SU1507969A1

SU1507969A1 - Hydraulic drive of cutting unit of mine machine

Info

Publication number: SU1507969A1
Application number: SU874268266A
Authority: SU
Inventors: Альберт Тихонович Мещерин; Юрий Яковлевич Мосунов; Александр Борисович Логов; Виктор Иванович Вавиловский; Виктор Анатольевич Шилов; Иван Степанович Назаренко
Original assignee: Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1987-06-25
Filing date: 1987-06-25
Publication date: 1989-09-15

Abstract

Изобретение относитс к горной технике. Цель - расширение эксплуатационных возможностей горной машины за счет защиты от перегрузки рабочего органа при перемещении его в вертикальной и горизонтальной плоскост х. Гидропривод содержит напорную и сливную гидролинии 1 и 2 и гидроблоки (ГБ). Вход ГБ 3 корекции величины подачи рабочей жидкости подключен к напорной гидролинии 1, а выход сообщен со сливной гидролинией 2. Вход 9 распределительного ГБ 4 сообщен с выходом ГБ 3, а выход 11 - со сливной гидролинией 2. Исполнительный ГБ 5 имеет управл ющий и информационный каналы 12 и 13 и его входы 14-17 подключены к выходам ГБ 4. Вход ГБ 6 защиты рабочего органа от перегрузки подключен к информационному каналу 13, а выходы - к входу ГБ 3 и к управл ющему каналу 12. Исполнительный ГБ 5 состоит из гидроцилиндров 26 и 27 вертикального и горизонтального перемещений рабочего органа, гидропереключател 28, гидрораспределителей (ГР) 29 и 30 реверса гидроцилиндров 26 и 27 и гидроклапанов (ГК) ИЛИ 31-34. Входы ГК 31 и 32 через ГР 29 подключены к рабочим полост м гидроцилиндров 26 и к входам 16 и 17 ГБ 5. Входы ГК 33 подключены через ГР 30 к рабочим полост м гидроцилиндров 27 и к входам 14 и 15 ГБ 5. Выходы ГК 32 и 33 подключены к входам ГК 34. Выход ГК 34 сообщен с входом ГБ 6. Выход ГК 31 сообщен с камерой 35 управлени гидропереключател 28. Вход последнего подключен к управл ющему каналу 12 исполнительного ГБ 5. Выходы гидропереключател 28 сообщены с камерами 36 и 37 управлени ГР 29 и 30. При перегрузке рабочего органа повышаетс давление в полост х гидроцилиндров 26 и 27. Рабоча жидкость по информационному каналу 13 подводитс к ГБ 6 и последний подает сигнал на переключение ГР 29 или 30. Гидроцилиндры 26 или 27 отвод т рабочий орган от труднопроходимого участка. 1 ил.The invention relates to mining technology. The goal is to expand the operational capabilities of the mining machine by protecting it against overloading the tool when it is moved in the vertical and horizontal planes. The hydraulic drive contains pressure and drain lines 1 and 2 and hydraulic blocks (GB). The input GB 3 of the correction of the working fluid supply is connected to the pressure hydroline 1, and the output communicates with the drain hydroline 2. Input 9 of the distribution GB 4 communicates with the output GB 3, and output 11 - with the drain hydroline 2. Executive GB 5 has a control and information channels 12 and 13 and its inputs 14-17 are connected to outputs GB 4. Input GB 6 of the protection of the working body against overload is connected to the information channel 13, and outputs to the input GB 3 and to the control channel 12. Executive GB 5 consists of hydraulic cylinders 26 and 27 vertical and horizontal relays scheny working body gidropereklyuchatel 28, directional control valves (VLR) 29 and the reversing cylinders 30, 26 and 27 and the hydraulic valves (HA) or 31-34. Inputs GK 31 and 32 are connected via GH 29 to the working cavity of hydraulic cylinders 26 and to inputs 16 and 17 GB 5. Inputs of GC 33 are connected through GH 30 to the working cavity of hydraulic cylinders 27 and to inputs 14 and 15 GB 5. Exits GK 32 and 33 are connected to GC 34 inputs. GK 34 output communicates with GB 6 input. GK 31 output communicates with hydraulic switch control chamber 35 28. The latter's input is connected to control channel 12 of executive GB 5. Hydraulic switch 28 outputs communicate with GH control cameras 36 and 37 29 and 30. When the working body is overloaded, the pressure in the cavities of the hydraulic cylinders 26 and 27 rises. The working fluid through the information channel 13 is supplied to the GB 6 and the latter sends a signal to switch to the state switch 29 or 30. The hydraulic cylinders 26 or 27 divert the working member from the difficult-to-reach section. 1 il.

Description

оabout

sisi

iOiO

к входам ГК 34. Выход ГК 34 сообщен с входом ГБ 6. Выход ГК 31 сообщен с камерой 35 управлени гидропереключател 28. Вход последнего подключен к управл ющему каналу 12 исполнительного ГБ 5. Выходы гидропереключател 28 сообщены с камерами 36 и 37 управлени ГР 29 и 30. При перегрузке рабочего органа повышаетс давление в полост х гидроцилиндров 26 или 27. Рабоча жидкость по информационному каналу 13 подводитс к ГБ 6 и последний подает сигнал на переключение -ГР 29 и 30. Гидроцилиндры 26 или 27 отвод т рабочий орган от труднопроходимого участка. 1 ил.to the inputs of the GC 34. The output of the GC 34 communicates with the input of the GB 6. The output of the GC 31 communicates with the camera 35 controls the hydraulic switch 28. The latter is connected to the control channel 12 of the executive GB 5. The outputs of the hydro switch 28 communicate with the cameras 36 and 37 of the control GR 29 and 30. When the working body is overloaded, the pressure in the cavities of hydraulic cylinders 26 or 27 rises. The working fluid through information channel 13 is supplied to GB 6 and the latter sends a switching signal -GR 29 and 30. Hydraulic cylinders 26 or 27 divert the working body from a difficult section. 1 il.

Изобретение относитс к горной технике и может быть использовано в приводах рабочих органов проходческих комбайнов.The invention relates to mining technology and can be used in drives of working bodies of tunneling machines.

Цель изобретени - расщирение эксплуатационных возможностей горной мащины за .счет защиты от перегрузки рабочего органа при перемещении его в вертикальной и горизонтальной плоскост х.The purpose of the invention is to extend the operational capabilities of the mining equipment by protecting the working body from overloading when it is moved in the vertical and horizontal planes.

На чертеже показана схема гидропривода рабочего органа горной мащины.The drawing shows a diagram of the hydraulic actuator of the working body of the mountain maschine.

Гидропривод содержит напорную и сливную гидролинии 1 и 2, гидроблок 3 коррекции величины расхода рабочей жидкости, распределительный гидроблок 4, исполнительный гидроблок 5 и гидроблок 6 защиты рабочего органа от перегрузки. Вход 7 гидроблока 3 подключен к напорной гидролинии 1, а его выход 8 - к сливной гидролинии 2. Вход 9 гидроблока 4 сообщен с выходом 10 гидроблока 3. Выход 11 гидроблока 4 сообщен со сливной гидролинией 2. Гидроблок 5 имеет управл ющий и информационный каналы 12 и 13 и его входы 14-17 подключены к выходам 18-21 гидроблока 4. Гидроблок 6 подключен входом 22 к информационному каналу 13, выходом 23 - к входу 24 гидроблока 3 и выходом 25 - к управл ющему каналу 12.The hydraulic drive contains pressure and drain lines 1 and 2, a hydraulic unit 3 for correcting the flow rate of the working fluid, a distribution hydraulic unit 4, an executive hydraulic unit 5 and a hydraulic unit 6 for protecting the working element against overload. Inlet 7 of hydraulic unit 3 is connected to pressure hydraulic line 1, and its output 8 is connected to drain line 2. Inlet 9 of hydraulic unit 4 is connected to outlet 10 of hydraulic unit 3. Output 11 of hydraulic unit 4 is connected to drain line 2. Hydraulic unit 5 has control and information channels 12 and 13 and its inputs 14-17 are connected to the outputs 18-21 of the hydraulic unit 4. The hydraulic unit 6 is connected by input 22 to the information channel 13, output 23 to the input 24 of the hydraulic unit 3 and output 25 to the control channel 12.

Гидроблок 5 состоит из гидроцилиндров 26 и 27 вертикального и горизонтального перемещени рабочего органа, из гидропереключател 28, гидрораспределителей 29 и 30 реверса гидроцилиндров 26 и 27 и четырех гидроклапанов ИЛИ 31-34. Входы гидроклапанов ИЛИ 31 и 32 через гидрораспределитель 29 подключены к рабочим полост м гидроцилиндров 26 вертикального перемещени рабочего органа и к входам 16 и 17 исполнительного гидроблока 5. Входы гидроклапана ИЛИ 33 подключены через гидрораспределитель 30 к рабочим полост м гидроцилиндров 27 горизонтального перемещени рабочего органа и к входам 14 и 15 гидроблока 5. Выходы гидроклапанов ИЛИ 32 и 33 подключены к входам гидроклапана ИЛИ 34, выход которого сообщен с входом 22 гидроблока 6 защиты рабочего органа от перегрузки. Выход гидроклапана ИЛИ 31 сообщен с камерой 35 управлени гидропереключател 28. Вход последнего подклю0The hydraulic unit 5 consists of hydraulic cylinders 26 and 27 of vertical and horizontal movement of the working body, from a hydraulic switch 28, hydraulic valves 29 and 30 of the reverse of hydraulic cylinders 26 and 27 and four hydraulic valves OR 31-34. The hydraulic valve inputs OR 31 and 32 are connected via hydraulic valve 29 to the working cavities of hydraulic cylinders 26 for vertical movement of the working member and to inputs 16 and 17 of the hydraulic actuator 5. Inlets of hydraulic valve OR 33 are connected through hydraulic valve 30 to the working hydraulic cavities of horizontal cylinders 27 for horizontal movement of the working organ and inputs 14 and 15 of the hydraulic unit 5. The outputs of the hydraulic valves OR 32 and 33 are connected to the inputs of the hydraulic valve OR 34, the output of which is connected to the input 22 of the hydraulic unit 6 of the protection of the working body against overload. The output of the hydraulic valve OR 31 is in communication with the chamber 35 of the control of the hydraulic switch 28. The input of the latter is connected

чен к управл ющему каналу 12 гндроблока 5,chen to the control channel 12 of the central unit 5,

5 а его выходы сообщены с камерами 36 и 37 управлени гидрораспределителей 29 и 30 реверса гидроцилиндров 26 и 27.5 and its outputs communicate with the chambers 36 and 37 of the control valves of the hydraulic distributors 29 and 30 of the hydraulic cylinders 26 and 27.

Гидроблок 3 состоит из гидрораспределител 38 и св занных с ним и его камерой управлени регулируемых дросселей 39 и 40, а также регулируемого дроссел 41, сообщенного с дросселем 40 входом 24 гидроблока 3 и его выходом 8. Дроссель 39 подключен к выходу 10 гидроблока 3.The hydraulic unit 3 consists of a hydraulic distributor 38 and associated adjustable throttles 39 and 40 associated with it and its control chamber, as well as an adjustable throttle 41 connected to the throttle 40 by the inlet 24 of the hydroblock 3 and its outlet 8. The throttle 39 is connected to the outlet 10 of the hydroblock 3.

Гидроблок 4 состоит из гидроклапана 42The hydraulic unit 4 consists of a hydraulic valve 42

5 и двух гидрораспределителей 43 и 44, йходы которых сообщены с входом 9 гидроблока 4, а выходы - с его выходами 18-21.5 and two control valves 43 and 44, the inputs of which are communicated with the input 9 of the hydraulic unit 4, and the outputs with its outputs 18-21.

Гидроблок 6 состоит из датчика 45 нагрузки , выполненного в виде гидроклапана, гидроуправл емого распределител 46 с зо0 лотником 47, гидроаккумул тора 48 и дроссел 49. Вход датчика 45 сообщен с входом 22 гидроблока 6, а его выход сообщен с дросселем 49 и камерой управлени распределител 46. Последний выполнен с возможностью сообщени в одной из позицийThe hydraulic unit 6 consists of a load sensor 45 made in the form of a hydraulic valve, a hydraulically controlled distributor 46 with a pilot 47, a hydraulic accumulator 48 and throttles 49. The input of sensor 45 is connected to the input 22 of the hydroblock 6, and its output is connected to the throttle 49 and the control valve of the distributor 46. The latter is configured to communicate in one of the positions.

5 золотника 47 гидроаккумул тора 48 с информацией каналом 13 гидроблока 5, а в другой позиции золотника 47 - сообщени гидроаккумул тора 48 с управл ющим каналом 12.5, the spool 47 of the accumulator 48, with the information channel 13 of the hydraulic unit 5, and in the other position of the spool 47, the message of the accumulator 48 with the control channel 12.

0 Гидропривод работает следующим образом .0 The hydraulic actuator works as follows.

При отсутствии перегрузки (рабочий режим работы машины) гидрораспр делите- ли 29 или 30 наход тс в I позиции. В рабочем режиме давление напорной гидролинии IIn the absence of overload (machine operating mode), the hydraulic spacing dividers 29 or 30 are in the first position. In operating mode, the pressure of the pressure line I

5 не превышает расчетное, датчик 45 нагрузки закрыт под действием своей пружины. В этом режиме происходит зар д гидроаккумул тора 48 через гидроклапаны ИЛИ 33 и 34 или через гидроклапаны ИЛИ 32, 34 и через распределитель 46.5 does not exceed the calculated, the sensor 45 load is closed under the action of its spring. In this mode, charging of the hydroaccumulator 48 takes place through the hydraulic valves OR 33 and 34 or through the hydraulic valves OR 32, 34 and through the distributor 46.

При встрече исполнительного органа проходческого комбайна с колчеданным включением (режим стопорени ) возможно возникнрвение перегрузок (максимальных нагрузок) двигател исполнительного органа . Задачей защиты стреловидного исполнительного органа проходческого комбайна от перегрузок не только посто нного уровн , но и от переменных различной длительности вл етс своевременное их устра0At a meeting of the executive body of the tunnel miner with a pyrite inclusion (locking mode), overloads (maximum loads) of the engine of the executive body may occur. The task of protecting the swept-type executive body of a sinking combine from overloads not only of a constant level, but also of variables of varying duration is to arrange them in time.

5five

1515

2020

нение, что возможно осуществить за счет привода подачи. Перегрузки главного двигател в данном устройстве защиты контролируютс по величине нарастани давлени в гидроцилиндрах 26 или 27. Независимо от направлени движени исполнительного органа в данный момент времени сигнал о перегрузке по давлению фиксируетс гидроклапаном ИЛИ 34. Затем поток жидкости поступает в датчик 45 нагрузки. При превышении сигнала перегрузки уставки срабатывани защиты, котора фиксируетс пружиной датчика 45, датчик срабатывает, пропускает жидкость в торцовую полость распределител 46 и заполн ет ее. Небольшое количество жидкости, поступившее при пиковой перегрузке исполнительного органа в торцовую полость распределител 46, управл ет мощным потоком, запасенным гидроаккумул тором 48.This can be accomplished with the feed drive. The overload of the main engine in this protection device is monitored by the pressure build-up in the cylinders 26 or 27. Regardless of the direction of movement of the actuator at a given time, the overload signal is detected by the hydraulic valve OR 34. Then the fluid flow enters the load sensor 45. When the overload signal of the protection actuation setpoint is exceeded, which is fixed by the spring of the sensor 45, the sensor triggers, passes fluid into the face cavity of the distributor 46 and fills it. A small amount of fluid that entered during peak overload of the actuator to the end cavity of the distributor 46 controls the powerful flow stored by the hydraulic accumulator 48.

Развиваемое в торцовой полости давление достаточно дл смещени золотника 47 (происходит незначительное сжатие пружины )-. При этом прекращаетс зар дка гидроаккумул тора 48 и рабоча жидкость, накопленна в гидроаккумул торе 48, поступает в торцовую полость распределител 46, 25 еще сильнее сжима пружину и отбрасыва золотник 47 в положение, в котором рабоча жидкость из гидроаккумул тора 48 поступает также на вход гидропереключател 28. Если в данный момент стрела исполнительного органа перемещаетс в вертикальном 30 направлении, то гидропереключатель 28 находитс в нерабочем положении (позици I), поэтому к устройству защиты подключены гидроцилиндры 27 через гидрораспределитель 30.The pressure developed in the face cavity is sufficient to displace the spool 47 (a slight compression of the spring occurs) -. This stops charging the accumulator 48 and the working fluid accumulated in the accumulator 48, enters the front cavity of the distributor 46, 25 even more compressing the spring and discarding the spool 47 in which the working fluid from the accumulator 48 also enters the hydraulic switch 28. If at the moment the boom of the actuator is moving in the vertical 30 direction, then the hydraulic switch 28 is in the off position (position I), therefore hydraulic cylinders 27 are connected to the protection device through g droraspredelitel 30.

При перегрузке гидроцилиндров 27 гид- 35 рораспределитель 30 осуществл ет реверс направлени потока рабочей жидкости, что позвол ет отбрасывать стрелу исполнительного органа в сторону, противоположную движению и, тем самым, снимать перегрузку.When hydraulic cylinders 27 are overloaded, hydraulic distributor 30 reverses the direction of flow of the working fluid, which allows the boom of the executive body to be thrown in the direction opposite to the movement and thus relieve the overload.

гидролинию 1 с гидрораспределителем 43 или 44 через регулируемый дроссель 39. Регулируемый дроссель 41 служит дл регулировани времени отвода исполнительногоhydroline 1 with a valve 43 or 44 through an adjustable choke 39. Adjustable choke 41 serves to regulate the time taken by the executive

5 органа от забо . Нерегулируемый дроссель 49 необходим дл приведени устройства в исходное положение (обеспечивает возврат золотника 47), кроме того, он демпфирует пики перегрузки очень малой длител ьности (тыс чные и сотые доли секунды) дл ис ключени помех в работе горной машины. Регулируемый дроссель 40 выполн ет функцию элемента выдержки времени, дл того, чтобы гидрораспределктель 38 срабатывал не одновременно с гидрораспределителем 29 или 30, а несколько позже, перед началом ввода исполнительного органа в забой. Регулируемый дроссель 39 управл ет потоком жидкости в напорной гидролинии 1 и уменьшает скорость ввода з забой исполнительного органа в требуемое число раз.5 organ from the slaughter. Unregulated choke 49 is necessary to bring the device to its original position (ensures the return of spool 47), in addition, it damps the peaks of an overload of very short duration (thousand and hundredths of a second) to eliminate interference in the operation of the mining machine. The adjustable throttle 40 performs the function of a time delay element so that the hydraulic distributor 38 does not operate simultaneously with the hydraulic distributor 29 or 30, but somewhat later, before starting the actuator in the bottomhole. An adjustable choke 39 controls the flow of fluid in the pressure line 1 and reduces the speed of insertion into the bottom of the actuator by the required number of times.

Ввод исполнительного органа в забой на пониженной скорости позволит избежать повторных ударов и перегрузок.Entering the executive body into the face at a reduced speed will avoid repeated shocks and overloads.

Использование данного устройства позвол ет управл ть исполнительным органом в двух плоскост х, что, значительно повышает эффективность работы горной машины, оборудованной устройством защиты от перегрузок .The use of this device allows the actuator to be operated in two planes, which greatly increases the efficiency of the mining machine, equipped with an overload protection device.

Claims

Invention Formula

The hydraulic actuator working body ;. l {ashyna, containing pressure head and slBr-; 1O the hydraulic lines, the hydraulic unit for correcting the magnitude of the working fluid flow, one of the input j of which is connected to the pressure hydroline /; , and one of the outlets is to drain hydrolysis, distributors of the hydraulic unit, which is communicated with another Exit 5 of the hydraulic unit for correcting the supply of working fluid, and one of the outlets is connected to the drain hydroline, having a control and injection valve hydraulic cylinders 26 operate in the vertical plane. The hydraulic switch 28 switches to the working position (position II) due to the fluid entering its control chamber 35 through the hydraulic valve E5 OR 31. Here, too, the load is reversed by the directional control valve 29, and the actuator is moved to the opposite side of the movement. The presence of a hydraulic switch 28 and hydraulic valves OR 50 31, 32 and 33 provides selectivity of protection when overloading a particular group of hydraulic cylinders. When overloading the hydraulic cylinders 26 or 27, the working fluid enters not only the hydraulic distributors 29 or 30, but also to the drain, and through the throttle 40 into the front cavity of the hydraulic distributor 38. The latter switches to the working position (position I) and connects the pressure head

roblock, connected by inputs to other outlets of the distribution hydroblock, and hydraulic block of protection of the working oo.yna against overload, connected by the input to the information channel of the executive hydraulic block, one of the outlets - to another input of the hydraulic block of correction of the working fluid flow rate, and the other output, connected to the control channel of the actuating hydraulic unit, characterized in that, in order to expand the operational capabilities of the mountain mall by protecting it from overloading the working device when it is moved to the vertical. The horizontal and horizontal planes, the actuating hydraulic unit, are made of vertical and horizontal expansion tanks. a working body having control chambers for hydraulic shift t of the hydraulic distribution. Hydraulic cylinder and four hydraulic reservoir

hydroline 1 with a valve 43 or 44 through an adjustable choke 39. Adjustable choke 41 serves to regulate the time taken by the executive

body from the slab. Unregulated choke 49 is necessary to bring the device to its original position (ensures the return of the spool 47), in addition, it damps the peaks of an overload of very short duration (thousand and hundredths of a second) to eliminate interference in the operation of the mining machine. The adjustable throttle 40 performs the function of a time delay element so that the hydraulic distributor 38 does not operate simultaneously with the hydraulic distributor 29 or 30, but somewhat later, before starting the actuator in the bottomhole. An adjustable choke 39 controls the flow of fluid in the pressure line 1 and reduces the speed of insertion into the bottom of the actuator by the required number of times.

Entering the executive body into the face at a reduced speed will avoid repeated shocks and overloads.

The use of this device allows the actuator to be operated in two planes, which greatly increases the efficiency of the mining machine, equipped with an overload protection device.

Invention Formula

The hydraulic actuator working body ;. l {ashyna, containing pressure head and slBr-; 1O the hydraulic lines, the hydraulic unit for correcting the magnitude of the working fluid flow, one of the input j of which is connected to the pressure hydroline /; , and one of the outlets is to drain hydroline, distributors of the hydraulic block, which is communicated with another Exit 5 of the hydraulic unit for correcting the supply of working fluid, and one of the outlets is connected to the drain hydroline, having control and information channels, an executive hydraulic channel, an executive hydraulic block connected inputs to other outlets of the distribution hydroblock, and a hydraulic block of protection of the working oo.g-an against overload, connected by an input to the information channel of the executive hydraulic block, one of the outputs - to others The output of the hydraulic unit is adjusted for correcting the flow rate of the working fluid, and another outlet connected to the control channel of the executive hydraulic unit, characterized in that, in order to expand the operational capabilities of the mountain mine by protecting it from overloading the working body when it is moved to the vertical. The horizontal and horizontal planes, the actuating hydraulic unit, are made of vertical and horizontal expansion tanks. a working body having control chambers for hydraulic shift t of the hydraulic distribution. Hydraulic cylinders and four hydraulic valves OR, the inputs of the first and second of which are connected through one of the hydraulic distributors of the reverse to the working cavity of the hydraulic cylinders of the vertical movement of the actuator and to the two inputs of the executive hydraulic block, are connected through another hydraulic distributor of the reverse to the working cavity m hydraulic cylinders horizontal movement of the working body and to the other two inputs of the executive hydraulic unit,

the outputs of the second and third hydraulic valves OR are connected to the inputs of the fourth hydraulic valve OR, the output of which is connected to the input of the hydraulic unit protecting the working body against overload, and the output of the first hydraulic valve OR is connected to the control chamber of the hydraulic switch, and the input of the latter is connected to the control channel of the executive hydraulic block and its outputs communicated with the control cameras of the hydraulic distributors of the reverse.