Горные машины

Гидромонитор  с центральным болтом (рис. 13.1) выпускают  с диаметром входного отверстия 225 и 300 мм. Верхнее колено гидромонитора  может вращаться относительно нижнего  вокруг вертикальной оси на 360°.

Уплотнение шарнирного соединения верхнего и нижнего колена осуществляют плоской кожаной прокладкой.

Значительные  усилия, стремящиеся во время работы оторвать верхнее колено от нижнего, воспринимает специальный центральный болт 3. Для облегчения вращения верхнего колена служит шариковый подшипник, который находится под колпачковой гайкой.

Рис. 13.1. Гидромонитор с центральным болтом

Ствол гидромонитора  имеет коническую форму. Он соединен с верхним коленом шаровым  шарниром, допускающим поворот ствола в вертикальной плоскости на угол около 65° (на 20° ниже горизонтального  положения и на 45° выше). Внутри ствола есть направляющие ребра, их назначение препятствовать вращению струи. На конец  ствола навинчивают сменные насадки 5. Управление гидромонитором осуществляют за водило 6, на конце которого закрепляют груз, уравновешивающий ствол. Мониторы описанного типа в настоящее время изготовляют редко, т. к. их вытеснили более совершенные конструкции.

Гидромонитор  ГМ-2 (рис. 13.2) выпускают трех типов  с диаметром входного отверстия 150, 200 и 250 мм, соответственно максимальный диаметр насадок этих гидромониторов — 75, 100 и 106 мм. Гидромониторы изготовляют  из ковкого чугуна или из стальных штампованных узлов. Масса гидромонитора  с 0250 мм — 346 кг.

Нижнее колено этого гидромонитора имеет резьбу, на которую навинчивается опорный  фланец. Такая конструкция позволяет  иметь неразрезными кольца шарикоподшипника в отличие от старых конструкций. Такое усовершенствование существенно увеличило герметичность и срок службы этого шарнира. Обойма разрезана по диаметру на две половины, которые стянуты между собой болтами. Между обоймой и верхним коленом болтами зажата прокладка. Эта прокладка перекрывает зазор между опорным фланцем и обоймой. Отверстия служат для отвода воды, просочившейся под прокладку. Эти отверстия защищают подшипник от воды. Шаровой шарнир имеет сальниковое уплотнение.

Рис. 13.2. Схематический  разрез гидромонитора ГМ-2: 
I — нижнее колено; 2 — верхнее колено; 3 — шар; 4 — направляющие ребра; 5 — ствол; 6 — оголовок ствола; 7 — кожаная манжета; 8 и 10 — болты; 9 — обойма; 11 — опорный фланец; 12 — металлические салазки; 13 — шарики; 14 — канавка для стока воды; 15 — уплотняющая кожаная прокладка; 16— отверстие для стока воды; 17— кронштейны; 18— консольные оси; 19 — шарикоподшипники

Для уменьшения гидравлических потерь в гидромониторе  в его шар вставлена труба  верхнего колена. Для удобства передвижения гидромонитор монтируют на металлических  салазках.

Рис. 13.3. Схема  гидромонитора ГМН-250: 
а — общий вид; б — верхнее и нижнее колена в разрезе; 1 — нижнее колено; 2 — верхнее колено; 3 — разъемное соединение; 4 — шаровой шарнир; 5 — ствол; 6 — насадка; 7 — горизонтальный шарнир

Перечисленные особенности позволили по сравнению  с гидромонитором ГМ-2 существенно  улучшить качество струи, в 2 раза снизить  потери напора, в 1,5—2,5 раза уменьшить массу, значительно облегчить управление гидромонитором.

Техническая характеристика гидромониторов типа ГМН приведена  в табл. 13.1

Гидромонитор  ГМН-250С является усовершенствованием  гидромонитора ГМН-250. Новый гидромонитор отличается конструкцией шарнира между  нижним и верхним коленом. Кроме  того, в этой модели в целях упрощения  устранено быстроразъемное соединение верхнего колена с шаровым шарниром.

Конструкция шарнира  и общий вид гидромонитора  ГМН-250С показаны на рис. 13.4. На кольцо, приваренное к нижнему колену, навинчено кольцо, застопоренное специальными винтами, предупреждающими его отвинчивание во время работы гидромонитора. К фланцу верхнего колена на болтах крепится обойма, разрезанная по диаметру на две половины, соединяемые между собой болтами. Точность сборки обоймы обеспечивается цилиндрическими штиф центрального болта.

Таблица 13.1 
Технические характеристики гидромониторов

Для него характерно значительное увеличение радиусов закруглений  верхнего и нижнего колен, уменьшение массы гидромонитора (170—180 кг), а  также разборность конструкции, позволяющая разъединить гидромонитор на две части без нарушения уплотнений в шарнирах.

Усилия, отрывающие верхнее колено от нижнего, воспринимает шарикоподшипник 3. Эти гидромониторы отлично зарекомендовали себя на производстве и быстро вытесняют все другие модели. К гидромонитору выпускают насадки диаметром 52; 65; 75; 90 и 105 мм. Угол подъема и опускания ствола составляет 27°. Допускаемое давление 1,5 Мн/м2. Масса гидромонитора с одной насадкой 187 кг.

Рис. 13.4. Гидромонитор ГМН-250С: 
а— общий вид гидромонитора; 6— горизонтальный шарнир гидромонитора; 1 — нижнее колено; 2 — обойма; 3 — шарикоподшипники; 4 — кольцо; 5 — нажимная крышка сальника; 6 — болт стяжной; 7 — фланец верхнего колена; 8 — верхнее колено; 9 — болты

Дефлекторы. Управление гидромонитором заключается в поворачивании  его ствола относительно вертикальной или горизонтальной оси для направления  струи в нужную точку забоя. В  небольших гидромониторах и при  незначительных давлениях эти повороты может легко осуществлять один рабочий  при помощи рычага-противовеса (водила). Однако современными гидромониторами, диаметр насадки которых достигает 225 мм, входного отверстия — 500 мм, общая  длина доходит до 7—8 м, а масса  гидромонитора без воды до 4 т, управлять  вручную невозможно. Чтобы облегчить  управление гидромонитором, применяют  особое приспособление — дефлектор.

Принцип действия дефлектора заключается в том, что  ось струи, совпадающая нормально  с осью ствола гидромонитора, при  помощи специального наконечника отклоняется  в ту или иную сторону на незначительный угол; при этом возникает сила реакции Y, которая и поворачивает ствол  гидромонитора в нужном направлении. Схема действия сил показана на рис. 13.5, а.

Рис. 13.5. Схемы  управления гидромонитором при помощи дефлектора: а — схема действия сил; 6, в — управление гидромонитором сидя на стволе и стоя рядом

Дефлектор поворачивается при помощи рукоятки. Благодаря выгодному  соотношению плеч сила, потребная  для поворота дефлектора, очень незначительна. На рис. 13.5 показано управление гидромонитором при помощи дефлекторов. В крупных моделях гидромониторщик сидит непосредственно на стволе гидромонитора, в средних — стоит рядом (рис. 13.5, б, в).

Устройство первого  дефлектора в основном такое же, как и шарового шарнира гидромонитора. Такой дефлектор рекомендуется  применять при давлениях до 1 Мн/м2.

На более высоких  давлениях применяют другой дефлектор, отличающийся от предыдущего тем, что  дефлектор помещается не между стволом  и насадкой, а закрепляется на конце  насадки. Диаметр муфты дефлектора несколько больше диаметра струи, так  что обычно струя не касается муфты. Дефлектор соединен с насадком шарниром с двумя взаимно перпендикулярными осями вращения так, что рабочий рычаг может повернуть дефлектор в нужном направлении.

Преимущество  этого дефлектора заключается в  том, что в нем не возникает  дополнительных гидравлических потерь. Однако дефлекторы большого распространения  не получили, и в настоящее время  управление гидромонитором облегчают  путем применения систем дистанционного управления.

Гидромонитор  ГМН-250С с гидравлическим управлением. Управление гидромонитором осуществляется с пульта, который может быть удален на расстояние до 50 м (рис. 13.6).

Вращение относительно вертикальной оси осуществляется цилиндром  в шарнире. Повороты ствола в вертикальной плоскости производятся цилиндром  в шарнире. Ствол гидромонитора 6 соединен с шарниром соединительным коленом. Уплотнение обоих шарниров обеспечивается сальниковыми устройствами или резиновыми самоуплотняющимися манжетами. Новый гидромонитор благодаря неизменяемым сечениям его колен отличается малыми гидравлическими потерями.

На базе гидромониторов ГМЦ-200 была смонтирована гидромониторная  установка с управлением на расстоянии до 35 м.

Сейчас система  гидравлического управления заменена более надежной электрогидравлической.

Новая установка  типа ГУЦ-6 отличается тем, что все  гидравлические устройства смонтированы в непосредственной близости от гидромонитора (рис. 13.8). Пульт управления связан с  гидромонитором электрическим кабелем.

В состав установки  ГУЦ-6 входит усовершенствованный гидромонитор типа ГМЦ-250м (рис. 13.9).

В новом гидромониторе  усовершенствован узел поворота относительно вертикальной оси. Благодаря применению гидравлического зажима

На нем установлены  масляный насос с электромотором и краны управления.

Гидроцилиндры с насосом связаны резиновыми шлангами. Гидроцилиндр служит для  поворотов гидромонитора вокруг вертикальной оси, а гидроцилиндр может  поднимать и опускать ствол гидромонитора.

Гидромонитор  ГМЦ-200 специально приспособлен для  гидравлического управления. На рис. 13.7 особой конструкции гидромонитор стал полноповоротным. Последовательными  операциями при помощи цилиндра гидромонитор может быть повернут на любой угол. Каждому рабочему ходу штока цилиндра соответствует поворот гидромонитора на угол 20°.

Управление гидравлическими  цилиндрами гидромонитора производят при помощи реверсивных золотников с электрическим управлением.

Рис. 13.7. Схема  гидромонитора ГМЦ-200 с гидравлическим дистанционным управлением: а —  вид сбоку; б — план; 1 — цилиндр  горизонтального поворота; 2 — шарнир вертикальный; 3 — цилиндр поворота ствола в вертикальной плоскости; 4 — горизонтальный шарнир; 5 — соединительное колено; 6 — ствол гидромонитора; 7 — насадка

Рабочее давление масла в гидросистеме 2,5 Мн/м2 и создастся оно шестеренчатым маслонасосом. Переносный пульт дистанционного управления гидромонитором (рис. 13.8, б) имеет массу всего 7 кг. С гидромонитором пульт связан силовым кабелем КРПТ 3×2,5 и гибким многожильным контрольным кабелем, которые имеют штепсельные разъемы.

Гидромонитор  ГМЦ-250м оборудован приспособлением  для автоматического реверсивного поворота в горизонтальной плоскости  в пределах до 115°. Включив соответствующий  переключатель, можно заставить  гидромонитор автоматически поворачиваться вправо и влево на заданный угол. Внедрение установок ГУЦ-6 является существенным вкладом в дело совершенствования  гидромеханизации. По имеющимся данным производительность по грунту возрастает на 25—30% и на 10—15% улучшаются экономические  показатели работ.

Гидромонитор  ГМДУЭГ-250 (рис. 13.10) состоит из двух колен, нижнего неподвижного и верхнего вращающегося. Колена соединены между  собой цилиндрическим шарниром с  уплотнением. Ствол соединен с верхним  коленом шаровым шарниром. Ствол  диаметром 200 мм соединен с шаровым  шарниром быстроразъемным соединением. Конец ствола на длине 480 мм имеет  коническую форму и имеет нарезку  для навинчивания насадок. В комплект сменных насадок входят насадки  диаметрами: 75, 90, 100, 110 и 125 мм. Они имеют  удлиненную коническую часть, длина  которой равна 2,5 диаметрам насадки.

Управление гидромонитором осуществляется дистанционно, с пульта, связанного с гидромонитором электрическим  кабелем. Пульт монтируют в специальной  передвижной кабине.

Привод всех механизмов управления осуществляют от гидравлического масляного насоса типа Г12-12А, имеющего производительность 12 л/мин при напоре Н = 65 кгс/см2 (Н = 6,5 Мн/м2). Включение того или иного гидравлического цилиндра осуществляется дистанционно при помощи электромагнитных золотников.

Для удобства передвижения гидромонитор смонтирован на металлических  санях. Гидромонитор подключают к водоводу с помощью быст-роразъемного соединения.

Весь механизм управления гидромонитором защищен  достаточно прочным водонепроницаемым  корпусом.

Рис. 13.8. Схема  гидромониторной установки ГУЦ-6 с электрогидравлической системой управления (а) и панель переносного  пульта управления (б): 1 — гидромонитор; 2 — гидравлическая система; 3 — пульт  управления; 4 — электрический кабель; 5 — кабина гидромониторщика

Самоходные гидромониторы  созданы для того, чтобы снизить  простои, связанные с передвижением  обычных гидромониторов. Кроме того, механизация передвижения приведет к существенному росту производительности размыва за счет приближения гидромонитора  к забою, так как несамоходные гидромониторы нередко работают, находясь на ненормально большом  расстоянии от размываемого грунта.