Исполнительно-погрузочный орган горной машины

 

Изобретение относится к горному оборудованию, предназначенному для проведения очистных и проходческих работ. Цель - повышение эффективности работы исполнительно-погрузочного органа путем более полной выемки полезного ископаемого из забоя. Исполнительно-погрузочный орган горной машины включает вал с режущей фрезой, выполненной из жестко закрепленных на валу 10 с противоположных его сторон полудисков /ПД/ 11,12 с резцами 13. Последние установлены под углом к вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси исполнительно-погрузочного органа. При этом ПД 11, 12 развернуты относительно друг друга с наклоном в противоположные стороны под одинаковыми углами относительно вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси исполнительно-погрузочного органа. Каждый из ПД 11, 12 выполнен в виде полуэллипса и прикреплен к валу по линии большей оси. Горный массив разрушают режущие зубки винтовых лопастей и резцы 13 ПД 11, 12. При этом ПД 11, 12, обрабатывая боковые стенки выработки, подчищают забой и перемещают разрушенный материал вдоль оси вала 10 в зону расположения винтовых лопастей. 1 з.п. ф-лы, 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (21 ) 441 4014/31-03 (22) 21.04.88 (46) 1 5.06.90. Бюл. У 22 (71) Тульский политехнический институт (72) М .М.Калинин, В .M,Ìàíàêîâ, А.А.Сигин и А.П.Витнов (53) 622.232.72:622;26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1460239, кл. К 21 С 25/04, 1987. (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНО-ПОГРУЗОЧНЫЙ ОРГАН

ГОРНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к горному оборудованию, предназначенному для проведения очистных и проходческих работ. Цель изобретения — повышение эффективности работы исполнительно-погрузочного органа путем более полной выемки полезного ископаемоro из забоя. Исполнительно-погрузочный орган горной машины включает вал с режущей фрезой, выполнен.ной из жестко закрепленных на валу

„„SU„„1571241 A 1

10 с противоположных его сторон полудисков (ПД) 11,12 с резцами 13.

Последние установлены под углом к вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси исполнительно-погрузочного органа. При этом

ПД 11,12 развернуты относительно друг друга с наклоном в противоположные стороны под одинаковыми углами относительно вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси ис,— полнительно-погрузочного органа.

Каждый из ПД 11,12 выполнен в виде полуэллипса и прикреплен к валу по линии большей оси. Горный массив разрушают режущие зубки .". винтовых лопастей и резцы 13 ПД 11,1 2 ° При этом ПД 11,) 2, обрабатывая боковые стенки выработки, . подчищают забой и перемещают разрушенный материал вдоль оси вала 10 в зону расположения винтовых лопастей. 1 э.п. ф-лы, 12 ил.

)571241

Изобретение относится к горному делу, в частности к исполнительнопогрузочным. органам горных машин, предназначенных для проведения ! о чистных и проходческих работ.

Цель изобретения — повышение эфа фективности работы путем более полной выемки полезного ископаемого из забоя. )0

На фиг. 1 показан комбайн с предлагаемым исполнительно-погрузочным о ганом горной машины, вид сверху; на фиг. 2 — вид А на фиг. ); на ф r. 3 — схема перемещения отбитой г рной массы полудисками в забое; на фиг. 4 и 5 — соответственно пер- в и и второй полудиски одной пары нополннталано-погрузочного органа при больших углах наклона, т.е. вид и вид Л на фиг. 3; на фиг. 6 - вариаит применения исполнительно-погрузочного органа в очистных комбайнах (с одной нарой полудисков для узкозахватной выемки; на фиг. 7 — то же, 25 в комбайнах с двумя парами полудисков для широкозахватной выемки; на фиг. 8 - 10 — варианты применения

Исполнительно-погрузочного органа в проходческих комбайнах; на фиг. 8то же, с шестью парами полудисков, парные полудиски смонтированы на одНом общем валу по схеме встречной погрузки — к осевой линии стрелы комбайна; на фиг.. 9 — то же, с двумя царами полудисков, смонтированных на цвух вала „ расположенных под углом друг к другу; на фиг. 10 - то же, с одной парой полудисков, смонтированных вместе со шнеком на одном 40 валу; на фиг. 11 и 12 - схема работы одной пары полудисков исполнительнопогрузочного органа горной машины в забое.

Исполнительный орган включает корпус 1, в котором установлен вал

2 с двумя выходными концами 3 и с винтовыми лопастями 4 и 5 соответственно правой и левой навивки, в зоне встречи которые снабжены гибкими пластинами 6, чистилку 7, режущие зубки 8, ленточный конвейер

9, режущие фрезы, каждая из которых выполнена в виде исполнительнопогрузочного органа горной машины, включающего вал 10 и режущую фрезу, выполненную из пары полудисков, установленных друг против друга накрест: первого 11 и второго 12

45 полудисков с резцами 13 исполнительно-погрузочного органа 14, На фиг. показаны также очисткой комбайн 15, забойный скребковый конвей" ер 16, проходческий комбайн 17, качающаяся стрелка 18, ленточный перегружатель 19, шнек 20, гусеничная тележка 21, вагонетка 22, забой

23, грудь 24 забоя, пласт 25 полезнового ископаемого, почва 26, кровля 27, очистная выработка — лава 28, направление перемещения 29 исполнйтельно-погрузочного органа и движения 30 горной массы, направление 31 вращения, осевая линия 32 барабана конвейера, поворотная платформа 33, буквенные обозначения: Дà — полый диаметр первого полудиска )1;

ЖŠ— полный диаметр. второго полудиска 12 одной пары; БΠ— полудиаметр первого полудиска 11; ВΠ— полудиаметр второго полудиска 1 2 одной парыр Н0 (фиг. 1,3,11,1 2) — перпендикуляр, восстановленный в точке

О, — пересечения полудиаметров БО и ВО, лежащих на одной линии с осью вала 10, расположенных в одной общей плоскости; о6- углы наклона полных диаметров ДГ и WE, а следовательно, и плоскостей первого 11 и второго 12 полудисков, относительно пер пендикуляра НО; ОР— радиус вращения резцов 13 относительно оси вала 10.

Таким образом, угол о6 наклона плоскости каждого полудиска относительнб перпендикуляра НО (фиг. 1,3 и )2) принимается в зависимости от соотношения принятых значений полуосей полуэллипса. При этом первый

1! и второй 12 полудиски полуэллипсовидной формы должны иметь такие углы наклона и соотношения полуосей полуэллипса, при которых все точки криволинейной части каждого полудиска располагаются на одинаковом расстоянии от оси вращения вала 10 исполнительно-погрузочного органа

l4, равном PO (Фиг.. 3 и ) 2). Это условие .удовлетворяется зависимостью сов of,=- b/а, где Ъ - малая полуось полуэллипса; а - большая полуось полуэллипса. На фиг. 2 — 5 видим, что

Ъ = ВО=ВО=РО, a = ГО=ЕО=ДО=ЖО. Так

Ъ РО например, при соотношении — = — = а ГО

=- 0,7, угол of = 45 . Желательно наклон плоскостей полудисков принимать

5 в пределах: р = 37 + 53О (соз о =

= 0,8-0,6), так как при соотношениях Ь/а ) 0,8 форма полудисков 11 и

12 приближается к полуокружности— интенсивность перемещения кусков горной массы вдоль вала 10 снижается, а при b/a 0,6 увеличивается вытянутость полуэллипса, следовательно, полудиски 11 и 12 своими концами часть отбитой горной массы будут

"перелопачивать", т.е. перебрасывать через вал 10 — ухудшается погрузочная способность исполнительнопогрузочного органа 14., Однако в случае необходимости, когда машина предназначается для работы в стесненных условиях и габариты исполнительно-погрузочного органа должны быть минимальными по ширине выработки, форма пары полудисков 11 и 12 может быть принята близкой к

Ь PO полуокружности, т. е. со s c6- =— =—

a ГО выбирается в пределах 0,98-0,94 или угол g 10 — 20 . Как показывают опыты, погрузочная способность пары полудисков 11 и 12 при этих углах наклона удовлетворяет условиям работы в стесненных забоях — полудиски 11 и 12 обрабатывают грудь забоя выработки и полностью зачищают почву 26.

Исполнительный орган работает следующим образом.

При вращении вала 2 вращаются выходные концы 3 (фиг. 1) с прикрепленными к ним валами 10 исполнительно-погрузочного органа горной машины — крутящий момент одновременно передается винтовым лопастям 4 пра° вой навивки, лопастям 5 левой навив ки и полудискам 11 и 12. При этом режущие зубки 8 винтовых лопастей

4 и 5, а также резцы 13 полудисков

11 и 1 2 разрушают горный массив . Разрушенный материал перемещается допастями 4 и 5 встречной навивки к центральной части корпуса 1 и попадает в ковш, образованный тибкими пластинами 6, и за счет центробежных сил инерции транспортируется на ленточный конвейер 9, а прилипший материал очищается чистилкой 7. При этом полудиски 1 1 и 1 2, обрабатывая боковые стенки выработки, подчищают забой и перемещают разрушенный материал вдоль оси вала 10 в зону расположения винтовых лопастей 4 и 5. Прин71 241

55 цип работы пары полудисков 11 и 12 исполнительно-погрузочного органа показан на фиг. 11 и 12.

При внедрении в забой в направлении стрелки 29, когда вал 10 вращается по стрелке 31, резцы13 полудисков 11 и 12, внедряясь в манив, образуют грудь забоя 24 серповидной формы, а разрушенный материал перемещается полудисками 11 и 12 к винтовым лопастям по направлению стрелки

30.. Процесс перемещения материала показан на фиг. 1 2, когда полудиск

12 находится в забое, а полудиск 11 начинает приступать к работе — точкой Д. При дальнейшем вращении вала 10 по направлению стрелки 31 полудиск 11 своей криволинейной частью Д-Б-Г подгребает разрушенный материал и перемещает его вдоль вала 10 по направлению стрелки 30.

Через полоборота полудиски 11 и 12 меняются местами: полудиск 11 перемещается в серповидный забой 24 (точка 7 — внизу, а точка Д вЂ” вверху), а полудиск 1 2 выходит из забоя (точка Š— внизу, а точка Ж вЂ” вверху).

При дальнейшем вращении вала 10 в работу вступает полудиск 12 и своей криволинейной частью Е-В-Ж подгребает разрушенный материал, перемещая его по направлению стрелки 30. Так поочередно вступают в работу полудиски 1-1 и 12 пары исполнительно-погрузочного органа горной машины, подчищают боковые стенки выработки и участвуют в погрузке разрушенного материала. Таким образом, режущая фреэа из двух полудисков за один оборот дважды вступает в работу.

На.фиг. 3 показана схема работы исполнительно-погрузочного органа, состоящего из одной пары полудисков

11 и 12 и работающего по схеме избирательного действия — выбуривается полезное ископаемое отдельными скважинами. Это наиболее тяжелый режим работы полудисков 11 и 1 2, так как они вращаются в глухом забое 23 и вал 10, вращаясь по стрелке 31, перемещается на грудь забоя 24 торцом по стрелке 29. Полудиски 11 и 12 снабжены дополнительно резцами 13 по радиусам ОД и OE. Разрушенный материал из глухого забоя 23 удаляется одновременно обоими полудисками

11 и 12 (стрелка 30). В очистных забоях, когда комбайны 15, оснащен1571 241

10 !

30

55 ные новыми исполнительно-погрузочными органами 14, перемещаются вдоль ла вы 28, полезное ископаемое 25 разрушается парными полудисками 11 и I 2 при вращении вала 10, которые одновременно грузят разрушенный материал от груди забоя 24 на забойный скребковый конвейер 16, установленный на почве 26 вдоль лавы 28, а обнаженная кровля 27 поддерживается обычным порядком — металлической к1 епью (не показана) .

Исполнительно-.погрузочный орган

14 горной машины, смонтированный на качающейся стрелке 18, работает аналогичным образом. Так в проходческом комбайне 17 (фиг. 10) пласт полезногф ископаемого 25 разрабатывается . о ной парой полудисков исполнительн6-погрузочного органа 14. При этом р эрушенный материал грузится в пол сть качающейся стрелы 18 и шнеком

2, прикрепленным к вращающемуся валу 10, перемещается на ленточный перегружатель 19, с которого — в вагонетку 22, а подача на грудь забоя

2 осуществляется включением гусеничн и тележки 21 проходческого комбайн 17, а поворот стрелы — с помощью п воротной платформы 33. Вслед за к мбайном кровля 27 крепится известн м способом.

Исполнительно-погрузочный орган

11 с шестью парами полудисков и с вМлом 1 О, расположенным перпендику! л рно осевой линии качающейся стрел 18 (фиг. 8), обрабатывая грудь забоя 24, перемещает разрушенный материал к середине стрелы 18 — на ленточный перегружатель 19. Перемещение материала вдоль вала 10 от концов его к середине достигается тем, что три пары полудисков, расположенных справа, занимают зеркальное положение относительно трех пар, расположенных слева, т.е. при вращении вала 10 по стрелке 31 правая

Половина исполнительно-погрузочного . органа 1 4 и левая его половина переМещают разрушенный материал навстре" чу друг другу и в центре — на ленточный конвейер 19. Если же стрела (фиг. 9) перемещается только в одном направлении 29 — на грудь забоя

24, например, при послойной выемке, то перед торцом стрелы 18 забой можно обработать двумя исполнительно-погрузочными органами 1 4, валы

10 которых установлены под углом друг к другу.

Исполнительно-погруэочный орган горной машины, выполненной из пары полудисков 11 и 12, установленных на валу 10 друг против друга накрест, обеспечивает более полную выемку полезного ископаемого иэ забоя— устраняется ручной труд по зачистке почвы от оставленной части разрушенной горной массы, Кроме того, предлагаемый исполнительно-погрузочный орган горной машины может эффективно работать как в открытом, так и в глухом забое — при послойной разработке месторождений полезных ископаемых и в бурильных машинах.

Крепление пары полудисков 11 и 1 2 к валу 10 может быть осуществлено известным способом — с помощью цапфы, фланца или шлицевой муфты. При фланцевом соединении полудиски 11 и 12 крепятся болтами.

Формула .изобретения

1 . Исполнительно-погруз очный орган горной машины, включающий вал с режущей фрезой, выполненной из жестко закрепленных на валу с противоположных его сторон полудисков, установленных под углом к вертикальной плоскости, перпендикулярной кпродольной оси исполнительно-погрузочного органа,о т л и ч а ю ш и и с я тем,что, с целью повышения эффективности работы путем более. полной выемки полезного ископаемого, полудиски развер=. иуты относительно друг друга и наклонены в противоположные стороны под одинаковыми углами относительно вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси исполнительно-погрузочного органа, 2. Исполнительно-пог рузочный орган по п. 1, о т л и ч а ю щ и ц— с я тем, что каждый из полудисков выполнен в виде полуэллипса и прикреплен к валу по линии большей оси.

1571241

28 27 14

26 Ж7

1571241

25 Z7 % 28 Ю Рог.7

Фиг.Я

157)24)

Фиг. о

l57l24) Вид M иь, Составитель Н. Кононова

Техред М.Ходанич Корректор Н. Koðo

Редактор И. Касарда

Заказ 1495 Тираж 389 П одп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101