Угольный струг

ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Ордена Октябрьской Революциии ордена Трудовогс Красного Знамениинститут горного дела им, А.А.Скочинского(53) 622.232.75(088.8) вторское свидетельство СССРкл. Е 21 С 27/32, 1967. орское свидетельство СССР кл. Е 21 С 27/32, 1981УГОЛЬНЫЙ СТРУГ, включакци подвижными резцовыми голо диненными со штоками гидр цилиндров, гидроэатворы, установленные в корпусе соосно с гидроцилиндрами резцовых головок с возможностьювзаимодействия с их поршнями, гидроаккумуляторы и тяговую цепь, закрепленную на корпусе посредством гидродомкратов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструк."ции схемы управления и повышения надежности, в поршне каждого гидроцилиндра резцовых головок выполненысоосные сообщающиеся между собой цилиндрические полости разного диаметра, при этом шток относительно поршняустановлен подвижно в осевом направлении и размещен в цилиндрическойполости меньшего диаметра, а полость Ебольшего диаметра сообщена с гидроаккумулятором и гидродомкратом тяговойцепи.Изобретение относится к средстваммеханизации очистных работ в угольнойпромышленности и предназначено дляиспользования в качестве исполнительного органа струговых установок.Известен угольный струг, состоящий из корпуса, подвижных резцовыхголовок, гидроцилиндров резцовыхголовок, гидроакуммуляторов,сообщенных с гидроцилиндрами резцовых голо вок, и гидрозатворов 11,Недостатком этого угольного стругаявляется частный выход из строя гидросистемы при заклинивании струга вугольном массиве.Наиболее близким "техняческимрешением к изобретению являетсяугольный струг, состоящий из корйусас подвижными резцовыми головками,соединенными с ним гидроцилиндрамигидрозатворов, установленных в корпусе соосно с гидроцилиндрами резцовых головок с возможностью взаимодействия с их поршнями, гидроаккумуляторов и тяговой цепи, соединеннойс корпусом гидроцилиндрами, штоковые дполости которых сообщены с гидрозатворами и поршневыми полостями гидроцилиндров резцовых головок, последовательно сообщенными преобразователя-,ми давления и обратными клапанами 21 .,Недостатком известного угольногоструга является сложность конструкции воледствие применения специальныхустройств - преобраэователей давления, приводящая в конечном итоге кснижению эксплуатационной надежности угольного струга.Целью изобретения является упрощение конструкции схемы управленияи повышение надежности,Поставленная цель достигаетсятем, что в угольном струге, включающем корпус с подвижными резцовыми го"ловками, соединенными со штокамигидроцилиндров, гидрозатворы, установленные в корпусе соосно,о гидроцилиндрами резцовых головок с возможностью взаимодействия с их поршнями,гидроаккумуляторы и .тяговую цепь,закрепленную на корпусе посредствомгидродомкратов, в поршне каждогогидроцилиндра резцовых головок выполнены соосные сообщающиеся междусобой цилиндрические полости разного.диаметра, при этом шток относительно поршня установлен подвижнов осевом направлении и размещен вцилиндрической полости меньшего диаметра, а полость большего диаметрассобщена с гидроаккумулятором и гидродомкратом тяговой цепи,На чертеже представлена конструкция угольного стругаУгольный струг состоит из корпуса 1, подвижных резцовцх головок , 65 2 соединенных со штоками 3, гидро- цилиндров резцовых головок 4 с порш- нями 5, выполненными с сообщающимися между собой цилиндрическими полостями б и 7 различного диаметра, снабженными выпускными окнами 8 и 9, впускнымн каналами 10, гидродомкратов 11 тяговой цепи, кштокам 12 которых присоединена тяговая цепь 13, гидроаккумуляторов 14, расходные отверстия которых сообщены посредством трубопровода 15 и 16 с поршневыми полостями 17 гидроцилиндров резцовых головок 4 (с цилиндрическими полостями б большого диаметра поршней 5), гидрозатворов 18, включенных в трубопроводы 19, сообщающие поршневые полости 17 со штоковыми полостями 20 гидродомкратов 11, обратных клапанов 21, включенных в трубопроводы 16, и обратных клапанов 22, включенных в трубопроводы 23, сообща- ющие поршневые полости 17 со штоковыми полостями 20 гидродомкратов 11.Штоки 3 резцовых головок 2 расположены в цилиндрических полостях 7 малого диаметра поршней 5, Гидро- затворы 18 оостоят из корпусов, плунжеров 24 и пружин 25. Штоки 3 резцовых головок 2 и плунжеры 24 снабжены скалками 26 и 27, выходящими.через уплотнительные узлы из расположенных соосно гидроцилиндров резцовых головок 4 и гидрозатворов 18Угольный струг работает следующим образом.При внедрении резцовой головки 2 в угольный массив скорость ее перемещения в направлении резания резко падает, происходит некоторое снижение скорости перемещения корпуса 1 струга и вследствие этого - относительное смещение жестко закрепленного иа корпусе 1 гидроцилиндра резцовых головок 4; и следовательно, поршня5 и штока 3 резцовой головкй, расположенНОго в цилщ 1 дрической полости 7 малого диаметра поршня 5. При "этом давление рабочей жидкости в поршневой полости 17 гидроцилиндра резцовыя головок 4 и в цилиндрических полостях 6 и 7 поршня 5 определяется площадью торцовой поверхности штока 3 и силой сопротивления резанию на резцовой головке 2, возникакщей при внедрении ее в угольный массив, Поршень 5 занимает крайнее правое положение в поршневой полости гидроци" линдра резцовых головок 4, так как площадь рабочей поверхности поршня 5 со стороны цилиндрической полости 6 большого диаметра превосходит площадь рабочей поверхности поршня со стороны цилиндрической полости 7 малого диаметра 7. Относительное смещение поршня 5 и штока 3 сопровожда-.ется увеличением давления рабочей жидкости в пориневой полости 17 и в цилиндрических полостях б и 7 поршней с одновременным поступлениемрабочей жидкости по трубопроводу 23через выпускное окно 9 и,обратныйклапан 22 в штоковую полость 20 гид" родомкрата 11, Для обеспечения этого соотношение между площадями торцевой поверхности штока 3 и рабочей 10 поверхностью поршня гидродомкрата11 выбирается исходя иэ условия52 =0,20,4 (б - площадь торцовой поверхности штока 315 - пло щадь рабочей поверхности поршня гидродомкрата 11). В этом случае давление рабочей жидкости в гидроцилиндре резцовой головки 4 (при относительных смещениях поршня 5 и штока3) равно или несколько больие давления рабочей яидкости в гидродомкрате 11.После того, как в результате продолжакщегося смещения поршня 5 и штока 3 рабочая жидкость, находящаяся в цилиндрической полости 7, полностью вытесняется в цилиндрическую полость 6 и далее в итоковую полость 20 гидродомкрата 11, начинается совместное смещение поршня 5 и итока 3 от- З 0носительно корпуса гидроцилиндра резцовых головок 4. В этот момент давление рабочей жидкости в поршневой полости 17 и в цилиндрической полости б резко уменьшается, так как оно оп- )5 ределяется полной площадью рабочей поверхности поршня 5, а не только площадью торцовой поверхности штока .3, и силой сопротивления резанию на резцовой головке 2. 40При последуквем совместном смещении поршня 5 и штока 3 выпускное окно 9 и впускной канал 10 перекры- . ваются, а выпускное окно 8 открывается, давление рабочей жидкости в . 45 поршневой полости 17 и в цилиндрической полости б увеличивается (в соответствии с увеличением сопротивлениярезанию на внедрякщейся в угольный массив разцовой.головке 2) с одновременным поступлением рабочейжидкости по трубопроводу 15 через выпускное окно 8 в гидроаккумулятор 14.При достижении давлением рабочей жидкости в поршневой полости 17 и в цилиндрической полости б некоторой установленной величины, соответствуюаей срабатыванию (открытию) гидрозатвора 18, скалка 26 штока 3 воздействует на скалку 27 плунжера 60 24 и смещает его, преодолевая сопротивление пружины 25 и открывая гидро- затвор 18. После открытия гидрозатвора давление рабочей жидкости в поршневой полости 17, в цилиндричес кой полости 6 и в гидроаккумуляторе 14 резко увеличивается вследствие поступления в них по трубопроводу 19 части рабочей жидкости иэ штоковой полости 20 гидродомкрата 11. Это происходит потому,что давление рабочей жидкос-и в штОковой полости 20 в 2,5-5 раз (при равных плошадях рабочих поверхностей 5 поршня гидроцилиндра резцовых головок 4 и поршня гидродомкрата 11) превосходит давление рабочей жидкости в поршневой полости 17 и в цилиндрической полости 6.При поступлении рабочей жидкости из штоковой полости 20 гидродомкрата 11 в поршневую полость 17 гидро" цилиндра резцовых головок 4, в цилиндрическую полость б пориня 5 и в гидроаикумулятор 14 скорость перемещения корпуса 1 резко падает (возможно до нуля), а тяговое усилие, развиваемое электродвигателями привода струга, передается непосредственно.на резцовую головку 2, чем и обеспечивается более эФФективное разрушение угольного массива, так как полной величины. тягового усилия достаточно для преодоления весьма больших сопротивлений на резцовой головке от сил резания, возникаяцих, например, при клинении струга в угольном массиве.После преодоления сопротивления (после скола препятствия) реэцовая головка 2 со штоком 3 под действием давления рабочей жидкости на поршень 5 и шток 3 перемещается в направлении резания. При этом скалка 26 отходит от скалки 27. Пружина 25 перемещает плунт;ер 24 в исходное положение. Гидрозатвор 18 закрыва.ется и перекрывает трубопровод 19.При последующем смещении поршня 5 в направлении резания выпускное окно 8 перекрывается, а выпускное окно 9 и впускной канал 10 открываются (в момент, когда поршень 5 занимает крайнее правое положение), С этого момента часть рабочей жидкости из гидроаккумулятора 14.по трубопроводу 16 через обратный клапан 21 и впускной канал 10 поступает в цилиндрическую полость б и пошневую полость 17, что препятствует резкому уменьшению давления рабочей жидкости в указанных полостях и обеспечивает последукщее перемещение резцовой головки 2 со штоком 3 в направлении резания.После того, как поршень 5 занимает крайнее правое положение, а шток 3 с резцовой головкой 2 продолжает перемещаться в направлении резания, рабочая жидкость, поступакщая иэ гид.роаккумулятора 14, заполняет цилиндрическую полость 7 поршня 5. СледоватЕльно, при перемещении поршня 5 иЗаказ 9777/33 Тираж 603 Подпис ное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5ФИлиал ППП .Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 резцовой головки 2 со штоком 3 в направлении резания после скола пренятствия гидросистема струга принимает исходное положение. В дальнейшем рабочий процесс повторяется в изложенной. последовательности. 5Таким .образом, конструкция угольного струга исключает необходимость.применения в его составе преобразователей давления, т.е. обеспечиваетупрощение конструкции, и следовательно, повышение надежности угольного струга, сохраняя приэтом Йго возможность болееэффективного разрушения угля,