Системы перемещения очистных комбайнов

§ 1. Назначение и основные требования

Системы перемещения очистных комбайнов предназначены для передвижения комбайнов в процессе работы с необходимым тяго­вым (напорным) усилием, а также для передвижения при раз­личных маневровых операциях. Наибольшее применение в очист­ных комбайнах получили системы с гибкими тяговыми органами (цепные и канатные), бесцепные системы подачи и в ряде случаев гусеничные.

Систему перемещения очистного комбайна образуют гибкий тяговый орган или жесткий опорный (рейка), механизм перемеще­ния и удерживающие устройства.

Механизм перемещения представляет собой редуктор, на вы­ходном валу которого установлен ведущий элемент. Последним

 

 

служит либо канатный барабан, на который навивается стальной канат, либо цепная звезда, взаимодействующая с круглозвениой цепью, либо специальные зубчатые колеса, которые катятся по рейке.

Удерживающие устройства системы перемещения — это сто­порные устройства, которые фиксируют комбайн в лаве при выключении или отказе системы перемещения. Применение удер­живающих устройств обязательно, если угол падения пласта больше угла самоторможения комбайна — больше 8° при уста­новке комбайна на раме конвейера и больше 17° при перемещении комбайна по почве пласта.

Системы перемещения узкозахватных комбайнов, предназна­ченных для выемки пластов с углами падения до 35°, должны отвечать следующим основным требованиям.

Максимальное усилие перемещения очист­ного комбайна, в зависимости от мощности вынимаемого пласта (1—4 м), должно быть не менее 180—300 кН; запас прочности тя­гового органа при этом не менее 5-кратного.

Рабочая скорость перемещения очистного комбайна должна составлять не менее 6 м/мин независимо от мощ­ности вынимаемого пласта.

Система перемещения должна иметь автоматическое, дистанционное и местное управление ско­ростью перемещения и удерживающими устройствами, а также дистанционное и местное управление направлением перемещения. Автоматическое управление осуществляется без вмешательства машиниста комбайна; дистанционное — машинистом с пульта управления, вынесенного за пределы комбайна; местное — орга­нами, расположенными непосредственно на очистном ком­байне.

Регулирование скорости перемещения в автоматическом ре­жиме должно быть бесступенчатым, что позволяет вести выемку угля в оптимальном режиме. Дистанционное и местное регулирование скорости перемещения может быть сту­пенчатым при наличии достаточного числа ступеней ско­рости.

Реверс ведущего элемента системы перемеще­ния и реверс исполнительного органа очистного комбайна должны быть независимыми друг от друга.

Нулевая скорость перемещения должна четко фикси­роваться для надежной остановки включенного комбайна при не­обходимости.

Величина максимального усилия, разви­ваемого системой перемещения, должна быть ограничена с по­мощью высоконадежных устройств (предохранительный клапан и т. п.), защищающих систему перемещения от перегрузки.

Удерживающие устройства должны обеспечи­вать остановку комбайна на пути не более 0,4 м с момента их включения.

Ш

 

Безопасность обслуживания системы пере­мещения должна быть гарантирована ее устройством и качеством изготовления. Сборочные единицы, содержащие электрообору­дование, должны иметь рудничное взрывозащищенное исполнение с уровнем взрывозащиты не ниже РВ.

Габариты устройств, входящих в состав системы перемещения, должны соответствовать условиям их размещения на комбайне и в выработках лавы.

§ 2. Структурная схема и типы систем перемещения

Структуру современных систем перемещения (рис. 13.1) ха­рактеризуют следующие основные признаки: расположение меха­низма перемещения относительно очистного комбайна — тип си­стемы перемещения; кинематические и конструктивные особен­ности тягового или опорного органа; устройство регулируемого кинематического звена механизма перемещения — тип механизма перемещения; конструктивные особенности удерживающих уст­ройств и их расположение в лаве — тип удерживающих устройств.

В очистных комбайнах применяются системы перемещения двух типов: встроенные и вынесенные.

Встроенная система перемещения применяется в большинстве очистных комбайнов и отличается установкой механизма пере­мещения непосредственно в корпусе очистного комбайна. При этом механизм перемещения и его ведущий элемент (барабан, звезда, колесо) движутся вместе с комбайном по лаве, а тяговый или опорный орган — канат, цепь, рейка — неподвижен.

Преимущества встроенной системы перемещения: неподвижный тяговый или опорный орган и относительная простота как самой системы перемещения, так и управления ею. Недостатки: удлине­ние комбайна на 2,2—2,6 м — на величину длины механизма пе-

Рис. 13,1. Структурная схема систем перемещения очистных комбайнов 112

 

Рис. 13.2. Цепная система перемещения очистного комбайна:

а — расположение тягово-i цепи; С — сосдинительние звено цепи

ремещения, что ухудшает проходимость комбайна в условиях тонких пластов; использование части мощности двигателя ком­байна на привод механизма перемещения.

Вынесенная система перемещения отличается установкой ме­ханизма перемещения вне очистного комбайна — на приводных головках конвейера или в прилегающих к лаве выработках. Для этой системы перемещения характерны движущийся по лаве тяговой орган (цепь или канат) и один или два неподвижных механизма перемещения.

Преимущества вынесенной системы перемещения: минимально возможная длина очистного комбайна, что значительно улучшает его вписываемость в тонкие пласты; индивидуальный привод и значительные тяговые усилия; использование всей мощности дви­гателя комбайна на разрушение угля. Недостатки: наличие в лаве двух движущихся ветвей тягового органа, что затрудняет передви­жение забойного конвейера; усложнение системы перемещения и управления ею за счет наличия двух механизмов перемещения.

Во встроенных системах перемещения различают следующие конструктивные и кинематические особенности тяговых и опор­ных органов.

1. Очистной комбайн перемещается по почве пласта при помощи неподвижного каната (см. рис. 7.1, б), один конец которого закреплен на упорной стойке /, а второй наматывается на барабан 2 и подтягивает при этом машину к упор­ной стойке; применяется при работе широкозахватных комбай­нов «Донбасс-1 Г» и «Кировец». Недостатки: ненадежность креп­ления упорной стойки; необходимость периодического разматы­вания каната и перестановки упорной стойки (через каждые 15—25 м) со значительными затратами времени и ручного труда на эти операции; сложность маневровых операций; односторонняя схема выемки угля.

2. Очистной комбайн перемещается по раме за­бойного конвейера при помощи тягового органа — неподвижной цепи и приводной звезды. Круглозвенная цепь 7 (рис. 13.2, а) растянута вдоль забойного конвейера 3 и прикреп­лена по концам к его головкам при помощи оси / и вертлюга 2. Во встроенном механизме перемещения 10 цепь, огибая синхронно

вращающиеся звезды 5 а 6, проходит через ручьи 4 и 9. Каждый ручей имеет крестообразное отверстие, проходя через которое перекрученная до этого цепь правильно ориентируется относи­тельно звезд. Отклоняющий ролик 8 во избежание трения отводит цепь от корпуса механизма перемещения. На участке между звездами цепь имеет «слабину», вследствие чего ведущей является та звезда, на которую цепь набегает (на рисунке ею является нижняя звезда). Верхняя звезда, с которой цепь сбегает, является отклоняющей и принудительно выталкивает цепь. При реверсе механизма перемещения звезды меняются функциями.

Круглозвенная цепь (рис. 13.2, б) состоит из звеньев 1, которые изготовляются из легированного стального прутка диаметром 24—26 мм и более и свариваются. Цепь поставляется отрезками длиною по 25 м, которые соединяются между собой с помощью соединительных звеньев 2. Разрывное усилие цепи достигает 1000 кН.

Преимуществом круглозвенной цепи как тягового органа яв­ляется повышенная прочность, позволяющая развивать усилие перемещения до 250 кН. Недостатки цепи: недостаточная безопас­ность обслуживания; большая амплитуда продольных колебаний и неравномерная, вследствие этого, подача комбайна, особенно при большой длине цепи; дополнительный шум в лаве.

Преимуществами цепной системы перемещения узкозахватных комбайнов являются: возможность перемещения комбайна без остановок от одного конца лавы до другого; простота изменения направления перемещения; передвижка тягового органа на новую машинную дорогу вместе с забойным конвейером; широкая об­ласть применения на пластах мощностью более 0,8 м при углах падения до 35°.

3. Бесцепной механизм перемещения с цевочным зацеплением. Одним из современных направлений дальнейшего совершенствования систем перемеще­ния комбайнов как у нас, так и за рубежом, является переход на бесцепные механизмы перемещения (подачи). В настоящее время известны траковые, распорно-шагающие, фрикционные и цевоч­ные бесцепные системы. Одним из направлений является разра­ботка бесцепных систем с цевочными зацеплениями. Принци­пиальное отличие такой системы (рис. 13.3, а) заключается в том, что комбайн 1 перемещается по раме забойного конвейера при помощи колеса 2, которое обкатывается по рейке 3, имеющей валики-цевки 4. Рейка закреплена на борту забойного конвейера. Бесцепная система перемещения внедряется на очистных узко­захватных комбайнах 2ГШ68, 2КШЗ и др.

Комбайн 2КШЗ (рис. 13.3, б) имеет ведущее колесо 2, которое обкатывается по валикам-цевкам 4, оси, которых расположены горизонтально. В контакте с рейкой комбайн удерживается за­хватами 3. С целью повышения к. п. д. системы перемещения комбайн установлен на раме конвейера на катках /. Секции рейки установлены на секциях конвейера на кронштейнах 6 и соеди­

Для последней цели встроены тормозные устройства, которые устанавливаются на валах редуктора механизма пере­мещения и тормозят ведущие колеса, а рейка служит надежной опорой тормозных устройств.

К недостаткам бесцепных систем следует отнести: трудность обеспечения надежного стыка и шага зацепления на соединениях рештаков конвейерного става при его искривлении.

Рио. 13 3 Бесцепная система перемещения очистною комбайна:

_а — принципиальная схема; б — комбайн 2КШЗ с бесцепной системой перемещения

нены между собой осями 5, которые позволяют им смещаться и пово­рачиваться друг относительно друга в местах изгиба конвейера,

Бесцепные механизмы подачи имеют ряд преимуществ перед цепными: значительное снижение колебаний скорости перемеще­ния за счет повышения жесткости опорного органа; повышение безопасности работ за счет ликвидации тяговой цепи; возможность применения в лаве двух и более комбайнов, возможность работы на пластах с углом падения до 35° без.применения предохранитель­ного каната. Для последней цели встроены тормозные устройства, которые устанавливаются на валах редуктора механизма пере­мещения и тормозят ведущие колеса, а рейка служит надежной опорой тормозных устройств.

К недостаткам бесцепных систем следует отнести: трудность обеспечения надежного стыка и шага зацепления на соединениях рештаков конвейерного става при его искривлении.

4. Вынесенная система перемещения ВСП2, применяемая в узкозахватных комбайнах (К10З и К.А80), работающих на тонких пологих пластах, состоит из двух одинако­вых приводов / (рис. 13.4), монтируемых на концевых головках конвейера, независимо от конвейерного привода 2. На рис. 13.4 показан нижний привод, верхний выполнен аналогично и на рисун­ке не показан. В систему входят также кольцевая тяговая цепь 5, замкнутая в вертикальной плоскости, и холостая ветвь 4 этой цепи, расположенная в нижней, закрытой части оградительно-поддер­живающего желоба 3. В верхней открытой части желоба расположе­на верхняя часть цепи, концы которой прикреплены к комбайну.

Каждый привод состоит из редуктора, электромагнитной муфты скольжения, являющейся авторегулятором скорости перемеще­ния, и электродвигателя мощностью 37 кВт. При движении ком­байна в любую сторону передний по ходу комбайна привод яв­ляется тянущим, а задний подтягивающим холостую ветвь цепи.

Рис. 13.4. Вынесенная система перемещения Рис. 13.5. Вынесенная си<
(подачи) ВСП2 стема перемещения ком«

байна при ere работе на пластах G углом падения свыше 35°

Рис. 13.6. Структурная схема ги­дравлического механизма пере­ мещения

При реверсе системы перемещения функции приводов меняются — передний становится подтягивающим, а задний тянущим.

Система перемещения ВСП2 обеспечивает: автоматическое и дистанционное управление комбайном; бесступенчатое регулиро­вание скорости перемещения от 0 до 6 м/мин; тяговое усилие до 250 кН; защиту от перегрузок электродвигателей системы пере­мещения и комбайна.

5. Вынесенная система перемещения, при­меняемая на комбайнах, работающих на наклонных (свыше 35°) и крутых пластах, состоит из тягово-предохранительной двухбарабанной лебедки 1 — 2 (рис. 13.5) типа 1ЛГКН, установленной на вентиляционном штреке. Лебедка объединяет в себе механизм перемещения и удер­живающее устройство. Один из канатов 3 лебедки является тяго­вым, а другой 4 предохранительным, обеспечивающим удержание комбайна 5, в случае порыва тягового. Комбайн производит выемку угля по направлению снизу вверх; спуск комбайна осу­ществляется на двух канатах за счет составляющей силы его веса.

§ 3, Гидравлический и электрический механизмы перемещения

Структурная схема механизма перемещения очистного ком­байна. От вала электродвигателя ЭД вращающийся момент передается через зубчатую передачу П1

 

вариатору скорости ВС и от него через вторую зубчатую передачу П2 — ведущему элементу ВЭ (барабан, звезда, колесо и рейка).

Вариатор скорости представляет собой кинематическое звено, передаточное отношение которого плавно регулируется вручную или автоматически для изменения скорости и направления пере­мещения очистного комбайна. В вариаторе скорости обычно ис­пользуется удобный для регулирования вид энергии: энергия рабочей жидкости, энергия выпрямленного электрического тока или энергия электромагнитного поля. Первый вариатор скорости называют гидравлическим, а второй и третий — электрическими. Соответственно механизмы перемещения с этими вариаторами скорости называют гидравлическими и электрическими.

Гидравлический механизм перемещения имеет вариатор, у ко­торого силовой контур образуют насос Н и гидромотор ГМ, соединенные гидролиниями. Рабочая жидкость, нагнетаемая на­сосом II, приводит во вращение гидромотор ГМ и последующую кинематическую цепь. Регулируя посредством насоса частоту вращения гидромотора и реверсируя его, изменяют скорость и направление перемещения. В гидравлических механизмах пере­мещения очистных комбайнов большое распространение получили насосы и гидромоторы радиально-поршневого типа (Г405) и не­большое — аксиально-поршневого («Урал-33», «Урал-37»), Послед­ние, достаточно подробно представленные в предыдущем издании учебника [27], подлежат замене на вновь создаваемые улучшен­ной конструкции, а поэтому не рассматриваются.

В механизмах перемещения применяют насосы регулируемой подачи, а гидромоторы — нерегулируемой.

Насос Н и гидромотор ГМ являются гидромашинами объемного типа. Особенности этих гидромашин: использование жидкости, практически несжимаемой в диапазоне рабочих давлений, в ка­честве энергоносителя и передача энергии при помощи статиче­ского давления этой жидкости. Применение объемных гидромашин в механизме перемещения обеспечивает: его малые габариты, жесткую характеристику (скорость перемещения, практически, не зависит от усилия перемещения), надежную защиту от пере­грузок и простое, легко автоматизируемое управление. Харак­теристики гидромоторов выражают через рабочий объем q, кото­рый соответствует объему жидкости, протекающей через двига­тель в течение одного полного оборота вала ц> — 2п. Крутящий момент двигателя выражается через давление Р по формуле

а частота вращения — через общий расход жидкости через дви­гатель,

п = 2я-5-. я

Рабочей жидкостью в гидравлическом механизме перемещения является минеральное масло И-40А. Это масло обладает необ-

 

 

ходимой вязкостью и смазывающей способностью, оно не раз­рушает уплотнения на каучуковой основе. Температура масла во время работы не должна превышать 60 °С. Размеры загрязня­ющих масло частиц должны быть не более 10—40 мкм в зависи­мости от величины рабочего давления и конструкции вариатора скорости.

Гидравлический механизм перемещения обеспечивает: доста­точно большие максимальное тяговое усилие (до 300 кН) и ско­рость перемещения (до 6—10 м/мин); бесступенчатое регулирова­ние скорости перемещения в широком диапазоне; надежную защиту от перегруза (посредством предохранительного клапана); возможность автоматизации режима работы комбайна. Благодаря этим преимуществам гидравлический механизм широко приме­няется в подавляющем большинстве очистных комбайнов, вытес­нив механизмы перемещения с механическими вариаторами ско­рости (храповичные и фрикционные).

Электрические механизмы перемещения применяются пока в опытном порядке. Работы ведутся по двум направлениям: применение в качестве вариатора скорости перемещения электро­магнитной муфты скольжения (в очистных комбайнах К103 и КА80 с вынесенной системой подачи ВСП2); применение привода постоянного тока с тиристорным вариатором скорости (в опытном порядке па комбайнах КШ1КГ, 2КШЗ).

Электрический механизм перемещения обладает основными преимуществами гидравлического и сохраняет при этом большую надежность Недостатки электрического механизма перемещения: отсутствие или затруднительность получения тормозного режима работы вариатора скорости при работе на пластах с повышенными углами падения (8—35°); полная потеря несущей способности в момент выключения вариатора скорости; необходимость наличия в кинематической цепи муфты предельного момента, защищающей редуктор механизма перемещения от динамических усилий, созда­ваемых большой маховой массой вариатора при внезапной оста­новке комбайна; невозможность встройки его в комбайн из-за значительных габаритов электрического вариатора при работе на пластах мощностью менее 1,2 м; необходимость создания и освое­ния нового специального электрооборудования.

f 4. Механизмы перемещения 1Г405

Устройство механизма перемещения 1Г405 (рис 13.7). Меха­низм перемещения 1Г405 состоит из двух основных сборочных единиц — гидромеханического привода 24 и электроблока 28. В гидромеханическом приводе расположены: радиально-поршне-вой вариатор скорости, состоящий из насоса 18 типа НП120 и гидромотора 11 типа ДП510И; двухступенчатый редуктор и дЕе приводные звезды для круглозвенной цепи. В электроблоке рас­положены пусковое электрооборудование комбайна и регулятор режима работы УРАН.

 

 

 

Насос 18 трубопроводами 16 и 20 соединен со вставкой 21, которая вварена в корпус 17. Каналы во вставке соединяют тру­бопроводы 16 и 20 со входами гидромотора //■ Фильтр 15 тонкой очистки рабочей жидкости установлен поперек механизма пере­мещения и может очищаться с любой стороны. Прокладка цепи по механизму перемещения 1Г405 соответствует схеме, представ­ленной на рис. 2.26. Ввод и вывод цепи осуществляются с помощью ручьев 22 (см. рис. 13.7) и 25 и отклоняющих роликов 23.

Редуктор гидромеханического привода состоит из вал-ше­стерни 13, блока шестерен 12 и двух выходных валов, на каждом из которых установлены зубчатое колесо 10 и цепная звезда 9. Вал-шестерня 13 соединена с гидромотором 11 зубчатой муфтой, которая расположена внутри вал-шестерни. Блок шестерен 12 установлен на оси. Синхронное вращение звезд обеспечивается зацеплением между собой соосных с ними зубчатых колес. В боко­вой камере гидромеханического редуктора находятся датчик 19 скорости перемещения и фильтр системы орошения.

Во взрывобезопасной камере электроблока 28 располагаются: реверсивный комбайновый выключатель 30 типа ВРК2; блоки питания 29; электронный регулятор 27 типа «УРАН»; проходные зажимы 26 для присоединения кабелей, кнопок «Стоп» с фикса­цией выключения комбайна, фары и др. На стенке электроблока установлены: штепсельный ввод 1; рукоятка 2 реверсивного вы­ключателя ВРК.2; пульт управления 4, который входит в состав регулятора «УРАН»; электрогидроблок 6 с установленным на нем электрогидрораспределителем 5 типа РП2; коробка 3 для подклю­чения кабелей регулятора «УРАН» и электрогидрораспредели-теля РП2; кран 7 включения комбайна и реле 8 контроля.

Конструкция электроблока и гидромеханической части позво­ляет производить их перемонтаж в зависимости от расположения забоя (правый или левый), что необходимо для того, чтобы тяго­вая цепь располагалась по отношению к забою так, как это изобра­жено на рис. 13.2, а рукоятки управления — на боковой поверх­ности корпуса со стороны выработанного пространства.

Охлаждение механизма перемещения осуществляется водой из системы орошения, которая пропускается по каналу между верх­ней крышкой гидромотора 11 и кожухом 14.

Радиально-поршневой насос НП120 (рис. 13.8) является на­сосом регулируемой подачи с реверсивным направлением движе­ния рабочей жидкости. Насос приводится электродвигателем комбайна, вал которого соединен зубчатой муфтой с эксцентри­ковой втулкой 22. Втулка установлена на шарикоподшипниках 18 и 21 в крышке 16, которая соединена с корпусом 10 болтами. Выход насоса в камеру зубчатой муфты уплотнен установленными в крышке 20 круглым резиновым кольцом и манжетой, что позво­ляет отсоединять заполненный маслом механизм перемещения от электродвигателя.

Ротор 6 из высокопрочного чугуна вращается на стальной закаленной оси 9 на шарикоподшипниках 11 и 17. Ось установлена

Рис. 13.8. Радиаль-но-поршневой на­сос НП120

в корпусе 10 с натягом. В радиальных отверстиях ротора располо­жены 11 пар поршней 5, а в его центральном отверстии с натягом установлена бронзовая распределительная втулка 12. На наруж­ной поверхности втулки выполнены 11 пазов — по одному на­против каждой пары поршней 5. Дно каждого паза имеет окно, которое поочередно соединяет свою пару поршней с распредели­тельными пазами а и б на оси 9 (два канала для подвода рабочей жидкости и два для ее отвода). Таким образом, распределитель­ная втулка 12 и ось 9 образуют осевой распределитель насоса. Ротор эксцентриковой втулкой 22 через четырехроликовую муфту 23 связан с электродвигателем. В средней части эксцентри­ковой втулки 22 установлена на шарикоподшипниках обойма 19, толкающая плунжер, находящегося над ней одноплунжерного насоса, который предназначен для подпитки силовой части гидро­системы механизма перемещения.

Статор / представляет собой стальное кольцо с двумя цап­фами. Он расположен в проеме между корпусом 10 и крышкой 16. В статоре установлен подшипник 15, который вместе с ротором изолирован войлочными кольцами 14 от рабочей жидкости для уменьшения потери энергии на ее перемешивание.

Рис. 13.9. Радиаль» но-поршневой гиД"
ромотор ДП510И

Внутренняя поверхность подшипника 15 выполнена бикони-ческой, в результате чего точка контакта находится на краю сфе­рической головки поршня 5. Действующая в этой точке сила создает момент, поворачивающий поршень 5 относительно его оси, вследствие чего поршень катится по конической поверхности подшипника 15 без проскальзывания. Качение головок поршней 5 по конической поверхности подшипника 15 обеспечивает их дол­говечность.

На цапфах статора установлены с натягом стальные закален­ные втулки 3 и 7, которые вместе с цапфами образуют поршни. Последними статор опирается на стальные закаленные гидроци­линдры (крышки) 2 и 8. Подводя рабочую жидкость в эти цилиндры и отводя ее из них через штуцеры 4, можно перемещать статор / относительно ротора, изменяя величину и знак эксцентриси­тета е, что обеспечивает бесступенчатое регулирование скорости перемещения в пределах 0—6 м/мин и ее реверсирование.

В корпусе 10 установлены два обратных клапана 13, входы которых расположены ниже уровня жидкости и через которые насос может заполняться самовсасыванием. На этом же корпусе установлены предохранительные клапаны, защищающие насос НП120 от перегрузок и образующие единый блок.

Гидромотор ДП510И (рис. 13.9) является гидромотором много­кратного действия — каждый его поршень совершает девять двойных ходов за каждый оборот ротора. Гидромоторы этого типа имеют большой рабочий объем, создают относительно большой вращающий момент и называются высокомоментнымн.

 

Корпус гидромотора ДП510И состоит из верхней крышки /, статора 7 и нижней крышки //, стянутых девятью болтами. Верх­няя крышка / представляет собой круглый диск с цапфой, на ко­торую насажена втулка 2. На поверхности этой втулки выпол­нены 18 распределительных окон А, которые поочередно соеди­нены с напорной и сливной гидролиниями. На поверхности втулки имеются две дорожки, по которым катятся игольчатые ролики 13 и 14. Между роликами вставлены чугунные кольцевые сегменты, предотвращающие перекос и заклинивание игольчатых роликов. Профиль статора 7 состоит из девяти впадин; на участке Г каждой впадины точки профиля удаляются от центра статора, а на уча­стке В приближаются к нему. Каждому участку соответствует одно окно А на распределительной втулке 2.

В радиальных отверстиях и пазах ротора 4 расположены 13 пар поршней 8 и 13 траверс 6 с игольчатыми катками 5, в его централь­ном отверстии с натягом установлена цементированная и закален­ная распределительная втулка 3. На наружной поверхности распределительной втулки расположены 13 пазов — по одному напротив каждой пары поршней. В дне каждого паза имеется окно Б, которое по мере поворота ротора 4 поочередно соединяет свою пару поршней то с напорным, то со сливным окном А рас­пределительной втулки 2. Таким образом, распределительные ь-тулки 2 и 3 образуют цапфенный распределитель гидромотора с диаметральным зазором 0,04—0,05 мм между ними.

Ротор 4 с распределительной втулкой 3 вращается на иголь­чатых роликах 13 и 14. В осевом направлении ротор 4 зафикси­рован с помощью шарикоподшипника 12 и зубчатой муфты 9. В роторе шарикоподшипник 12 установлен с большим радиальным зазором, что. исключает опирание ротора на три подшипника одно­временно. На цапфе верхней крышки 1 этот подшипник закреплен шайбой 10.

Работает гидромотор ДП510И следующим образом. Поршни 8, находящиеся напротив участков Г профиля статора 7, связаны с напорной гидролинией. Выдвигаясь, поршни 8 надавливают на траверсы б, катки 5 которых катятся по профилю статора 7 и, отталкиваясь от него, вращают ротор 4. Катки 5, находящиеся на участках В профиля статора 7, задвигают в это время свои тра­версы и поршни в ротор 4, выталкивая отработанную жидкость в сливную гидролинию.

Вращающий момент на роторе 4 создает окружные силы Г, возникающие на площадках контакта траверс б с ротором 4. Каж­дая из этих сил является равнодействующей сил F и N. Первая представляет собой силу, с которой поршни 8 давят на свою тра­версу, вторая — силу, с которой катки 5 прижимаются этой траверсой к профилю статора.

Гидрокинематическая схема (рис. 13.10). Силовая часть меха­низма перемещения 1Г405, показанная на рисунке толстыми ли­ниями, включает гидравлический вариатор скорости, состоящий из радиально-поршневого насоса 13 типа НП120 и гидромотора 18

 

 

типа ДП510И, которые соединены между собой гидролиниями по закрытой схеме. Это значит, что рабочая жидкость циркулирует по замкнутой системе «насос—гидромотор—насос», не сливаясь в картер.

В зависимости от положения статора насоса относительно ротора или направления вращения электродвигателя обе силовые линии закрытой гидросистемы могут быть нагнетательными или всасывающими. В связи с этим для защиты гидравлической си­стемы от перегрузок установлены два предохранительных кла­пана 16 и 17, которые расположены в клапанном блоке насоса. При их срабатывании слив рабочей жидкости осуществляется в картер 1.

Крутящий момент гидромотора передается на приводные звезды 23 и 25 посредством цилиндрических зубчатых передач 19—20 и 21—22 или 19—20, 21—22, 22—26. При этом одна из приводных звезд 23 или 25 обкатывается по тяговой круглозвен-ной цепи 24 и перемещает комбайн вдоль очистного забоя.

Управление насосом и обеспечение необходимого давления — подпора на его всасе — осуществляются системой управления и подпитки. Пополнение утечек (подпитки) производится двояко: 1) путем всасывания рабочей жидкости из картера 1 посредством подпиточных обратных клапанов 27 и 28; 2) с помощью вспомога­тельного подпиточного насоса 2. Этот насос засасывает рабочую жидкость из картера 1 через фильтр грубой очистки Ф_х и нагне­тает ее через фильтр тонкой очистки Ф₂ в линию управления, которая далее раздваивается. Часть потока рабочей жидкости

 

 

поступает через один из обратных клапанов подпитки 9 или 10 во всасывающую полость насоса 13. При этом избыток подпитки сливается в картер / через напорный регулируемый и^а необхо­димое давление клапан 8 не попадая в'замкнутую гидросис­тем у

Вторая часть потока через дроссель И подводится к гидро­цилиндру 12 управления статорор. насоса, в чем участвует также гидроцилиндр 14. При помощи этих двух гидроцилиндров осу­ществляется перемещение статора насоса относительно неподвиж­ного ротора, чем регулируются скорость перемещения и реверс механизма перемещения.

Рабочие площади гидроцилиндров имеют соотношение 1: 2. Гидроцилиндр 12 постоянно связан линией управления с одно­плунжерным насосом 2, а гидроцилиндр 14 через дроссель 15 и гидрозамок 6 с электрогидрораспределителем 4, управление которым осуществляется автоматическим регулятором режима работы «УРАН». Дополнительный гидрораспределитель 5 пред­назначен для местного ручного управления

Дроссели // и 15, установленные на входах гидроцилиндров 12 и 14, служат для сглаживания колебаний статора насоса из-за „ пульсации давления, создаваемого одноплунжерным насосом 2. Клапан 7 предназначен для настройки давления управления гидро­системой.

Гидроцилиндр 14 нормально заперт гидрозамком в. При по­даче управляющего гидравлического сигнала через электрогидро-распределитель 4 на один из выходов гидрозамка ГЗ_У или ГЗ_г он открывается и рабочая жидкость поступает в гидроцилиндр 14 или соединяет последний со сливом. Электрогидрораспределитель включается электрическими командами, формируемыми автома­тическим регулятором «УРАН».

При перемещении статора насоса относительно ротора изме­няется величина эксцентриситета насоса от 0 дс ±9,5 мм в одну или другую сторону. Вследствие этого изменяется и величина количества рабочей жидкости, подаваемой насосом в гидромотор, таким образом обеспечиваются бесступенчатое регулирование ско­рости перемещения комбайна в пределах от 0 до 6 м/мин и ее ре­версирование при переходе статора через нулевое положение, когда его подача равна нулю и ротор гидромотора не вращается.

§ б. Автоматическое регулирование режима работы очистного комбайна

Основы регулирования реокима работы очистного комбайна. Автоматический регулятор режима работы очистного комбайна обеспечивает его максимальную производительность, повышает безопасность работ, снижает скорость перемещения комбайна вплоть до его полной остановки в случае возникновения перегру­зок электродвигателя и таким образом, освобождает машиниста от регулирования режима работы комбайна.

 

Максимальная производительность имеет место в режиме ста­билизации нагрузки на очистной комбайн; причем под нагрузкой понимают мощность, потребляемую электродвигателем привода исполнительных органов комбайна. В этом режиме скорость пере­мещения изменяется в зависимости от сопротивляемости угля ре-аанию таким образом, чтобы нагрузка автоматически с заданной точностью поддерживалась на максимальном уровне, называемом уставкой нагрузки. Сама нагрузка при этом является регулируемым параметром комбайна, а разность между ее величи­ной и величиной ее уставки называется отклонением нагрузки.

В некоторых очистных забоях условия проветривания, произ­водительность забойного конвейера, скорость крепления и т. п. ограничивают скорость перемещения комбайна и не позволяют полностью загрузить его электродвигатель. В этих условиях максимальная производительность комбайна соответствует ре­жиму стабилизации скорости перемещения. В этом режиме ско­рость перемещения автоматически с заданной точностью поддер­живается на максимально допустимом уровне, называемом уставкой скорости перемещения. Скорость пере­мещения является при этом регулируемым параметром комбайна, а разность между ее величиной и величиной ее уставки называется отклонением скорости перемещения.

В некоторых очистных забоях имеются указанные выше огра­ничения скорости перемещения, а сопротивляемость угля резанию изменяется в широких пределах. В этих очистных забоях комбайн попеременно работает то в режиме стабилизации скорости, то в режиме стабилизации нагрузки. Вид режима работы в каждый момент времени зависит от того, какой из факторов ограничивает скорость перемещения.

Стабилизация регулируемого параметра включает в себя сле­дующие основные операции: измерение регулируемого параметра с помощью специального устройства — датчика; формирование сигнала уставки этого параметра с помощью другого устройства — задатчика; сравнение сигналов датчика и задатчика и определение величины отклонения регулируемого параметра; формирование управляющего воздействия по принятому в регуляторе закону (по алгоритму), которое с помощью органа управления механиз­мом перемещения изменяет режим работы комбайна.

Точностью автоматического регулятора является величина отклонения среднего значения регулируемого параметра от его уставки, выраженная в процентах.

Быстродействием автоматического регулятора называется время, в течение которого отклонившийся регулируемый параметр становится равным 0,95 величины его уставки. При малом быстро­действии (большом времени) регулятор не успевает реагировать на отклонения регулируемого параметра и его точность низкая. При чрезмерном быстродействии возникает перерегулирование — противоположное отклонение регулируемого параметра под влия- т

 

нием управляющего воздействия. Большое перерегулирование вызывает колебания регулируемого параметра вместо его стабили­зации и делает комбайн неработоспособным.