniającym przewodzie 15 będzie panować niewielkie nadciśnienie, które przez zwrotny zawór 16 może się rozprzestrzenić w przewodzie 5 i 6. Korzystnie w przewodzie 22 wbudowano zwrotny zawór 21 w miejscu między filtrem 17 a przyłączem uzupełniającego przewodu 15. Zadaniem zwrotnego zaworu 21 jest uniezależnienie wartości nadciśnienia w przewodzie 15 od stanu zanieczyszczenia filtra 17.

Unoszenie bądź opuszczanie ładowarki odbywa się przez uruchomienie silnika 1 w wybranym kierunku przez odpowiednie przesterowanie rozdzielacza 4, który połączy silnik 1 z pompą 2. Omówiony będzie przypadek przyłączenia do pompy 2 przewodu 5. Tłoczenie hydraulicznego medium do przewodu 5 spowoduje wzrost w nim ciśnienia, które przez połączenie 20 i przewód 11 rozprzestrzeni się do rozdzielacza 8 iprzesteruje go na swobodny przepływ medium w przewodzie 6, czyli połączy silnik 1 ze zbiornikiem 3 przez rozdzielacz 4. Jednocześnie ciśnienie medium z przewodu 5 rozprzestrzenia się przez połączenie 20 i sterujący przewód 11 do hydraulicznego sterującego urządzenia 19, które przemieści suwak rozdzielacza 9 w położenie zamknięcia przepływu przez zwierający przewód 10. Przesterowanie suwaka powoduje zgniecenie przeciwległej sprężyny 18, przygotowanej tym samym do przemieszczania suwaka w położenie środkowe po ustąpieniu ciśnienia w przewodzie 5. Medium tłoczone przez pompę 2 do przewodu 5 otwiera zwrotny zawór w rozdzielaczu 7

184 372 i przepływa do silnika 1 wprawiając go w ruch. Medium powraca z silnika 1 do zbiornika 3 przez otwarty przepływ przez rozdzielacz 8 i rozdzielacz 4. Po ustawieniu ładowarki w wybranym położeniu odłącza się silnik 1 od pompy 2 przestawiając suwak rozdzielacza 4 w środkowe położenie, w którym przewody 5 i 6 zostają połączone ze zbiornikiem 3. W wyniku tego ciśnienie w przewodnie 5 zanika, a silnik 1 zostaje zatrzymany. Jednocześnie zamyka się zwrotny zawór w rozdzielaczu 7. Wraz z zanikiem ciśnienia w przewodzie 5 przestaje ono oddziaływać na rozdzielacz 8, którego sprężyna przemieści suwak w pozycję zamknięcia przewodu 6 przez zwrotny zawór znajdujący się w rozdzielaczu 8. Silnik 1 zostaje więc odcięty od pompy 2 i przez rozdzielacz 7 i przez rozdzielacz 8. Ciśnienie, które zanikło w przewodzie 5 przestaje oddziaływać na sterujące urządzenie 19 rozdzielacza 9. Przez to suwak rozdzielacza 9 zostaje przez uprzednio ugiętą sprężynę 18 przemieszczony w środkowe położenie, przy którym przewód 5 zostaje połączony z przewodem 6 za pośrednictwem zwierającego przewodu 10. Silnik uzyskuje swobodę obrotu przez złączenie jego obu wejść. Nadanie silnikowi 1 swobody obrotu ma na celu umożliwienie ładowarce ruchów, których nie hamuje silnik 1. Ładowarka w czasie pracy ścianowego kombajnu spoczywa na spągu i jest po nim wleczona. Przy przemieszczaniu się po spągu ładowarka natrafia na przeszkody w formie nierówności spągu. Zostaje więc na przemian unoszona i opada w dół. Ruchy te są możliwe dzięki zwarciu wejść silnika 1 przez rozdzielacz 9. Ruchy ładowarki powodują obrót silnika 1, który zaczyna pracować jako pompa. W tym czasie może nastąpić ubytek medium w zamkniętym obwodzie na skutek przecieków zewnętrznych silnika 1. Ubytek ten może doprowadzić do wystąpienia zjawiska kawitacji, szkodliwej dla silnika 1. Zjawisko to może być również spowodowane charakterem pracy silnika 1 jako pompy, gdyż w tej sytuacji pracuje on z ciągłymi i szybkimi zmianami kierunku obrotów wywołanymi unoszeniem i na przemian opadaniem ładowarki, która go napędza. To może wywołać zmniejszenie ciśnienia po aktualnie ssawnej stronie silnika Ido wartości, przy której wystąpi kawitacja. Zapobiega temu zastosowanie uzupełniającego przewodu 15 i zaworu 16 łączących zamknięty obwód utworzony z silnika 1, przewodów 5 i 6 oraz rozdzielacza 9 z przewodem 10. W razie bowiem zmniejszeniu się ciśnienia w tym zamkniętym obwodzie poniżej granicy przy której występuje kawitacja, do tego obwodu dopłynie dodatkowe hydrauliczne medium ze spływowego przewodu 22, gdzie przed zwrotnym zaworem 16 panuje nadciśnienie wywołane oporami przepływu medium przez filtr 17. Ze względu na zmianę oporów przepływu medium przez filtr 17, która to zmiana jest wynikiem zmiany zanieczyszczenia filtra 17, wbudowano zwrotny zawór 21 przed filtrem 17. Zawór 21 wywołuje stałe co do wartości nadciśnienie w przewodzie 15, niezależne od stopnia zanieczyszczenia filtra 17, przy czym wartość tego nadciśnienia jest nie mniejsza od granicznego ciśnienia, poniżej którego występuje zjawisko kawitacji w silniku.

184 372

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Hydrauliczny układ napędu ładowarki górniczego kombajnu ścianowego zawierający obrotowy silnik połączony z hydrauliczną pompą, przy czym w każdym przewodzie łączącym silnik z pompą ma hydraulicznie sterowane jednodrogowe dwupołożeniowe rozdzielacze zawierające zwrotny zawór i przelotowy kanał swobodnego przepływu w dwóch kierunkach, przy tym sterowane w jednym kierunku sprężyną, a w przeciwnym ciśnieniem medium z drugiego przewodu łączącego silnik z pompą, oraz zawierający rozdzielacz w przewodzie zwierającym obydwa przewody ze sobą łączące silnik z pompą znamienny tym, że w przewodzie (10) zwierającym ze sobą przewody (5, 6) łączące silnik (1) z pompą (2) ma trój położeniowy jednodrogowy rozdzielacz (9), w środkowym położeniu łączący przewody (5, 6) łączące silnik (1) z pompą (2), a w dwóch bocznych położeniach zamykający połączenie tych przewodów, sterowany w obydwu kierunkach sprężynami (18) oraz hydraulicznymi sterującymi urządzeniami (19), przy czym jedno z urządzeń (19) jest połączone z jednym przewodem (5) łączącym silnik (1) z pompą (2) a drugie z urządzeń (19) z dnigim przewodem (6), które to połączenia (20) znajdują się między rozdzielaczami (7, 8), a pompą (2), ponadto jeden z przewodów (5, 6) jest połączony za pośrednictwem zwrotnego zaworu (16) ze spływowym przewodem (15) w miejscu przed filtrem (17).
2. 2. Hydrauliczny układ według zastrz 1, znamienny tym, że ma zwrotny zawór (21) w spływowym przewodzie (22), usytuowanym między filtrem (17) i miejscem przyłączenia uzupełniającego przewodu (15) do spływowego przewodu (22).