RU2135775C1 - Dual-flow hydraulic drive system in self-propelled powered support - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: system can be used in control arrangement of self-propelled hydraulically-operated support in coal mines and other mining industry enterprises. Dual-flow hydraulic drive system has pumping unit with electric motor, safety and non-return valves, pumps which are connected by hydraulic lines with hydraulic control units which actuate power operating members, hydraulic control units cooperating with frame and movable carriages. Hydraulic control units by means of hydraulic locks are connected with rod spaces of hydraulic posts. Inlets of units of non-return valves are connected in parallel with pressure hydraulic lines of propelling hydraulic motors. Combined outlets are connected with hydraulic control units, hydraulic stop units and pressure inlet of servo-operated hydraulic control unit of cable winding hydraulic motor. Servo-operated hydraulic control units of propelling motors and of cable winding hydraulic motor are electrically interlocked. Application of aforesaid arrangement of hydraulic drive system allows for higher safety of operation in mines. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в средствах управления самоходными гидрофицированными крепями в шахтах угольной и горнодобывающей промышленности. The invention relates to the field of mining and can be used in controls self-propelled hydroficated supports in the mines of the coal and mining industries.

Известна передвижная механизированная крепь для поддержания кровли в подземных выработках, включающая опорную раму, установленную на гусеницах (см. описание к патенту N 1450755 E 21 D 23/00), в которой воспринимаемые гусеницами нагрузки передаются непосредственно рамой. Known mobile mechanized support for supporting the roof in underground workings, including a support frame mounted on tracks (see the description of patent N 1450755 E 21 D 23/00), in which the loads perceived by the tracks are transmitted directly by the frame.

Недостатком этой крепи являются большие силы трения, возникающие при скольжении рамы по гусеницам при передвижке, ведущие к активному износу последних и требующие повышения вращательного момента на приводе гусеничного хода. The disadvantage of this lining is the large friction forces that occur when the frame slides along the tracks when moving, leading to active wear of the latter and requiring an increase in the torque on the track drive.

Известна двухпоточная система механизированной (самоходной) крепи, включающая насосную установку с предохранительными и обратными клапанами, электродвигателем, двумя головными и одним подпиточным насосами, соединенными линиями с гидроблоками, питающими исполнительные органы (см. книгу Хорин В. Н. "Расчет и конструирование механизированных крепей", М., "Недра", 1988, с. 139 - 141, рис. 53) - принято за прототип. A two-flow system of mechanized (self-propelled) lining is known, including a pumping unit with safety and non-return valves, an electric motor, two head and one make-up pumps, connected by lines with hydraulic units supplying executive bodies (see the book Khorin V. N. "Calculation and design of mechanized roof supports ", M.," Nedra ", 1988, pp. 139 - 141, Fig. 53) - taken as a prototype.

Недостатком указанной системы гидропривода является отсутствие дистанционного управления гусеничным ходом механизированной крепи. The disadvantage of this hydraulic drive system is the lack of remote control caterpillar running mechanized lining.

Для безопасности ведения работ в шахтных стесненных условиях самоходные механизированные крепи требуют дистанционного электрического или радиоуправления. For the safety of work in cramped mine conditions, self-propelled mechanized roof supports require remote electrical or radio control.

Следовательно, известная система гидропривода не универсальна и не позволяет более полно использовать ее возможности по управлению, что снижает область их применения. Therefore, the known hydraulic drive system is not universal and does not allow more full use of its control capabilities, which reduces the scope of their application.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что двухпоточная система гидропривода самоходной механизированной крепи снабжена гидропатронами, взаимодействующими с рамой и подвижными тележками и соединенными через обратные клапаны посредством гидрозамка со штоковыми полостями гидростоек. Кроме того, она снабжена гидромоторами и блоками обратных клапанов, входа которых подсоединены параллельно с напорными гидролиниями гидромоторов хода, а объединенные выходы с гидропатронами, гидростопорами и напорным подводом управляемого распределителя гидромотора намотки кабеля, причем управляемые распределители хода и гидромотора намотки кабеля электрически сблокированы. The essence of the claimed invention lies in the fact that the two-line hydraulic drive system of the self-propelled mechanized lining is equipped with hydropartridges interacting with the frame and movable trolleys and connected through check valves with a hydraulic lock to the rod cavities of the hydraulic struts. In addition, it is equipped with hydraulic motors and check valve blocks, the inlets of which are connected in parallel with the pressure hydraulic lines of the stroke motors, and the combined outputs with hydraulic cartridges, hydraulic brackets and the pressure supply of the controlled distributor of the cable winding hydraulic motor, and the controlled distributors of the cable and the cable winding hydromotor are electrically blocked.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым результатом заключается в следующем: взаимодействие гидропатронов с рамой и подвижными тележками автоматически обеспечивает ликвидацию контакта катков подвижных тележек с гусеницами при распоре крепи; соединение гидропатронов со штоковыми полостями гидростоек, снабжение системы гидропривода самоходной крепи блоками обратных клапанов, электрическая сблокировка управляемых распределителей хода и гидромотора намотки кабеля позволяет заменить ручное управление гусеничным ходом на автоматическое. A causal relationship between the totality of the essential features of the claimed invention and the achieved result is as follows: the interaction of the hydropatrons with the frame and the movable carts automatically eliminates the contact of the rollers of the movable carts with the caterpillars when supporting the lining; the connection of the hydraulic cartridges with the rod cavities of the hydraulic struts, the supply of the self-propelled hydraulic support system with check valve blocks, the electrical interlocking of the controlled travel distributors and the cable winding motor allows you to replace the manual caterpillar control with automatic.

Технический результат предложенного решения выражается в следующем: а) повышается надежность и долговечность крепи при ее работе путем восприятия условий распора жесткой рамой и гусеницами; б) снижается удельное давление на почвы; в) обеспечивается автоматическое передвижение крепи. The technical result of the proposed solution is expressed in the following: a) increases the reliability and durability of the lining during its operation by perceiving the conditions of expansion with a rigid frame and tracks; b) the specific pressure on the soil is reduced; c) automatic movement of the lining is provided.

На чертеже представлена принципиальная схема гидропривода самоходной механизированной крепи. Двухпоточная система гидропривода состоит из двигателя 1, насосов 2 и 3, каждый питающий свою группу управляемых распределителей 4, 5, 6 и 7, 8. Питание напорного подвода 9 управляемого распределителя 10, гидропатронов 11, 12, 13, 14 и гидростопоров 15, 16 обеспечивается автоматически от объединенного выхода 17 блока обратных клапанов 18, 19, исполнительные органы 20 - 27, представляющие собой гидростойки 20, 21, 22, 23, гидромоторы хода 24, 25, гидромотор намотки кабеля 26, гидроцилиндр 27 соответственно подключены через свои управляемые распределители 4, 5, 6, 7, 10 с напорными трубопроводами 30, 31. Для стабильной и надежной работы двухпоточная система гидропривода снабжена обратными клапанами 32, 33, предохранительными гидроклапанами 34, 35, гидродросселем 36 и фильтрами 37, 38. Все элементы гидросистемы соединены соответствующими гидролиниями 39 - 58 между собой и гидробаком 59. The drawing shows a schematic diagram of a hydraulic drive self-propelled mechanized lining. The dual-flow hydraulic drive system consists of engine 1, pumps 2 and 3, each supplying its own group of controlled valves 4, 5, 6 and 7, 8. Power supply for pressure supply 9 of controlled valve 10, hydraulic cartridges 11, 12, 13, 14 and hydraulic stops 15, 16 it is provided automatically from the combined output 17 of the check valve block 18, 19, actuators 20 - 27, which are hydraulic racks 20, 21, 22, 23, hydraulic motors 24, 25, cable winding hydraulic motor 26, hydraulic cylinder 27 are respectively connected through their controlled distributors 4 , 5, 6, 7, 10 s head bubbled conduits 30, 31. For stable and reliable operation of hydraulic drive system is provided with a double-flow check valves 32, 33, safety hydraulic valves 34, 35, throttle valve 36 and filters 37, 38. All components of hydraulic system are connected to the respective hydraulic lines 39 - 58 between itself and the hydraulic tank 59.

Система гидропривода работает следующим образом. The hydraulic drive system operates as follows.

При включении двигателя 1 насосы 2 и 3 начнут направлять рабочую жидкость к соответствующим напорным трубопроводам 28 и 29. Управляемые распределители 4, 5, 6, 7, 8 находятся в нейтральном положении. Рабочая жидкость от насосов 2 и 3 направляется соответственно по напорным трубопроводам 28 и 29 через управляемые распределители 4, 5, 6 и 7, 8 к сливным трубопроводам 30 и 31 и, пройдя фильтры 37 и 38, сливается в гидробак 59. When engine 1 is turned on, pumps 2 and 3 will begin to direct the working fluid to the corresponding pressure pipelines 28 and 29. The control valves 4, 5, 6, 7, 8 are in the neutral position. The working fluid from the pumps 2 and 3 is directed, respectively, through the pressure pipelines 28 and 29 through the controlled distributors 4, 5, 6 and 7, 8 to the drain pipelines 30 and 31 and, having passed the filters 37 and 38, is discharged into the hydraulic tank 59.

При включении любого управляемого распределителя в зависимости от положения его золотника рабочая жидкость поступает из напорного трубопровода по соответствующим каналам гидролиний в одну из полостей исполнительных органов, а из другой - происходит ее слив. When any controlled distributor is turned on, depending on the position of its spool, the working fluid flows from the pressure pipe through the corresponding channels of the hydraulic lines to one of the cavities of the actuators, and from the other it is drained.

Например, при включении управляемого распределителя 5 его золотник переместится из исходной позиции вправо, рабочая жидкость направляется из напорного трубопровода 28 по гидролиниям 41 и 45 в поршневые полости передних гидростоек 20, 21, а из штоковых полостей их происходит ее вытеснение по гидролиниям 56, 42 и сливному трубопроводу 30 через фильтр 37 в гидробак 59. При включении управляемого распределителя 8 его золотник тоже переместится из исходной позиции вправо, рабочая жидкость направляется из напористого трубопровода по гидролиниям 47 и 57 в поршневые полости задних гидростоек 22 - 23, а из штоковых полостей их происходит вытеснение по гидролиниям 58, 48 и сливному трубопроводу 31 через фильтр 38 в гидробак 59. Так как верхняк самоходной механизированной крепи посредством четырех гидростоек 20, 21, 22, 23 кинематически связан с ее рамой, а подвижные тележки с катками тоже кинематически связаны с рамой посредством четырех гидропатронов 11, 12, 13, 14, то при подаче рабочей жидкости в поршневые полости гидростоек 20, 21, 22, 23 происходит распор крепи, при этом за счет усилий распора из полостей гидропатронов 11, 12, 13, 14 через обратные клапаны 32 и 33 рабочая жидкость одновременно будет вытесняться по гидролиниям 51, 52, 53, 54 совместно со сливом из штоковых полостей через гидрозамки этих гидростоек в гидробак 59, обеспечивая ликвидацию контакта катков подвижных тележек с гусеницами. For example, when the controlled distributor 5 is turned on, its spool will move from the right position to the right, the working fluid is directed from the pressure pipe 28 through the hydraulic lines 41 and 45 to the piston cavities of the front hydraulic struts 20, 21, and from the rod cavities it is displaced through the hydraulic lines 56, 42 and drain pipe 30 through filter 37 to hydraulic tank 59. When the controlled valve 8 is turned on, its spool also moves to its right from the starting position, the working fluid is directed from the pressure pipe through hydraulic lines 47 and 57 to the pylon cavities of the rear hydraulic struts 22–23, and from the rod cavities they are displaced through the hydraulic lines 58, 48 and the drain pipe 31 through the filter 38 to the hydraulic tank 59. Since the top of the self-propelled mechanized roof support is kinematically connected with four hydraulic struts 20, 21, 22, 23 with its frame, and moving carts with rollers are also kinematically connected to the frame by means of four hydropartridges 11, 12, 13, 14, then when the working fluid is supplied to the piston cavities of the hydraulic struts 20, 21, 22, 23, the spacer is supported, while due to the pressure from hydropath cavities 11, 12, 13, 14 through the check valves 32 and 33, the working fluid will be simultaneously displaced along the hydraulic lines 51, 52, 53, 54 together with the drain from the rod cavities through the hydraulic locks of these hydraulic struts to the hydraulic tank 59, ensuring the elimination of the contact of the rollers of the moving bogies with the tracks .

Для перемещения крепи сначала необходимо произвести сокращение гидростоек 20, 21, 22, 23 путем подачи рабочей жидкости в их штоковые полости посредством управляемых распределителей 5 и 8, когда их золотники перемещены из исходной позиции влево. Рабочая жидкость направляется из напорных трубопроводов 28 и 29 по гидролиниям 42, 56 и 48, 58 в штоковые полости гидростоек 20, 21, 22, 23, при этом вытеснение ее из поршневых полостей будет происходить через открывшиеся гидрозамки этих гидростоек по гидролиниям 55, 41 и 57, 47 по сливным трубопроводам 30, 31, через фильтры 38, 37 в гидробак 59. To move the lining, it is first necessary to reduce the hydraulic struts 20, 21, 22, 23 by supplying the working fluid to their rod cavities by means of controlled distributors 5 and 8, when their spools are moved from the initial position to the left. The working fluid is directed from the pressure pipelines 28 and 29 along the hydraulic lines 42, 56 and 48, 58 to the rod cavities of the hydraulic struts 20, 21, 22, 23, while it will be displaced from the piston cavities through the opened hydraulic locks of these hydraulic struts along the hydraulic lines 55, 41 and 57, 47 through drain pipelines 30, 31, through filters 38, 37 into the hydraulic tank 59.

Для непосредственного передвижения механизированной крепи необходимо одновременно произвести включение управляемых распределителей 6, 7, и, когда их золотники переместятся из исходной позиции, например, вправо, рабочая жидкость по напорным трубопроводам 28 и 29 направляется соответственно по гидролиниям 43 и 46 к напорным входам гидромоторов 24 и 25. Так как система гидропривода самоходной механизированной крепи снабжена блоками обратных клапанов 18 и 19, входы которых подсоединены параллельно к напорным гидролиниям 43, 44 и 45, 46 гидромоторов хода 24 и 25, а объединенные выходы их 17 с гидропатронами 11, 12, 13, 14, гидростопорами 15, 16 и напорным подводом 9 управляемого распределителя 10 гидромотором намотки кабеля 26, то автоматически поток рабочей жидкости поступает от объединенного выхода 17 -блока обратных клапанов 18 и 19 одновременно: к гидропатронам 11, 12, 13, 14, которые обеспечат контакт катков подвижных тележек с гусеницами, приподнимут раму с гусениц на величину хода гидропатронов; к гидростопорам 15, 16, которые обеспечат расположение хода крепи; к напорному подводу 9 управляемого распределителя 10, который электрически сблокирован с управляемыми распределителями 6 и 7; что позволяет автоматически обеспечить синхронное управление операциями гидромоторов хода 24, 25 и гидромотора намотки кабеля 26. Так как момент страгивания гидромоторов хода близок к максимальному, то гидропатроны и гидростопоры осуществляют свои функции до того момента, пока крепь начнет передвигаться, поскольку для их срабатывания требуются значительно меньшее давление, чем для пуска гидромоторов хода. For the direct movement of the powered lining, it is necessary to simultaneously activate the controlled distributors 6, 7, and when their spools move from the initial position, for example, to the right, the working fluid is sent through pressure lines 28 and 29 through hydraulic lines 43 and 46, respectively, to the pressure inputs of hydraulic motors 24 and 25. Since the hydraulic drive system of the self-propelled mechanized lining is equipped with check valve blocks 18 and 19, the inputs of which are connected in parallel to the pressure hydraulic lines 43, 44 and 45, 46 of the hydraulic motors a 24 and 25, and their combined outputs 17 with hydropartridges 11, 12, 13, 14, hydrostocks 15, 16 and pressure supply 9 of the controlled distributor 10 by cable winding motor 26, then the working fluid flow automatically comes from the combined output of the 17-block check valves 18 and 19 at the same time: to the hydropartridges 11, 12, 13, 14, which will provide the contact of the rollers of the moving carts with the tracks, they will lift the frame from the tracks by the amount of travel of the hydropartridges; to the hydraulic supports 15, 16, which will provide the location of the course of the lining; to the pressure inlet 9 of the controlled valve 10, which is electrically interlocked with the controlled valves 6 and 7; that allows you to automatically provide synchronous control of the operation of the stroke motors 24, 25 and the cable winding motor 26. Since the moment of moving the stroke motors is close to maximum, the hydropartridges and hydrostocks carry out their functions until the lining starts to move, since their operation requires significantly lower pressure than for starting stroke motors.

Таким образом, снабжение гидропривода самоходной механизированной крепи блоками обратных клапанов, подсоединенных параллельно с напорными гидролиниями гидромоторов хода, и электрической блокировкой управляемых распределителей хода и гидромотора намотки кабеля позволяет обеспечить ее автоматическое передвижение. Thus, the supply of a hydraulic drive of self-propelled mechanized lining with check valve blocks connected in parallel with the pressure hydraulic lines of the stroke motors, and the electrical blocking of the controlled travel distributors and the cable winding motor allows for its automatic movement.

Для осуществления обратного хода механизированной крепью необходимо на управляемых распределителях 6 и 7 произвести реверсивное их включение. To carry out a reverse stroke with mechanized support, it is necessary to reverse switch them on on controlled distributors 6 and 7.

Claims (1)

Двухпоточная система гидропривода самоходной механизированной крепи, содержащая насосную установку с электродвигателем, предохранительными и обратными клапанами, насосами, соединенными линиями с гидроблоками, питающими исполнительные органы, отличающаяся тем, что она снабжена гидропатронами, взаимодействующими с рамой и подвижными тележками, причем гидропатроны через обратные клапаны посредством гидрозамков соединены со штоковыми полостями гидростоек, кроме того, она снабжена гидромоторами и блоками обратных клапанов, входы которых подсоединены параллельно с напорными гидролиниями гидромоторов хода, а объединенные выходы - с гидропатронами, гидростопорами и напорным подводом управляемого распределителя гидромотором намотки кабеля, причем управляемые распределители хода и гидромотора намотки кабеля электрически сблокированы. A dual-line hydraulic drive system for self-propelled mechanized lining, comprising a pumping unit with an electric motor, safety and non-return valves, pumps connected by lines with hydroblocks supplying executive bodies, characterized in that it is equipped with hydropartridges interacting with the frame and movable trolleys, and hydropartridges through check valves by hydraulic locks are connected to the rod cavities of the hydraulic struts, in addition, it is equipped with hydraulic motors and check valve blocks, the inputs of which s connected in parallel with the hydraulic pressure line speed, and the combined outputs - to gidropatronami, gidrostoporami and supply pressurized hydraulic motor operated valve cable winding, wherein the controllable valves and stroke motor winding cable electrically interlocked.