Способ разрушения горных пород исполнительным органом выемочной машины

 

Изобретение относится к горной промышленности и снижает энергозатраты на разрушение массива. При разрушении горных пород исполнительным органом (ИО) выемочной машины осуш,ествляется цикличная отбтэйка горной массы с образованием вруба и пос 1едующее перемещение ИО вдоль забоя. Ось вращения ИО расположена с эксцентриситетом относительно его геометрической оси. Вруб образуется последовательным внедрением в массив частей ИО с большим или меньщим радиусом. Каждый четный цикл отбойки горной массы начинают внедрением частей ИО с меньшим радиусом. Перемещение ИО вдоль забоя осуществляют с величиной его подачи не меньше величины эксцентриситета за один оборот ИО. 5 ил. (Л CZ со СД сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1355702

А1 (so 4 Е 21 С 25/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4030186/22-03 (22) 27.02.86 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Карагандинский научно-исследовательский проектно-конструкторский и экспериментальный институт по созданию горных машин и механизмов «Гипроуглегормаш» (72) Г. А. Гиршович, М. А. Мальчер, В. И. Ефремов, С. К, Кабиев, А. А. Насыров, Л. С. Чучелова, Д. М. Любощинский и В. В. Савицкий (53) 622.232.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 194713, кл. E 21 С 25/06, 1965. (54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ

ВЫЕМОЧНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности и снижает энергозатраты на разрушение массива. При разрушении горных пород исполнительным органом (ИО) выемочной машины осуществляется цикличная отбойка горной массы с образованием вруба и последующее перемещение ИО вдоль забоя. Ось вращения ИО расположена с эксцентриситетом относительно его геометрической оси. Вруб образуется последовательным внедрением в массив частей ИО с большим или меньшим радиусом. Каждый четный цикл отбойки горной массы начинают внедрением частей ИО с меньшим радиусом. Перемещение ИО вдоль забоя осуществляют с величиной его подачи не меньше величины эксцентриситета за один оборот ИО. 5 ил.

1355702!

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к способам разрушения горных пород очистными и проходческими комбайнами, оснащенными преимущественно барабанными или шнековыми исполнительными органами. (Цель изобретения — — снижение энергозатрат на разрушение массива.

На фиг. 1 изображен комбайн с эксцентричным шнековым органом, при помощи которого осуществляют предлагаемый способ, общий вид сбоку; на фиг. 2 — — то же, вид сверху; на фиг. 3 — — схема работы исполнительного органа; на фиг. 4 — последовательные положения эксцентричного исполнительного органа в процессе его полного оборота при нескольких циклах перемещения; на фиг. 5 — то же. для прототипа.

Комбайн содержит шнековый исполнительный орган 1, ось 2 вращения которого расположена эксцентрично относительно геометрической оси 3, приводимый во вращение электродвигателями 4 через редукторы 5, режущие цепи 6, ходовую часть 7, конвейер 8 и узел перемещения исполнительного органа 1, содержащий платформу 9 с жестко закрепленными на ней редукта- 25 рами 5 приводными звездами 10, подвешенную на оси 11 между кронштейнами 2 и перемещаемую гидродомкратами 13.

Способ осуществляют следующим образом. 30

Исполнительный орган 1, поднятый гидродомкратами 13 к кровле 14 выработки (фиг. 1) и вращающийся от электродвигателей 4 через редукторы 5 вокруг оси 2, подают ходовой частью 7 на забой !5 (направление Ч„ подачи на фиг. 1 показано стрелкой) и таким образом внедряют его в забой 15. Затем гидродомкратами 13 вращающийся вокруг оси 2 исполнительный орган 1 перемещают вдоль забоя 15 (направление V. перемещения на фиг. 1 показано стрелкой), при этом от забоя !5 отде4С ляют слой горной породы толщиной !.

Как только исполнительный срган 1 придет в нижнее положение к почве 16 выработки, его гидродомкратами 13 снова поднимают к кровле 14 выработки и опять повторяют весь цикл.

Перемещение исполнительного органа 1, начатое в предыдущем цикле, формирует грудь 17 забоя 15. Следующий цикл перемещения начинают при положении исполнительного органа 1, например большим ра- SO диусом от груди забоя. Один из полных оборотов исполнительного органа 1 в этом цикле перемещения показан на фиг. 4, при этом рассмотрено семь последовательных положений (1 — VII) оси 2 вращения, охватывающих этот оборот. В исходной по- 5 зиции, когда больший радиус R исполнительного органа 1 направлен от груди забоя, ось 2 вращения занимает положение 1.

По мере перемещения оси 2 вращения из положения 1 в положение 11, из положения 11 в положение III и т. д. исполнительный орган 1 поворачивается каждый раз на 60 . Эксцентричное расположение оси 2 вращения относительно геометрической оси 3 в процессе полного оборота исполнительного органа 1 влечет изменение его радиуса от минимальной ьеличины до максимальной и снова до минимальной, обуславливающее изменение дуги контакта. При этом углы контакта исполнительного органа 1 с забоем для позиции 18 — 24 на фиг. 4, соответствующих положениям 1 — Vl 1 оси 2 вращения, также изменяются по величине.

Так при положении 1 оси 2 вращения исполнительный орган 1 контактирует с забоем по дуге !8, а угол контакта составляет 83 . По-.ле поворота исполнительного органа на 60 и перемещения оси вращения в положение 11 исполнительный орган 1 контактирует с забоем по дуге 19, а угол контакта составляет 80, в следующем положении III — 160, положении IV — 220, положении Ч вЂ” 160, положении Л вЂ” 95, положении VII — 40 и в среднем за один из оборотов этого цикла перемещения исполнительного органа 1 угол его контакта составляет примерно 120".

Следующий цикл перемещения исполнительного органа 1 начинают при положении большего радиуса R, противоположном положению в предыдущем цикле перемещения. Один из полных оборотов исполнительного органа I в этом цикле перемещения показан на фиг. 4 последовательными положениями VII — XIV оси 2 вращения. В исходной позиции, когда больший радиус R исполнительного органа 1 направлен к груди забоя, ось вращения занимает положение И11, а угол контакта по дуге 25, соответствующей этому положению, составляет 20 . По мере перемещения оси 2 вращения из положения И11 в положение IX, из положения IX в положение Х и т. д. исполнительный орган 1 поворачивается каждый раз на 60 . Так как ось 2 вращения расположена эксцентрично относительно геометрической оси 3, то в процессе полного оборота исполнительного opraHa 1 происходит изменение его радиуса от максимальной величины до минимальной и снова до максимальной, а из-за этого в свою очередь изменяется дуга контакта и угол контакта с забоем. Так в положении IX исполнительный орган 1 контактирует с забоем по дуге 26, в положении Х вЂ” по дуге 27, в положении XI контакт исполнительного органа 1 с забоем отсутствует, в положении Xl I — вновь по дуге 27, в положении XIII — по дуге 28, з положении XIV — по дуге 29. При этом углы контакта по указанным дугам составляют: 26 — 100, 27 — 34, 28 — О, 29 — 34, 1355702

30 в !08, 31 в 118 и в среднем за оборот 74 .

Величина эксцентриситета влияет на угол контакта исполнительного органа с забоем.

Так, если величина эксцентриситета больше толщины среза за оборот исполнительного органа, то исполнительный орган контактирует с забоем по дуге, расположенной между радиусами, величина которых равна разности между большим радиусом и эксцентриситетом. При эксцентриситете, равном и меньшем толщины среза за время оборота, исполнительный орган перемещается на величину толщины среза, поэтому меньший радиус достает до груди забоя и, следовательно, все резцы исполнительного органа находятся в контакте с забоем.

Исполнительные органы такого назначения состоят из установленных на одном валу центрального шнека, расположенного между режущими цепями, и двух шнеков, находящихся по краям от режущих цепей.

При установке всех шнеков относительно вала эксцентриситетом в одну сторону вал, из-за изменяющегося в процессе полного оборота угла контакта исполнительного органа с массивом, воспринимает значительные неравномерные нагрузки. Для снижения неравномерности нагрузок возможен вариант установки крайних шнеков эксцентриситетом в разные стороны при установке центрального шнека без эксцентриситета. Для этих же целей возможен вариант установки крайних шнеков эксцентриситетом в одну сторону при установке центрального шнека без эксцентриситета.

Эксцентричный исполнительный орган, при помощи которого осуществляют предлагаемый способ, за два цикла перемещения снимает слой горной породы толщиной 21, при этом средний угол контакта за один цикл составит примерно 100 .

Исполнительный орган, при помощи которого осуществляют способ-прототип (фиг. 5), при той же толщине 21 слоя горной породы, снимаемой за два цикла, имеет постоянный угол «- контакта с забоем, составляющий 120 . При уменьшении угла кон4 такта исполнительного органа с забоем снижается количество резцов в контакте с . забоем и, следовательно, нагрузки на раз,рушение горной породы. Поэтому нагрузки на разрушение горной породы эксцентрич5 ным исполнительным органом по предлагаемому способу снижаются примерно в 1,2 раза пропорционально уменьшению угла контакта с забоем. При одинаковом пути h перемещения оси 2 вращения, соответствующей ему высоту h отбитой породы за один полный оборот исполнительного органа и одинаковой толщине слоя горной породы объем горной породы, отбиваемой за два цикла перемещения эксцентричного исполнительного органа и исполнительного органа по конструкции прототипа, также будет одинаков. С учетом снижения нагрузок на резание и неизменного объема разрушаемой горной породы энергозатраты на разрушение при работе эксцентричного исполнительного органа по предлагаемому способу снижаются пропорционально снижению нагрузок на резание примерно на 20%.

Формула изобретения

Способ разрушения горных пород исполнительным органом выемочной машины с осью вращения исполнительного органа, расположенной с эксцентриситетом относительно его геометрической оси, включающий цикличную отбойку горной массы с образованием вруба последовательным внедрением в массив частей исполнительного органа с большим и меньшим радиусами и последующее перемещение последнего вдоль забоя, отличающийся тем, что, с целью

35 снижения энергозатрат на разрушение массива, каждый четный цикл отбойки горной массы начинают внедрением части исполнительного органа с меньшим радиусом, причем перемещение исполнительного

4О органа вдоль забоя осуществляют с величиной его подачи не меньше величины эксцентриситета за один оборот исполнительного органа.

1355702

1355702

Составитель А. Топоров

Редактор А. Ренин Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 5475 29 Тираж 453 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