Горные машины и оборудование проходческо-очистной комбайн Урал-10А. Ча

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Кафедра горных и нефтепромысловых машин

ГОРНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ. ПРОХОДЧЕСКО-ОЧИСТНОЙ КОМБАЙН «УРАЛ-10А»

Часть II

ГИДРОСИСТЕМА И ГИДРООБОРУДОВАНИЕ

Методические указания к лабораторной работе

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2013

elib.pstu.ru

Составители: Д.И. Шишлянников, Н.В. Чекмасов, М.Г. Трифанов

УДК 622. 233.6 Г67

Рецензент канд. техн. наук, доцент М.С. Озорнин

(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Г67 Горные машины и оборудование. Проходческо-очистной комбайн «Урал-10А» : в 2 ч. Ч. II. Гидросистема и гидрооборудование : метод. указания / сост. Д.И. Шишлянников, Н.В. Чекмасов, М.Г. Трифанов. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. по-

литехн. ун-та, 2013. – 19 с.

Методические указания выполнены в двух частях: в первой рассмотрены компоновка и устройство основных механизмов комбайнов «Урал-10А», во второй – гидросистема и гидрооборудование.

Предназначено для студентов всех форм обучения и магистрантов при выполнении лабораторных работ и проведении практических занятий по разделам «Очистные и проходческие комбайны», предусмотренным учебными планами. Может быть использовано при выполнении курсовых проектов и разделов дипломных проектов по механизации очистных работ.

УДК 622. 233.6

© ПНИПУ, 2013

2

elib.pstu.ru

3

elib.pstu.ru

1. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Целью проведения работы является закрепление знаний, полученных в разделе «Выемочные машины и оборудование» теоретической части курса, и приобретение навыков решения практических задач анализа общей компоновки машины, конструктивного исполнения ее узлов, гидросистемы и технологии работ на примере современного проходческо-очистного комбайна «Урал-10А», применяемого на калийных рудниках России, Белоруссии и в других странах.

Изучение комбайна проводится в форме лабораторной работы по специально подготовленным чертежам, плакатам и образцам деталей в соответствии с текстом данных методических указаний.

Форма отчета о выполненной работе. Защита лабораторной работы в зависимости от специальности и специализации студента проводится в устной или письменной форме.

Вустной форме опрос проводится по чертежам (рисункам, плакатам, образцам деталей и узлов), представляющим конструкцию машины и ее составных частей. При необходимости результаты оформляются в виде листа устного опроса.

При письменной форме защиты, в соответствии с индивидуальным заданием, следует привести техническое решение, которое подтверждается расчетом, схемой или эскизом.

2.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОПРИВОДЕ ДОБЫЧНЫХ МАШИН

Вдобычных и проходческих комбайнах, механизированных гидрофицированных комплексах для добычи угля и комплектах оборудования, погрузочных машинах для подготовительных работ, скребковых и ленточных конвейерах широко применяются различные гидравлические системы.

4

elib.pstu.ru

Гидропривод – совокупность устройств, обеспечивающих приведение в движение механизмов и машин. Как правило, он состоит из гидравлической передачи, аппаратуры управления и регулирования, вспомогательных устройств (фильтров, резервуаров и т.п.) и магистралей.

Преимущества, которыми обладает гидравлический привод, заключаются в следующем:

–возможность передачи больших усилий при относительно небольших массе и габаритах;

–бесступенчатое регулирование скоростей и реверсирование направление движения;

–высокое быстродействие;

–простая, надежная и эффективная защита от перегрузок. Гидроприводы по принципу работы разделяют на объемные и

динамические, а в зависимости от регулируемости – на регулируемые и нерегулируемые.

Гидравлическая передача (гидропередача) состоит из насоса, гидродвигателя и соединительных трубопроводов.

Объемной называют гидропередачу, состоящую из насоса объемного действия, объемного гидродвигателя и соединительных магистралей. Передача энергии в объемной гидропередаче осуществляется посредством движения рабочей жидкости под действием гидростатического давления, создаваемого насосом. Передача энергии в гидродинамической передаче реализуется преобразованием кинетической энергии потока рабочей жидкости. К гидродинамическим передачам относятся гидромуфты (турбомуфты) и гидротрансформаторы. Объемные гидропередачи по характеру движения выходного звена разделяют на гидропередачи вращательного, воз- вратно-поворотного и возвратно-поступательного движения. В гидродинамических передачах выходное звено имеет только вращательное движение.

При разработке гидравлических систем шахтных горных машин и механизмов учитываются особенности, связанные со спецификой их работы в подземных условиях: пожаро- и взрывоопасную

5

elib.pstu.ru

атмосферу, насыщенную метаном и пылью; значительные объемы рабочей жидкости; большое число гидроаппаратуры в гидросистеме, часто приводящее к снижению объемного КПД; относительно частые перемонтаж и ремонт, что связано со сливом рабочей жидкости из гидроэлементов; работа элементов гидросистемы в широком диапазоне давлений (10–63 МПа) и температур (5–80 °С); ограниченное рабочее пространство, в котором эксплуатируются горные машины, затрудняющее профилактику и ремонт горного оборудования.

Гидравлическая система любой горной машины или комплекса включает в себя:

–насосы, преобразующие электрическую (пневматическую, механическую, тепловую) энергию в гидравлическую;

–потребители гидравлической энергии – исполнительные гидроцилиндры, гидромоторы;

–носитель гидравлической энергии – рабочую жидкость;

–емкость для хранения рабочей жидкости – гидробак;

–распределительную и регулировочную аппаратуру;

–фильтры тонкой очистки;

–соединительные трубопроводы.

В качестве рабочей жидкости применяется минеральное масло индустриальное ИГП-30ТУ38.101413–78 или И-30А ГОСТ 20799–75. Специфические условия эксплуатации гидропривода горных машин определяют основные требования к рабочей жидкости:

–негорючесть;

–высокие смазочные свойства;

–стабильность;

–противокоррозионные и защитные свойства;

–инертность;

–отсутствие стойкой пены;

–нетоксичность;

–низкая стоимость;

–возможность работы в широком диапазоне температур: от

–10 до +80 °С.

6

elib.pstu.ru

3. ГИДРОСИСТЕМА КОМБАЙНА «УРАЛ-10А»

Гидросистема комбайна (рис. 1) состоит из четырех основных подсистем, каждая из которых выполняет определенную группу операций, обеспечивающих работу отдельных по назначению механизмов:

–гидросистемы гусеничного хода;

–гидросистемы цилиндров установочных перемещений – позиционирования стрелы конвейера, бермового исполнительного органа, отбойного устройства, натяжения цепи конвейера, перемещения боковых лыж, подъема щитков и буровой рамы;

–гидросистемы бурильной установки;

–вспомогательной гидросистемы, обеспечивающей заправку и фильтрацию рабочей жидкости.

3.1. Гидросистема гусеничного хода

Гидросистема гусеничного хода предназначена для перемещения комбайна с регулируемой скоростью, изменения направления движения и стопорения механизмов хода.

Гидросистема гусеничного хода по функциональному назначению состоит из двух частей: силовой части, обеспечивающей основные потоки рабочей жидкости «бак→ насосы → гидромоторы → бак» и преобразующей электрическую энергию в механическую, гидравлическую (насосом) и далее в механическую (гидромотором), передаваемуюмеханизмам гусеничного хода и гидросистемыуправления.

Гидролиния управления состоит из насоса Н1 (НШ-10), фильтра Ф2, крана КР3, цилиндров стопоров Ц16 и Ц17, пяти фиксируемых трехпозиционных золотников Р14…Р18, входящих в состав гидроблока А3, цилиндров Ц18 и Ц19 механического переключения скорости редукторов хода, манометра МН1, демпфера ВМ4, соединительных трубопроводов, клапана давления КД1.

7

elib.pstu.ru

Гидросистема гусеничного хода обеспечивает три режима работы:

–холостой ход;

–рабочий ход;

–маневровый ход.

Силовая часть гидросистемы (см. рис. 1) состоит из регулируемых насосов рабочего хода Н5 и маневрового хода Н6 (313.112), гидроблока гусеничного хода А2, состоящего из двух трехпозиционных золотников Р12 и Р13 с пружинным возвратом в нейтральное положение и гидравлическим управлением, регулятора потока РП1, гидромоторов М1 и М2, кранов КР5 и КР6, манометра МН3, демпфера ВМ3, предохранительного клапана КП2 и соединительных трубопроводов.

Рабочая жидкость от насоса Н1 подается также к гидроблоку А3, золотники которого выполняют следующие функции:

–Р14 – задание требуемойпроизводительности насосов Н5 и Н6;

–Р15 и Р16 – управление золотниками Р12 и Р13, подключение гидроблока А2 к основному потоку и задание направления движения комбайна;

–Р17 и Р18 – управление цилиндрами Ц18 и Ц19 механического переключения кинематическойпередачи привода редукторовхода.

Насос Н5 нагнетает рабочую жидкость к напорной крышке гидроблока А2, распределители которого направляют поток к гидромоторам М1 и М2.

При нейтральном положении золотников Р12 и Р13 рабочая жидкость беспрепятственно проходит по трубопроводам и сливается в гидробак. При этом гидроцилиндры стопоров Ц16 и Ц17 надежно фиксируют машину на месте.

Давление в системе управления поддерживается клапаном давления КД1 (Р = 3 МПа).

Врежиме рабочего хода комбайна насос маневрового хода Н6 отключен от насосной станции. Чтобы включить рабочий ход машины, необходимо переключить гидрораспределители Р15 и Р16 выбора направления движения комбайна (табличка «ГУСЕНИЦЫ»)

10

elib.pstu.ru