RU2095567C1 - Operating member of front-end extracting machine - Google Patents
Operating member of front-end extracting machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095567C1 RU2095567C1 RU95118521A RU95118521A RU2095567C1 RU 2095567 C1 RU2095567 C1 RU 2095567C1 RU 95118521 A RU95118521 A RU 95118521A RU 95118521 A RU95118521 A RU 95118521A RU 2095567 C1 RU2095567 C1 RU 2095567C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- shaft
- hydraulic
- possibility
- rotor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования в горнодобывающих машинах. The invention relates to the mining industry and is intended for use in mining machines.
Известен проходческий комбайн [1] включающий исполнительный орган стреловидного типа с режущей головкой, выполненной в виде двух вращающихся дисков, находящихся по бокам стрелы. Однако диски, хотя и вращаются одновременно, но в работе по резке добываемого горного продукта участвуют поочередно, т.к. резка указанного продукта происходит только тем диском, в сторону которого в этот момент отклоняется стрела, а по фронту резка производится только узкой периферийной кромкой режущего диска, вследствие чего производительность комбайна снижена. Known tunneling machine [1] comprising an Executive body swept type with a cutting head made in the form of two rotating disks located on the sides of the boom. However, the discs, although they rotate at the same time, participate in the work on cutting the mined mining product alternately, because the specified product is cut only by the disk towards which the boom deviates at that moment, and along the front, the cutting is performed only by the narrow peripheral edge of the cutting disc, as a result of which the combine performance is reduced.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является исполнительный орган фронтального выемочного агрегата [2] включающий качающуюся стрелу, установленные на ее конце два режущих барабана, которые расположены по обе стороны стрелы и жестко посажены на одном общем валу и т.д. The closest in technical essence to the proposed invention is the executive body of the front extraction unit [2] including a swinging boom, two cutting drums installed on its end, which are located on both sides of the boom and are rigidly mounted on one common shaft, etc.
Существенными недостатками известного исполнительного органа является то, что режущие барабаны работают как одно целое, и если в какой-то момент на каком-то участке того или иного режущего барабана возросла нагрузка, например, из-за какого-либо твердого вкрапления в разрушаемой горный продукт, то эта нагрузка, по сути дела, возросла сразу на всем комплексе исполнительного органа, в том числе и на приводном устройстве режущих барабанов. Если нагрузка превысила допустимую и не будет уменьшена своевременно, то это может привести к останову агрегата, выходу из строя приводного устройства, поломке и пр. вследствие чего надежность выемочного агрегата и его производительность существенно снижаются. Significant disadvantages of the known executive body is that the cutting drums work as a whole, and if at some point the load increased at some point in a particular cutting drum, for example, due to some solid impregnation in the destructible mountain product , then this load, in fact, increased immediately on the entire complex of the executive body, including the drive device of the cutting drums. If the load exceeds the permissible and will not be reduced in a timely manner, this can lead to a shutdown of the unit, failure of the drive unit, breakdown, etc. as a result of which the reliability of the extraction unit and its performance are significantly reduced.
Задачей предлагаемого изобретения является создание такого исполнительного органа, в котором автоматически происходит освобождение перегруженного одного режущего органа путем передачи усилия по его освобождению на другой режущий орган с сохранением в то же время постоянной общей нагрузки на привод, техническим результатом чего является повышение надежности исполнительного органа и производительности выемочного агрегата и его экономичности. The objective of the invention is the creation of such an executive body in which the overloaded one cutting body is automatically released by transferring efforts to release it to another cutting body while maintaining at the same time a constant total load on the drive, the technical result of which is to increase the reliability of the executive body and productivity excavation unit and its efficiency.
Суть изобретения заключается в том, что режущий орган выполнен сдвоенным в виде двух коаксиально расположенных роторов, которые при постоянной одинаковой на оба ротора нагрузке работают как одно целое, а в случае увеличения нагрузки на один из них усилие по уменьшению нагрузки с него, его освобождению, автоматически передается на второй ротор увеличением нагрузки на него, с сохранением при этом постоянной общей суммарной нагрузки на роторы и на их привод путем перераспределения на роторы мощности общего привода. The essence of the invention lies in the fact that the cutting body is made double in the form of two coaxially located rotors, which, when the load is constant on both rotors, work as a unit, and in case of an increase in the load on one of them, the effort to reduce the load from it, release it, automatically transferred to the second rotor by increasing the load on it, while maintaining a constant total total load on the rotors and their drive by redistributing the power of the common drive to the rotors.
Поставленная задача достигается тем, что исполнительный орган фронтального выемочного агрегата включает качающуюся стрелу, режущую головку, фронтально установленную на ее конце, и привод режущей головки, причем режущая головка выполнена сдвоенной в виде двух коаксиально расположенных режущих роторов, укрепленных на соответствующих коаксиальных валах с возможностью их независимого относительно друг друга и синхронно-противоположных возвратно-поступательных движений вдоль общей оси валов, снабженных центробежными механизмами, кинематически и гидравлически связанных с электродвигателем привода режущих роторов посредством дифференциального механизма, и двух гидравлических машин (аксиальных плунжерных насосов) с наклонными шайбами, установленных на указанных валах и последовательно объединенных в один замкнутый гидравлический контур при помощи золотников и гидротрубопроводов, причем наклонные шайбы гидромашины кинематически связаны между собой, например, тягой с возможностью синхронного противофазного изменения угла наклона наклонных шайб и каждая из наклонных шайб с соответствующим центробежным механизмом, а вал ротора электродвигателя привода режущих роторов выполнен полым и установлен на внутреннем коаксиальном валу режущего ротора с возможностью независимого от него вращения, при этом внешний коаксиальный вал режущего ротора выполнен телескопически-шлицевым с возможностью возвратно-поступательного движения внутренней его части по шлицам вдоль оси независимо от внешней, и одна из гидромашин и один из центробежных механизмов установлены на внешней части указанного вала, а вторая из его гидромашин установлена при помощи шлицевого соединения на внутреннем коаксиальном валу режущего ротора с возможностью возвратно-поступательного вала независимо от гидромашины. The problem is achieved in that the executive body of the front extraction unit includes a swinging boom, a cutting head frontally mounted on its end, and a cutting head drive, the cutting head being made double in the form of two coaxially arranged cutting rotors mounted on respective coaxial shafts with the possibility of independent relative to each other and synchronously opposite reciprocating movements along the common axis of the shafts, equipped with centrifugal mechanisms, kin hydraulically and hydraulically connected to the drive motor of the cutting rotors by means of a differential mechanism, and two hydraulic machines (axial plunger pumps) with inclined washers mounted on these shafts and sequentially combined into one closed hydraulic circuit using spools and hydraulic pipelines, and the inclined washers of the hydraulic machine are kinematically connected between each other, for example, a traction with the possibility of synchronous antiphase changes in the angle of inclination of the inclined washers and each of the inclination washers with the corresponding centrifugal mechanism, and the rotor shaft of the cutting rotor drive electric motor is hollow and mounted on the internal coaxial shaft of the cutting rotor with the possibility of rotation independent of it, while the external coaxial shaft of the cutting rotor is made telescopic-spline with the possibility of its reciprocating movement parts along the slots along the axis independently of the external one, and one of the hydraulic machines and one of the centrifugal mechanisms are mounted on the external part of the shaft, and the second of second hydraulic mounted by spline fitting in an internal shaft coaxial with the rotor blade reciprocating shaft irrespective of the hydraulic machine.
Отличительными от известных существенными признаками изобретения являются следующие признаки:
ротор исполнительного органа выполнен сдвоенным в виде коаксиально расположенных двух самостоятельных режущих роторов, каждый из которых закреплен на одном из двух коаксиальных валов ротора;
режущие роторы совместно со своими валами выполнены с возможностью независимого друг от друга вращения, в т.ч. и с разными скоростями, и синхронно-противоположного возвратно-поступательного движения вдоль общей оси;
на валах режущих роторов установлены центробежные механизмы, а также две (по одной на каждом валу) гидромашины в виде известных аксиально-поршневых насосов с наклонными шайбами;
привод режущих роторов электрический двигатель, вал ротора которого выполнен полым и насажен с возможностью свободного вращения на один (внутренний) вал режущего ротора независимо от указанного вала;
ротор электродвигателя привода режущих роторов имеет с каждым из указанных валов, а также с каждой из гидромашин через указанные валы постоянную кинематическую связь посредством дифференциального механизма, водило которого соединено с торцом вала ротора электродвигателя;
наружный коаксиальный вал одного из режущих роторов выполнен телескопически-шлицевым с возможностью возвратно-поступательного осевого движения внутренней его части, на которой закреплен указанный ротор, по шлицам внешней его части, жестко соединенной с одной шестерней дифференциального механизма и на котором жестко установлена одна из гидромашин и один из центробежных механизмов с возможностью их вращения совместно с валом;
вторая гидромашина посредством шлиц установлена на внутреннем коаксиальном валу второго режущего ротора с возможностью вращения совместно с ним и возможностью возвратно-поступательного перемещения указанного вала вдоль шлиц;
второй центробежный механизм жестко закреплен на внутреннем коаксиальном валу второго режущего ротора;
роторы гидромашин в осевом направлении неподвижны;
гидромашины последовательно объединены посредством золотников и гидротрубопроводов в замкнутый контур с возможностью работы как насосы и как гидроприводы исключительно друг на друга;
наклонные шайбы кинематически, например, посредством тяги связаны между собой с возможностью одновременного противофазного изменения угла наклона наклонных шайб и с соответствующими им центробежными механизмами;
каждый из центробежных механизмов кинематически связан с соответствующим валом режущего ротора с возможностью воздействия на вал на его возвратно-поступательное движение в зависимости от скорости вращения.Distinctive from the known essential features of the invention are the following features:
the rotor of the executive body is made double in the form of coaxially arranged two independent cutting rotors, each of which is mounted on one of the two coaxial shafts of the rotor;
cutting rotors together with their shafts are made with the possibility of independent rotation from each other, including and with different speeds, and synchronously opposite reciprocating motion along a common axis;
centrifugal mechanisms are installed on the shafts of the cutting rotors, as well as two (one on each shaft) hydraulic machines in the form of well-known axial piston pumps with inclined washers;
the drive of the cutting rotors is an electric motor, the rotor shaft of which is hollow and mounted with the possibility of free rotation on one (inner) shaft of the cutting rotor, regardless of the specified shaft;
the rotor of the drive motor of the cutting rotor drive has with each of said shafts, as well as with each of the hydraulic machines through said shafts, a constant kinematic connection via a differential mechanism, the carrier of which is connected to the end face of the rotor shaft of the electric motor;
the outer coaxial shaft of one of the cutting rotors is made telescopic-spline with the possibility of reciprocating axial movement of its inner part, on which the specified rotor is fixed, along the splines of its outer part, rigidly connected to one gear of the differential mechanism and on which one of the hydraulic machines is rigidly mounted and one of the centrifugal mechanisms with the possibility of their rotation together with the shaft;
the second hydraulic machine by means of a slot is mounted on the inner coaxial shaft of the second cutting rotor with the possibility of rotation together with it and the possibility of reciprocating movement of the shaft along the slot;
a second centrifugal mechanism is rigidly fixed to the inner coaxial shaft of the second cutting rotor;
axial rotors of hydraulic machines;
hydraulic machines are sequentially combined by means of spools and hydraulic pipelines into a closed loop with the ability to work as pumps and as hydraulic drives exclusively on each other;
the inclined washers kinematically, for example, by means of traction are interconnected with the possibility of simultaneous antiphase changes in the angle of inclination of the inclined washers and with the corresponding centrifugal mechanisms;
each of the centrifugal mechanisms is kinematically connected with the corresponding shaft of the cutting rotor with the possibility of influencing the shaft on its reciprocating motion, depending on the speed of rotation.
На чертеже схематично изображен продольный разрез исполнительного органа фронтального выемочного агрегата. The drawing schematically shows a longitudinal section of the executive body of the front extraction unit.
Исполнительный орган фронтального выемочного агрегата содержит качающуюся стрелу 1, режущую головку 2, фронтально установленную на ее конце, и привод режущей головки 3, причем режущая головка выполнена сдвоенной в виде двух коаксиально расположенных режущих роторов 4 и 5, укрепленных на соответствующих коаксиальных валах 6 и 7 с возможностью их независимого относительно друг друга вращения и синхронно-противоположных возвратно-поступательных движений вдоль общей оси валов, снабженных центробежными механизмами 8 и 9, кинематически и гидравлически связанных с электродвигателем 10 их привода посредством дифференциального механизма 11, и двух гидравлических машин 12 и 13 (аксиальных плунжерных насосов) с наклонными шайбами 14 и 15, установленных на указанных валах и последовательно объединенных в один замкнутый гидравлический контур при помощи золотников 16 и 17 и гидротрубопроводов 18 и 19, причем наклонные шайбы гидромашины кинематически связаны между собой, например, тягой 20 с возможностью синхронного противофазного изменения угла наклона наклонных шайб и каждая из наклонных шайб с соответствующим центробежным механизмом, а вал 21 ротора электродвигателя привода режущих роторов выполнен полым и установлен на внутреннем коаксиальном валу 7 режущего ротора с возможностью независимого от него вращения, и при этом внешний коаксиальный вал 6 режущего ротора выполнен телескопически-шлицевым с возможностью возвратно-поступательного движения внутренней его части 22 по шлицам вдоль оси независимо от внешней 23, и одна из гидромашин 12 и один из центробежных механизмов 8 установлены на внешней части 23 указанного вала, а вторая из его гидромашин 13 установлена при помощи шлицевого соединения на внутреннем коаксиальном валу 7 режущего ротора с возможностью возвратно-поступательного движения указанного вала независимо от гидромашины. The executive body of the front extraction unit comprises a swinging boom 1, a cutting head 2, frontally mounted at its end, and a drive of the cutting head 3, the cutting head being made double in the form of two coaxially arranged cutting rotors 4 and 5, mounted on the corresponding coaxial shafts 6 and 7 with the possibility of their rotation relative to each other and synchronously opposite reciprocating movements along the common axis of the shafts, equipped with centrifugal mechanisms 8 and 9, kinematically and hydra directly connected to the electric motor 10 of their drive by means of a differential mechanism 11, and two hydraulic machines 12 and 13 (axial plunger pumps) with inclined washers 14 and 15 mounted on these shafts and sequentially combined into one closed hydraulic circuit using spools 16 and 17 and hydraulic pipelines 18 and 19, and the inclined washers of the hydraulic machine are kinematically connected, for example, by rod 20 with the possibility of synchronous antiphase changes in the angle of inclination of the inclined washers and each of the inclined washers b with the corresponding centrifugal mechanism, and the shaft 21 of the rotor of the cutting rotor drive motor is hollow and mounted on the inner coaxial shaft 7 of the cutting rotor with the possibility of rotation independent of it, while the external coaxial shaft 6 of the cutting rotor is made telescopic-spline with the possibility of reciprocating the movement of its inner part 22 along the slots along the axis independently of the outer 23, and one of the hydraulic machines 12 and one of the centrifugal mechanisms 8 are installed on the outer part 23 of the shaft, and Separated from its hydraulic 13 is mounted by means of a splined connection on the internal coaxial shaft 7 of the rotor blade with a reciprocating motion of said shaft independently of the hydraulic machine.
Исполнительный орган фронтальной выемочной машины работает следующим образом. The executive body of the front excavation machine operates as follows.
Вращающиеся режущие роторы 4 и 5, внедряясь в горный продукт за счет поступательного движения исполнительного органа, режут и разламывают его лобовыми (торцевыми) частями. За счет последовательных движений качающейся стрелы 1 из стороны в сторону и вверх-вниз разрезание и разрушение горного продукта производится боковыми частями режущих роторов. При однородном составе горного продукта режущие роторы вращаются как одно целое, нагрузка на них одинакова, одинакова и их потребная мощность. Ротор электродвигателя 10 привода 3 вращается с равномерной скоростью в соответствии с расчетной нагрузкой. Если один из режущих роторов встречает более твердое вкрапление в горном продукте, его скорость вращения за счет увеличения сопротивления снижается. При этом дифференциальный механизм 11 немедленно вынуждает увеличивать в той же степени скорость вращения второго режущего ротора, и общая нагрузка на ротор электродвигателя могла бы тоже возрасти, поскольку неизбежно могла бы возрасти общая нагрузка на режущие роторы. Однако центробежные механизмы 8 и 9 в этот момент автоматически отодвигают назад на некоторую величину тот режущий ротор, который замедлил скорость своего вращения, нагрузка на который несколько уменьшается, и выдвигают вперед на ту же величину режущий ротор, который увеличил свою скорость, увеличивая на него нагрузку. Поскольку вал 2 ротора двигателя насажен на коаксиальный вал 7 с возможностью его независимого от него вращения, он продолжает свое вращение с прежней скоростью, но центробежные механизмы кинематически связаны с наклонными шайбами 14 и 15, и они вынуждают их изменить свои углы наклона так, чтобы при увеличении разности скорости вращения роторов у гидромашин 12 и 13 в соответствии с изменением скорости вращения валов режущих роторов производительность оставалась равной между обеими гидромашинами, так как жидкость в их замкнутом контуре практически несжимаема, поэтому мощность с той машины, скорость вращения которой увеличилась, но уменьшился угол наклона ее наклонной шайбы, передается на ту гидромашину, скорость вращения которой уменьшилась, но увеличился угол наклона ее наклонной шайбы. Поэтому гидромашина передает свою мощность на гидромашину режущего ротора, замедлившего скорость своего вращения. При разрушении указанным ротором твердого вкрапления нагрузки на роторы выравниваются, скорости их вращения уравниваются между собой, все детали механизмов, изменявшие свое положение, возвращаются в исходное положение. Таким образом происходит взаимное автоматическое высвобождение режущих роторов, а ротор электродвигателя их привода всегда вращается с постоянной (расчетной) скоростью и нагрузкой при постоянной мощности. Rotating cutting rotors 4 and 5, being introduced into the mountain product due to the translational movement of the executive body, cut and break it into the frontal (end) parts. Due to the successive movements of the swinging boom 1 from side to side and up and down, the cutting and destruction of the mining product is carried out by the lateral parts of the cutting rotors. With a homogeneous composition of the mining product, the cutting rotors rotate as a whole, the load on them is the same, their required power is the same. The rotor of the electric motor 10 of the actuator 3 rotates at a uniform speed in accordance with the calculated load. If one of the cutting rotors encounters harder impregnation in the rock product, its rotation speed decreases due to the increase in resistance. In this case, the differential mechanism 11 immediately forces the rotation speed of the second cutting rotor to the same extent, and the total load on the rotor of the electric motor could also increase, since the total load on the cutting rotors could inevitably increase. However, the centrifugal mechanisms 8 and 9 at this moment automatically push back the cutting rotor, which slowed down its rotation speed, the load on which decreases slightly, and advance the cutting rotor, which increased its speed, increasing the load on it by the same amount. . Since the shaft 2 of the engine rotor is mounted on the coaxial shaft 7 with the possibility of its independent rotation, it continues its rotation at the same speed, but centrifugal mechanisms are kinematically connected with the inclined washers 14 and 15, and they force them to change their angle of inclination so that when the increase in the difference in rotor speed of the hydraulic machines 12 and 13 in accordance with the change in the speed of rotation of the shafts of the cutting rotors, the productivity remained equal between both hydraulic machines, since the liquid in their closed circuit is practically cally incompressible, so the capacity of the machine with which the rotational speed has increased, but it decreased angle of the swash plate is transmitted to the hydraulic machine, whose rotational speed has decreased, but the increased angle of its swash plate. Therefore, the hydraulic machine transfers its power to the hydraulic machine of the cutting rotor, which slows down the speed of its rotation. When the solid impregnation by the indicated rotor is destroyed, the loads on the rotors are equalized, their rotation speeds are equalized among themselves, all the details of the mechanisms that changed their position return to their original position. Thus, the mutual automatic release of the cutting rotors occurs, and the rotor of the electric motor of their drive always rotates at a constant (calculated) speed and load at constant power.
При необходимости выемочный агрегат может быть оснащен дополнительной наружной рукояткой для ручной корректировки изменения угла наклона наклонных шайб. If necessary, the extraction unit can be equipped with an additional external handle for manual adjustment of the change in the angle of inclination of the inclined washers.
Внедрение указанного изобретения позволяет получить фронтальный выемочный агрегат повышенной надежности с более высокой производительностью и экономичностью. The implementation of this invention allows to obtain a front-end excavation unit of increased reliability with higher productivity and efficiency.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118521A RU2095567C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Operating member of front-end extracting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118521A RU2095567C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Operating member of front-end extracting machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2095567C1 true RU2095567C1 (en) | 1997-11-10 |
| RU95118521A RU95118521A (en) | 1997-11-20 |
Family
ID=20173344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95118521A RU2095567C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Operating member of front-end extracting machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2095567C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2018381708B2 (en) * | 2017-12-05 | 2021-08-26 | Shandong University Of Science And Technology | Cutting unit of shearer, provided with double-speed rollers |
-
1995
- 1995-10-24 RU RU95118521A patent/RU2095567C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. SU, авторское свидетельство, 258210, кл. E 21C 27/00, 1974. 2. SU, авторское свидетельство, 1122820, кл. E 21C 27/00, 1984. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2018381708B2 (en) * | 2017-12-05 | 2021-08-26 | Shandong University Of Science And Technology | Cutting unit of shearer, provided with double-speed rollers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3074296A (en) | Infinitely adjustable fluid transmission | |
| US4732218A (en) | Hammer drill with separate and interconnectable drive means | |
| RU2095567C1 (en) | Operating member of front-end extracting machine | |
| US4111488A (en) | Method for cutting minerals and cutting machine | |
| US2758825A (en) | Machine for boring galleries, tunnels, channels and the like by cutting action | |
| GB1601229A (en) | Machine for digging underground passages galleries and tunnels | |
| CN1277041C (en) | Mining and tunnelling device | |
| EP1148275B1 (en) | Transmission for industrial vehicles with two hydrostatic control motors | |
| CN110541868A (en) | engineering machinery slewing braking energy recovery system utilizing flywheel to store energy | |
| US3804466A (en) | Mining machine with a control system for a mining head | |
| US4440034A (en) | Eccentric vibrator with shifting coupling | |
| RU2100599C1 (en) | Working member of mining machine | |
| EP0117152A1 (en) | Hydraulic motor | |
| US20090090103A1 (en) | Hydraulic Drive Device | |
| US7168540B2 (en) | Coupling for a mechanical press, shear, or stamper | |
| EP0043916B1 (en) | Drive mechanism for a drum | |
| RU2187601C2 (en) | Excavator slewing mechanism | |
| JPH10267108A (en) | Electric hydraulic composite transmission | |
| JPS6220527Y2 (en) | ||
| JP3926243B2 (en) | lawn mower | |
| SU1698444A1 (en) | Operating member of shaft-heading machine | |
| RU2052670C1 (en) | Device for controlling working wheel of fan | |
| CN2491193Y (en) | Driving gear of generating impact output | |
| CN110513109A (en) | Cutting units and development machine | |
| RU2187602C1 (en) | Device for turning excavator front-end equipment |