Устройство для безопалубочного возведения шахтных перемычек

 

Изобретение относится к горной промти и предназначено для механизированной укладки быстротвердеющего бетона или другой смеси при возведении безопалубочной изолирующей перемычки. Цель изобретения - повышение эффективности возведения перемычек и уменьшение трудоемкости работ. Для этого ротор 4 устройства 40 ЗВ Средняя окружность попаток ротора водом 34 ускорителя схватывания при помощи сектора-смесителя 35. Он фиксирует, растворопровод и трубопровод 34 ускорителя схватывания соответственно по касательной и по радиусу к средней окружности лопаток ротора 4. Примыкающий к ротору 4 растворопровод выполнен в виде вала механизма переносного вращения и в виде вращающейся обоймы коллекторы. Невращающаяся обойма 27 коллектора закреплена на корпусе 23 механизма переносного вращения , соединенного неподвижно с рукоятью 1, которая закреплена на стойке механизма поворота и снабжена механизмом наклона, закрепленным на струбцине. Выходной вал механизма наклона соосен с проемной трубой возводимой перемычки. За счет этого при наклоне рукояти 1 ротор 4 перемещается по окружности проемной трубы и подача раствора обеспечивается в любую зону пространства под проемной трубой при наименьщих габаритах устр-ва. 4 ил. 22 fL (Л со ьо о 4 4: - 2. охйотыКания гателю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

A@4 Е 21 F 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

3. ре0ивнскрумнпсть 9сксрат пь а,т, дц /г гидрадЖпюпаптк ренара пРатйаноя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3952204/22-03 (22) 09.09.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) И. И. Кондратенко, В. Ф. Доценко, А. Н. Соломахин, А. С. Омельченко и А. П. Нечипуренко (53) 622.817(088.8) (56) Патент Англии № 2098264, кл. E 04 G 21/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗОПАЛУБОЧНОГО ВОЗВЕДЕНИЯ ШАХТНЫХ ПЕРЕМЫЧЕК (57) Изобретение относится к горной промти и предназначено для механизированной укладки быстротвердеющего бетона или другой смеси при возведении безопалубочной изолирующей перемычки. Цель изобретения — повышение эффективности возведения перемычек и уменьшение трудоемкости работ. Для этого ротор 4 устройства

Ф

„„SU„„1320447 A1 водом 34 ускорителя схватывания при помощи сектора-смесителя 35. Он фиксирует растворопровод и трубопровод 34 ускорителя схватывания соответственно по касательной и по радиусу к средней окружности лопаток ротора 4. Примыкающий к ротору 4 растворопровод выполнен в виде вала механизма переносного вращения и в виде врашающейся обоймы коллекторы. Нсвращаюшаяся обойма 27 коллектора закреплена на корпусе 23 механизма переносного вращения, соединенного неподвижно с руко- ф ятью 1, которая закреплена на стойке механизма поворота и снабжена механизмом наклона, закрепленным на струбцине. Выходной вал механизма наклона соосен с проемной трубой возводимой перемычки. За счет этого при наклоне рукояти 1 ротор 4 перемещается по окружности проемной трубы и подача раствора обеспечивается в любую зону пространства под проемной трубой прп наименьших габаритах устр-ва. 4 ил, М

1320447

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для механизированной укладки быстротвердеющего бетона или другой смеси при возведении безопалубочной изолирующей перемычки.

Цель изобретения — повышение эффективности возведения перемычек и уменьшение трудоемкости работ.

На фиг. 1 показано устройство, установленное в горной выработке, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез

Б-Б на фиг. 3.

Устройство для безопалубочного возведения перемычек (фиг. 1 и 2) состоит из рукояти 1, на которой закреплены растворопровод 2, механизм 3 переносного вращения, ротор 4 с приводным двигателем 5 (фиг. 2).

Рукоять 1, выполненная в виде трубы, установлена на поворотной стойке 6 при помощи оси 7 и снабжена гидроцилиндром 8 вертикального перемещения, шток которого соединен с рукоятью 1 при помощи оси 9, а цилиндр соединен с поворотной стойкой 6 при помощи оси 10. Поворотная стойка 6 установлена в подшипники 11 и 12 и опирается на шарик 13. Подшипники 11 и 12 закреплены на раме 14, снабженной неподвижно закрепленным на ней механизмом 15 поворота для вращения стойки 6. Рама 14 с подшипниками 11 и 12 и с механизмом !5 поворота закреплена на выходном валу 16 механизма 17 наклона, неподвижно закрепленного на струбцине 18, зафиксированной на торцовой стенке шахтного вагона 19 при помощи винтов-стопоров 20 так, что выходной вал 16 механизма 17 соосен с проемной трубой 21. Механизмы поворота 15 и наклона 17 могут быть выполнены, например, в виде червячных редукторов с электрическим, гидравлическим или ручным приводами.

Механизм 3 переносного вращения закреплен на рукояти 1 при помощи переходной крышки 22 (фиг. 3), неподвижно соединяющей корпус 23 механизма 3 переносного вращения с рукоятью 1. Механизм переносного вращения состоит из червячного редуктора 24 с приводным двигателем 25 (фиг. 4).

Выходной вал червячного редуктора выполнен в виде полого вала, состоящего из внутренней 26 и внешней 27 обойм, образующих кольцевой распределительный коллектор, наружная (невращающаяся) обойма 27 которого соединена при помощи штифта 28 и крышки 29 с корпусом 23 механизма переносного вращения.

Гидравлические линии 30 и 31 коллектора предназначены для питания приводного гидродвигателя 5 ротора 4, а линия 32— для подачи ускорителя схватывания на ротор 4 (трубопроводы для питания приводного гидродвигателя 5 на чертежах не показаны).

Выходной вал 26 соединен с отрезком растворопровода 33 и трубопроводом 34 для подачи ускорителя схватывания. Отрезок растворопровода 33 и трубопровод 34 неподвижно закреплены на секторе-смесителе 35 так, что ось отр зка растворопровода ЗЗ расположена по касательной к средней окружности лопаток 36 ротора 4, а трубопровод 34 расположен по радиусу к ротору.

Сектор-смеситель 35 состоит из цилиндрической обечайки 37 и боковых стенок 38, которые имеют небольшие зазоры с ротором и уплотняют его по периферии и боковым поверхностям.

Ротор 4 (фиг. 3 и 4), состоящий из ступицы 39, дисков 40 и лопаток 36, установлен на подшипник 41 и зафиксирован в осевом направлении при помощи крышек 42 и 43.

Внутренняя обойма подшипника 41 запрессована на втулку 44, которая неподвижно соединена с валом растворопроводом 33 при помощи кронштейна 45.

Приводной гидродвигатель 5 ротора 4 закреплен на втулке 44, а выходной вал гидродвигателя соединен с ротором 4 при помощи зубчатой муфты 46, крышки 43 и штифта 47.

В выработке (фиг. 1) установлена проемная труба 21 с опорами 48, а на раме крепи 49 подвешена и закреплена штора 50, перекрывающая поперечное сечение выработки. В шторе 50 имеется отверстие с манжетой 51. В отверстие шторы заведена проемная труба 21, уплотняемая манжетой 51.

Штора 50 может быть изготовлена, например, из паковочной ткани и усилена капроновыми веревками.

Перед возведением безопалубочной перемычки осуществляется подготовка места возведения (демонтаж крепи, зачистка кровли и боковых стенок, уборка породы и др.), затем монтируется проемная труба 21 и навешивается штора 50.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для безопалубочного возведения шахтных перемычек монтируется на типовом шахтном вагоне в соответствии с фиг. 1 и 2 и подается к месту возведения перемычки. Раствор для возведения перемычки приготавливается и подается при помощи комплекса «Темп-500» или другого оборудования.

К перемычке раствор поступает по растворопроводу 2, рукояти 1, внутренней обойме 26 полого вала и отрезку растворопровода 33.

Ускоритель схватывания подается на ротор в радиальном направлении по трубопроводу 34. Лопатка ротора меняет направление потока ускорителя схватывания на 90; при этом происходит интенсивное его дробление. Подача ускорителя схватывания в растворопоток в раздробленном виде повышает интенсивность его перемешивания с раствором.

1320447

Масса ускорителя схватывания в растворопотоке составляет 3 — 5Я массы раствора, вследствие чего мощность, затрачиваемая приводным двигателем на изменение скорости и дробление ускорителя схватывания, незначительна.

Раствор подается на ротор по касательной к средней окружности лопаток ротора, при этом лопатки ротора практически не изменяют направление растворопотока, а лишь увеличивают его скорость. При такой схеме подвода раствора на ротор приводной гидродвигатель затрачивает наименьшую мощность на ускорение растворопотока лопатками ротора.

Кроме того, при тангенциальной схеме подвода раствора на ротор по сравнению, например, с радиальной схемой, обечайка 37 сектора смесителя пересекается растворопроводом на большой длине дуги АВ (фиг. 3).

Частицы ускорителя схватывания, прижатие центробежными силами к обечайке сектора смесителя и перемещаемые лопатками, в точке А сходят с обечайки, попадают в растворопоток и перемешиваются с ним на достаточно большой длине дуги AB.

Благодаря тангенциальному подводу растворопотока на ротор, при внезапных аварийных остановках приводного двигателя, ротор продолжает вращаться под действием скоростного напора потока, и раствор с ускорителем схватывания не цементирует межлопаточное пространство ротора.

Диски 40 вращаются относительно боковых стенок 38 с окружной скоростью 25—

30 м/с, в результате чего на раствор, попадающий в зазоры между стенками 38 и дисками 40, действуют большие центробежные силы, устраняющие утечки по этим зазорам.

1Целевые уплотнения ротора при окружных скоростях 25 — 30 м/с весьма эффективны.

Возведение перемычки начинают заполнением быстротвердеющим раствором пространства под проемной трубой. Благодаря тому, что рукоять 1 снабжена механизмом наклона, выходной вал которого соосен с проемной трубой, рукоять 1 при подаче раствора под трубу имеет возможность поворачиваться вокруг оси проемной трубы на угол а (фиг. 2) при помощи механизма наклона, после чего ротор 4 поворачивается вокруг оси рукояти на необходимый угол 1 при помощи механизма переносного вращения.

Заполнение пространства под проемной трубой начинается подачей раствора на шторку под трубой и по мере нанесения раствора все устройство вместе с вагоном 19 отодвигается от перемычки. После нанесения раствора с одной стороны трубы рукоять с ротором поворачивают на другую сторону и заполняют полости, оставшиеся после первого прохода.

Благодаря тому, что выходной вал механизма наклона соосен с проемной трубой, 5

1О

45 при наклоне рукояти ротор перемещается по окружности концентричной нроемной трубы, вследствие чего обеспечивается подача раствора в любую зону пространства под проемной трубой при наименьших габаритах устройства.

Если бы выходной вал механизма наклона был расположен выше оси проемной трубы, под трубой имелись бы зоны, недоступные для подачи раствора, а при расположении оси наклона ниже оси проемной трубы возросли бы габариты устройства и во многих случаях не обеспечивались бы вписываемость рукояти между трубой н боковой стенкой выработки.

Для заполнения раствором полостей в боковых стенках выработки рукоять поворачивают при помощи механизма наклона, а затем подается в сторону полости на необходимую величину при помощи гидроцилиндра 8.

После заполнения боковых полостей и пространства под проемной трубой начинают возведение перемычки.

Раствор наносится первоначально «а шторку. При этом для обеспечения прочности шторы и устойчивости перемычки выдерживается определенный угол ) (фиг. ) между стенкой возводимой перемычки и вертикалью. Чем быстрее набирает прочность материал перемычки, тем меньше может быть угол у. По мере увеличения толщины перемычки устройство вместе с вагоном отодвигают от нее, выдерживая оптимальное расстояние между ротором и стенкой перемычки.

Сложное планетарное движение ротора обеспечивает полуавтоматическое (без постоянного присутствия людей) нанесение быстротвердеющего раствора тонким слоем на всю площадь перемычки (при соответствующем расстоянии от ротора до перемычки), благодаря чему уменьшается трудоемкость ее возведения.

При неблагоприятных условиях в зоне перемычки (высокая температура, задымленность и др.) обслуживающий персонал имеет возможность покидать ее при работающем устройстве и лишь периодически контролировать и корректировать процесс возведения перемычки, устраняя неровности на поверхности возводимой перемычки и заполняя купола над ней перемещением ротора при помощи соответствующих механизмов.

Форму.га изобретения

Устройство для безопалубочного возведения шахтных перемычек, включающее ротор, состоящий из ступицы, дисков и лопаток с приводным двигателем, механизм переносного вращения, заключенный в корпусе, механизмы подъема н поворота, рукоять, растворопровод и трубопровод ускорителя схватывания, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности возведе1320447

BudA ния перемычек и уменьшения трудоемкости работ, участок растворопровода между ротором и рукоятью выполнен в виде полого вала, состоящего из внутренней и внешней обойм соответственно с внутренними и внешними кольцевыми проточками, образующими кольцевой распределительный коллектор, при этом внутренняя обойма установлена с возможностью вращения и соединена с механизмом переносного вращения, а внешняя — неподвижно закреплена на корпусе механизма переносного вращения, причем устройство снабжено сектором-смесителем, выполненным в виде цилиндрической обечайки с боковыми стенками, который посредством отрезка растворопровода, ориентированного тангенциально дискам ротора, соединен с внутренней обоймой полого вала, а трубопровод ускорителя схватывания закреплен на секторе-смесителе и своим выходным отверстием ориентирован радиально к ротору, при этом корпус механизма переносного вра щения неподвижно соединен

10 с рукоятью, которая установлена на стойке механизма поворота и снабжена механизмом наклона.

1320447

Составитель В. Баранов

Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 2631/34 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4