Устройство для управления проходческим щитом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1 А 16 ЕСПУБЛИК 21 О 9/06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ из поК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский горный институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1559174, кл. Е 21 О 9/06, 13,05.88,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОХОДЧЕСКИМ ЩИТОМ(57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - повышение точности управления направлениемдвижения проходческого щита (П Щ) по трассе проходки за счет пропорционального перераспределения рабочей жидкости междувыходными каналами (К) блока управленияпри увеличенном ходе золотников, Для этого блок управления выполнен в виде корпуса 14 с входным 15 и выходными 16 К. Входной К 15 сообщен с гидрораспределителем реверса. Выходные К 16 гидравлически соединены с соответствующими гидромагистралями. В корпусе 14 равномерно по окружности установлены золотники 17, Каждый золотник 17 для перекрытия входного 15 и соответствующего выходного К 16 выполнен по меньшей мере с одним пазом 24 переменного сечения для образования с корпусом 14 дросселирующего К 15, расширяющегося в сторону выходного К 16, Площадь проходного сечения каждого дроселирующего К 25 определяется по заданной формуле, При необходимости поворота ПЩ, например, вн рукоять 22 устанавливается в положение, казанное на чертеже. С помощью упора 21 изменяется наклон упорной шайбы 23. При этом происходит смещение золотников 17 и изменение проходных сечений дросселирующего К 25. 3 ил.22Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для управления проходческими щитами.Цель изобретения - повышение точности управления направлением движенияпроходческого щита по трассе проходки за счет пропорционального перераспределения рабочей жидкости между выходными каналами блока управления при увеличенном ходе золотников.На фиг,1 изображено устройство для управления проходческим.щитом(гидравлическая схема); на фиг,2 - блок управления, продольный разрез; на фиг.3 - золотник спазомВ составе проходческого щита имеетсянасосная станция 1, содержащая контрольно-предохранительную аппаратуру в виде предохранительного клапана 2 и манометра3. Поршневые полости щитовых гидродомкратов 4 .гидролиниями 5 соединены между собой в группы; в данном примере - в четыре группы, каждая из которых гидромагистралями 6 через блок 7 управления и гидрораспределитель 8 реверса могут быть соединены с напорной магистралью 9 насосной станции 1 и через сливную магистраль 10 и блок 1.1 очистки рабочей жидкости - с баком 12 для рабочей жидкости. Штоковыеполости гидродомкратов 4 могут быть соединены через тидрораспределитель 8 реверса с напорной 9 и сливной 10 магистралями. Гидрораспределители 13 включения гидродомкратов 4 установлены вгидралиниях 5, соединяющих поршневую полость. соответствующего гидродомкрата 4 с гидромагистралью 6.Блок 7 управления выполнен в виде корпуса 14 с входным 15 и выходными 16 каналами, при этом .входной канал 15 блока управления сообщен с гидрорасп.ределителем 8 реверса, а его выходные каналы 16 гидравлически соединены с соответствующими гидромагистралями 6, В корпусе 14равномерно по окружности, центр которой расположен на продольной оси симметрии корпуса 14, установлены с возможностью перемещения золотники 17 для перекрытия входного 15 и соответствующего выходного16 каналов, Каждый золотник 17 посредством пружины 18 подпружинен относительно корпуса 14, при этом количество и порядок расположения золотников 17 в корпусе 14 соответствует количеству и порядку расположения групп гидродомкратов 4 (в данном примере выполнения - четыре золотника 17 и четыре группы гидродомкратов 4).Приспособление для управления перемещением. золотников 17 в корпусе 14,мо жет быть выполнено в виде установленного с возможностью поворота вокруг продольной оси симметрии корпуса 14 диска 19 со сферической пятой 20, на котором диаметрально закреплены упор 21 и рукоять 22 управления. Упорная шайба 23 расположена на пяте 20 диска 19 и установлена с возможностью взаимодействия с одной стороны с золотниками 17 блока 7 управления, а с другой - с упором 21.На поверхности каждого золотника 17 блока 7 управления имеется по меньшей мере один паз 24 переменного сечения, расширяющийся в сторону выходного канала 16 и образующий с корпусом 14 дроссельный канал 25, Паз 24 переменного сечения выполнен определенной формы и площадь проходного сечения дроссельного канала 25 при каждом -м положении золотника 17 в корпусе 14 определяется по формуле 10 15 20 25 Вмакс кь .30 35 40 45 50 55 где Я - площадь проходного сечения дроссельного канала 25 при 1-м положении золотника 17;Ямакс - максимальная площадь проходного сечения дроссельного канала 25;К - коэффициент пропорциональности; Ь - смещение золотника 17 относительно положения, при котором площадь проходного сечения дроссельного канала 25 максимальна.При больших расходах рабочей жидкости через блок 7 управления целесообразно на золотниках выполнять несколько пазов 24 переменного сечения, располагая их попарно симметрично относительно осей золотников 17,Устройство для управления проходческим щитом работает следующим образом.Включают насосную станцию 1, рукоятку гидрораспределителя 8 реверса устанавливают в позицию подачи рабочей жидкости в блок 1 управления. При необходимости поворота щита, например, вниз рукоять 22 устанавливают в положение, показанное на фиг,2. С помощью упора 21 изменяют наклон упорной шайбы 23, при этом происходит смещение золотников 17 и изменение проходных сечений дроссельных каналов 25. Пазы 24, расположенные на золотниках 11, позволяют плавно и точно отрегулировать проходные сечения дроссельных каналов 25, а следовательно, давление и расход рабочей жидкости, поступающей в группы щитовых гидродомкратов 4. При небольших углах поворота щита расход жидкости через дроссельные каналы изменяется незначиЬмакс5;К 1; +1 45 тельно и зависит от разности хода щитовыхдомкратов в противоположно расположенных группах, поэтому каждый паэ 24 переменного сечения для точного управленияподачей жидкости в гидродомкраты 4 должен быть такой формы, чтобы обеспечитьлинейную зависимость перепада давленияЬ р на дроссельном канале 25 от перемещения . золотника 17:Ьр=а+Ь, 10где а, Ь - коэффициенты.Известно, что расход рабочей жидкостиО, площадь проходного сечения 5 и перепаддавления Л р на дросселе связаны следующей зависимостью; 15О = гп Я Ър,где в - коэффициент, учитывающий характер потока и плотность рабочей жидкости,ТогдаО О 20Я -вБйр та.Ь Огде Змакс =, -- максимальная площадь 30лт УЬпроходного сечения дроссельного канала;К = -- коэффициент пропорциональаЬ ности.Следовательно, для обеспечения линейной зависимости подачи жидкости от перемещения золотника 17 в направлении, при котором уменьшается проходное сечение дроссельного канала 25, необходимо, чтобы площадь проходного сечения дроссельного 40 канала 25 уменьшалась обратно пропорционально квадратному корню иэ перемещения золотника 17 относительно положения,соответствующего максимального проходному сечению дроссельного канала 25, Левая и правая группы гидродомкратов 4 дросселируются одинаково, дросселирование потока жидкости в верхнюю группу гидродомкратов 4 уменьшается, а в нижнюю - увеличивается, При одинаковой нагрузке на всех группах гидродомкратов 4 штоки вер-хней группы выдвигаются быстрее, чем штоки остальных групп гидродомкратов 4, щит разворачивается вниз,Формула изобретения Устройство для управления проходческим щитом по авт,св, М 1559174, о т л и ч. аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления направлением движения проходческого щита по трассе проходки за счет пропорционального перераспределения рабочей жидкости между выходными каналами блока управления при увеличенном ходе золотников, каждый золотник для перекрытия входного и соответствующего выходного каналов выполнен по меньшей мере с одним пазом переменного сечения для образования с корпусом дросселирующего канала, расширяющегося в сторону выходного канала, при этом площадь проходного сечения каждого дросселирующего канала определяется по формуле где 51 - площадь проходного сечения дросселирующего канала при -м положении золотника;)макс максимальная площадь проходного сечения дросселирующего канала;К - коэффициент пропорциональности;- смещение золотника относительного положения, при котором площадь проходного сечения дросселирующего канала максимальна.1638311Составитель Д.Бильская Редактор М.Петрова Техред М. Моргентал Корректор С.Шекмар акаэ 909 Тираж 290 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5Г 1 роиэводственно-издательский комбинат "Патен", г, ужгород, ул,Гагарина, 101