Устройство для управления горным выемочным манипулятором

(51) 21 37/18 (2009.01) 21 27/28 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ комбайнами с качающимся в вертикальной плоскости исполнительным органом. Устройство для управления горным выемочным манипулятором со стреловидным исполнительным органом с помощью автоматического регулирования скорости подачи горного выемочного манипулятора и скорости качания стрелы в зависимости от тока нагрузки электродвигателя исполнительного органа позволяет автоматически регулировать производительность рабочего насоса. Результаты шахтного испытания системы стабилизации нагрузки горного выемочного манипулятора, за счет увеличения скорости подачи и качания доказали устойчивость работы горного выемочного манипулятора,при этом производительность рабочего насоса увеличилась на 30 и за счет полного использования мощности электродвигателя на 25 уменьшена удельная энергоемкость.(72) Ермеков Толеухан Ермекович Шоланов Корганбай Сагнаевич Арпабеков Муратбек Ильясович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ВЫЕМОЧНЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ(57) Изобретение относится к области горного машиностроения, а именно к области техники и может быть использовано при автоматическом управлении очистными и проходческими 23537 Изобретение относится к области горного машиностроения, а именно к области техники и может быть использовано при автоматическом управлении очистными и проходческими комбайнами с качающимся в вертикальной плоскости исполнительным органом. Известно устройство для управления горным выемочным манипулятором,включающим гидроцилиндры вертикального перемещения исполнительного органа, механизм подачи на забой,содержащее два двухпозиционных гидравлических концевых выключателя верхнего и нижнего положения, взаимодействующих с упорами рукояти исполнительного органа,гидронасос,гидроуправляемый золотник,регулируемый дроссель с обратным клапаном, напорная и сливная магистрали А.с. СССР 693004, кл. Е 21 С 35/24,1977. Недостаток этого устройства заключается в том,что для обеспечения подачи комбайна на забой на последующий цикл его отработки необходимо вмешательство оператора. Это снижает производительность горного выемочного манипулятора. Известно также устройство для управления горным выемочным манипулятором, включающий гидроцилиндр механизма подачи, гидроцилиндр двустороннего действия и двухпозиционныи гидрораспределитель,золотник которого взаимодействует со штоком гидроцилиндра двустороннего действия, поршневая полость которого соединена с гидроцилиндром механизма подачи и через гидравлический концевой выключатель верхнего положения со сливной магистралью, подключенной непосредственного верхнему входу и через гидравлический концевой выключатель верхнего положения к другому входу двухпозиционного гидрораспределителя, выход которого через гидравлический концевой выключатель нижнего положения соединен с одним входом гидроуправляемого золотника, другой вход которого через этот же концевой выключатель соединен со сливной магистралью Инструкция по эксплуатации машины-480 фирмы Зальцгиттер, ФРГ (гидравлическая схема),опублик. 1974 (прототип). Такое устройство не обеспечивает регулирования скорости подачи машины и скорости перемещения исполнительного органа от нагрузки двигателя рабочего органа. Наиболее близким из известных является устройство для управления горным выемочным манипулятором,включающее двигатель исполнительного органа, регулируемый рабочий насос, гидрораспределители стрелы с элементами управления, соединенные с регулируемым рабочим насосом, гидрораспределители механизма подачи,имеющие элементы управления и устройство регулирования, связанное с механизмом подачи А.с. СССР 693004, кл. Е 21 С 35/24, 1977. Однако это устройство также не обеспечивает регулирования скорости подачи горного выемочного манипулятора и скорости качания 2 стрелы в зависимости от нагрузки электродвигателя рабочего органа, автоматического и дистанционного управления подачей горного выемочного манипулятора и качанием исполнительного органа. Задачей изобретения является повышение эффективности работы путем обеспечения регулирования скорости подачи горного выемочного манипулятора от нагрузки двигателя исполнительного органа. Для достижения поставленной задачи в устройстве для управления горным выемочным манипулятором со стреловидным исполнительным органом, включающее двигатель исполнительного органа,регулируемый рабочий насос,гидрораспределители стрелы с элементами управления,соединенные с регулируемым гидронасосом гидрораспределители механизма подачи, имеющие элементы управления и устройство регулирования, связанное с механизмом подачи, - отличающееся тем, что, с задачей повышения эффективности работы путем обеспечения регулирования скорости подачи машины от нагрузки двигателя исполнительного органа,при этом устройство регулирования выполнено в виде электра-регулятора нагрузки,электромагнитного распределителя и гидронасоса управления, электра-регулятор нагрузки соединен с двигателем исполнительного органа и через электромагнитный распределитель и гидронасос управления с рабочим регулируемым гидронасосом,элементами управления гидрораспределителями механизма подачи горного выемочного манипулятора, а стрелы выполнены в виде дополнительных распределителей с электромагнитами, соединенных с гидронасосом управления,а гидрораспределитель стрелы соединен с регулируемым рабочим насосом. На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Горный выемочный манипулятор содержит поворотный в вертикальной плоскости исполнительный орган 1 с гидроцилиндрами 2 его вертикального перемещения, механизм подачи горного выемочного манипулятора гидроцилиндрами 3,4 механизмами перемещения с гидрозажимами 5,6, рабочий гидронасос 7,гидронасос 8 управления, распределители 9 и 10 с гидравлическим управлением и распределители 11 и 12 с управлением от двух электромагнитов,служащие для управления гидроцилиндрами 3 и 4 и гидрозажимами 5 и б распределитель 13 с управлением от двух электромагнитов, служащий для регулирования производительности насоса, т.е. скорости подачи горного выемочного манипулятора и скорости перемещения исполнительного органа в зависимости от тока нагрузки электродвигателя рабочего органа, распределитель 14 с управлением от двух электромагнитов и распределитель 15 с гидравлическим управлением, служащие для управления гидроцилиндром 2, пульт управления,блок управления, регулятор нагрузки. Устройство работает следующим образом, с пульта управления через блок управления 23537 включаются через гидронасосы 7,8,электродвигатель исполнительного органа 1,включаются распределители 11-14 с управлением от двух электромагнитов (все в левое положение Л),благодаря давлению гидронасоса 8 и распределителей 1,11 и 14 включаются соответственно распределители 9,10 и 15 с гидравлическим управлением (все в - правое положение). От гидронасоса 7 жидкость под давлением по напорной магистрали 16 через распределитель 9(включенный в правое положение) по магистралиподается в штоковые полости гидрозажима 6 и он входит в зацепление с направляющей конвейера 18,одновременно через распределитель 9 жидкость подается в поршневую полость гидрозажима 5 и он выходит из зацепления с направляющей 18. От гидронасоса 7 жидкость под давлением по напорной магистрали 16 через распределитель 10(включенный в правое положение) по магистрали 19 подается в поршневую полость гидроцилиндра 4. Происходит подача горного выемочного манипулятора на забой, и одновременно жидкость перегоняется из штоковой полости гидроцилиндре 4 в штоковую полость гидроцилиндра 3, что обеспечивает подготовку гидроцилиндров 3 и гидрозажима 5 к работе в следующем цикле. Датчики положения гидроцилиндров 4,5 при полном втягивании штока гидроцилиндра 3 производят переключение распределителей 11 и 12, которые в свою очередь соответственно переключают распределители 9 и 10. Гидрозажим 5 входит в зацепление с направляющей, а гидроцилиндр подает горный выемочный манипулятор на забой, жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 3 перегоняется в гидроцилиндр 4, что обеспечивает подготовку гидрозажима 6 и гидроцилиндра 4 к работе в следующем цикле. Затем процесс переключения повторяется и происходит непрерывная подача манипулятора на забой. Одновременно от гидронасоса 7 жидкость по магистрали 20 через распределитель 15 (он в правом положении) подается в поршневую полость гидроцилиндра 2, что обеспечивает перемещение рабочего органа вниз. При достижении рабочим органом крайнего нижнего положения при помощи датчиков положения домкрате через блок управления распределитель с управлением от двух электромагнитов 14 переключается в правое положение, что вызывает в свою очередь переключение распределителя 15 в левое положение. Жидкость от гидронасоса 7 подается через распределитель 15 в штоковую полость гидроцилиндра 2, в результате чего рабочий орган перемещается снизу вверх. Цикл повторяется. С пульта управления через регулятор нагрузки по кабелю 21 распределитель 13 включается в левое положение. От гидронасоса 8 жидкость по магистрали 22 через распределитель 13 (он в левом положении), по каналу 23, через гидрозамок 24 подается под цапфу 25, что вызывает перемещение статора регулируемого гидронасоса 7. Перемещение статора обеспечит задание определенной производительности насоса 7, а следовательно задание скорости подачи горного выемочного манипулятора на забой и скорости перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости. При технологических перегрузках электродвигателя исполнительного органе 1 с помощью датчиков тока сигнал по кабелю 26 подается в регулятор нагрузки,переработанный сигнал по кабелю 21 подается на распределитель 13. От данного сигнала распределитель 13 включается в правое положение,следовательно, от гидронасоса 8 жидкость по магистрали 22 через распределитель 11 по правому положению, по каналу 27 под поршневую полость гидрозамка 24, что вызовет его открывание. Благодаря давлению жидкости от гидронасоса 8, по каналу 28 на цапфу 29 в электра- регулятор нагрузки 30 и кратковременный слив жидкости из под цапфы 25 электра-регулятора нагрузки 30 через гидрозамок 24, по каналу 23 и через распределитель 13 происходит перемещение статора гидронасоса 7,что вызовет уменьшение его производительности,скорости подачи горного выемочного манипулятора и перемещения исполнительного органа соответственно току нагрузки его электродвигателя. Таким, образом, данное устройство позволяет обеспечить автоматическое регулирование производительности регулируемого рабочего насоса,а следовательно,автоматическое регулирование скорости подачи горного выемочного манипулятора и скорости качания стрелы в зависимости от тока нагрузки электродвигателя исполнительного органа. Шахтные испытания системы стабилизации нагрузки горного выемочного манипулятора доказали устойчивость работы за счет увеличения скорости подачи и качания, что позволила увеличить производительность на 30, а также уменьшить удельную энергоемкость на 25 за счет полного использования мощностей электродвигателя. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для управления горным выемочным манипулятором со стреловидным исполнительным органом, включающее двигатель исполнительного органа,регулируемый рабочий насос,гидрораспределители стрелы с элементами управления,соединенные с регулируемым гидронасосом гидрораспределители механизма подачи, имеющие элементы управления и устройство регулирования, связанное с механизмом подачи отличающееся тем, что устройство регулирования выполнено в виде электрарегулятора нагрузки,электромагнитного распределителя и гидронасоса управления, электрарегулятор нагрузки соединен с двигателем исполнительного органа и через электромагнитный распределитель и гидронасос управления с рабочим регулируемым гидронасосом,элементами управления гидрораспределителями механизма подачи горного выемочного манипулятора, а стрелы выполнены в виде дополнительных распределителей 3