Крепеукладчик

АНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51 21 0 13/04 Гееударетвеиимв квмит СССР делам иэввретеиий(71) Заявитель РЕПЕУКЛАДЧИК Изобретение относится к крепеукладчикам, предназначенным для возведения крепи (обделки) при сооружении тоннелей.Известен крепеукладчик, включающий вращаюшийся рычажный манипулятор с силовым гидроцилиндром, насос, установленный на неврашаюшейся части и коллектор, закрепленный на центральном валу, через который рабочая жидкость от насоса подается к силовому цилиндру 1.Недостатками коллектора, который использован в данном крепеукладчике, являются громоздкость, относительно большие габариты в радиальном и осевом направлениях, что накладывает ограничения на количество каналов (и, следовательно, на количество силовых гидроцилиндров, устанавливаемых на вращающейся части), а также сложность и недостаточная надежность. Кроме того, недостатком указанного крепеукладчика является необходимость в специальном противовесе.Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому результату является крепеукладчик, включаюший кольцевой манипулятор с гидрозахватом и В Е К ОО Ю Р и АФ "йц 4 Ф:; Ц1:, :;"., е д2механизмом врашения и гидравлический привод, имеюший гидроцилиндры, которые установлены на манипуляторе, насос с двигателем, гидробак и гидромагистрали 2.Недостаток известного крепеукладчиказаключается в том, что подача рабочей жидкости от насоса, установленного на неподвижной части, к гидроцилиндрам на вращающемся манипуляторе, осуществляется с помощью высоконапорных рукавов, свободно о провисающих между вращающейся и невращающейся частями крепеукладчика. Это вызывает простои в работе вследствие частых обрывов рукавов и так же обуславливает помехи, создаваемые рукавами при установке секций крепи. Кроме того, уровень механизации этим крепеукладчиком невелик, например не механизированы осевая доводка и захват блоков, что связано с их стремлением к ограничению количества рукавов.Цель изобретения - повышение уровня 20 механизации и надежности крепеукладчика.Поставленная цель достигается тем, чтонасос с двигателем и гидробак смонтированы на манипуляторе диаметрально относительно гидрозахвата, при этом гидробак выпол 934030нен с внутренней полостью в форме телавращения, геометрическая ось которого параллельна оси вращения манипулятора, иснабжен сапуном, выполненным в виде полой оси, которая совпадает с геометрической осью гидробака и установлена в немс возможностью вращения, причем один конец полой оси выведен за пределы гидробака для сообщения с атмосферой, а другойснабжен патрубком, сопряженным с осьюпод прямым углом, и контргрузом для удержания патрубка в вертикальном положениипри вращении манипулятора,На фиг. 1 изображен крепеукладчик, общий вид со стороны забоя; на фиг. 2разрез А - А на фиг. 1.Крепеукладчик конструктивно выполненследующим образом,На невращающейся части крепеукладчика - каркасе 1 закреплены катки 2, накоторых установлен вращающийся манипулятор 3. Механизм 4 вращения манипулятора размещен на каркасе 1, а его выходная звездочка находится в зацеплении сцевочным колесом 5, жестко связанным сманипулятором 3. На вращающемся манипуляторе закреплены также гидробак 6, насос 7 с электродвигателем 8, силовые гидроцилйндры 9 радиального перемещения элементов крепи 10 с направляющими колонками 11, предназначенными для разгрузкисиловых гидроцилиндров от изгибающих моментов, и с траверсой 12, соединяющей штоки гидроцилиндров 9. На траверсе закреплены силовые гидроцилиндры осевого перемещения 13 и гидрозахвата 14 элементакрепи.С целью уравновешивания элемента крепи, насос 7 с электродвигателем 8 расположены на манипуляторе 3 диаметрально гидрозахвату 14 (и элементу крепи 10), т, е.использованы в качестве противовеса. Наманипуляторе 3 закреплены гидромагистрали (на чертеже не показан), электро- игидроапаратура управления электродвигателями, насосами, гидроцилиндрами. Для питания электродвигателей 8 и управленияэлектрогидравлическими золотниками имеется кабель (на чертеже не показан), соединяющий невращающийся каркас 1 с вращающимся манипулятором 3. Кабель укладывается в желоб на манипуляторе при помощи известного устройства.Гидробак 6 имеет внутреннюю полость,выполненную в форме цилиндра (или другого тела вращения), и неподвижно закреплен на вращающемся манипуляторе 3 такимобразом, что геометрическая ось 15 его внутренней полости параллельна оси вращенияМ манипулятора. Внутренняя полость гидробака разделена перфорированной перегородкой 16 на две камеры: камеру 7 всасывания и камеру 18 слива и отстоя маслаот пены: В камере 17 всасывания по геометрической оси гидробака 15 размещена полая ось 19 сапуна, установленная с возможностью вращения в подшипниках 20 внутри гидробака. Один конец полой оси 19 выходит наружу за пределы гидробака и снабжен воздухофильтром 21, а другой ее конец внутри бака соединен с патрубком 22, у которого торец 23 открыт и находится .в воздушном пространстве гидро- бака, возвышаясь над уровнем масла (рабочей жидкости) 24 в гидробаке. С патрубком 22 непосредственно (или через пустотелую ось 19) жестко соединен контргруз 25, предназначенный для удержания патрубка 22 в вертикальном положении.15 Крепеукладчик работает следующим образом.В исходном положении траверса 12 сгидрозахватом 14 и силовым гидроцилиндром 13 осевого перемещения находятся в нижнем положении. Элементы крепи 1 О по рольгангу (не показан) подают под гидро- захват 14. При выдвижении штоков силовых гидроцилиндров 9 гидрозахват 14 опускается вовнутрь корытообразного элемента крепи О. Плунжеры гидрозахвата 13, выд вигаясь, входят в отверстия элемента крепи,Затем включают механизм 4 вращения манипулятора, и элемент крепи 10 поворачивают на необходимый угол.При выдвижении штоков силовых гидроцилиндров 9 радиального перемещения элемент крепи 10 подается к контуру выработки, а силовой гидроцилиндр 13 осевого перемещения прижимает его к ранее уложенному кольцу крепи (обделки). Уложенный элемент крепи 10 крепят к кольцу крепи, посз 5 ле чего плунжеры гидрозахвата втягивают.После втягивания штоков силовых гидро- цилиндров 9 и 13 радиального и осевого перемещения манипулятор поворачивают в исходное положение и цикл повторяется.Кнопочное управление механизмов вращения манипулятора силовыми гидроцилиндрами радиального и осевого перемещения элементов крепи и гидрозахватом осуществляется с стационарного пульта управления (не показан), установленного на кар касе крепеукладчика, или с переносного пульта управления, находящегося в безопасной зоне вблизи места монтажа крепи.При вращении манипулятора 3 вместес ним вращается и гидробак 6, неподвижно закрепленный на манипуляторе. Под воздействием контргруза 25 полая ось 19 сапуна вращается в подшипниках 20 и патрубок 22 удерживается всегда в вертикальном положении. Сапун сообщает воздушное пространство внутри гидробака (над уровнем 24 рабочей жидкости) с атмосферой, поддерживает постоянное давление воздуха в баке, равное атмосферному, независимо от положения вращающегося манипулятора и степени выдвижения штоков силовых гидроцилиндров, и предотвращает вытекание рабочей жидкости из гидробака при изменении ее уровня 24 в процессе работы.Выполнение гидравлического привода манипулятора автономным и размещение его на манипуляторе позволяют исключить переход гидромагистралей с невращающейся части крепеукладчика на манипулятор. Это упрощает конструкцию крепеукладчика, повышает его надежность, создает возможность увеличить число силовых гидроцилиндров и этим повысить уровень механизации операций по возведению крепи и производительность труда.Расположение насоса, двигателя и гидробака диаметрально гидрозахвату (и элементу крепи) позволяет использовать их в качестве противовеса и улучшает компоновку. Выполнение гидробака с внутренней полостью в форме тела вращения, определенная ориентация гидробака по отношению к манипулятору и применение сапуна с полой поворотной осью, выведенной наружу и соединенной с патрубком, позволяют обес- печить надежное сообщение воздушного пространства в гидробаке с атмосферой, обеспечивает нормальную работу силовых гидроцилиндров в различных режимах, исключает утечку масла из гидробака при вращении манипулятора.В результате снижения простоев производительность крепеукладчика увеличивается на 10 О/О, повысится также уровень механизации вследствие добавления силовых гидроцилиндров осевого перемещения и гидро- захвата элементов крепи, а также улучшится управление крепеукладчиком, что должно обеспечить повышение производительности возведения крепи еще на 5/о, Суммарное повышение производительности составит 15%, Поскольку возведение крепи является сдерживающим процессом при сооружении тоннеля скорость проходки может быть увеличена также на 150/О. Исходя из этого, годовой экономический эффект от внедрения одного крепеукладчика составит 75 тыс. рублей.Формула изобретенияКрепеукладчик, включающий кольцевойманипулятор с гидрозахватом и механйзмомвращения и гидравлический привод, имеющий гидроцилиндры, которые установленына манипуляторе, насос с двигателем, гидробак и гидромагистрали, отличающийся тем,что, с целью повышения уровня механизиции и надежностч крепеукладчика, насос сдвигателем и гидробак смонтированы на манипуляторе диаметрально относительно гидрозахвата, при этом гидробак выполнен свнутренней полостью в форме тела вращения, геометрическая ось которого параллельна оси вращения манипулятора, и снабженсапуном, выполненным в виде полой оси,которая совпадает с геометрической осьюгидробака и установлена в нем с возможностью вращения, причем один конец полойоси выведен за пределы гидробака для сообщения с атмосферой, а другой - снабженпатрубком, сопряженным с осью под прямымуглом, и контргрузом для удержания патрубка в вертикальном положении при вразо щении манипулятора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Клорикьян В. Х. и Ходош В, А. Проходческие щиты и комплексы. М., Недра,1977, с. 243.2. Клорикьян В. Х. и Ходош В. А. Проходческие щиты и комплексы. М., Недра,1977, с. 237 (прототип).934030 А-А Составитель Л. БерезкТехред А, БойкасТираж 623 Редактор А. Ш Заказ 3845/23 Сте ного к ний и ВНИИПИ Государственпо делам изобрет113035, Москва, Ж - 35, илиал ППП Патент, г. омит от шская од, уКорректор Подписное ета СССР рытий на 6., д. 4/5 Проектная,