Роторный орган проходческого щита
Изобретение относится к горнопроходческой технике, в частности к рабочим орга- 38 37 - - и нам . Цель изобретения - повышение производительности роторного органа за счет снижения затрат времени на обслуживание и переналадку его механизмов. Роторный рабочий орган 1 включает копир-резец 2, состоящий из режущей головки-державки, шарнирно закрепленной на скалке 4, соединенной с гидроцилиндром (ГЦ) 5 перемещения. Корпус копира-резца 2 и ГЦ 5 закреплены на вращающейся обечайке 9, опирающейся через периферийные катки-опоры 10 на корпус щита 11. При этом ГЦ 5 посредством трубопроводов (ТП) 15 соединен с гидравлической муфтой, закрепленной на оси вращающейся обечайки 9 и связанной ТП 17 последовательно с двухпозиционным гидрозолотником 18 включения копира-резца 2, гидрозолотником управления т w Ё & оо о о OJ го Фиг. 5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 D 9/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
/1 2б 4/ (21) 4611931/03 (22) 02.12.88 (46) 07.11,91. Бюл, М 41 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Главмостинжстроя при Мосгорисполкоме (72) О.Я. Цагикян и С.Г. Гарин (53) 622.232,72.622.26 (088.8) (56) Зткин С.М. и Симоненко В.М. Сооружение подземных выработок проходческими щитами. — М.: Недра, 1980, с. 45.
Авторское свидетельство СССР
N- 937725, кл. Е 21 D 9/03, 1980. (54) РОТОРНЫЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКОГО
ЩИТА (57) Изобретение относится к горнопроход-. ческой технике, в частности к рабочим орга,59<, 1689632 А1 нам. Цель изобретения — повышение производительности роторного органа за счет снижения затрат времени на обслуживание и переналадку его механизмов, Роторный рабочий орган 1 включает копир-резец 2, состоящий иэ режущей головки-державки, шарнирно закрепленной на скалке 4, соединенной с гидроцилиндром (ГЦ) 5 перемещения. Корпус копира-резца 2 и ГЦ 5 закреплены на вращающейся обечайке 9, опирающейся через периферийные катки-опоры 10 на корпус щита 11.
При этом ГЦ 5 посредством трубопроводов (ТП) 15 соединен с гидравлической муфтой, закрепленной на оси вращающейся обечайки
9 и связанной ТП 17 последовательно с двухпоэиционным гидрозолотником 18 включения копира-резца 2, гидрозолотником управления
1689632
I0
20
30 и насосной станцией, Кулачок гидрозолотника 18 выполнен в виде нажимного кольца (ИК) 29, закрепленного на вращающейся обечайке 9 и состоящего иэ отдельных съемных элементов. При этом НК 29 установлено с возможностью контак а с гидрозолотником копира-резца 2 посредством подпружиненного толкателя 25, закрепленного на корпусе щита, При вращении обечайки 9 державка, Изобретение относится к горнопроходЧеской технике, в частности к роторным рабочим органам, предназначенным для работы по преимуществу в плотных породах, и касается устройств для управления движением проходческого щита, Целью изобретения является повышение производительности за счет снижения затрат времени на обслу>кивание и перена>Iag На фиг. 1 изобра>кен роторный орган проходческого .щита, продольный разрез; «а фи -. 2 — то же, вид спереди; на фиг, 3— узел на фиг, 2; на фиг. 4 — узел II на фиг. 3; на фиг. 5 — узел III на фиг. 1; на фиг. 6— развертка по нажимному кольцу; на фиг, 7— Принципиальная гидравлическая схема системы привода копира-резца, при невклюенном копире-резце; на фиг, 8- положение ержавки копира-резца при выдвинутом и тянутом штоке гидроцилиндра его переме цения при вращении роторного органа в определенном направлении; на фиг. 9 — разОеэ А-А на фиг. 8; на фиг. 10-- принципиальная гидравлическая схема при работе копира-резца с подработкой одной стороны стенки забоя; на фиг, 11 — принципиальная i èäðàBëè÷eñêàÿ схема при работе копирарезца с подработкой противоположной стороны забоя; на фиг, 12 — схема подработки стенки забоя при включенном и невключенйом копире-резце со схемой относительного васположения кулачка и копира-резца на Вращающейся обечайке и подпружиненно о рычага с двухпозиционным гидрозолотником включения копира-резца на корпусе щита, Роторный орган 1 проходческого щита оснащен копиром-резцом 2, состоящим из режущей головки-державки 3, шарнирчо закрепленной на скалке 4, установленной в корпусе с направляющими для ее перемещения и соединенной с гидроцилиндром 5 перемещения посредством регулируемого соединения 6, выполненного, например, в виде винтовой проушины 7, вкручиваемой в скалку 4 и стопорящейся гайкой 8, поворачиваясь на шарнире 34 скалки 4 в сторону, противоположную направлению вращения вращающейся обечайки, группой резцов подрабатывает стенку забоя. При вращении вращающейся обечайки 9 в противоположном направлении державка поворачивается на шарнире 34 в противоположную сторону и подработку забоя обеспечивает другая группа резцов. 1 з. и. ф-лы, 12 ил. Корпус копира-резца 2 и гидроцилиндр 5 его перемещения закреплены на вращающейся обечайке 9, опирающейся через периферийные катки-опоры 10 на корпус щита 11. Вращающаяся обечайка 9 оснащена погруэочными ковшами 12, резцами 13, установленными на лучах 14 роторного органа 1 и приводится во вращение приводом через периферийные элементы зацепления (на чертеже привод и элементы зацепления не показаны), Гидроцилиндр 5 перемещения посредством трубопроводов 15 соединен с гидравлической муфтой 16 (поворотным соединением), закрепленной на оси вращающейся обечайки 9 и связанной, в свою очередь, трубопроводами 17 последовательно с двухпоэиционным гидрозолотником 18 включения копира-резца (с пружинным возвратом в одно из рабочих положений), гидрозолотником 19 управления гидравлической системы копира-резца 2 и насосной станцией 20, имеющей насос 21, предохранительный клапан 22, фильтр 23 и бак 24 для рабочей жидкости Двухпозиционный гидрозолотник 18 включения копира-резца 2 контактирует с подпружиненным толкателем 25, выполненным, например, в виде шарнирно закрепленного на корпуса щита в вертикальной плоскости осью 2о подпружиненного рычага 27, контактирующего, в свою очередь, через ролик 28 с кулачком, выполненным в виде нажимного кольца 29, закрепленного на вращающейся обечайке 9, состоящего из отдель35 ных съемных элементов 30- 33. Элементы 31 и 33 выполнены с наклонными участками в разные стороны, а элементы 30 и 32 соединяют элементы 31 и 33 встык. Элементы 30, 31 и 33 образуют на торцовой поверхности нажимного кольца выступающую часть. Середины наклонных поверхностей элементов 31 и 33 расположены примерно диаметрально противоположно, т. е. расстояние между ними по периметру нажимного кольца 29 примерно равно половине периметра этОго кольца. Угловое смещение (а) мест установки на корпусе щита толкателя 25 и двухпозици1689632 онного гидрозолотника 18 вклю <ения отиосительно вертикальной оси корпуса щита примерно равно угловому смещению (а) места установки копира-резца ". относительно середины наклонных участков 31 и 33 кажимного кольца 29, что обеспечивает включение копира-резца в определенном положении вращающейся обечайки (при указанном расположении — для подработки забоя с левой или правой стороны). Для подработки стенки забоя в любом его участке съемные элементы 30 — 33 установлены с.возможностью их перестановки на вращающейся обечайке относительно копира-резца 2. В державке 3 копира-резца 2, которая посредством шарнира 34 закреплена на скалке 4, установлен режущий инструмент в виде двух групп резцов 35. режущие кромки которых 36 направлены в противоположные стороны, а каждый резец смещен относительно соседнего резца своей группы в осевом и радиальном направлениях. Шток гидроцилиндра 5 перемещения копира-резца 2 связан с винтовой проушиной 7 регулируемого соединения 6 кронштейном 37, один конец которого неподвижно .закреплен на штоке гидроцилиндра 5 перемещения, а другой — связан шарниром 38 с проушиной 7, закрепленной в скалке 4 копира-резца 2, В щите установлены контейнер 39, щитовые гидродомкраты 40, блокоукладчик (не показан) и другое оборудование, необходимое для его нормального функциокирования. При проходке на прямолинейных участках трассы для исключения заклинивания корпуса щита за пределами наружного контура 41 его корпуса 11 должна быть выполнека подработка стенки забоя по контуру 42, а при перемещении на криволинейных участках трассы для поворота щита вправо или влево подработка соответственно по контурам 43 и 44 Роторный орган работает следующим образом. При включении его привода вращающаяся обечайка 9, вращаясь ка катках-опорах 10, в корпусе щита 11 своими резцами 13 разрабатывает лоб забоя, а разработанная порода ковшами 12 перегружается на конвейер 39 для последующей погрузки в средства внутритонкельного транспорта. При.работе на прямолинейном участке 55 трассы копир-резец 2 работает в режиме работы подреэного инструмента. При этом шток гидроцилиндра 5 выдвинут, а копиррезец 2 находится во втянутом положении. Насосная станция 20 может быть отключена либо включена, на гидрозолотник 19 упрлления п1дросистемой находигся в кей1рэлн ом положении, обеспечивая прок,ск рабочей жидка ти, l1lil. я гидпосисiе 1у через <)>,;! т . .. 2 3 0 6 При вр;",щен «1 обечай,;.l,, ротор«ого 0рганл 1 державка 3, поворачиваясь на шарнире 34 скалки 4 в сторону, противоположную направлю «;lo вращения вращающейся обача1ки 9, группой резцов 35 подрабатывае. стэн,:у забоя на величину необходимого ст оителькаго зазора равномерно по его периме-,ру по контуру 42, причем величина строительнагп зазора обеспечивается за счет подбора взаимного положения скалки 4 и штока г ., „роцилиндра 5 перемещения регулировкой per f лируемого соединения 6. Для этого атсаединяют кронштейн 37 от проушины 7, отворачивают стопорящую гайку 8 и уста- . навливают вращением проушины 7 державку 3 ка необходимый строительный зазор. При вращении вращающейся обечайки 9 B противоположном направлении державка 3 поворачивается на шарнире 34 в противоположную сторону и подрабатку забоя по контуру 42 обеспечивает другая группа резцов 35. За счет смещения резцов в осевом направлекли в каждой группе резцов 35 обеспечивается возможность их длительной работы . без необходимости замекы, возможность повышения скорости вращения роторного органа, а следовательно, и производительности проходческого щита из-эа снижения объема породы, разрабатываемого каждым резцом, исключения работ по переналадке работы копира-резца 2 в этом режиме при вращении роторкого органа 1 в разных направлениях, а также упрощения работ по выдвижению копира-резца 2 при затуплении резцов. При работе щита на криволинейком участке вкл,о ают насосную станцию 20, гидроэолотник 19 управления гидравлической системы копира-резца 2 устакавливают в рабочее положение своей правой секцией. При вращении обечайки 9 роторного органа 1 съемные элементы 30, 31 и 33 нажимного K0fibL;à 29 через ролик 28 и нажимной рычаг 2? нажим31от HB ГиДразалатник 18 включения кап .ра-резца 2, который при этом устанавлlii,èÿòcë в рабочее положение своей нижней секцией. Рабочая жидкость под давлениям в этом случае попадает через один иэ трубоп роьодов 17, гидрамуфту 16 и трубопровоД в штоков /l0 полость ГиДрациликДра 5, убирает шток этого гиДОацилиндра, выдвигая тем самым скалку 4 копира-резца 2, связан«у,0 со штоком гидроцилиндра 5 регулируемым соединением 6. Выдвинутая вместе со 1689632 25 от стенки забоя. Дальнейшая подработка забоя происходит по контуру 41 до нового включения копира-резца, которое происходит при очередном подхоце во время вращен ля обечайки 9 к месту установки на корпусе щита подпружиненного толкателя 25 высту- 30 п ющей части нажимного кольца 29. Относительное расположение съемных зг1ементов 30 — 33 нажимного кольца 29, и дпружиненного толкателя 25 и гидрозо35 л тника 18 включения копира-резца 2 обеспе чивает начало включения и выключения к пира-резца 2 примерно в моменты контакта ролика 28 рычага 27 с примерно серединой элементов 31 и 33 с наклонными 40 участками. Поэтому при вращении вращающ йся обечайки 9 роторного органа 1 в противоположном направлении копир-резец вь двигается и подрабатывает ту же сторону забоя, как и при вращении в прямом направлении, без необходимости выполнения каких-либо работ по переустановке элементов нажимного кольца 29 или переключения в гидравлической системе, только разработка стенки забоя выполняется другой руппой 50 резцов 35 за счет поворота державки 3 на шарнире 34 против направления вращения обечайки 9. При проходке трассы с поворотом щита в противоположную сторону для подработки противоположной стороны стенки забоя гидрозолотник 19 управления гидравличе- ской системы устанавливают в рабочее положение его левой секцией. Так как при этом от гидрозолотника 19 рабочая жидкость под давлением поступает к глдрозоскалкой 4 державка 3, поворачиваясь под действием грунта на шарнире 34 скалки 4 до упора в крайнее положение, начинает одной группой 35 из установленных на ней резцов подрабатывать боковую стенку забоя по 5 контуру 43. По мере вращения вращающейся обечайки 9 роторного органа 1 к месту установки н корпусе щита подпружиненного толкателя 25 подходит утопленный участок, состоящий 10 из элемента 32 и нажимного кольца 29, Примерно с начала контакта середины наклонного участка 31 (или 32} с роликом 28 подпружинен" ного рычага 27 последний перестает нажимать н плдрозолотник 18 включения копира-резца 15 2, Поддействием имеющейся в его конструкции пружины гидрозолотник 18 переключается так, что в рабочее положение устанавливается его в. „рхняя секция, и рабочая жидкость под давлением через другой из трубопроводов 20 1 I, гидравлическую муфту 16 и трубопроводы 15 поступает уже и перемещает связанную с ним регулируемым соединением 6 скалку 4, отодвигая державку 3 с резцами 35 лотнику 18 включения копира-резца 2 по дру- . гомутрубопроводу17, то при нажатом нажимным кольцом 29 через подпружиненный толкатель 25 гидрозолотнике 18 рабочая жидкость под давлением далее поступает по другому трубопроводу 15 через гидравлическую муфту 16 в поршневую полость гидроцилиндра 5, выдвигая его шток и перемещая связанную с ним скалку 4, убирая державку 3 с режущими инструментами 35. При снятии нажатия на гидрозолотник 18 включения копира-резца 2 в рабочее положение под действием имеющейся в его конструкции пружины устанавливается его верхняя секция. При этом рабочая жидкость под давлением через гидравлическую муфту 16 поступает в штоковую полость гидроци.линдра 5 и выдвигает скалку 4 с режущими инструментами. При смене направления вращения обечайки 9 процесс подработки стенки забоя осуществляется описанным образом. Предлагаемая конструкция по сравнению с известной обеспечивает быструю смену зоны подработки стенки забоя при любом направлении вращения вращающейся обечайки 9, что при необходимом изменении направления трассы тоннеля в плане обеспечивает такое изменение в любом из основных двух направлений практически без затрат времени, Изменение трассы в профиле из-за незначительных величин ее уклонов не требует подработки забоя в этих направлениях с помощью копира-резца, так как оно может быть обеспечено эа счет действия щитовых гидроцилиндров, лыж, элеронов и т. и. при наличии строительного зазора между оболочкой щита и стенкой забоя., Однако в случае особой необходимости перестановкой элементов 30 — 33 нажимного кольца 29, подбором комплекта таких элементов может быть обеспечена подработка стенки забоя в любом его участке. Формула изобретения 1. Роторный орган проходческого щита, включающий копир-резец со смещенными относительно друг друга как в осевом, так и в радиальном направлениях инструментами, закрепленными на скалках, установленных с возможностью выдвижения посредством гидроцилиндра перемещения, установленные на вращающейся обечайке гидрозолотник управления копиром-резцом, кулачок включения этого гидрозолотника, насосную станцию, систему трубопроводов и гидравлическую муфту для передачи рабочей жидкости на вращающуюся часть роторного органа, отличающийся тем,что,с целью повышения производительности за 1689632 10 счет снижения затрат времени на обслуживание и переналадку его механизмов, кулачок включения гидрозолотника копира-резца выполнен в виде монтируемого на вращающейся обечайке нажимного 5 кольца, состоящего из отдельных съемных элементов, которое установлено с возможностью контакта с гидроэолотником копирарезца посредством подпружиненного толкателя, закрепленного на корпусе щита 10 и выполненного в виде двухпозиционного Ш Ю О 27 гидрозолотника с пружинным. возвратом, при этом копир-резец выполнен в виде державки с двумя группами режущих инструментов, каждый из которых имеет по две противоположно направленные рабочие грани и связан с гидроцилиндром перемещения посредством винтового соединения, 2. Роторный орган по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что режущий инструмент выполнен в виде стержневых резцов. 1689632 1689632 1689632 1689632 1689632 Составитель Н. Коновалова Техред M,Ìoðãåèòàë Корректор Т.Палий Редактор О. Головач Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3799 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета Ilo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
