натяжное устройство скребкового конвейера погрузочной машины

Формула изобретения

НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА ПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ, включающее гидроцилиндр для натяжения скребковой цепи, четырехлинейный трехпозиционный распределитель, один из входов которого гидравлически соединен с напорной магистралью, гидрозамок, вход и управляющая полость которого гидравлически соединены с соответствующим входом четырехлинейного трехпозиционного распределителя, предохранительный клапан, вход которого гидравлически соединен с поршневой полостью гидроцилиндра для натяжения скребковой цепи, управляющий гидроцилиндр, одна из рабочих полостей которого гидролинией соединена с выходом предохранительного клапана, дроссель и сливную магистраль, отличающееся тем, что оно имеет трехлинейный двухпозиционный распределитель с толкателем для перемещения его золотника и с пружинным возвратом, вход которого гидравлически соединен с вторым входом четырехлинейного трехпозиционного распределителя, а выходы гидравлически соединены соответственно со сливной гидромагистралью и входом гидрозамка, при этом выход гидрозамка гидравлически соединен с поршневой полостью гидроцилиндра для натяжения скребковой цепи, а штоковая полость гидроцилиндра для натяжения скребковой цепи гидравлически соединена с второй рабочей полостью управляющего гидроцилиндра и управляющей полостью гидрозамка, причем гидролиния, соединяющая одну из рабочих полостей управляющего гидроцилиндра с выходом предохранительного клапана, через дроссель гидравлически соединена со сливной гидромагистралью, а шток управляющего гидроцилиндра установлен с возможностью взаимодействия с толкателем трехлинейного двухпозиционного распределителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнопроходческой технике, в частности к погрузочным машинам. Изобретение может быть использовано на скребковых конвейерах погрузочных машин, проходческих комбайнов при проведении подготовительных выработок, очистных работах как в условиях шахт, рудников, так и на открытых карьерах. Натяжные устройства конвейеров погрузочных машин в общем случае предназначены для обеспечения предварительного натяжения скребковой цепи и сглаживания усилий в тяговом органе при резком увеличении сопротивления его движению.

Известно натяжное устройство изгибающегося скребкового конвейера горной машины, включающее соединенные с подвижной осью гидроцилиндры натяжения цепи и гидроцилиндр подъема конвейера, соединенные с гидролинией управления и гидролинией источника постоянного давления, снабженное управляемым обратным клапаном, размещенным между поршневыми полостями гидроцилиндров натяжения цепи и гидролинией постоянного давления и пневмогидроаккумулятором, жидкостная полость которого соединена с поршневыми полостями гидроцилиндров натяжения тягового органа управляемым обратным клапаном, а гидроцилиндр подъема конвейера снабжен двухсторонним гидрозамком, через который указанный гидроцилиндр соединен со штоковыми полостями гидроцилиндров натяжения цепи, с полостью управления обратного клапана и с гидролиниями управления гидроцилиндрами [1]

Устройство обеспечивает постоянство натяжения скребковой цепи, взаимодействие механизмов натяжения и подъема скребкового конвейера, тем самым гарантируется повышение маневренности и надежности работы конвейера. Изменение натяжения цепи производится вручную при участии оператора. Кратковременные перегрузки скребкового конвейера компенсируются за счет работы гидропневмоаккумулятора. Однако в случае заклинивания негабаритов при работе погрузочных машин тяжелой серии, перегрузки не могут быть скомпенсированы без участия оператора, может возникнуть обрыв скребковой цепи.

Наиболее близкое техническое решение, выбранное в качестве прототипа [2] натяжное устройство скребкового конвейера проходческого комбайна, включающее содержащую гидроаккумулятор и обратный клапан гидравлическую схему управления, связанную с гидроцилиндрами натяжения, корпуса которых закреплены на раме, а штоки соединены с редуктором привода, с возможностью перемещения вдоль пазов рамы совместно с приводной звездочкой, охватываемой скребковой цепью. Оно снабжено гидроцилиндрами регулировки угла охвата приводной звездочки цепью, а гидравлическая схема управления снабжена перепускным клапаном, причем поршневая полость каждого гидроцилиндра натяжения сообщается со схемой управления с возможностью образования отсекаемой части, которая соединена с гидроаккумулятором и через обратный и перепускной клапан с поршневыми полостями гидроцилиндров регулировки угла охвата приводной звездочки скребковой цепью.

Величина предварительного натяжения скребковой цепи конвейера погрузочных машин тяжелой серии типа ПНБЗД2М, ПНБ-4Д выбирается по допустимому провисанию нижней ветви цепи для выполнения маневров конвейером (подъем, опускание, поворот стрелы конвейера) и компенсации удлинения рабочей ветви при попадании кусков породы между зубом звездочки и скребковой цепью. На практике значение провисания составляет 100-150 мм.

Машины серии ПНБЗД2М применяются на очистных работах для погрузки руды большой крепости, что приводит к значительному изменению усилий в тяговом органе скребкового конвейера. Рассмотренное натяжное устройство, принятое в качестве прототипа, обеспечивает сглаживание усилий в цепи при периодическом отходе головки конвейера назад за счет сброса рабочей жидкости в гидроаккумулятор (при этом наблюдается провис нижней ветви цепи выше допустимого). Для поддержания заданного первоначального положения головки конвейера, перепускной клапан настраивается на более высокое давление, что приводит к увеличению усилий в скребковой цепи и, следовательно, к снижению ее надежности.

Задачей изобретения является повышение надежности работы скребкового конвейера. Задача решается путем поддержания заданной величины усилия в рабочей ветви скребковой цепи при возрастании сопротивлений движению транспортирующего материала свыше допустимых значений, с возможностью автоматического контроля предварительно заданного положения головки конвейера и холостой ветви цепи.

В известное натяжное устройство скребкового конвейера погрузочной машины, включающее гидроцилиндр для натяжения скребковой цепи, четырехлинейный трехпозиционный распределитель, один из входов которого гидравлически соединен с напорной гидромагистралью, гидрозамок, вход и управляющая полость которого гидравлически соединены с соответствующим выходом четырехлинейного трехпозиционного распределителя, предохранительный клапан, вход которого гидравлически соединен с поршневой полостью гидроцилиндра для натяжения скребковой цепи, управляющий гидроцилиндр, одна из рабочих полостей которого гидролинией соединена с выходом предохранительного клапана, дроссель и сливную гидромагистраль, дополнительно включены трехлинейный двухпозиционный распределитель с толкателем для перемещения его золотника и с пружинным возвратом, вход которого гидравлически соединен со вторым входом четырехлинейного трехпозиционного распределителя, а выходы гидравлически соединены соответственно со сливной гидромагистралью и с входом гидрозамка, при этом выход гидрозамка гидравлически соединен с поршневой полостью гидроцилиндра для натяжения скребковой цепи, а штоковая полость гидроцилиндра для натяжения скребковой цепи гидравлически соединена с второй рабочей полостью управляющего гидроцилиндра и с управляющей полостью гидрозамка, причем гидролиния, соединяющая одну из рабочих полостей управляющего гидроцилиндра с выходом предохранительного клапана, через дроссель гидравлически соединена со сливной гидромагистралью, а шток управляющего гидроцилиндра установлен с возможностью взаимодействия с толкателем трехлинейного двухпозиционного распределителя.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в последнем отсутствуют признаки, сходные с существенными отличительными признаками в предлагаемом устройстве: трехлинейным двухпозиционным распределителем с толкателем для перемещения его золотника и его связями с другими элементами схемы.

Совокупность признаков предлагаемого технического решения имеет отличия от прототипа и известных аналогов и не следует явным образом из изученного уровня развития техники, поэтому авторы считают, что объект является новым и имеет изобретательский уровень.

Изобретение является промышленно применимым, так как оно может быть использовано в машиностроении для горной промышленности.

Выполнение технического результата обеспечивается за счет управляющего гидроцилиндра, взаимодействующего с толкателем двухпозиционного распределителя при уменьшении провисания наряду с натяжением цепи, превышающим допустимое, и их связей с четырехлинейным трехпозиционным распределителем и гидроцилиндром натяжения, обеспечивается автоматический контроль предварительно заданного положения головки конвейера и холостой ветви скребковой цепи. За счет соединения штоковой полости управляющего цилиндра и выхода предохранительного клапана со сливом через дроссель осуществляется надежное перемещение поршня дополнительного цилиндра при перемещении поршня гидроцилиндра натяжения за счет перепада давления на дросселе и упругих свойств рабочей жидкости.

На чертеже изображено предлагаемое натяжное устройство скребкового конвейера погрузочной машины.

Натяжное устройство содержит гидроцилиндр для натяжения скребковой цепи 1, корпус которого закреплен на раме конвейера, а шток кинематически связан с головкой конвейера 2, взаимодействующей со скребковой цепью 3, четырехлинейный трехпозиционный распределитель 4 с ручным управлением, управляющий гидроцилиндр 5, трехлинейный двухпозиционный распределитель 6 с толкателем для перемещения его золотника и пружинным возвратом, гидрозамок 7, предохранительный клапан 8 и дроссель 9. Распределитель 4 соединен с полостями гидроцилиндра 1 магистралями, причем в поршневой магистрали установлены гидрозамок 7 для предотвращения истечения рабочей жидкости при нейтральном положении распределителя 4. Двухпозиционный распределитель 6, гидравлически связанный с распределителем 4, соединяет свою входную магистраль с поршневой полостью гидроцилиндра 1 через гидрозамок 7; при механическом воздействии штока управляющего цилиндра 5 на толкатель распределителя 6 последний соединит входную магистраль со сливной. Поршневая полость управляющего гидроцилиндра 5 соединена со штоковой полостью гидроцилиндра 1. Штоковая полость цилиндра 5 совместно с выходной магистралью предохранительного клапана 8 соединена со сливом через дроссель 9. Вход предохранительного клапана 8 соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 1.

Натяжное устройство работает следующим образом.

При включении насоса погрузочной машины рабочая жидкость через распределитель 4, находящийся в нейтральном положении, и распределитель 6 поступает в поршневую полость гидроцилиндра натяжения 1 скребковой цепи 3 через гидрозамок 7. При этом поршень гидроцилиндра 1 вытесняет рабочую жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 1 в поршневую полость управляющего цилиндра 5. При воздействии штока гидроцилиндра 5 на толкатель распределителя 6 происходит его переключение и соединение напорной магистрали со сливом. Гидрозамок 7 обеспечивает запирание рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра 1 и неподвижность поршней гидроцилиндров 1 и 5, при этом насос разгружен. Для обеспечения требуемого провисания нижней ветви конвейера распределитель 4 с ручным управлением переводится в требуемое крайнее положение. Масло поступает в поршневую (штоковую) полость гидроцилиндра 1, перемещая поршень и головку конвейера 2 со скребковой цепью 3. Рабочая жидкость из противоположной полости гидроцилиндра 1 поступает через распределители 4 и 6 в сливную магистраль. При достижении требуемого провисания нижней ветви, распределитель 4 переводится в нейтральное положение и масло из гидросистемы через распределители 4 и 6 поступает на слив. Поршни цилиндров 1 и 5 неподвижны (штоковая полость гидроцилиндра 1 и поршневая полость цилиндра 5 заперты гидрозамком 7 и распределителем 4).

Натяжное устройство готово к работе в автоматическом режиме при погрузке конвейером материала. Во время погрузки материала усилие в скребковой цепи 3 передается через головку 2 на гидроцилиндр 1. Максимальное натяжение скребковой цепи 3 определяется настройкой предохранительного клапана 8, включенного в поршневую полость гидроцилиндра 1. При увеличении натяжения скребковой цепи 3 выше заданного (прохождение по конвейеру негабаритов, заклинивание цепи) клапан 8 перепускает рабочую жидкость из поршневой полости цилиндра 1 в сливную магистраль через дроссель 9. При этом поршень цилиндра 1, перемещаясь вместе с головкой конвейера 2, обеспечивает снижение усилия в рабочей ветви скребковой цепи 3 до заданного значения, а часть рабочей жидкости попадает в штоковую полость управляющего цилиндра 5 под давлением, определяемым проходным сечением дросселя 9. Наличие подпора в штоковой полости управляющего цилиндра 5 приводит к смещению его поршня, объем жидкости, вытесненной из поршневой полости цилиндра 5, равен объему жидкости, попавшему в штоковую полость гидроцилиндра 1 при перемещении его поршня под воздействием со стороны тягового органа конвейера. Шток управляющего цилиндра 5 теряет контакт с толкателем распределителя 6, который при самовозврате соединяет напорную магистраль с поршневой полостью гидроцилиндра натяжения 1. При снижении тягового усилия в скребковой цепи 3, давление в поршневой полости цилиндра 1 падает, предохранительный клапан 8 перекрывается и обеспечивает перемещение поршня цилиндра 1 вместе с головкой конвейера 2 под воздействием рабочей жидкости, поступающей из напорной магистрали через распределители 4 и 6. Перемещаясь, поршень цилиндра 1 вытесняет рабочую жидкость в поршневую полость управляющего цилиндра 5 до повторного взаимодействия штока цилиндра 5 с толкателем распределителя 6. В этот момент распределитель 6 переключается и соединяет напорную магистраль со сливом, положение цилиндров 1 и 5 фиксируется. Причем положение поршня цилиндра 1, головки конвейера 2 и цепи 3 сохраняется первоначальным, так как объем рабочей жидкости, находящейся в штоковой полоти цилиндра 1 и поршневой полости цилиндра 5 замкнут. Таким образом обеспечивается сохранение заданного первоначального провисания нижней ветви скребковой цепи и допустимого натяжения.