RU2101579C1 - Stepping hydraulic drive for reciprocating motion (versions) - Google Patents

Abstract

FIELD: complex mechanization equipment. SUBSTANCE: stepping hydraulic drive includes hydraulic power source, one hydraulic cylinder 2 (according first version) or several hydraulic cylinders 2 (according to second and third versions) and hydraulic distributors connected to pressure main 5 and return main 6. Each hydraulic cylinder is made in form of twin hydraulic cylinder with coaxially connected housing separated by partition forming three stages of separation. Ratio of piston strokes of first and second stages of separation ranges from 0.1 to 1.0; third stage of separation is equal to sum of strokes of pistons of first and second stages of separation. Connected of rod and piston chambers o both stages through hydraulic distributors ensures translation motion by steps corresponding to each stroke of piston or sum of strokes. According to first version, chambers of first and second stages of each twin hydraulic cylinder 2 are independently connected to hydraulic distributor. According to second version, hydraulic cylinders are arranged in groups and chambers of stages of separation are connected in parallel hydraulic distributors. According to third version, chambers of first stage of each hydraulic cylinder are connected in parallel hydraulic distributor and chambers of second stage of each hydraulic cylinder are connected hydraulic distributor. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области общего машиностроения и может применяться в оборудовании комплексной механизации шахт в качестве механизма для перемещения элементов оборудования и машин, в которых требуется шаговое перемещение, например, забойного конвейера, исполнительного органа струговой установки, механизированных крепей и др. The invention relates to the field of general engineering and can be used in equipment for complex mechanization of mines as a mechanism for moving elements of equipment and machines that require step-by-step movement, for example, a face conveyor, an executive body of a plow installation, mechanized roof supports, etc.

Известно устройство для управления передвижением элементов оборудования комплексной механизации при безлюдной выемке, например, гидравлической крепью, включающее гидродомкраты передвижения конвейера, гидростойки, клапанный блок с обратным и гидроуправляемым клапанами, гидрораспределитель, порционер, нагнетательная полость которого сообщена с магистралью подачи конвейера, причем устройство снабжено дополнительной магистралью подачи конвейера, которая через обратный клапан сообщена с рабочей полостью порционера, соединенной с полостью управления гидрораспределителя через гидроуправляемый клапан [1]
Недостаток известного устройства заключается в сложности его исполнения, так как наличие порционера, обеспечивающего дискретное перемещение элементов оборудования, а именно, забойного конвейера, требует введения в гидросхему связанных с ним дополнительных гидроэлементов и гидролинии. Причем данное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку оно обеспечивает дискретное перемещение только забойного конвейера, а перемещение секций крепи осуществляется на полный ход их гидроцилиндров передвижения.A device is known for controlling the movement of elements of complex mechanization equipment during uninhabited excavation, for example, with hydraulic support, including hydraulic jacks for moving a conveyor, a hydraulic stand, a valve block with non-return and hydraulically controlled valves, a valve, a portioner, the discharge cavity of which is in communication with the conveyor feed line, the device being provided with an additional conveyor feed line, which is connected through a check valve to the portioner working cavity connected to the floor the control valve control valve through a hydraulic valve [1]
A disadvantage of the known device lies in the complexity of its execution, since the presence of a portioner that provides discrete movement of equipment elements, namely, a downhole conveyor, requires the introduction of additional hydraulic elements and a hydraulic line into the hydraulic circuit. Moreover, this device has limited functionality, since it provides discrete movement only downhole conveyor, and the movement of the lining sections is carried out at full speed of their hydraulic cylinders of movement.

Кроме того, при выполнении операций по перемещению конвейера не обеспечивается точность шага дискретного его перемещения вследствие того, что оператор не имеет информации об окончании операции по зарядке порционера и может эту операцию выполнить либо с опозданием либо раньше. In addition, when performing operations on moving the conveyor, the accuracy of the step of its discrete movement is not ensured due to the fact that the operator does not have information about the end of the charging operation of the portioner and can perform this operation either late or earlier.

Известен механизм для передвижения элементов оборудования и машин, в частности, групповой шаговой гидропривод поступательного движения, включающий насосную станцию, гидроцилиндры с внутренней обратной связью, состоящей из передаточного и сравнивающего механизмов и распределительных клапанов, электрогидравлическую систему дистанционного и автоматического управления с задающими механизмами, нагнетательный и сливной магистральные трубопроводы, причем сравнивающий механизм выполнен в виде двух расположенных один в другом эксцентриков, из которых внутренний соединен с передаточным механизмом, а наружный с задающим механизмом и распределительными клапанами [2]
Недостатком известного шагового гидропривода является сложность его конструкции, обусловленная наличием сравнивающего механизма, выполненного в виде двух расположенных один в другом эксцентриков, цепной передачи, блока распределителей с электромагнитным управлением, гидродвигателя, что может не обеспечить заданную точность поступательного движения при совместной работе упомянутых элементов, кинематически связанных между собой.A known mechanism for moving elements of equipment and machines, in particular, a group stepping hydraulic drive of translational motion, including a pumping station, hydraulic cylinders with internal feedback, consisting of transmission and comparing mechanisms and control valves, an electro-hydraulic remote and automatic control system with timing mechanisms, discharge and drain main pipelines, and the comparing mechanism is made in the form of two eccentric located one in another s, of which the inner is connected to the transmission mechanism and the outer with a driving mechanism and control valves [2]
A disadvantage of the known stepwise hydraulic drive is the complexity of its design, due to the presence of a comparative mechanism made in the form of two eccentrics arranged in one another, a chain transmission, a block of valves with electromagnetic control, a hydraulic motor, which may not provide the specified accuracy of the translational motion when the above-mentioned elements work together, kinematically interconnected.

Кроме того, данный гидропривод не может обеспечить шаговое движение перемещаемого объекта как в прямом, так и в обратном направлениях, что, в свою очередь, ограничивает его функциональные возможности. In addition, this hydraulic actuator cannot provide step-by-step movement of a moving object in both forward and reverse directions, which, in turn, limits its functionality.

В основу изобретения поставлена задача упростить конструкцию шагового гидропривода при обеспечении точности заданного шага перемещения элементов конструкции, а также расширить его функциональные возможности. The basis of the invention is the task to simplify the design of a stepper hydraulic drive while ensuring the accuracy of a given step of movement of structural elements, as well as expand its functionality.

Поставленная задача достигается тем, что в шаговом гидроприводе поступательного движения по первому варианту, включающем источник гидравлической энергии, один или несколько гидроцилиндров, подключенных через гидрораспределители к напорной и сливной магистралям, согласно изобретению, каждый гидроцилиндр выполнен сдвоенным с соосно соединенными корпусами с возможностью образования трех ступеней раздвижности, причем кратность ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности сдвоенного гидроцилиндра принята в диапазоне 0,1 1,0, а третья ступень раздвижности упомянутого гидроцилиндра равна суммарной величине ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности этого гидроцилиндра, при этом величина хода поршня каждой ступени раздвижности соответствует величине шага поступательного движения элементов конструкции для выполнения ими заданных технологических функций, причем каждая ступень раздвижности одного сдвоенного гидроцилиндра или каждого из нескольких сдвоенных гидроцилиндров подключена автономно к гидрораспределителю с возможностью обеспечения поступательного движения элементов конструкции на соответствующий шаг при включении соответствующего гидрораспределителя. The task is achieved by the fact that in the stepping hydraulic drive of translational motion according to the first embodiment, including a hydraulic energy source, one or more hydraulic cylinders connected via pressure distributors to pressure and drain lines, according to the invention, each hydraulic cylinder is made double with coaxially connected bodies with the possibility of forming three stages sliding, and the multiplicity of strokes of the pistons of the first and second stages of sliding dual hydraulic cylinders adopted in the range of 0.1 to 1.0, and three the degree of extension of said hydraulic cylinder is equal to the total amount of piston strokes of the first and second degrees of extension of this hydraulic cylinder, while the piston stroke of each extension corresponds to the step size of the translational movement of the structural elements to perform specified technological functions, each extension stage of one twin hydraulic cylinder or each of several twin hydraulic cylinders are connected independently to the control valve with the possibility of providing the movement of structural elements to the appropriate step when you turn on the appropriate valve.

Второй вариант отличается от первого тем, что сдвоенные гидроцилиндры объединены в группы таким образом, что каждая ступень раздвижности сдвоенных гидроцилиндров каждой группы подключена параллельно к автономному гидрораспределителю с возможностью обеспечения поступательного перемещения объекта или элементов конструкции на соответствующий шаг. The second option differs from the first in that the dual hydraulic cylinders are grouped in such a way that each sliding stage of the dual hydraulic cylinders of each group is connected in parallel to an autonomous control valve with the possibility of translational movement of the object or structural elements to the appropriate step.

Третий вариант отличается от первого тем, что одна из ступеней раздвижности каждого сдвоенного гидроцилиндра подключена параллельно к автономному гидрораспределителю, а другая ступень раздвижности каждого сдвоенного гидроцилиндра подключена автономно к гидрораспределителю. The third option differs from the first one in that one of the sliding stages of each twin hydraulic cylinder is connected in parallel to an autonomous hydraulic distributor, and the other extension level of each dual hydraulic cylinder is connected independently to the hydraulic distributor.

В сравнении с известным уровнем техники заявляемое изобретение просто в конструктивном исполнении и обслуживании, обеспечивает точность заданного шага перемещения объекта при выполнении им технологических функций, а также позволяет повысить функциональные возможности гидропривода, работая в более широком диапазоне шаговых перемещений элементов конструкции или объекта в целом. Compared with the prior art, the claimed invention is simple in design and maintenance, provides the accuracy of a given step of moving an object when it performs technological functions, and also improves the functionality of a hydraulic actuator, working in a wider range of step movements of structural elements or the whole object.

Известен из уровня техники гидроцилиндр для подъема стрелы грузоподъемной машины [3] состоящий из соосно расположенных двух корпусов, соединенных между собой втулкой, в каждом из корпусов расположен поршень со штоком. Known from the prior art, a hydraulic cylinder for lifting the boom of a lifting machine [3] consists of two axially aligned housings interconnected by a sleeve, a piston with a rod is located in each of the casings.

Однако данный гидроцилиндр, хотя и выполнен сдвоенным, он позволяет осуществлять перемещение или подъем стрелы на расстояние, равное половине хода поршня либо полному ходу поршня, поскольку величины ходов поршней равны между собой, поэтому регулирование шага перемещения возможно только в пределах двух значений величин этих шагов. However, this hydraulic cylinder, although made double, it allows you to move or lift the boom at a distance equal to half the stroke of the piston or the full stroke of the piston, since the piston stroke values are equal to each other, therefore, the adjustment of the movement step is possible only within two values of these steps.

В заявляемом изобретении гидроцилиндры шагового гидропривода также выполнены сдвоенными, однако каждый из них имеет три ступени раздвижности, причем кратность ходов поршней первой и второй ступеней этих гидроцилиндров находится в пределах от 0,1 до 1,0, а третья ступень раздвижности сдвоенного гидроцилиндра равна суммарной величине ходов поршней его первой и второй ступеней раздвижности. In the claimed invention, the hydraulic cylinders of the stepper hydraulic drive are also made double, however, each of them has three stages of sliding, and the multiplicity of piston strokes of the first and second stages of these hydraulic cylinders is in the range from 0.1 to 1.0, and the third stage of sliding of the double hydraulic cylinder is equal to the total value piston strokes of its first and second steps of sliding.

Причем величина кратности зависит от задаваемого режима технологического процесса. Moreover, the magnitude of the multiplicity depends on the specified mode of the process.

Такое соотношение величин хода поршней сдвоенного гидроцилиндра позволяет расширить диапазон величин шаговых перемещений элементов конструкции при их поступательном движении, обеспечивая при этом точность этих шаговых перемещений. Конструктивно гидропривод выполнен более компактным, что очень важно при вписывании его в конструкцию оборудования или машины, в которых требуется шаговое (дискретное) перемещение их исполнительных элементов. This ratio of the stroke values of the twin hydraulic cylinders allows you to expand the range of values of the step movements of structural elements during their translational motion, while ensuring the accuracy of these step movements. Structurally, the hydraulic actuator is made more compact, which is very important when inscribing it in the design of equipment or machines, in which step (discrete) movement of their actuating elements is required.

Помимо сказанного, заявляемое изобретение по отношению к известным техническим решениям [2, 3] просто в управлении при необходимости шагового перемещения элементов конструкции, имеющих различные величины шагов. In addition to the above, the claimed invention with respect to the known technical solutions [2, 3] is easy to control if necessary, the stepwise movement of structural elements having different step sizes.

Кроме того, по первому варианту заявляемый гидропривод за счет автономного подключения штоковой и поршневой полостей обеих ступеней раздвижности каждого сдвоенного гидроцилиндра к гидрораспределителю позволяет управлять шаговым перемещением каждого элемента конструкции в отдельности. In addition, according to the first embodiment, the inventive hydraulic actuator due to the autonomous connection of the rod and piston cavities of both sliding stages of each twin hydraulic cylinder to the control valve allows controlling the stepwise movement of each structural element separately.

По второму варианту заявляемый гидропривод за счет объединения сдвоенных гидроцилиндров в отдельные группы и параллельного подключения штоковой и поршневой полостей каждой ступени раздвижности сдвоенных гидроцилиндров каждой группы к автономному гидрораспределителю позволяет управлять шаговым перемещением каждой группы элементов конструкции, объединенных по функциональному признаку между собой для выполнения технологического процесса в целом. According to the second option, the claimed hydraulic actuator due to the combination of twin hydraulic cylinders in separate groups and parallel connection of the rod and piston cavities of each step of sliding of the dual hydraulic cylinders of each group to an autonomous hydraulic distributor allows you to control the stepwise movement of each group of structural elements, united by a functional feature between themselves to perform the technological process in whole.

По третьему варианту заявляемый гидропривод за счет параллельного подключения штоковых и поршневых полостей одной из ступеней раздвижности каждого сдвоенного гидроцилиндра к автономному гидрораспределителю и подключения штоковых и поршневых полостей другой ступени раздвижности каждого сдвоенного гидроцилиндра к автономному гидрораспределителю позволяет управлять шаговым перемещением как одновременно всех элементов конструкции в соответствии с их функциональными признаками, так и отдельных элементов этой конструкции. According to the third option, the claimed hydraulic actuator due to the parallel connection of the rod and piston cavities of one of the sliding stages of each twin hydraulic cylinder to the autonomous valve and connecting the rod and piston cavities of the other sliding stage of each twin hydraulic cylinder to the independent hydraulic valve allows controlling the step movement as simultaneously of all structural elements in accordance with their functional features, as well as individual elements of this design.

Таким образом, все три варианта заявляемого изобретения благодаря предлагаемой компоновке элементов шагового гидропривода позволяют задавать шаг перемещения элементов конструкции в более широком диапазоне его значений, чем в прототипе, что, в свою очередь, дает возможность расширить область применения как в конструкциях общего машиностроения, так и в других отраслях народного хозяйства. Thus, all three variants of the claimed invention due to the proposed arrangement of the elements of the stepping hydraulic drive allow you to set the step of moving the structural elements in a wider range of its values than in the prototype, which, in turn, makes it possible to expand the scope of application both in the structures of general engineering and in other sectors of the economy.

Преимуществом первого варианта по сравнению с вторым и третьим вариантами является то, что за счет независимого шагового перемещения элементов конструкции достигается надежность работы гидропривода. The advantage of the first option compared to the second and third options is that due to the independent stepwise movement of the structural elements, the reliability of the hydraulic drive is achieved.

При втором и третьем вариантах достигается простота гидросхемы гидропривода и простота в обслуживании за счет уменьшения числа гидрораспределительной аппаратуры при достижении поставленной задачи - перемещение элементов конструкций с заданной точностью шага. In the second and third options, simplicity of the hydraulic circuit of the hydraulic actuator and ease of maintenance are achieved by reducing the number of hydraulic distribution equipment when the task is achieved - moving structural elements with a given step accuracy.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет достигнуть технический результат, который явным образом не следует из сведений об уровне техники, а поэтому оно имеет изобретательский уровень. Thus, the claimed invention allows to achieve a technical result that does not explicitly follow from information about the prior art, and therefore it has an inventive step.

На фиг. 1 изображена общая схема компоновки элементов шагового гидропривода поступательного движения, первый вариант; на фиг. 2 пример гидравлической схемы шагового гидропривода, первый вариант; на фиг. 3 - сдвоенный гидроцилиндр в разрезе; на фиг. 4 то же, что на фиг. 1, второй вариант; на фиг. 5 то же, что на фиг. 2, второй вариант; на фиг. 6 то же, что на фиг. 1, третий вариант; на фиг. 7 то же, что на фиг. 2, третий вариант; на фиг. 8 пример реализации заявляемого шагового гидропривода применительно к секции крепи с одним сдвоенным гидроцилиндром, входящей в состав очистного механизированного комплекса со струговой установкой. In FIG. 1 shows the general layout of the elements of the stepping hydraulic drive of translational motion, the first option; in FIG. 2 an example of a hydraulic circuit stepper hydraulic drive, the first option; in FIG. 3 - double hydraulic cylinder in the context; in FIG. 4 is the same as in FIG. 1, the second option; in FIG. 5 is the same as in FIG. 2, the second option; in FIG. 6 is the same as in FIG. 1, the third option; in FIG. 7 is the same as in FIG. 2, the third option; in FIG. 8 is an example of the implementation of the inventive step-by-step hydraulic actuator as applied to the lining section with one double hydraulic cylinder, which is part of a mechanized treatment complex with a plow installation.

В первом варианте шаговый гидропривод поступательного движения (фиг. 1, 2, 3), содержит источник гидравлической энергии 1, один или несколько гидроцилиндров 2, гидрораспределители 3 и 4, напорную 5 и сливную 6 магистрали. Количество гидроцилиндров 2 определяется в зависимости от количества перемещаемых объектов или элементов конструкции. Каждый гидроцилиндр 2 выполнен сдвоенным с соосно соединенными корпусами 7 и 8, разделенными перегородкой 9, с возможностью образования трех ступеней раздвижности 10, 11, 12. В корпусах 7 и 8 расположены поршни 13 и 14 первой 10 и второй 11 ступеней раздвижности со штоками 15 и 16. Причем кратность ходов поршней 13 и 14 первой 10 и второй 11 ступеней раздвижности гидроцилиндра 2 принята в диапазоне от 0,1 до 1,0, а третья ступень раздвижности 12 этого гидроцилиндра равна суммарной величине ходов поршней 13 и 14 первой 10 и второй 11 ступеней раздвижности. При этом, например, если за единицу принять ход поршня 14, то ход поршня 13 может быть меньше до десяти раз в зависимости от выполняемых технологических операций перемещаемым объектом и задаваемого шага его перемещения. При этом величина хода поршня 13 первой ступени раздвижности 10, величина хода поршня 14 второй ступени раздвижности 11 и величина третьей ступени раздвижности 12 соответствуют величине шага поступательного движения кинематически связанных между собой элементов конструкции для выполнения ими заданных технологических функций. При этом штоковая 17 и поршневая 18 полости первой ступени раздвижности 10 одного гидроцилиндра 2 или каждого из нескольких сдвоенных гидроцилиндров 2 подключены автономно к гидрораспределителю 3, который соединен с напорной 5 и сливной 6 магистралями. Штоковая 19 и поршневая 20 полости второй ступени раздвижности 11 упомянутых гидроцилиндров 2 также подключены автономно к гидрораспределителю 4, который, в свою очередь, соединен с напорной 5 и сливной 6 магистралями. Указанное подключение штоковых 17, 19 и поршневых 18, 20 полостей обеих ступеней раздвижности 10, 11 сдвоенных гидроцилиндров 2 обеспечивает поступательное движение элементов конструкции на шаг, соответствующий каждой из этих ступеней раздвижности, при включении соответственно гидрораспределителя 3 или 4. In the first embodiment, a stepping hydraulic drive of translational motion (Fig. 1, 2, 3), contains a source of hydraulic energy 1, one or more hydraulic cylinders 2, control valves 3 and 4, pressure 5 and drain 6 of the highway. The number of hydraulic cylinders 2 is determined depending on the number of moving objects or structural elements. Each hydraulic cylinder 2 is made double with coaxially connected bodies 7 and 8, separated by a partition 9, with the possibility of forming three stages of sliding 10, 11, 12. In the bodies 7 and 8 are the pistons 13 and 14 of the first 10 and second 11 stages of sliding with rods 15 and 16. Moreover, the multiplicity of the strokes of the pistons 13 and 14 of the first 10 and second 11 steps of the hydraulic cylinder 2 extension is adopted in the range from 0.1 to 1.0, and the third extension 12 of this hydraulic cylinder is equal to the total value of the piston strokes 13 and 14 of the first 10 and second 11 steps of sliding. At the same time, for example, if the piston stroke 14 is taken as the unit, then the piston stroke 13 can be less than ten times less, depending on the technological operations being performed by the moved object and the specified step of its movement. In this case, the magnitude of the piston stroke 13 of the first step of sliding 10, the magnitude of the stroke of the piston 14 of the second sliding level 11 and the size of the third step of sliding 12 correspond to the step size of the translational motion of kinematically interconnected structural elements to perform the specified technological functions. In this case, the rod 17 and piston 18 cavities of the first sliding stage 10 of one hydraulic cylinder 2 or of each of several dual hydraulic cylinders 2 are connected independently to the hydraulic distributor 3, which is connected to the pressure 5 and drain 6 highways. The rod 19 and piston 20 cavities of the second sliding stage 11 of the aforementioned hydraulic cylinders 2 are also independently connected to the hydraulic distributor 4, which, in turn, is connected to the pressure 5 and drain 6 highways. The indicated connection of the rod 17, 19 and piston 18, 20 cavities of both sliding stages 10, 11 of the double hydraulic cylinders 2 provides translational movement of structural elements by a step corresponding to each of these sliding stages, when the valve 3 or 4 is turned on, respectively.

Для перемещения элементов конструкции на шаг, равный суммарной величине ходов поршней 13 и 14 первой 10 и второй 11 ступеней раздвижности и соответствующий третьей ступени раздвижности 12, должны быть включены гидрораспределители 3 и 4. To move the structural elements by a step equal to the total amount of strokes of the pistons 13 and 14 of the first 10 and second 11 steps of sliding and corresponding to the third stage of sliding 12, control valves 3 and 4 must be included.

Для управления одним или несколькими сдвоенными гидроцилиндами 2 необходимо установить соответствующий гидрораспределитель 3 или 4 в соответствующую позицию "а" или "б", чтобы произвести выдвижение или вдвижение штоков 15 или 16. To control one or more twin hydraulic cylinders 2, it is necessary to install the corresponding valve 3 or 4 in the corresponding position "a" or "b" in order to extend or extend the rods 15 or 16.

Шаговый гидропривод работает следующим образом. Step hydraulic actuator operates as follows.

В исходном положении гидрораспределители 3 и 4 находятся в позиции "0", а штоки 15 и 16 первой 10 и второй 11 ступеней раздвижности 2 во вдвинутом положении. In the initial position, the control valves 3 and 4 are in position "0", and the rods 15 and 16 of the first 10 and second 11 steps of the sliding 2 in the retracted position.

Для обеспечения перемещения объекта или элемента конструкции на заданный шаг "l" необходимо установить гидрораспределитель 3 в позицию "а". Под давлением жидкости поршень 13 начинает перемещаться, выходя из корпуса 7, при этом усилие, развиваемое поршнем 13, передается на перемещаемый объект (на фиг. не показан). To ensure the movement of an object or structural element to a given step "l", it is necessary to install the control valve 3 in position "a". Under fluid pressure, the piston 13 begins to move, leaving the housing 7, while the force developed by the piston 13 is transmitted to the moving object (not shown in FIG.).

Перед перемещением объекта на следующий шаг "l" устанавливают гидрораспределитель 3 в позицию "б" и под давлением жидкости корпус 7, 8 сдвоенного гидроцилиндра 2 перемещается в направлении нахождения объекта на расстояние, равное шагу "l". Затем описанным способом перемещают объект вновь на второй и последующий шаг "l" до тех пор, пока не будет выбран полный ход поршня 14, величина которого равна "L" и соответствует суммарной величине заданного шага "l", т.е. полному шагу перемещения объекта. Before moving the object to the next step “l”, the control valve 3 is set to position “b” and, under the pressure of the liquid, the housing 7, 8 of the twin hydraulic cylinder 2 moves in the direction the object is located at a distance equal to the step “l”. Then, in the described manner, the object is moved again to the second and subsequent step “l” until the full stroke of the piston 14 is selected, the value of which is equal to “L” and corresponds to the total value of the given step “l”, i.e. the full step of moving the object.

По окончании перемещения объекта на расстояние, равное L n•l, где n число перемещений объекта, сдвоенный гидроцилиндр 2 переводят в положение, соответствующее исходному состоянию. Для чего гидрораспределитель 4 устанавливают в позицию "а" и под давлением жидкости поршень 14 входит в корпус 8 сдвоенного гидроцилиндра 2. At the end of the movement of the object at a distance equal to L n • l, where n is the number of movements of the object, the twin hydraulic cylinder 2 is transferred to the position corresponding to the initial state. Why the control valve 4 is installed in position "a" and under the pressure of the fluid the piston 14 enters the housing 8 of the twin hydraulic cylinder 2.

Чтобы осуществить перемещение второго и последующих объектов или кинематически связанных между собой элементов конструкции повторяют вышеописанные операции в аналогичной последовательности. To carry out the movement of the second and subsequent objects or kinematically interconnected structural elements, the above operations are repeated in a similar sequence.

В случае, когда необходимо произвести перемещение элементов конструкции сразу на полный шаг "L", выполняют вышеописанные операции, но начинают их с управления перемещением поршня 14 второй ступени раздвижности 11 с поэтапным вдвижением штока 15 в корпус 7 первой ступени раздвижности 10. In the case when it is necessary to move the structural elements immediately to the full step “L”, the above operations are performed, but they begin by controlling the movement of the piston 14 of the second extension stage 11 with the phased movement of the rod 15 into the housing 7 of the first extension stage 10.

Когда необходимо элементы конструкции переместить на расстояние, равное "L + l", выполняют вышеописанные операции по перемещению этих элементов вначале на расстояние "l", а затем на расстояние "L". When it is necessary to move structural elements by a distance equal to "L + l", the above operations are performed to move these elements first to a distance of "l" and then to a distance of "L".

Заявляемый шаговый гидропривод может быть использован в механизмах, в которых требуется дискретное передвижение кинематически связанных между собой элементов конструкций, например, в грузоподъемных механизмах, где требуется перемещение груза с промежуточным остановом, или в очистных механизированных комплексах, в которых требуется дискретное перемещение забойного конвейера, в механизированных крепях и др. The inventive step hydraulic actuator can be used in mechanisms that require discrete movement of kinematically connected structural elements, for example, in hoisting mechanisms where movement of the goods with an intermediate stop is required, or in mechanized sewage treatment plants that require discrete movement of the downhole conveyor, mechanized supports, etc.

Отличительной особенностью второго варианта шагового гидропривода, изображенного на фиг. 4, является то, что сдвоенные гидроцилиндры 2 объединены в группы таким образом, что штоковые 17, 19 и поршневые 18, 20 полости соответственно первой 10 и второй 11 ступеней раздвижности сдвоенных гидроцилиндров 2 каждой группы подключены параллельно соответственно к автономным гидрораспределителям 3 и 4 с возможностью поступательного движения элементов конструкций на заданный технологическим процессом шаг при включении гидрораспределителя 3 либо гидрораспределителя 4, либо обоих гидрораспределителей 3 и 4 (фиг. 3, 5). A distinctive feature of the second embodiment of the stepping hydraulic drive shown in FIG. 4, the dual hydraulic cylinders 2 are grouped in such a way that the rod 17, 19 and piston 18, 20 cavities, respectively, of the first 10 and second 11 sliding stages of the dual hydraulic cylinders 2 of each group are connected in parallel respectively to autonomous control valves 3 and 4 with the possibility of translational movement of structural elements at a given step in the process when the valve 3 or valve 4, or both valves 3 and 4 (Fig. 3, 5).

Указанное отличие позволяет управлять шаговым перемещением каждой группы элементов конструкции, объединенных по функциональному признаку между собой. This difference allows you to control the stepwise movement of each group of structural elements, united by a functional basis among themselves.

Принцип работы шагового гидропривода по второму варианту аналогичен первому, поскольку порядок выполнения действий для включения в работу группы сдвоенных гидроцилиндров 2 остается таким же, что и при включении в работу одного сдвоенного гидроцилиндра 2. При этом полностью достигается возможность поступательного шагового перемещения элементов конструкции для выполнения ими заданных технологических функций во всем технологическом процессе. The principle of operation of the stepper hydraulic drive according to the second variant is similar to the first, since the procedure for performing the steps to turn on the group of twin hydraulic cylinders 2 remains the same as when turning on the work of one twin hydraulic cylinder 2. In this case, the possibility of translational stepwise movement of the structural elements to fulfill them specified technological functions in the entire technological process.

Отличием третьего варианта шагового гидропривода, изображенного на фиг. 6, по отношению к первому варианту является то, что штоковая 17 и поршневая 18 полости одной из ступеней раздвижности, например, первой ступени раздвижности 10 каждого сдвоенного гидроцилиндра 2, подключены параллельно к автономному гидрораспределителю 3, а штоковая 19 и поршневая 20 полости другой ступени раздвижности, например, второй ступени раздвижности 11 каждого сдвоенного гидроцилиндра 2, подключены автономно к гидрораспределителю 4 с возможностью поступательного движения элементов конструкции на заданный технологическим процессом шаг при включении гидрораспределителя 3, либо гидрораспределителя 4, либо обоих гидрораспределителей 3 и 4 (фиг. 3, 7). The difference between the third embodiment of the stepper hydraulic drive shown in FIG. 6, with respect to the first embodiment, is that the rod 17 and piston 18 cavities of one of the extension stages, for example, the first extension stage 10 of each twin hydraulic cylinder 2, are connected in parallel to an autonomous valve 3, and the rod 19 and piston 20 cavities of another extension stage , for example, the second stage of the sliding 11 of each twin hydraulic cylinder 2, are connected independently to the valve 4 with the possibility of translational movement of structural elements at a given technological process step when you turn on the valve 3, or valve 4, or both valves 3 and 4 (Fig. 3, 7).

Указанное отличие третьего варианта обеспечивает управление шаговым перемещением как отдельных элементов конструкции, так и одновременно всех элементов конструкции в соответствии с функциональными признаками для выполнения технологического процесса. The specified difference of the third option provides control of the stepwise movement of both individual structural elements, and simultaneously all structural elements in accordance with the functional features for performing the process.

Принцип работы шагового гидропривода по третьему варианту аналогичен первому, так как полностью достигается возможность поступательного перемещения элементов конструкции независимо от конструктивных связей между ними. The principle of operation of the stepping hydraulic drive according to the third embodiment is similar to the first, since the possibility of translational movement of structural elements is achieved independently of the structural relationships between them.

Ниже рассмотрена работа заявляемого шагового гидропривода применительно к секции крепи с одним сдвоенным гидроцилиндром, входящей в состав очистного механизированного комплекса со струговой установкой, при этом шток 15 сдвоенного гидроцилиндра 2 кинематически соединен с исполнительным органом струга 21, а шток 16 с секцией крепи 22 (фиг. 3, 8). Below, the operation of the inventive stepwise hydraulic actuator is applied to the lining section with one double hydraulic cylinder, which is part of a mechanized treatment complex with a plow installation, while the rod 15 of the double hydraulic cylinder 2 is kinematically connected to the plow executive body 21, and the rod 16 to the lining section 22 (Fig. 3, 8).

Как известно, при работе струговой установки после снятия стружки угля необходимо передвинуть исполнительный орган струга 21 на величину вылета зубка. Чтобы осуществить такое перемещение поршень 13 первой ступени раздвижности 10 передвигают в корпусе 7 гидроцилиндра 2 на величину его хода, равную "l", которая соответствует величине вылета зубка исполнительного органа струга 21 и является его шагом перемещения. Затем перемещают корпус 7, 8 сдвоенного гидроцилиндра 2 в направлении исполнительного органа струга 21 вышеописанным способом на расстояние, равное шагу "l", т.е. на величину вылета зубка. As you know, during the operation of the plow installation, after removing the coal shavings, it is necessary to move the executive body of the plow 21 by the amount of tooth stick out. To carry out such a movement, the piston 13 of the first sliding stage 10 is moved in the housing 7 of the hydraulic cylinder 2 by its stroke value equal to "l", which corresponds to the take-off tooth of the actuator of the plow 21 and is its movement step. Then, the housing 7, 8 of the double hydraulic cylinder 2 is moved in the direction of the actuator of the plow 21 in the manner described above by a distance equal to the step "l", i.e. by the amount of tooth clipping.

После снятия второй стружки угля операции по перемещению исполнительного органа струга 21 с помощью заявляемого шагового гидропривода повторяют до тех пор, пока не будет выбран полный ход поршня 14 второй ступени раздвижности 11 гидроцилиндра 2. Далее подтягивают секцию крепи, предварительно сняв с нее распор, на расстояние "L", соответствующее величине полного хода поршня 14 второй ступени раздвижности 11. After removing the second coal shavings, the operations to move the executive body of the plow 21 using the inventive step hydraulic drive are repeated until the full stroke of the piston 14 of the second stage of sliding 11 of the hydraulic cylinder 2 is selected. Next, the lining section is pulled, having previously removed the spacer from it, to a distance "L" corresponding to the total stroke of the piston 14 of the second stage of the extension 11.

В зависимости от принятой технологии отработки угольных пластов с помощью механизированного комплекса может быть применена схема компоновки элементов шагового гидропривода по одному из предложенных вариантов. Depending on the adopted technology for mining coal seams using a mechanized complex, a layout scheme of the elements of a stepping hydraulic drive according to one of the proposed options can be applied.

Таким образом, заявляемый шаговый гидропривод во всех его вариантах прост в исполнении, обслуживании и обеспечивает перемещение элементов конструкции на шаг, заданный им режимом работы оборудования или машины в соответствии с технологическим процессом с одновременным обеспечением точности этих перемещений. Thus, the inventive step-by-step hydraulic actuator in all its variants is simple in execution, maintenance and provides the movement of structural elements to the step specified by the operating mode of the equipment or machine in accordance with the technological process while ensuring the accuracy of these movements.

Claims (3)

1. Шаговый гидропривод поступательного движения преимущественно кинематически связанных между собой элементов конструкции, включающий источник гидравлической энергии, один или несколько гидроцилиндров, подключенных через гидрораспределители к напорной и сливной магистралям, отличающийся тем, что каждый гидроцилиндр выполнен сдвоенным с соосно соединенными корпусами с возможностью образования трех ступеней раздвижности, причем кратность ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности сдвоенного гидроцилиндра принята в диапазоне 0,1 1,0, а третья ступень раздвижности упомянутого гидроцилиндра равна суммарной величине ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности этого гидроцилиндра, при этом величина хода поршня каждой ступени раздвижности соответствует величине шага поступательного движения элементов конструкции для выполнения ими заданных технологических функций, причем каждая ступень раздвижности одного сдвоенного гидроцилиндра или каждого из нескольких сдвоенных гидроцилиндров подключена автономно к гидрораспределителю с возможностью обеспечения поступательного движения элементов конструкции на соответствующий шаг при включении соответствующего гидрораспределителя. 1. Stepping hydraulic drive of translational motion of predominantly kinematically interconnected structural elements, including a source of hydraulic energy, one or more hydraulic cylinders connected via hydraulic distributors to pressure and drain lines, characterized in that each hydraulic cylinder is made double with coaxially connected bodies with the possibility of three stages sliding, and the multiplicity of strokes of the pistons of the first and second stages of the sliding of the double hydraulic cylinder is accepted in the range it is 0.1 1.0, and the third stage of the extension of the said hydraulic cylinder is equal to the total amount of piston strokes of the first and second stages of the extension of this hydraulic cylinder, while the piston stroke of each stage of the extension corresponds to the step size of the translational movement of the structural elements to perform the specified technological functions, and each sliding stage of one twin hydraulic cylinder or of each of several dual hydraulic cylinders is connected independently to the control valve with the possibility of providing the progressive movement of structural elements by the appropriate step when you turn on the appropriate valve. 2. Шаговый гидропривод поступательного движения преимущественно кинематически связанных между собой элементов конструкции, включающий источник гидравлической энергии, гидроцилиндры, подключенные через гидрораспределители к напорной и сливной магистралям, отличающийся тем, что каждый гидроцилиндр выполнен сдвоенным с соосно соединенными корпусами с возможностью образования трех ступеней раздвижности, причем кратность ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности сдвоенного гидроцилиндра принята в диапазоне 0,1 1,0, а третья ступень раздвижности упомянутого гидроцилиндра равна суммарной величине ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности этого гидроцилиндра, при этом величина хода поршня каждой ступени раздвижности соответствует величине шага поступательного движения элементов конструкции для выполнения ими заданных технологических функций, причем сдвоенные гидроцилиндры объединены в группы таким образом, что каждая ступень раздвижности сдвоенных гидроцилиндров каждой группы подключена параллельно к автономному гидрораспределителю с возможностью обеспечения поступательного движения элементов конструкции на соответствующий шаг при включении соответствующего гидрораспределителя. 2. Stepping hydraulic drive of translational motion of predominantly kinematically interconnected structural elements, including a source of hydraulic energy, hydraulic cylinders connected via hydraulic distributors to pressure and drain lines, characterized in that each hydraulic cylinder is made double with coaxially connected bodies with the possibility of forming three stages of sliding, and the multiplicity of strokes of the pistons of the first and second stages of sliding dual hydraulic cylinders is adopted in the range of 0.1 to 1.0, and the third the extension stump of the said hydraulic cylinder is equal to the total amount of piston strokes of the first and second extension stages of this hydraulic cylinder, while the piston stroke of each extension step corresponds to the step size of the translational movement of the structural elements to perform the specified technological functions, and the twin hydraulic cylinders are combined in groups so that each the sliding stage of the dual hydraulic cylinders of each group is connected in parallel to an autonomous valve with awn sustained structural elements corresponding to movement step when the corresponding control valve. 3. Шаговый гидропривод поступательного движения преимущественно кинематически связанных между собой элементов конструкции, включающий источник гидравлической энергии, гидроцилиндры, подключенные через гидрораспределители к напорной и сливной магистралям, отличающийся тем, что каждый гидроцилиндр выполнен сдвоенным с соосно соединенными корпусами с возможностью образования трех ступеней раздвижности, причем кратность ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности сдвоенного гидроцилиндра принята в диапазоне 0,1 1,0, а третья ступень раздвижности упомянутого гидроцилиндра равна суммарной величине ходов поршней первой и второй ступеней раздвижности этого гидроцилиндра, при этом величина хода поршня каждой ступени раздвижности соответствует величине шага поступательного движения элементов конструкции для выполнения ими заданных технологических функций, причем одна из ступеней раздвижности каждого сдвоенного гидроцилиндра подключена параллельно к автономному гидрораспределителю, а другая ступень раздвижности каждого сдвоенного гидроцилиндра подключена автономно к гидрораспределителю с возможностью обеспечения поступательного движения элементов конструкции на соответствующий шаг при включении соответствующего гидрораспределителя. 3. Stepping hydraulic drive of translational motion of predominantly kinematically interconnected structural elements, including a source of hydraulic energy, hydraulic cylinders connected via hydraulic distributors to pressure and drain lines, characterized in that each hydraulic cylinder is made double with coaxially connected bodies with the possibility of forming three stages of sliding, and the multiplicity of strokes of the pistons of the first and second stages of sliding dual hydraulic cylinders is adopted in the range of 0.1 to 1.0, and the third the extension stump of the said hydraulic cylinder is equal to the total amount of piston strokes of the first and second extension stages of this hydraulic cylinder, while the piston stroke of each extension step corresponds to the step size of the translational movement of the structural elements to perform the specified technological functions, and one of the extension steps of each twin hydraulic cylinder is connected in parallel to autonomous directional control valve, and the other sliding stage of each twin hydraulic cylinder is connected autonomously to the control valve with the ability to ensure the translational movement of structural elements to the appropriate step when the corresponding control valve is turned on.

Images