ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН
TUNNELLING COMBINE

Предлагаемое техническое решение относится к области горного дела, а именно к проходческим комбайнам.
Известен проходческий комбайн, включающий режущий орган и механизм перемещения (Справочник механика угольной шахты / А.И. Пархоменко, В.И. Остапенко, И.М. Митько и др. М.: Недра, 1985. - с.317).
Недостатком этого комбайна является отсутствие аутригеров (дополнительных опор) для распора в почву выработки. Это снижает устойчивость комбайна, особенно во время разрушения забоя.
Наиболее близким техническим решением к заявленному по технической сущности является проходческий комбайн, описание которого приведено в источнике «Комбайны проходческие КП21, КП21-01. Руководство по эксплуатации КП21.00.00.000РЭ» (http://www.twirpx.com/file/229010). Общий вид комбайна приведен на рис.9.1, гидравлическая схема (рис.22.1) описана на стр.82-92. Это техническое решение принято за прототип. Комбайн относится к классу циклических, имеет режущий орган, механизм перемещения с гидромоторами, управляемыми гидрораспределителем, сообщающим им команды «ход вперед» или «ход назад» через соответствующие магистрали, аутригеры, кинематически соединенные с гидроцилиндрами, оснащенными гидрозамками и управляемыми отдельным гидрораспределителем. Во время разрушения забоя режущим органом механизм перемещения (гусеничный ход) застопорен, а для большей устойчивости комбайна в почву выработки распираются аутригеры, расположенные в хвостовой части комбайна и кинематически соединенные с гидроцилиндрами, управляемыми гидрораспределителем. После завершения обработки (разрушения) забоя по контуру выработки гидроцилиндры аутригеров сокращаются, аутригеры отрываются от почвы и переходят в нерабочее положение. Затем включаются гидромоторы механизма перемещения (гусеничного хода). Для этого гидрораспределитель управления гидромоторами ставится в позицию, соответствующую перемещению комбайна вперед, происходит зарубка режущего органа в массив. После этого гидромоторы отключаются от напорной магистрали путем установки гидрораспределителя в нейтральную позицию, механизм перемещения стопорится, аутригеры с помощью гидроцилиндров, управляемых гидрораспределителем, распираются в почву и начинается новый цикл. Если необходимо отвести комбайн от забоя (например, для замены инструмента, технического обслуживания и т.д.), то аутригеры посредством гидроцилиндров отрываются от почвы, а затем на гидромоторы механизма перемещения гидрораспределителем подается команда, соответствующая перемещению комбайна назад. После перемещения комбайна на необходимое расстояние гидромоторы останавливаются, затем аутригеры распираются в почву.
Недостатком известного комбайна является то, что сокращение гидроцилиндров аутригеров (перевод их в нерабочее положение) выполняется только независимо от включения гидромоторов гусеничного хода в положение «ход вперед» либо «ход назад», а включение гидромоторов в любое из этих положений не приводит к отрыву аутригеров от почвы, если они были предварительно расперты. То есть включение гидромоторов механизма перемещения для хода комбайна вперед либо назад и перевод аутригеров в нерабочее положение не могут быть выполнены одновременно одной командой и в одной позиции гидрораспределителя. Эти операции выполняются раздельно и разными гидрораспределителями. Желательно иметь возможность при запуске гидромоторов для движения комбайна вперед или назад одновременно с этой командой и в одной позиции гидрораспределителя управления гидромоторами давать команду на складывание гидроцилиндров аутригеров, если они были расперты в почву. Это позволит повысить удобство управления комбайном, исключить влияние человеческого фактора и независимо от машиниста комбайна совмещать операции по запуску гидромоторов и складыванию аутригеров, что приведет к уменьшению операций по управлению комбайном и исключению поломок механизмов аутригеров. Иначе, если перед включением гидромоторов механизма перемещения, аутригеры не были переведены в нерабочее положение (вследствие ошибки или низкой квалификации машиниста комбайна), то при движении комбайна в любую сторону механизмы аутригеров могут выйти из строя. Эта опасность, вследствие особенностей кинематики механизма, возрастает, если комбайн движется назад и, тем более, если опорная поверхность аутригера глубоко погружена в почву.
Вместе с тем необходимо сохранить возможность управления механизмами аутригеров независимо от управления гидромоторами, например, при техническом обслуживании и ремонте.
Целью заявляемого технического решения является обеспечение возможности совмещения операций по управлению гидромоторами и гидроцилиндрами аутригеров с сохранением возможности управления гидроцилиндрами независимо от управления гидромоторами.
Технический результат - расширение возможностей управления комбайном и повышение безопасности труда.
Указанный результат достигается тем, что проходческий комбайн, включающий режущий орган, гидромоторы механизма перемещения, управляемые гидрораспределителем и соединенные с ним двумя магистралями, аутригеры, кинематически связанные с гидроцилиндрами, оснащенными гидрозамками и управляемыми отдельным гидрораспределителем, согласно полезной модели, дополнительно содержит клапан «или», один вход которого соединен с одной из магистралей гидромоторов механизма перемещения, а другой соединен с их второй магистралью, и обратный клапан, подклапанная полость которого соединена с выходом клапана «или», а надклапанная полость соединена через гидрозамки гидроцилиндров с их штоковыми полостями, при этом в нейтральной позиции отдельного гидрораспределителя управления гидроцилиндрами их поршневые полости через гидрозамки соединены со сливной магистралью.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен проходческий комбайн, на фиг.2 - гидравлическая схема управления гидроцилиндрами аутригеров и гидромоторами механизма перемещения.
Комбайн включает в свой состав режущий орган 1, механизм перемещения (гусеничный ход) 2, гидроцилиндры 3 с гидрозамками 4, кинематически соединенные с аутригерами 5, гидрораспределитель 6 управления гидроцилиндрами 3, гидромоторы 7 привода гусеничного хода, управляемые гидрораспределителем 8, клапан «или» 9 и обратный клапан 10. Один вход клапана 9 соединен с магистралью 11, другой вход - с магистралью 12. Каждая из магистралей 11 и 12 может быть напорной или сливной в зависимости от одной из рабочих позиций гидрораспределителя 8, в которых рабочая жидкость от насоса 13 поступает либо в полости гидромоторов 7 для движения комбайна вперед, либо в их полости для движения назад (реверс). Обратный клапан 10 своей подклапанной полостью соединен с выходом клапана «или» 9, а надклапанной полостью через гидрозамки 4 соединен со штоковыми полостями гидроцилиндров 3. Отдельный гидрораспределитель 6 управления гидроцилиндрами выполнен так, что в нейтральной его позиции поршневые полости гидроцилиндров 3 через гидрозамки 4 соединены со сливной магистралью 14 посредством канала 15.
Проходческий комбайн работает следующим образом. Во время разрушения забоя комбайном его аутригеры 5, расположенные в хвостовой части комбайна с правой и левой его сторон, расперты в почву с помощью гидроцилиндров 3, что повышает его устойчивость. После завершения цикла разрушения забоя необходимо зарубить режущий орган 1 в массив для следующего цикла разрушения. Для этого с помощью гидромоторов 7 механизма перемещения необходимо включить гусеничный ход. Включение гидромоторов 7 производится гидрораспределителем 8. Он переводится из нейтральной позиции в позицию, соответствующую ходу комбайна вперед. Рабочая жидкость поступает в соответствующие полости гидромоторов 7 от насоса 13 через магистраль 11 или 12. Одновременно с этим жидкость через клапан «или» 9, обратный клапан 10 и гидрозамки 4 поступает в штоковые полости гидроцилиндров 3, они сокращаются и аутригеры 5 переводятся в сложенное положение. Во время выполнения этой операции гидрораспределитель 6 находится в нейтральной позиции и при сокращении гидроцилиндров 3 жидкость из их поршневых полостей через гидрозамки 4 уходит в сливную магистраль через канал 15 нейтральной позиции отдельного гидрораспределителя 6. Если же необходимо отвести комбайн от забоя, то гидрораспределитель 8 ставится в соответствующую позицию. При этом рабочая жидкость поступает в гидромоторы 7 для хода комбайна назад и, вместе с тем, через клапаны 9, 10 и гидрозамки 4 опять же поступает в штоковые полости гидроцилиндров 3, которые сокращаются и переводят аутригеры 5 в нерабочее положение. Слив жидкости из поршневых полостей гидроцилиндров 3 происходит через гидрозамки 4 и канал 15 в нейтральной позиции гидрораспределителя 6.
Таким образом, и при движении комбайна вперед, и при движении комбайна назад, для складывания аутригеров 5 не требуется отдельной команды, что исключает влияние человеческого фактора, сокращает количество операций по управлению комбайном и предотвращает возможную поломку механизма аутригера, если он не был сложен перед началом движения комбайна.
Для независимого управления гидроцилиндрами, в том числе при проведении технического обслуживания, ремонте или проверке функционирования механизмов аутригеров без включения гидромоторов гусеничного хода, гидрораспределитель 8 ставится в нейтральную позицию, а для управления гидроцилиндрами используется гидрораспределитель 6 управления гидроцилиндрами 3. Он имеет две рабочих позиции, в одной из которых жидкость поступает в штоковые полости гидроцилиндров 3 для их складывания, а в другой - в их поршневые полости для распора аутригеров 5 в почву. При подаче жидкости в штоковые полости гидроцилиндров 3 обратный клапан 10 препятствует ее попаданию в магистрали 11 или 12 гидромоторов 7 и делает невозможным их запуск.
Таким образом, в предлагаемом проходческом комбайне обеспечивается возможность совмещения операций по управлению гидромоторами и гидроцилиндрами аутригеров при сохранении возможности отдельного управления гидроцилиндрами, что расширяет возможности управления комбайном и повышает безопасность труда.