Устройство для выполнения набрызгбетонных работ

р ф М 1, 4ГОСУДАРС 1 ВЕННО СООЗ СОВЕТСКИХСО 1 ИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е ПАТЕНТСР Р) ЕДОМС ВО СС ОСПАТЕНТ ССС ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 2 1) 483505 /03 й механики АН КухаревСП В.Баинов Л,усачеССС 986. ГП ЕУС егп "Я теп;Ье о хоботов. СДЕ 7.еГ, 1985,АБТОРС;.О/1 У СИДЕТЕ,ПБСТ(57) Использоване: для сооружения горнь,х выработок. Сущность изобре 1 ения; прикрепленная к базовой машине 1 телескопическая стрела (ТС) 2 снабжена размещенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на противополокных от Ы 1789711 А 1 5 Е 2 1 В 1 1 / 1 0й о 4 ЮМ идроцилиндров(,ГЦ) подьема 3 и поьорота 4 стороне ТС 2 под углом, равным угл, наКЛОНа ПОСЛЕДНИХ, ДВУМЯ ДОПОЛНИТЕЛЬг 1 ЛЧИ Ц 5 и 6 ориентирования На конце ТС 2 шарнирно закреплен манипулятор 7 с пап ра вл я о щей .цта и гой 8 и в ра ща тел ем 24 сопла 10. Закрепленная на ТС 2 при помощи врэщателя 24 и крестово-шарнирной 1 уты 25 напрэвляОщая штанга 8 оснащена механ 1 змом 9 возвратно поступательнОГО пере - мощения согЛэ 10. Поргсневые ; штоковые пс; ости ГЦ 3 и 4 соединен, соответственноПООШ 1;,.ВЫИ И Ц -ОКОВЫ;,11, гОЛ-ОСТЯМ Д 1. полнТельнох5 и 6 Ориентирования, а с гидрссис темой - посредством делителей 22 и 23 потока рабочей жидкости. Такое конст. руктивное выполнение гидравлической схемь: позволяет расширить зону обработки поверхности горнсй выработки 6 одного устачова базовой машины 1 и повысить эффективность процесса наб ызбетонирования. 3 ил,Изобретение относится к горному делуи может быть использовано при сооружениигорных выработок. Известно устройство для возведения набрызгбетонной крепи, включающее набрызгбетонную машину, бетоновод, манипулятор с соплом для набрызга бетонной смеси на стенки выработки, монорельс, взаимодействующий с манипулятором посредством подвижной тележки. Манипулятор снабжен дополнительными соплами и выполнен в виде изогнутого трубопровода, повторяющего контур закрепляемой выработки, В период работы манипулятор совершает плоско-параллельное движение вдоль обрабатываемой поверхности, а выбрасываемая из системы сопел бетонная смесь покрывает свод выработки, образуя временную набрызгбетонную крепь, Недостаток указанного устройства заключается в снижении качества возводимого покрытия в выработках, имеющих дефекты (например, вывалы породы) по контуру, особенно, проходимых буровзрывным способом, Это обьясняется невозможностью ориентации набрызгбетонной струи оптимальным образом относительно обрабатываемой поверхности, При этом существенно возрастают потери исходной смеси в виде отскока и нарушается равномерность слоя наносимого материала, Кроме того, при наращивании (передвижке) монорельса необходимо использовать ручной труд.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее базовую машину нэ колесном шасси, с телескопической стрелой, снабженной гидроцилиндрами подьема и поворота, манипулятор, шарнирно закрепленный на конце стрелы, гидроцилиндры его ориентирования, вращатель сопла и сопло, закрепленное на конце манипулятора и гидросистему, Устройство- прототип характеризуется сложностью ручного ориентирования манипулятора, удерживающего сопло, относительно поверхности выработки, вследствие чего ухудшается качество крепи и возрастают потери исходной смеси в виде отскока Кроме того, недостатком устройства является ограни- ценная зона обработки (набрызга) с одной установки машины, вызванная конструктивными особенностями устройства и необходимостью специального контроля за процессом нанесения бетона.Цель изобретения - повышение эффективности процесса набрызгбетонирования зэ счет автоматического ориентирования направляющей штанги с соплом и расшире 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния зоны обработки с одной установки машины.Поставленная цель достигается тем, что телескопическая стрела снабжена двумя дополнительными гидроцилиндрами, а направляющая штанга манипулятора оснащена механизмом возвратно-поступательного перемещения сопла, при этом дополнительные гидроцилиндры размещены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на противоположной от гидроцилиндров подъема и поворота стороне стрелы под углом, равным углу наклона последних, причем поршневые и штоковые полости гидро- цилиндров подъема и поворота стрелы соединены с поршневыми и штоковыми полостями дополнительных гидроцилиндров, а с гидросистемой посредством делителей потока рабочей жидкости, при этом направляющая штанга манипулятора соединена со стрелой посредством вращателя и крестовошарнирной муфты, Выполнение заявляемого решения с новой совокупностью отличительных признаков, за счет автоматической ориентации сопла по нормали к поверхности выработки и возвратно-поступательного перемещения по направляющей штанге, обеспечивает повышение эффективности процесса набрызгбетонирования и расширение зоны обработки с одной установки машины.На фиг, 1 изображено заявляемое устройство общий вид; на фиг, 2 - то же, вид,сверху; на фиг, 3 - принципиальная схема гидросистемы ориентирования,Устройство состоит из базовой машины 1, на которой шарнирно установлена телескопическая стрела 2, удерживаемая гидро- цилиндрами подъема 3 и поворота 4 и несущая гидроцилиндры ориентирования 5 и б; со стрелой 2 посредством универсального шарнира соединен манипулятор 7, включающий направляющую штангу 8, с установленным на ней механизмом возвратно-поступательного перемещения 9 и подвижным соплом 10, соединенным с набрызгбетонной машиной (условно не показаннойой), бетон оводом 11, а та кже трубопроводов 12 - 21, соединяющих гидро- цилиндры З-б с гидросистемой базовой машины посредством делителей потока 22 и 23. Направляющая штанга 8 манипулятора 7 соединяется со стрелой 2 с помощью вращателя 24 и универсального шарнира 25, и управляется гидроцилиндрами ориентирования 5 и б (фиг, 3). Вращатель 24 представляет собой, например, приводимый гидромотором червячный редуктор, на валу которого соосно с ним закреплена направляющая штанга 8, Универсальный шарнир25 имеет две степени свободы и представляет собой, например, крестово-шарнирную муфту или шарнлр Кардана-Гука,Устройство работает следующим образом,Базовая машина 1 устанавливается по оси выработки, телескопической стрелой 2, с помощью гидравлически обьединенных в два блока гидроцилиндров 3, 5 и 4, 6 устанавливают манипулятор 7 вместе со штангой 8 и соплом 10 в исходную точку начала набрызгбетонных работ, так, чтобы расстояние между соплом 10 и поверхностью бетокируемой выработки было оптимальным, чго может быпгь осуществлено с помощью известных конструкций датчиков расстояния, В процессе установки направляющей ц;танги 8 в исходное положение рабочая жидкость из золотников гидросистемы по трубопроводам 12 и 13 через делители потока 22 и 23 и трубопроводы 14, 15, 16 и 17 поступает в поршневые полости гидроцилиндров управления 3, 4 и ориентирования 5, 6 направляющей штанги 8, благодаря чему осуществляется ее автоматическая ориентация параллельно оси выработки и бетонируемой поверхности. Рабочая жидкость из штоковых полостей гидроцилиндрсв 3, 5 и 4, 6 возвращается в гидросистему по трубопроводам 18, 19, 20 и 21. При изменении направления движения направляющел штанги 8 на противоположное, рабочая жидкость протекает в обратном направлении. При выдвижении штока гидроцилиндра 3 стрела 2 поднимается вверх на угол а, при этом одновременно автоматически выдвигается шток гидроцилиндра 5, который поворачивает направляющую штангу 8 манипулятора 7 в универсальном шарнире 25 нэ то же угол й, сохраняя первоначально заданную ориентацию направляющей штанги 8 в вертикальной плоскости УОЕ (фиг, 3), Выдвижение штока гидроцилиндра 4 (фиг. 2 и 3) приводит к повороту стрелы 2 вправо на угол й 1, при этом одновременно автоматически выдвигается шток гидроцилиндра 6, который поворачивает направляющую штангу 8 манипулятора 7 влево нэ тот ке угол аобеспечивая тем самым ее ориентацию в горизонтальной плоскости ХОУ. При одновременной подаче рабочей жидкости в поршневые полости выдвигаются штоки гидооцилиндров 3, 5 и 4, 6 и происходит поворот стрелы 2 в вертикальной плоскости "вверх" ив горизонтальной плоскости "вправо", а направляющей штанги 8 в противоположном направлении (" вниз" и "влево"), благодаря чему положение направляющей штанги 8 останется парал лельным первоначальному. Ориентация сопла 10 по нормали к поверхности бетонирования выполняется автоматически с помощью манипулятора 7, кинематически связанного с гидроцилиндрами ориентации. Приготовленная в набрызгмашине смесь по бетоноводу 11 подается к соплу 10, которое по мере нанесения покрытия перемещается возвратно-поступательно вдоль направляющей штанги 8 механизмом 8. Ориентация сопла 10 по нормали к поверхности бетонирования вдоль выработки выполняется автоматически с помощью манипулятора 7, управляемого гидроцилиндрами 3, 4, 5, 6, а по периметру выработки - с помощью враьцателя 24, после чего с помощью механизма возвратно-поступательного перемещения 9 сопло 10 перемегцается вдоль направляющей штанги 8, обеспечивая нанесение кэбрызгбетонно ГО покрытия нэ всю длину кэпрзвляющей штанги 8. При достижении соп .Ом 10 конечных положений кэ направляющей штанге 8 происходит изменение положения нэправляющел штэнги 8 Относительно периметра бетонируемой поверхности выработки и изменение направления перемещения сопла 10 по направляющей штанга 8 на противо положное. Направляющая штанга 8 ь сравнении с ачалогичными функциональными узлами прототипа может быть выполнена в 1,5-2,5 раза более длинной (в том же сечении), т.к, несет на себе только сопло, чем в значительной степени расширяется зона обработки, выполняемая с одной установки машины. Кроме того. в сравнении с прототипом заявляемое устролство позволяет обеспечить автоматическую ориентацию направляющей штанги по оси выработки, а сопла - по нормали к бетонлруемой поверхности, чем обеспечивается оптимальный угол встречи струи с поверхностью. Положительным эффектом этого является повышение экономичности процесса (зэ счет уменьшения отскока), а также улучшение качества крепи, за счет сохранения трамбую- щего эффекта и равномерности нанесения смеси на поверхность горной выработки. кроме того, расширяется зона обработки поверхности выработки с одной установки машины. Устройство для вьПолнения нэбрыз бетонных работ, включающее базовую машину с установленной на ней телескопической стрелой с гидроцилиндрами подъема и поворота, шарнирно закрепленньй нэ конце стрелы манипулятор с гидроцилиндрэми 5 10 15 20 2530 35 40 45 50 55 Формула изобретенияориентирования сопла, установленного при помощи вращателя на направляющей штанге, а также гидросистему, соединенную с гидроцилиндрами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности 5 процесса набрызгбетонирования за счет автоматического ориентирования направляющей штанги с соплом и расширения зоны обработки с одной установки машины, телескопическая стрела снабжена дву мя дополнительными гидроцилиндрами ориентирования, а направляющая штанга манипулятора оснащена механизмом возвратно-поступательного перемещения сопла, при этом дополнительные гидро цилиндры ориентирования размещены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на противоположной от гидроцилиндров подъема и поворота стороне стрелы, под углом, равным углу наклона последних, причем поршневые и штоковые полости гидро- цилиндров подъема и поворота стрелы соединены с соответствующими поршневыми и штоковыми полостями дополнительных гидроцилиндров ориентирования, а с гидросистемой - посредством делителей потока рабочей жидкости, при этом направляющая штанга манипулятора соединена со стрелой посредством вращателя и крестовошарнирной муфты.1789711 7 Вф ГГ М,ОВСОВ/7 Составитель В,КухарТехред М,Моргентал ектор И,Муска актор изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 338 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5