SU939760A1

SU939760A1 - Apparatus for controlling drilling unit of mining machine

Info

Publication number: SU939760A1
Application number: SU802972790A
Authority: SU
Inventors: Сергей Егорович Афанасьев; Рафик Арменакович Багдасарян; Георгий Александрович Гиршович; Владимир Васильевич Горшков; Юрий Леонидович Калянников; Евгений Иванович Киселев; Павел Алексеевич Овсянников; Оскар Яковлевич Фихтнер
Original assignee: Копейский Ордена Трудового Красного Знамени Машиностроительный Завод Им.С.М.Кирова
Priority date: 1980-08-13
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1982-06-30

Description

Изобретение относитс к горнодобывающей промышленности и предназначено дл использовани при проведении выработок в рудных месторождени х .The invention relates to the mining industry and is intended for use in mining operations in ore deposits.

Известен горный комбайн, содержащий бурильную установку, размещенную на подвижной раме с упором, регулируемый объемный гидропривод подачи комбайна на забой с системой управлени скоростью подачи, состо щей из сервозолотника, механизма управлени с нуль-установителем, выполненным в виде гидроцилиндра, напорна полость которого сообщена с гидронасосом и со сливом через двухпозиционный золотник, взаимодействующий с упором рамы бурильной установки, а шток подпружинен и соединен с т гой сервозолотника ГП.A mountain harvester is known, which contains a drilling rig placed on a movable frame with a stop, an adjustable volumetric hydraulic drive of the combine to the bottom with a feed rate control system consisting of a servo-hammer, a control mechanism with a null-adjuster made in the form of a hydraulic cylinder, the pressure chamber of which is communicated with with a hydraulic pump and with a drain through the two-position slide valve, which interacts with the support of the frame of the drill rig, and the rod is spring-loaded and connected to the thrust servo-hammer of the GP.

Такое выполнение комбайна обеспечивает блокировку работы бурильнойThis implementation of the combine provides the lock operation of the drill

установки с системой его перемещени на забой.installation with a system for moving it to the bottom.

Недостатком такого технического решени вл етс ненадежность работы бурильной установки, так как не обеспечиваетс посто нна величина услови распора подвижной рамы бурильной установки в кровлю выработки.The disadvantage of this technical solution is the unreliability of the operation of the drilling installation, since the constant condition of the mobile frame of the drilling installation in the roof of the excavation is not ensured.

Наиболее близким к предлагаемому Closest to the proposed

10 решением по технической сущности и достигаемому результату вл етс горный комбайн, содержащий устройство дл управлени бурильной установкой , опорна рама которой соединена 10 the solution to the technical essence and the achieved result is a mining combine containing a device for controlling a drilling rig, the support frame of which is connected

15 с корпусом комбайна шарнирно с помощью вертикальных и горизонтальных гидроцилиндров, причем в линию питани вертикальных гидроцилиндров 15 with the body of the combine pivotally by means of vertical and horizontal hydraulic cylinders, and in the supply line of vertical hydraulic cylinders

20 включено подпорное гидравлическое устройство. Такое выполнение горного комбайна позвол ет совмещать операции по бурению шпуров в кровле выработки , разрушению и погрузке горной массы 21. Недостатком такого технического решени вл етс то, что подпорное гидравлическое устройство, включенное в линию питани вертикального гидроцилиндра распора рамы бурильно установки в кровлю выработки, не обеспечивает посто нное усилие распора рамы Fpa.|,a обеспечивает лишь посто нным заданное давление Рросп в полости гидроцилиндра распора . Например, первоначально при заданном Ррдсп 5МРа усилие распора будет 1000 кгс. Дл обеспечени надежной и безаварийной работы бурильной установки необходимо, чтобы величина Рр(у-п была посто нной const. При бурении шпура усилие подачи сверла Fg- создаетс гидроцилиндром, который опираетс на раме бурильной установки, а реакци от усили подачи сверла F. , равна по величине Fpjp , действует на раму бурильной установки в направлении противоположном направлению действи усили распора FpQ,p. отжима раму от кровли. При условии F.. „CD рсл например Y. - 1000 кгс, суммарное усилие распора SF Fpapp- 1000 - 1000 о, рама бурилёной установки тер ет контакт с кровлей выработки и создаетс аварийна ситуаци в работе бурильной установки . Цель изобретени - повышение надежности работы бурильной установки. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл управлени бурильной установкой горной машины, включающем бурильную машину, устано ленную на опорной раме, шарнирно со единенной с корпусом горной машины, гидронасос, гидроцилиндр распора рамы в кровлю, гидроцилиндр подачи сверла бурильной машины, напорные и сливные гидромагистрали, гидроцилин ры распора рамы и подачи сверла сна жены гидроблоками, каждый из которы содержит полнопоточный гидрораспред литель и гидроклапан давлени , имею щими общую входную напорную магистраль , причем гидроблок управлени гидроцилиндром распора рамы св зан с гидронасосом, а гидроблок управле ни гидроцилиндром подачи сверла с выходом гидроклапана давлени гид роблока управлени гидроцилиндром распора рамы. При этом гидроблок управлени гидроцилиндром подачи сверла дополнительно св зан с выходом гидрораспределител гидроблока управлени гидроцилиндром распора рамы. На фиг. 1 показана бурильна установка с обозначением действующих сил в процессе бурени ; на фиг, 2 - гидрокинематическа схема устройства дл управлени бурильной установки горной машины. Она состоит из рамы 1, шарнирно установленной на корпусе комбайна при помощи вертикального гидроцилиндра 2, гидроцилиндра 3 подачи бурильной машины , гидроблока 5 управлени гидроцилиндром распора, гидроблока 6 управлени подачей сверла , и насоса 7- Гидроблок 5 содержит реверсный гидрораспределитель 8 с полнопоточным разгрузочным каналом и гидроклапан 9 давлени . Гидроблок 6 содержит гидрораспределитель 10 с полнопоточным разгрузочным каналом и гидроклапан 11 давлени . Устройство дл управлени бурильной установкой работает следующим образом . При нейтральном (среднем) положении золотников гидрораспределителей 8 и 10 рабоча жидкость, поступающа от насоса 7 через разгрузочные каналы гидрораспределителей 8 и 10, свободно сливаетс в гидроблок. Операци распора осуществл етс перемещением гидрораспределител 8, в результате гидромагистраль насоса 7 соедин етс с поршневой полостью гидроцилиндра 2. Поршень гидроцилиндра 2, перемеща сь под воздействием поступающей жидкости, перемещает раму 1 до упора в кровлю выработки , затем давление возрастает до величины Р, заданной настройкой гидроклапана 9, а жидкость от клапана 9 поступает к гидроблоку 6. Гидроклапан 9 давлени обеспечивает посто нный перепад давлени между входным и выходным каналом. Дл осуществлени операции подачи сверла на забой перемещают гидрораспределитель 10, при этом рабоча жидкость, поступающа от выходного канала гидроклапана 9 через каналы гидрораспределител 10 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 320 includes a hydraulic retaining device. Such an embodiment of a mining combine makes it possible to combine drilling operations in the roof of the excavation, destruction and loading of the rock mass 21. The disadvantage of this technical solution is that the hydraulic support device included in the supply line of the vertical hydraulic cylinder of the drilling rig installation in the excavation roof does not provides a constant force of the spreader frame Fpa. |, a provides only a constant specified pressure Crop in the cavity of the hydraulic cylinder of the thrust. For example, initially at a given Rrdp 5MPa thrust force will be 1000 kgf. In order to ensure reliable and trouble-free operation of a drilling rig, the value of Pp is required (y-n is constant const. When drilling a hole, the feed force of the drill bit Fg- is created by a hydraulic cylinder that rests on the frame of the drill rig, and the reaction from the feed force of the drill bit F. is equal to magnitude Fpjp, acts on the frame of the drill rig in the direction opposite to the direction of force of the thrust FpQ, p. pressing the frame from the roof. Provided F .. CD rl for example Y. - 1000 kgf, total thrust force SF Fpapp- 1000 - 1000 о , frame drilled installation ter e The contact with the production roof creates an emergency situation in the operation of the drilling rig. The purpose of the invention is to increase the reliability of the drilling rig operation. The goal is achieved in that the device for controlling the drilling rig of the mining machine, including the drilling machine mounted on the support frame, a single mining machine with a casing, hydraulic pump, hydraulic ram spreading the frame to the roof, hydraulic cylinder supplying the drill of the drilling machine, pressure and discharge hydraulic lines, hydraulic cylinders spreading the frame and feeding the drill The hydraulic units, each of which contains a full-flow hydraulic valve and a hydraulic pressure valve, have a common inlet pressure line, the hydraulic unit controlling the expansion hydraulic cylinder is connected to the hydraulic pump, and the hydraulic unit controlling the hydraulic cylinder of the drill supply to the hydraulic valve output hydraulic control cylinder. . At the same time, the hydraulic unit for controlling the hydraulic cylinder of the drill feed is additionally connected with the output of the hydraulic distributor of the hydraulic unit for controlling the hydraulic cylinder of the spreader frame. FIG. 1 shows a drilling rig with the designation of active forces in the drilling process; FIG. 2 shows a hydrokinematic scheme for controlling a drilling machine of a mining machine. It consists of a frame 1 pivotally mounted on the body of the combine by means of a vertical hydraulic cylinder 2, a hydraulic cylinder 3 supplying a drilling machine, a hydraulic block 5 controlling a hydraulic cylinder of a thrust, a hydraulic block 6 controlling the feed of a drill, and a pump 7- The hydraulic block 5 contains a reverse hydraulic valve 8 with a full-flow discharge channel and hydraulic valve 9 pressure. The hydraulic unit 6 contains a hydraulic distributor 10 with a full-flow discharge channel and a hydraulic valve 11 pressure. A device for controlling a drilling rig operates as follows. At the neutral (middle) position of the spools of the hydraulic distributors 8 and 10, the working fluid coming from the pump 7 through the discharge channels of the hydraulic distributors 8 and 10 is freely drained into the hydraulic unit. The thrust operation is carried out by moving the hydraulic distributor 8, as a result, the hydraulic line of the pump 7 is connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder 2. The piston of the hydraulic cylinder 2, moving under the influence of the incoming fluid, moves the frame 1 up to the stop in the roof of the mine, then the pressure increases to the value P defined by the setting the hydraulic valve 9, and the fluid from the valve 9 flows to the hydraulic unit 6. The hydraulic valve 9 provides a constant pressure differential between the inlet and the outlet channel. To carry out the operation of supplying the drill to the bottom, the valve 10 is moved, while the working fluid coming from the outlet valve of the hydraulic valve 9 through the channels of the valve 10 enters the piston cavity of the cylinder 3

подачи, поршень которого, перемеща сь , осуществл ет подачу сверла на забой. Одновременно возрастает давление на выходе гидроблока 5 и на входе гидроблока 6, величина которог го ограничиваетс настройкой гидроклапана 11. Возросшее давление обеспечивает необходимое усилие подачи сверла, однако так как гидроцилиндр 3 подачи сверла жестко установлен на раме бурильной установки, то усилие реакции сверла равно по величине усилию подачи , но противоположное по направлению, действует на раму бурильной установки в направлении, противоположном усилию распора уменьшает ее на некоторую величину. Поскольку клапан 9 поддерживает посто нным перепад давлени на своих входном и выходном каналах, то при увеличении давлени в его отводном канале на некоторую величину автоматически на такую же величину увеличиваетс и давление во входном канале, а следовательно, и в поршневой полости гидроцилиндра 2 распора рамы в кровлю Рросп увеличива развиваемое им усилие распора Рро1сп« Причем прирост усили распора йРраспПО величине равно усилию реакции сверла FCB и уравновешивает ее действие на раму бурильной установки.feed, the piston of which, moving, carries out the feed of the drill to the bottom. At the same time, the pressure at the outlet of the hydraulic unit 5 and at the inlet of the hydraulic unit 6 increases, the value of which is limited by the setting of the hydraulic valve 11. The increased pressure provides the necessary force to feed the drill, however, since the hydraulic cylinder 3 of the drill feed is rigidly mounted on the frame of the drilling unit, the reaction force of the drill is equal to the feed force, but opposite in direction, acts on the frame of the drill rig in the direction opposite to the thrust force reduces it by a certain amount. Since the valve 9 maintains a constant pressure drop at its inlet and outlet channels, as the pressure in its outlet channel increases by a certain amount, the pressure in the inlet channel, and consequently, in the piston cavity of the hydraulic cylinder 2, also increases by the same amount the roof of Rrosp increasing the force developed by it of thrust Rro1sp “Moreover, the increase in the force of thrust of the RaspPO value is equal to the reaction force of the FCB drill and balances its effect on the frame of the drilling rig.

Таким образом, усилие распора рамы бурильной установки в кровлю выработки будет посто нным. Fpo,cn const при переменном давлении в полости распора гидроцилиндра распора рамы бурильной установки, а объединение входного канала гидроблока 6 с полнопоточным разгрузочным каналом гидрораспределител 8 обеспечивает услови автономного управлени гидроцилиндром подачи сверла, так как к гидроблоку 6 рабоча жидкость при распоре поступает от гидроклапача 9, а при отсутствии распора - от разгрузочного канала распределител 8.Thus, the effort of thrusting the frame of the drilling installation into the roof of the excavation will be constant. Fpo, cn const at alternating pressure in the cavity of the expansion of the hydraulic cylinder of the expansion frame of the drilling unit, and combining the inlet channel of the hydraulic unit 6 with the full-flow discharge channel of the hydraulic distributor 8 provides the conditions for the independent control of the hydraulic cylinder of the feed of the drill, as the hydraulic fluid 6 of the expansion valve comes from the hydraulic valve 9, and in the absence of thrust - from the discharge channel of the distributor 8.

Такое выполнение устройства дл управлени бурильной установкой горной машины обеспечивает посто нство величины усили распора подвижной рамы бурильной установки в кровлю выработки за счет автоматического изменени величины давлени в полост х вертикального гидроцилиндрараспора рамы. В свою очередь изменение величины давлени в полости гидроцилиндра распора, зависит от действи дополнительных нагрузок на раму бут рильной установки, от реакции усили подачи сверла и пропорционально имSuch an embodiment of a device for controlling a drilling rig of a mining machine ensures the constant magnitude of the thrust force of the movable frame of the boring rig into the roof of the mine due to an automatic change in the magnitude of the pressure in the cavities of the vertical cylinder of the frame. In turn, the change in the pressure in the cavity of the hydraulic cylinder of the thrust depends on the effect of additional loads on the frame of the butyl installation, on the reaction of the force of the drill feed and in proportion to it

по величине. Посто нное усилие распора рамы в кровлю выработки обеспечивает надежную и безаварийную работу бурильной установки и горной машины в целом, чем выгодно отличаетс отin magnitude. The constant force of spreading the frame into the roof of the excavation ensures reliable and trouble-free operation of the drilling rig and the mining machine as a whole, which compares favorably with

устройства-прототипа, где не исключены услови потери контакта рамы бурильной установки с кровлей выработки и последующа поломка.prototype devices, where the conditions for loss of contact between the frame of a drilling rig and the roof of an excavation and subsequent failure are not excluded.

1515

Claims

1. A device for controlling a drilling machine of a mining machine,

including a drilling machine mounted on a support frame pivotally connected to the body of the mining machine, hydraulic pump, hydraulic cylinder spreading the frame into the roof, hydraulic cylinder

Drill boring machine, pressure and drain lines, about the TL and. the fact that, in order to increase the reliability of the drilling installation, the hydraulic cylinders spread

the frames and the drill feeds are equipped with hydraulic units, each of which contains a full-flow valve and hydraulic valves having a common inlet pressure line, the hydraulic cylinder controlling the hydraulic cylinder of the expansion frame connected to the hydraulic pump, and the hydraulic hydraulic unit controlling the hydraulic cylinder of the drill with the hydraulic valve output hydraulic pump.

control of the hydraulic cylinder strut frame

2. The device according to claim 1, of which is, in order to provide autonomous control

hydraulic cylinders supplying the drill and strut frame, the hydraulic unit controlling the hydraulic cylinder supplying the drill bit is additionally connected with the outlet of the hydraulic distributor of the hydraulic unit controlling the hydraulic cylinder of the strut frame.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate №4772 1, cl. E 21 C 27/22, 1972. 2. USSR copyright certificate. No. 555225, cl. E 21 C 27/22, 1972 (prototype).