SU1071742A1

SU1071742A1 - Dynamic coal planer

Info

Publication number: SU1071742A1
Application number: SU823505064A
Authority: SU
Inventors: Юрий Дмитриевич Красников; Аркадий Васильевич Чижиков; Владимир Александрович Рафалович
Original assignee: Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского
Priority date: 1982-10-25
Filing date: 1982-10-25
Publication date: 1984-02-07

Abstract

ДИНАМИЧЕСКИЙ СТРУГ, включающий подконвейерную плиту, на которой установлен ударный механизм дизель-импульсного действи , содержащий корпус, поршень-боек, силовой шток, рабочий инструмент с хвостовиком, буферную камеру. камеру сгорани , форсунку, топливный насос с элементом регулировани и гидропневмоаккумул тор с полост ми, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности работы путем повышени надежности работы системы регулировани расхода топлива , он снабжен жестко закрепленной на подконвейерной плите муфтой, выполненной в виде цилиндра, в корпусе которого расположен соосно с силовым штоком хвостовик рабочего инструмента, выполненный в виде ступенчатого поршн , и пневмоцилиндром , поршень которого кинематически св зан с элементом регулировани топливного насоса в виде рейки, при этом полость муфты между хвостовиком и силовым штоком сообщена каналом с гидравлической а полостью гидропневмоаккумул тора, а его пневматическа полость - с пневмоцилинд (Л ром.A DYNAMIC STRUCTURE, including a sub-conveyor plate, on which a diesel-pulse pulse mechanism is installed, comprising a housing, a piston head, a power rod, a working tool with a shank, and a buffer chamber. a combustion chamber, a nozzle, a fuel pump with a control element and a hydro-pneumatic accumulator with cavities, characterized in that, in order to increase work efficiency by increasing the reliability of the fuel consumption control system, it is equipped with a coupling fixed in the form of a cylinder, fixed on the sub-conveyor plate, in the case of which the shank of the working tool is arranged coaxially with the power rod, made in the form of a stepped piston, and a pneumatic cylinder, the piston of which is kinematically connected with the re element the fuel pump is boosted in the form of a rail; in this case, the coupling cavity between the shank and the power rod is connected to the hydraulic and hydropneumatic accumulator cavity, and its pneumatic cavity to the pneumatic cylinder (L. rum.

Description

TTT to 5 18 9 8TTT to 5 18 9 8

Изобретение относитс к горной промышленности , а именно к динамическим стругам, предназначенным дл разрушени крепких углей и пород.The invention relates to the mining industry, namely to dynamic plows intended to destroy hard coal and rock.

Известна стругова установка с динамическим стругом, включаюш,а рабочие инструменты , ударные механизмы в виде свободно-поршневых дизельных двигателей, установленных на подконвейерной плите и содержащий корпус, поршень-боек, буферную камеру, камеру сгорани , продувочный и выхлопной каналы 1.Known plow installation with a dynamic plow, including, and working tools, percussion mechanisms in the form of free-piston diesel engines installed on the conveyor plate and comprising a housing, a piston block, a buffer chamber, a combustion chamber, a purge and exhaust channels 1.

Недостатком известной струговой установки вл етс повышенный расход дизельного топлива стругом в св зи с отсутсвием системы регулировани его расхода в зависимости от нагрузки на рабочий инструмент . Это приводит к снижению общего КПД струга.A disadvantage of the known plow installation is the increased consumption of diesel fuel by the aircraft due to the lack of a system for controlling its consumption depending on the load on the working tool. This leads to a decrease in the overall efficiency of the plow.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс динамический струг, включающий подконвейерную плиту, т говую цепь, ударный механизм дизель-импульсного действи , содержащий корпус, порщень-боек , рабочий инструмент с хвостовиком , буферную камеру, камеру сгорани , продувочный и выхлопной каналы, форсунку , топливный насос с элементом регулировани и гидропневмоаккумул тор с полост ми 2.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a dynamic plow, including a sub-conveyor plate, a pulling chain, a diesel-pulsed percussion mechanism, comprising a housing, a hammer head, a working tool with a shank, a buffer chamber, a combustion chamber, a purge valve and exhaust ports, a nozzle, a fuel pump with a regulating element, and a hydropneumoaccumulator with cavities 2.

В указанной конструкции динамического струга также отсутствует система автоматического регулировани количества подаваемого топлива в камеру сгорани в зависимости от сопротивлени (нагрузки) на рабочий инструмент. Это приводит к тому, что даже при полном отсутствии сопротивлени на рабочий инструмент (холостой режим) в камеру сгорани подаетс такое же количество топлива, как и при максимальном сопротивлении на рабочем инструменте . В то же врем известно, что вдоль лавы нагрузка на рабочий инструмент многократно измен етс от максимума до минимума (в момент выкола крупного куска угл ). Отсутствие системы регулировани расхода топлива вл етс причиной низкого общего КПД струга из-за перерасхода топлива, что снижает эффективность работы струга.In this design of the dynamic plow, there is also no system for automatically controlling the amount of fuel supplied to the combustion chamber depending on the resistance (load) on the working tool. This leads to the fact that even with the complete absence of resistance to the working tool (idle mode), the same amount of fuel is supplied to the combustion chamber as with the maximum resistance on the working tool. At the same time, it is known that along the lava the load on the working tool varies many times from maximum to minimum (at the moment of pulling out a large piece of coal). The lack of a fuel management system is the reason for the low overall efficiency of the plow due to excessive fuel consumption, which reduces the efficiency of the plow.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы за счет повышени надежности работы системы регулировани расхода топлива.The aim of the invention is to increase operating efficiency by increasing the reliability of the fuel consumption control system.

Указанна цель достигаетс тем, что динамический струг, включающий подконвейерную плиту, иа которой установлен ударный механизм дизель-импульсного действи , содержащий корпус, порщеиь-бок, силовой щток, рабочий инструмент с хвостовиком , буферную камеру, камеру сгорани , форсунку, топливный насос с элементом регулировани и гидропневмоаккумул тор с полост ми, снабжен жестко закрепленный на подконвейерной плите муфтой, выполненной в виде цилиндра, в корпусе которого расположен соосно с силовым штоком хвостовик рабочего инструмента, выполненный в виде ступенчатого поршн , и пневмоцилиндром, поршень которого кинематически св зан с элементом регулировани топливного насоса в виде рейки, при этом полость муфты между хвостовиком иThis goal is achieved by the fact that a dynamic plow, including a sub-conveyor plate, and which has a diesel-impulse impactor mechanism, includes a housing, a pore-side, power plugs, a working tool with a shank, a buffer chamber, a combustion chamber, a nozzle, a fuel pump with an element regulating and hydro-pneumatic accumulator with cavities, is provided with a clutch rigidly fixed on the conveyor plate, made in the form of a cylinder, in the casing of which the working tool shank is located coaxially with the power rod performed in the form of a stepped piston, and a pneumatic cylinder, the piston of which is kinematically connected with the element for regulating the fuel pump in the form of a rail, and the coupling cavity between the shank and

силовым штоком соединена каналом с гидравлической полостью гидропневмоаккумул тора , а его пневматическа полость - с пневмоцилиндром.the power rod is connected by a channel with the hydraulic cavity of the hydro-pneumatic accumulator of the torus, and its pneumatic cavity is connected with the pneumatic cylinder.

На чертеже представлен предлагаемый струг.The drawing shows the proposed plow.

Динамический струг содержит подконвейерную плиту I, св занную т говой цепью 2, ударный механизм 3 дизель-импульсного действи , закрепленный на подконвейерной плите 1 и выполненный в виде корQ пуса 4, внутри которого расположены свободно плавающий порщень-боек 5 и силовой щток 6 с порщнем 7. The dynamic plow contains a sub-conveyor plate I connected by a pull chain 2, a percussion mechanism 3 of diesel-impulse action mounted on the conveyor plate 1 and made in the form of a core Q 4, inside which there is a free-floating hammer head 5 and a power brush 6 with a terminal 7

Внутри корпуса имеетс также камера 8 сгорани с выхлопным 9 и продувочным 10 каналами, а также буферна камера 11,Inside the housing there is also a combustion chamber 8 with exhaust 9 and a purge port 10, as well as a buffer chamber 11,

5 расположенна между поршнем 7 и порщень-бойком 5. На корпусе установлен пусковой механизм 12. Камера 8 сгорани снабжена форсункой 13, св занной топливопроводом 14 высокого давлени с топливным насосом 15, плунжер 16 которого приводитс 5 is located between the piston 7 and the bore-piston 5. A trigger mechanism 12 is mounted on the housing. The combustion chamber 8 is equipped with a nozzle 13 connected by a high-pressure fuel line 14 to the fuel pump 15, the plunger 16 of which is driven

0 в действие эксцентриковым кулачком 17 с помощью рычага 18, соединенного с поршень-бойком 5. Количество подавае.мого в камеру 8 сгорани топлива регулируетс с помощью элемента в виде рейки 19 топливного насоса 15.0 into action by an eccentric cam 17 by means of a lever 18 connected to a piston-striker 5. The amount of fuel supplied to the combustion chamber 8 is regulated by means of an element in the form of a rail 19 of the fuel pump 15.

В передней части подконвейерной плиты 1 жестко закреплена муфта 20, выполненна в виде цилиндра, внутри которого расположены соосно хвостовик 21 рабочегоIn the front part of the conveyor plate 1, the coupling 20 is rigidly fixed, made in the form of a cylinder, inside of which are located the working shaft 21 coaxially

0 инструмента 22 и торцева часть силового щтока 6. Хвостовик 21 выполнен в виде ступенчатого порщн . Внутри муфты 20 между хвостовиком 21 и силовым штоком 6 имеетс полость 23, соединенна каналом 24 с гидравлической полостью 25 гидропневмоак5 кумул тора 26 (гидропневмоаккумул тор может устанавливатьс на подконвейериой плите). Пневматическа полость 27 гидропневмоаккумул тора 26 соединена трубопроводом 28 через регулировочный клапан 29 с пневмоцилиндром 30, поршень 31 которого с помощью системы рычагов 32, соединен с рейкой 19 топливного насоса 15. Динамический струг снабжен также топливным баком (не показан), соединенным с топливным насосом 15 и воздухонагнетате5 лем (не показан), соединенным с продувочным каналом 10.0 of the tool 22 and the end part of the power rod 6. The shank 21 is made in the form of a stepped piston. Inside the sleeve 20, between the shank 21 and the power rod 6, there is a cavity 23 connected by a channel 24 to the hydraulic cavity 25 of the hydropneumatic accumulator 5 of the cumulator 26 (the hydropneumoaccumulator can be mounted on the subconveyor plate). The pneumatic cavity 27 of the hydropneumoaccumulator 26 is connected by pipeline 28 through an adjusting valve 29 to an air cylinder 30, the piston 31 of which is connected by a system of levers 32 to the rail 19 of the fuel pump 15. The dynamic plow is also equipped with a fuel tank (not shown) connected to the fuel pump 15 and an air blower (not shown) connected to the purge port 10.

Работа динамического струга осуществл етс следующим образом. С помощью пускового механизма 12 сжатым воздухом, подаваемым в буферную камеру 11, производитс запуск ударного механизма 3. После запуска поршень-боек 5 под действием газов, образующихс в камере сгорани , а также под действием сжатого воздуха в буферной камере 11 начинает соверщать возвратно-поступательное движение внутри корпуса 4. При движении порщн -бойка 5 вправо соединенный с ним рычаг 18 также поворачиваетс вправо и с помощью эксцентрикового кулачка 17 приводит в действие плунжер 16 топливного насоса 15. Таким образом, за каждый цикл по топливопроводу 14 высокого давлени через форсунку 13 подаетс топливо в камеру 8 сгорани . Выпуск отработавших веществ газов из камеры сгорани и продувка ее после каждого цикла осуществл етс через выхлопной 9 и продувочный 10 каналы. В холостом режиме работы ударного механизма (при отсутствии сопротивлени на рабочем инструменте) рабочий инструмент 22 под действием давлени рабочей жидкости , наход щейс в полости 23 муфты 20 и полости 25 гидропневмоаккумул тора 26 занимает крайнее левое положение. Давление в пневматической полости 27 гидропневмоаккумул тора 26 при этом минимальное , в св зи с чем поршень 31 пневмоциландра 30 занимает крайнее левое положение , а рейка 19 топливного насоса 15, св занна с поршнем 31 системой рычагов 32, занимает положение, соответствующее минимальной подаче топлива. При включении т говой цепи 2 подконвейерна плита 1 с ударным механизмом 3 перемещаетс вдоль забо , и рабочий инструмент 22 входит в соприкосновение с горным массивом. При этом рабочий инструмеит 22 перемещаетс вправо относительно муфты 20, вытесн ступенчатым хвостовиком 21 рабочую жидкость из полости 23 в полость 25 гидропневмоаккумул тора . В пневматической полости 27 происходит сжатие газа. Давление газа по трубопроводу 28 через регулировочный клапан 29 передаетс в пневмоцилиндр 30, и порщень 31 начинает перемещатьс вправо, привод в действие с помощью системы рычагов 32 рейку 19 топливного насоса 15. Подача топлива в камеру 8 сгорани увеличиваетс . При дайльиейшем перемещении рабочего инструмента вправо ступенчатый хвостовик 21 своим торцем соприкасаетс с силовым штоком 6, на котором генерируютс силовые импульсы (удары) от поршн -бойка 5. Силовые импульсы таким образом передаютс на рабочий инструмент 22 и через него на массив. Если массив не разрушаетс , происходит дальнейшее перемещение рабочего инструмента 22 совместно с силовым штоком 6 вправо относительно муфты 20. Рабоча жидкость из полости 23 продолжает вытесн тьс в полость 29 с помощью ступенчатой поршневой части хвостовика 21, давление в пневматической полости 27 продолжает расти, рейка 19 топливного насоса 15 увеличивает подачу топлива в камеру сгорани . Соответственно увеличиваетс энерги силовых импульсов. При разрушении массива рабочий инструмент 22 резко перемешаетс влево , при этом объем полости 23 увеличиваетс , и рабоча жидкость из полости 25 гидропневмоаккумул тора 26 заполн ет полость 23. Давление газа в полости 26 падает , вследствие чего поршень 30 перемещаетс влево с помощью рычагов 32 приводит в действие рейку 19 топливного насоса 15. Подача топлива в камеру сгорани снижаетс до минимальной величины. Применение предложенного динамического струга в зависимости от нагрузки на рабочий инструмент позвол ет существенно сократить суммарный расход топлива за смену, снизить нагрев ударного механизма, что в конечном счете приводит к повышению общего КПД струга, снижению удельных энергозатрат процесса разрушени массива, т. е. к повышению эффективности его работы.The operation of the dynamic plow is carried out as follows. Using the trigger mechanism 12, the percussion mechanism 3 is started up by the compressed air supplied to the buffer chamber 11. After the piston firing 5 is started up, it starts to reciprocate under the action of gases generated in the combustion chamber and also under the action of compressed air in the buffer chamber 11 movement inside the casing 4. When the porsch-bass 5 moves to the right, the lever 18 connected to it also turns to the right and, using an eccentric cam 17, actuates the plunger 16 of the fuel pump 15. Thus, for each cycle, A high pressure fuel line 14 is fed through the nozzle 13 into the combustion chamber 8. Exhaust of gases from the combustion chamber and its purge after each cycle is carried out through exhaust 9 and purge 10 channels. In idle mode of the impact mechanism (in the absence of resistance on the working tool), the working tool 22 under the action of the pressure of the working fluid in the cavity 23 of the sleeve 20 and the cavity 25 of the hydropneumatic accumulator 26 takes the leftmost position. The pressure in the pneumatic cavity 27 of the hydro-pneumatic accumulator 26 is minimal, and therefore the piston 31 of the pneumatic cylinder 30 occupies the leftmost position, and the rail 19 of the fuel pump 15 connected to the piston 31 by the system of levers 32 takes the position corresponding to the minimum fuel supply. When the traction chain 2 is turned on, the sub-conveyor plate 1 with the impact mechanism 3 moves along the bottom, and the working tool 22 comes into contact with the mountain massif. At the same time, the working tool 22 is moved to the right relative to the coupling 20, the working fluid is displaced by the stepped shank 21 from the cavity 23 into the cavity 25 of the hydropneumoaccumulator. In the pneumatic cavity 27, gas is compressed. Gas pressure through line 28 through adjustment valve 29 is transmitted to pneumatic cylinder 30, and piston 31 begins to move to the right, driven by a system of levers 32 to rail 19 of the fuel pump 15. The fuel supply to the combustion chamber 8 increases. When the working tool is moved to the right, the stepped shank 21 is in contact with the power rod 6, on which the power pulses (blows) are generated from the piston-rebate 5. The power pulses are transmitted to the working tool 22 and through it to the array. If the array is not destroyed, further movement of the working tool 22 together with the power rod 6 to the right relative to the coupling 20 occurs. The working fluid from the cavity 23 continues to be forced out into the cavity 29 by means of the stepped piston part of the shank 21, the pressure in the pneumatic cavity 27 continues to grow, rail 19 fuel pump 15 increases the flow of fuel into the combustion chamber. Accordingly, the energy of the power pulses increases. When the mass is destroyed, the working tool 22 shuffles to the left, the volume of the cavity 23 increases, and the working fluid from the cavity 25 of the hydro-pneumatic accumulator 26 fills the cavity 23. The gas pressure in the cavity 26 drops, causing the piston 30 to move to the left with the help of levers 32 action to the rail 19 of the fuel pump 15. The fuel supply to the combustion chamber is reduced to a minimum value. The application of the proposed dynamic plow, depending on the load on the working tool, allows to significantly reduce the total fuel consumption per shift, reduce the heating of the impact mechanism, which ultimately leads to an increase in the overall efficiency of the plow, reduction of the specific energy consumption of the process of destruction of the array, i.e. the effectiveness of his work.

Claims

DYNAMIC STRUCTURE, including a sub-conveyor plate, on which an impact mechanism of diesel-pulse action is installed, comprising a housing, a piston-hammer, a power rod, a working tool with a shank, a buffer chamber, a combustion chamber, a nozzle, a fuel pump with a control element and a hydraulic accumulator with cavities, characterized in that, in order to increase work efficiency by improving the reliability of the fuel consumption control system, it is equipped with a clutch rigidly mounted on the conveyor plate, made in ide cylinder, in the housing of which the tool shank is arranged coaxially with the power rod, made in the form of a stepped piston, and a pneumatic cylinder, the piston of which is kinematically connected to the fuel pump control element in the form of a rack, while the cavity of the coupling between the shank and the power rod is connected by a channel with a hydraulic the cavity of the hydro-pneumatic accumulator, and its g pneumatic cavity - with a pneumatic cylinder.

I