Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 Е 21 0 САНИЕ ИЗОБРЕТ авлев, В.Б.франке конструкро МинистерКазССР ание д Минтяжс.13 р 3 Сл С ниць ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 15.05.85. Бюл. Юф 18 (72) А.И.Зубарев, В.М.Бу Г,В.11 апорев, А.В.Яуклин (71) Центральное проектн торско-технологическое б ства цветной металлургии (53) 622.233.055.3(088.8 (56) 1. Машины и оборудо горных работ, ЦНИИ и ТЗИ маш СССР, 1982, Р 2-82-1 2. Анализ конструкции самоходныхбуровых агрегатов. ч. 11, фрунзе1974, с. 131 в 1, р. 16 (прототип).(54)(57) 11 АНИПУЛЯТОР, включающийрукоять, шарнирно закрепленную накронштейне, шарниры крепления гидроцилиндров перемещения рукояти и гидроцилиндров перемещения бурильноймашины с механизмом ее вращения, атакже гидравлическую систему, содержащую гидрораспределители, встроенные в гидроцилиндры замки, напорнуюи сливную магистрали и насос, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения обуривания забояпараллельными шпурами без мертвой зоны в стесненных условиях, манипулято ЯО 1155741 снабжен дополнительными гидрозамкамии двойным шарниром, который установлен между верхним концом рукояти имеханизмом вращения бурильной машины, причем гидроцилиндры перемещения рукояти и гидроцилиндры перемещения бурильной машины установлены спротивоположных сторон рукояти относительно ее продольной оси, в гидромагистрали, сообщающей поршневые полости гидроцилиндров перемещения бурильной машины со штоковыми полостями гидроцилиндров перемещения рукояти, установлены дополнительные гидрозамки, а отношение расстояний междуосями шарниров кронштейна и двойногошарнира равно отношению расстояниймежду осями шарниров крепления рукояти соответственно с кронштейном игидроцилиндрами перемещения рукояти,а также с двойным кронштейном и гидроцилиндрами перемещения бурильноймашины., и равно отношению расстояниямежду осями шарниров крепления гидроцилиндров поворота рукояти к кронштейну и к рукояти и расстояния между осями шарниров крепления гидроцилиндров перемещения бурильной машинык рукояти и двойному шарниру приэтом укаэанные отношения больше еди 1155741Изобретение относится к горнойпромышленности, в частности к манипуляторам бурильных установок.Известен манипулятор, включающий1 идросистему с напорной и сливной 5магистралями, гидрозамкам 1 и гидрораспределителями, рукоять, соединенную шарнирно внизу с поворотной опорой и вверху с кронштейном механизмавращения бурильной машины, гидроци Олиндры подъема и отклонения рукояти,а также подъема и отклонения бурильной машины 1 3Однако этот манипулятор имеетсложную конструкцию, так как сохране.15ние параллельности перемещения бурильной машины достигается механическимпараллелограммом, встроенным в рукоять.Наиболее близким к предлагаемому 2 Опо технической сущности и достигаемому результату является манипулятор,включающий рукоять, шарнирно закрепленную на кронштейне, шарниры крепления гидроцилиндров перемещения рукоя ти и гидроцилиндров перемещения бурильной машины с механизмом ее вращения, а также гидравлическую систему,содержащую гидрораспределитель,встроенные в гидроцилиндры замки, ЗОнапорную и сливную магистрали и насос 2 3Однако сохранение параллельностиперемещения бурильной машины осуществляется при помощи гидравлическойсвязи равных по размеру гидроцилиндров подъема и отклонения рукояти исоответствующих гидроцилиндров перемещения бурильной машины, за счетчего увеличены масса и габаритные 4 Оразмеры манипулятора, гидроприводимеет сложную систему напорных иобратных клапанов, Кроме того, дан -ный манипулятор не позволяет проводить бурение фронтальных параллельных 4 Юшпуров без мертвой зоны, что недопустимо для одноманипуляторных бурильныхустановок.Целью изобретения является обеспечение обуривания забоя параллельными у)шнурами без мертвой зоны в стесненныхусловиях.Поставленная цель достигается тем,что манипулятор, включающий рукоять,шарнирно закрепленную на кронштейне, ушарниры крепления гидроцилиндров перемещения рукояти и гидроцилиндровперемещения бурильной машины с механизмом ее вращения, а также гидравлическую систему, содержащую гидрораспределители, встроенные в гидроцилиндры замки, напорную и сливную магистрали и насос, снабжен дополнительными гидрозамками и двойным шарниром, который установлен между верхним концом рукояти и механизмом вращения бурильной машины, причем гидроцилиндры перемещения рукояти и гидроцилиндры перемещения бурильной машины установлены с противоположных сторон рукояти относительно ее продольной оси, в гидромагистрали, сообщающей поршневые полости гидроцилиндров перемещения бурильной машины со штоковыми полостями гидроцнлиндров перемещения рукояти установлены дополнительные гидрозамки, а отношение расстояний между осями шарниров кронштейна и двойного шарнира равно отношению расстояний между осями шарниров крепления рукояти соответственно с кронштейном и гидроцилиндрами перемещения рукояти, а также с двойным кронштейном и гидроцилиндрачи перемещения бурильной машины, и равно отношению расстояния между огями шарниров крепления гидроцилиндров поворота рукояти к кронштейну и к рукояти и расстояния между осями шарниров крепления гидроцилиндров перемещения бурильной машины к рукояти и двойному шарниру, при этом указанные отношения больше единицы.На фиг.1 изображен манипулятор в вертикальной плоскости, в положении с опущенной рукоятью и бурильной машиной, на фиг.2 - то же, с поднятой рукоятью и бурильной машиной.Манипулятор состоит из рукояти 1, закрепленной шарниром 2 к кронштейну 3, шарниром 4 к гидроцилиндру 5 перемещения рукояти в вертикальной плоскости и шарниром 6 к проушине 7 и штоку 8 гидроцилиндра 5.В передней части рукоять 1 соединена с горизонтальным шарниром 9 двойного шарнира 10, к торцу которого жестко прикреплен механизм вращения 11 бурильной машины 12. Проушина 13 рукояти 1 шарниром 14 соединена с гидроцилиндром 15 перемещения бурильной машины 12 в вертикальной плоскости. Гидроцилиндр 15 шарниром 16 соединен с горизонталь,ной проушиной двойного шарнира 10.з 11557Гидроцилиндры 5 и 15 установлен с противоположных сторон относительно продольной оси рукояти 1.Параметры гидроцилиндров 5 и 15 вычислены из соотношения равенства вытесненных объемов.Кроме того, штоковая полость гид.роцилиндра 5 через встроенный гидро- замок 17 сообщена с поршневой полостью гидроцилиндра 15 при помощи 1 О дополнительного гидрозамка 18 двустороннего действия, который через трубопроводы высокого давления 19-27, гидрораспределитель 28 управления совмещенным перемещением гидроцилиндрами 5 и 15 и гидрораспределитель 29 автономного управления гидроцилиндром 15, а также через трубопроводы 30 и 31 высокого давления сообщен с напорной магистралью при помощи на О соса 32 и через трубопроводы 33 и 34 - со сливом.При управлении одновременным перемещением гидроцилиндров 5 и 15 поршневая полость гидроцилиндра 5 может 25 быть соединена трубопроводом 30 от насоса 32 с гидрораспределителем 28, тогда штоковая полость гидроцилиндра 15 будет сообщена со сливом 33.При управлении перемещением гидроцилиндра 15 его штоковая полость может быть сообщена с трубопроводом 31 от насоса 32 с гидрораспределителем 29, тогда поршневая полость гидроцилиндра 15 через встроенный гидрозамок 35, трубопроводы 25 и 34 будет сообщена со сливом.Манипулятор горизонтальной плоскости работает аналогично.Работа манипулятора может осущестО вляться в двух режимах: бурение Фронтальных параллельных шпуров при автоматической параллелизации положения бурильной машины относительно первоначального шпура с управлением одним д гидрораспределителем совмещенным перемещением рукояти и бурильной машины, бурение с предварительным ориентированием бурильной машины на каждый шнур (оконтуривающие шпуры, бурение 5 О в борта, почву и кровлю выработки).При бурении параллельных шпуров необходимо автоматическое перемещение бурильной машины относительно первоначально выбранного направления. Это 55 достигается следующим образом, Гидро- цилиндры 5 и 15 управляются одним гидрораспределителем 28. При этом 41 4расстояние между шарнирами 2,4 и 6(т,е. схематично между точками 2,4,6)образуют в вертикальной плоскоститреугольник, стороны которого 2,4 и2,6 имеют постоянную длину, а сторона 4,6 будет меняться на величину Нхода гидроцилиндра 5 (этот треугольник на чертеже для наглядности заштрихован), Расстояния между центрами шарниров 9, 16 и 14 в пространстве образуют треугольник, подобныйтреугольнику 2, 4 и 6, в которомстороны 9,14 и 9,16 имеют постояннуюдлину, а сторона 14 и 16 будет меняться на величину Ь хода штока гидроцилиндра 15 (треугольник 9, 14, 16на чертеже также эаштрихован),При выдвинутом штоке 8 гидроцилиндра 5 шарнир 6 займет новое положение (фиг.2). Во время работы соблюдается условие подобия треугольников 2,4,6 и 9,14,16, при которомотношения сторон треугольников и ходов гидроцилиндров 5 и 15 большеединицы и равны между собой. Для этого штоковая полость гидроцилиндра 5сообщена с поршневой полостью гщроцилиндра 15,Для подъема бурильной машины 12масло от насоса 32 по трубопроводу30 через гидрораспределитель 28,трубопровод 20 и встроенньп гидрозамок 17 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 5. Вытесненноеиз штоковой полости этого гидроцилиндра масло через встроенньп гидрозамок 17, трубопровод 19, дополнительньп гидрозамок 18, трубопровод32 поступает в поршневую полостьгидроцилиндра 15. Вытесненное изштоковой полости гидроцилиндра 15масло через трубопровод 22 встроенного гидрозамка 18, трубопровод 21,гидрораспределцтель 28, трубопровод33 идет на слив. Под действием выдвигаемого штока гидроцилиндра 5шарнир 6 рукояти 1 перемещается относительно шарнира 2 против часовойстрелки и при полном выдвиженииштока займет положение, указанное нафиг.2. При этом рукоять 1 отклонитсяна угол с, шток гидроцилиндра 5выдвинется на величину хода Н, равную высоте цилиндра 5 (без учетадлины поршня).Вытесненное из штоковой полостигидроцилиндра 5 масло, направляющееся в поршневую полость гидроцилинд 1155741ра 15, переместит его поршень на длину хода Й, равную высоте гидроцилиндра 15 (беэ учета длины поршня).При полном выдвижении штока гидроцилиндра 15 шарнир 16 двойного 5 шарнира 10 отклонится на угол о по часовой стрелке, вместе с двойным шарниром 10 на этот же угол отклонится механизм вращения 11 и бурильная машина 12 (фиг.2).10Для опускания бурильной машины 12 масло от насоса 32 через трубопровод 30 переключением гидрораспределителя 28 подается в трубопровод 21, через дополнительный гидрозамок 18, трубопровод 22 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 15, а вытесненное из поршневой полости через трубопровод 23, дополнительный гидроэамок 18; трубопровод 19, встроенный гидрозамок 17 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 5. При этом бурильная машина 12 и рукоять 1 повернутся на одинаковый угол соответственно против часовой стрелки и по часовой стрелке, и при полном ходе Н и 11 бурильная машина 12 возвращается в исходное положение (фиг,1).Для работы во втором режиме производится установка бурильной машины 12 в исходное положение отдельно на каждый шнур. При неподвижной рукояти 1 масло под давлением подводится от насоса 32 переключением гидрораспределителя 29 либо к поршневой по лости гидроцилиндра 15, либо к его штоковой полости. При подаче масла в поршневую полость по трубопроводу 24, встроенному гидроэамку 35 и трубопроводу 26 поршень гидроцилиндра 15, перемещаясь, вытесняет из штоковой полости масла по трубопроводу 27, гидроэамку 35, трубопроводу 25 на слив но трубопроводу 34 через гидрораспределитель 29. При этом шарнир 16 войного шарнира 10 вместе с механизмом вращения 11 бурильной машины 12 отклоняется в направлении по часовой стрелке.Для поворота бурильной машины 12 и механизма вращения 11 против часовой стрелки масло от насоса 32 по трубопроводу 31 через гидрораспределитель 29, по трубопроводу 25, гидро- заику и трубопроводу 27 подается в штоковую полость гидроцилиндра 15, а из его поршневой полости под действием поршня масло через трубопровод 26, гидроэамок 35, трубопровод 24, гидрораспределитель 29 и трубопровод 34 поступает на слив. Использование данной конструкции позволяет уменьшить массу манипулятора, обеспечить автоматическую параллелизацию бурильной машины при бурении фронтальных шпуров без мертвой эоны. Кроме того, уменьшены габаритные размеры манипулятора, что являеТся важным фактором при создании малогабаритных самоходных бурильных установок.155741И ф Ж 155 01 ИИПИ Заказ ЗОЬ 7/29 Тираж 482 ПодписиФилиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,