Линейная секция скребкового конвейера механизированного комплекса

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к скребковым забойным конвейерам механизированных комплексов. Линейная секция конвейера включает раму с забойной и завальной боковинами и с жестко закрепленными между ними верхним и нижним листами и установленный на верхнем листе между боковинами вкладной рештак. Он состоит из днища и двух угольников. Вертикальная полка каждого угольника, служащая боковой стенкой рештака, имеет меньшую высоту, чем высота этого рештака, и переходит в другую полку, выполненную наклонной, которая примыкает к днищу рештака. Забойная и завальная боковины рамы снабжены прижимными планками, жестко закрепленными на них. Прижимные планки установлены с возможностью взаимодействия с верхним торцом соответствующей вертикальной полки боковой стенки рештака и образуют с каждой из них направляющие каналы для прохода тягового органа конвейера. Прижимные планки на части их длины, обращенной в сторону рештака, имеют клинообразный профиль, наклонные части которых совместно с угольниками придают направляющим каналам образную форму. Угол встречи этой формы имеет переменную величину. В планке выполнены, как минимум, два выступа для крепления ее на завальной боковине с помощью крепежных элементов. Расширяются эксплуатационные возможности конвейера при одновременном упрощении конструкции вкладного рештака. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к скребковым забойным конвейерам, применяемым в механизированных комплексах оборудования очистных забоев при разработке пластовых месторождений полезных ископаемых подземным способом.

Известен скребковый конвейер, включающий головной и концевой приводы, скребковую цепь и став с вкладными рештаками с полками и рамами секций. Рамы секций имеют корпуса замков, закрепленных на боковинах секций с их завальной и забойной сторон. За счет смещения внешних торцов корпусов замков, закрепленных с забойной стороны секций, относительно внешних торцов корпусов замков, закрепленных с завальной стороны секций, создан зазор, обеспечивающий поворот одной рамы относительно другой плоскости пласта. Вкладные рештаки уложены в рамы секций и жестко соединены с ней. Между забойной и завальной боковинами расположены верхний и нижний листы рамы (1).

Недостатком известного решения является отсутствие взаимоувязки конструктивного исполнения вкладного рештака со свойствами транспортируемого материала (кусковатость, наличие примесей в углях, их крепость, вязкость и др.), а это снижает эффективность работы скребкового конвейера при изменении горно-геологических условий очистных забоев и физико-механических свойств пласта.

Кроме того, наличие у вкладного рештака верхних полок усложняет технологию его изготовления.

Известна линейная секция скребкового конвейера механизированного комплекса, включающая раму с завальной и забойной боковинами и с расположенными между боковинами верхним и нижним листами и установленный на верхнем листе рамы между ее боковинами вкладной рештак, который имеет открытый контур поперечного сечения и жестко соединен с рамой, причем забойная боковина рамы выполнена с закрепленной на ней посредством разъемного соединения прижимной пластиной, которая имеет опорную поверхность для выемочного комбайна, а завальная боковина рамы выполнена с закрепленным на ней посредством разъемного соединения кронштейном с прижимной планкой, при этом вкладной рештак выполнен в виде двух симметрично расположенных угольников и жестко соединенного с угольниками днища, толщина которого менее толщины полок угольников. Нижние поверхности днища и полок угольников вкладного рештака расположены в одной плоскости, а прижимная пластина и прижимная планка установлены с возможностью взаимодействия с верхним торцом соответствующего угольника для ограничения подъема вверх вкладного рештака и образуют с соответствующим угольником вкладного рештака направляющие каналы для прохода тяговой цепи скребкового конвейера.

В случае, если линейные секции конвейера оборудованы цевочными рейками (при бесцепной системе подачи комбайна), к завальной стороне боковины жестко крепят кронштейны, на которых с помощью пальцев закрепляют цевочные рейки и упоры, концы которых жестко связаны прижимными планками (2).

Известная линейная секция, решая вопрос упрощения формы вкладного рештака, не предусматривает возможность изменения площади поперечного сечения его направляющих каналов для прохода тягового органа скребкового конвейера в зависимости от свойств транспортируемого груза (наличие в нем фракций, вязких и крепких углей и т.д.), что усложняет эксплуатацию конвейера при применении в нем такого вкладного рештака.

Принятая компоновка элементов вкладного рештака не технологична и не экономична, поскольку его монтаж связан с затратами труда как при сборке, так и при замене вышедших из строя его элементов на новые.

Кроме того, сечение направляющих каналов для прохода цепи ^┌_└ - образной формы способствует образованию значительной штыбовой зоны, что повышает энергозатраты на перемещение груза в направляющих каналах, особенно при транспортировке горной массы, имеющей повышенную вязкость и жирность.

Также в данной конструкции линейной секции при бесцепной системе подачи комбайна прижимная завальная планка, закрепленная на конце упора, ненадежно фиксирует вкладной рештак от перемещения вверх, поскольку при прохождении цепи и загруженном конвейере транспортируемый материал имеет возможность приподнимать завальную планку за счет зазора в соединении кронштейн - цевочная рейка - палец. При многократном воздействии и увеличении зазора в узле соединения нарушается контакт прижимной планки с вкладным рештаком и соответственно теряется жесткость его крепления в раме конвейера, что снижает работоспособность секции конвейера.

Отмеченные недостатки ограничивают эксплуатационные возможности линейной секции конвейера и не позволяют оперативно и максимально адаптировать ее к конкретным горно-геологическим условиям отрабатываемого очистного забоя.

Изобретение направлено на решение задачи по расширению эксплуатационных возможностей скребкового конвейера при одновременном упрощении конструкции вкладного рештака по сравнению с прототипом без изменения его функционального назначения. Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в снижении энергоемкости процесса транспортировки отбитой горной массы за счет изменения геометрических параметров направляющих каналов вкладного рештака при монтаже скребкового конвейера в зависимости от свойств транспортируемой горной массы и горно-геологических условий отрабатываемого очистного забоя.

Поставленная задача решается тем, что в линейной секции скребкового конвейера механизированного комплекса, включающей раму с забойной и завальной боковинами с закрепленными на них прижимными планками и с расположенными между боковинами верхним и нижним листами и установленный на верхнем листе рамы между ее боковинами вкладной рештак, имеющий открытый контур поперечного сечения и состоящий из днища и двух симметрично расположенных угольников, вертикальные полки которых служат боковыми стенками рештака, причем прижимные планки установлены с возможностью взаимодействия с верхним торцом соответствующей боковой вертикальной стенки вкладного рештака и образуют с каждой из них направляющие каналы для прохода тягового органа скребкового конвейера, согласно изобретению, вкладной рештак представляет собой цельную конструкцию, а его каждая вертикальная полка, являющаяся боковой стенкой рештака, имеет меньшую высоту, чем высота упомянутого рештака, и переходит в другую полку, выполненную наклонной, которая, в свою очередь, примыкает к днищу этого рештака, при этом завальная и забойная прижимные планки соответствующих боковин рамы на части их длины, обращенной в сторону открытого контура рештака, имеют клинообразный профиль, наклонные части которых со стороны рештака совместно с боковыми вертикальными стенками с наклонными полками придают направляющим каналам для прохода тягового органа скребкового конвейера в поперечном сечении образную форму, угол встречи которой имеет переменную величину, зависящую от свойств транспортируемого материала, причем прижимная планка завальной боковины рамы имеет, как минимум, два выступа для крепления ее на завальной боковине с помощью крепежных элементов.

Причем длину наклонной части прижимных планок в поперечном относительно конвейера направлении изменяют в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от взаимного расположения соседних секций в плоскости пласта.

В сравнении с известным уровнем техники указанная выше совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволит создать надежную в работе линейную секцию с расширенными эксплуатационными возможностями за счет изменения (увеличения или уменьшения) площади поперечного сечения направляющих каналов, уменьшающие образование застойных зон при перемещении отбитой горной массы по конвейеру, а также создать конструкцию вкладного рештака простую и технологичную в изготовлении.

Известна из уровня техники секция скребкового конвейера, вкладной рештак которой, размещенный на раме, выполнен с полками и вертикальными стенками, сопряженными с его днищем посредством наклонных частей (3).

Недостатком данной секции является сложность технологии изготовления вкладного рештака такого профиля в условиях рудоремонтных предприятий. Кроме того, верхние полки вкладного рештака во время эксплуатации конвейера быстро изнашиваются, что влечет за собой замену всего рештака на новый, а это в свою очередь связано с простоями конвейера.

Отсутствует возможность изменять, при необходимости, площадь поперечного сечения направляющих каналов в зависимости от свойств транспортируемой горной массы, надежно удерживать скребки тяговой цепи (тягового органа) от выхода из направляющих каналов рештака, а также увеличивать калибр цепи тягового органа.

Наиболее желательным вариантом выполнения линейной секции является такой, при котором вкладной рештак более прост в конструктивном отношении, технологичен в изготовлении и обладает улучшенными эксплуатационными качествами.

В связи с этим предложено вкладной рештак выполнить в виде цельной конструкции, а его боковые вертикальные полки (стенки) - меньшей высоты, чем высота самого рештака с тем, чтобы другую полку выполнить наклонной с переходом ее в днище, причем угол сопряжения этой полки с днищем задается при изготовлении рештака для определения условий эксплуатации в зависимости от свойств транспортируемой горной массы (порода, жирный уголь, антрацит и др. ). При таком конструктивном выполнении вкладного рештака обеспечивается достаточно быстрая замена в эксплуатационных условиях в случае, когда появляется необходимость изменить высоту боковых стенок и соответственно угол наклона другой полки с тем, чтобы скребковый конвейер смог работать в заданных ему режимах.

Завальная и забойная прижимные планки на части их длины, обращенной в сторону открытого контура рештака, имеют клинообразный профиль. Наклонные части этого профиля обращены в сторону рештака и совместно с боковыми вертикальными стенками и наклонными плоскостями полок придают направляющему каналу в поперечном сечении образную форму.

При таком варианте конструктивного выполнения направляющих каналов для прохода тягового органа скребкового конвейера появляется возможность более рационально использовать их поперечное сечение за счет изменения углов встречи профиля образной формы, образуемого двумя разъемными деталями, и обеспечить минимальные энергозатраты на перемещение горной массы по вкладным рештакам конкретного очистного забоя.

Предлагаемая форма направляющих каналов наиболее оптимальна, так как застойные зоны незначительны. Подтверждают это схемы профилей рис. 4.5 в книге Б.А. Эйдермана "Закономерности формирования грузопотока и энергозатрат на скребковых конвейерах". Издательство "Недра", Москва, 1984 г., стр. 79, одна из которых наиболее близка к предлагаемой форме этих направляющих.

Предлагаемая конструкция вкладного рештака позволяет оперативно без дополнительных затрат и дорогостоящего оборудования переходить от одного калибра тяговой цепи к другой. Для этого достаточно изменить высоту вертикальной боковой стенки вкладного рештака и положение верхнего листа рамы конвейера.

Оснащение завальной прижимной планки, как минимум, двумя выступами на верхней поверхности завальной боковины позволит жестко соединить их между собой с помощью крепежных элементов и обеспечить надежную фиксацию вкладного рештака в раме конвейера, исключив возможность его вертикального перемещения.

Кроме того, в случае изменения взаимного расположения соседних линейных секций в плоскости пласта длину наклонной части прижимных планок увеличивают или уменьшают в поперечном относительно конвейера направлении. Так, при изгибе става конвейера на части линейных секций в вертикальной плоскости, вследствие изменения гипсометрии пласта, длину наклонной части прижимных планок увеличивают для предотвращения выхода тягового органа из направляющих каналов, обеспечивая при этом безаварийный режим работы конвейера.

Таким образом, совокупность существенных признаков, характеризующая сущность изобретения, позволяет обеспечить возможность корректировки геометрической формы поперечного сечения вкладного рештака в зависимости от условий эксплуатации конвейера, свойств транспортируемого груза и необходимого калибра цепи тягового органа, а также упростить технологию его изготовления. Все это обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей скребкового конвейера, повышает эффективность его применения и надежность работы.

Отсюда следует, что существенные признаки заявляемого изобретения находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом и из анализа уровня техники в данной области не очевидны явным образом для специалиста, что характеризует изобретательский уровень заявляемого технического решения.

На фиг. 1 показана линейная секция скребкового конвейера, поперечный разрез; на фиг. 2 - соединение завальной прижимной планки с завальной боковиной рамы конвейера; на фиг. 3 - фрагмент направляющего канала вкладного рештака.

Линейная секция скребкового конвейера механизированного комплекса состоит из рамы 1 с забойной 2 и завальной 3 боковинами и с жестко закрепленными между ними верхним 4 и нижним 5 листами. На верхнем листе 4 между боковинами 2 и 3 установлен вкладной рештак 6, имеющий открытый контур поперечного сечения.

Вкладной рештак 6 представляет собой цельную конструкцию, которая состоит из днища 7 и двух симметрично расположенных угольников 8, полки которых 9 и 10 сопряжены друг с другом под тупым углом α. Причем каждая полка 9 - вертикальная, является боковой стенкой вкладного рештака 6 и имеет меньшую высоту, чем высота этого рештака, а каждая полка 10 угольника 8 выполнена наклонной, в которую переходит вертикальная полка 9. К наклонным полкам 10 прикреплены ограничители 11, которые входят в пазы 12, выполненные в верхнем листе 4 и ограничивающие перемещение вкладного рештака 6 в продольном направлении конвейера.

Забойная боковина 2 и завальная боковина 3 рамы 1 снабжены прижимными планками 13 и 14, жестко закрепленными на них с помощью крепежных элементов 15 и 16 и служащими для фиксации от вертикальных перемещений забойной и завальной сторон вкладного рештака 6. Верхняя часть поверхности прижимной планки 13 со стороны забоя служит опорой выемочного комбайна, а нижняя ее часть с противоположной стороны взаимодействует с верхним торцом вертикальной полки 9 боковой стенки рештака 6 и образует с ней верхний направляющий канал 17 для прохода забойной стороны верхней ветви тягового органа 18 скребкового конвейера. Нижняя часть поверхности прижимной планки 14 взаимодействует с верхним торцом вертикальной полки 9 и образует с ней верхний направляющий канал 19 для прохода завальной стороны верхней ветви тягового органа 18. Причем забойная прижимная планка 13 и завальная прижимная планка 14 соответствующих боковин 2 и 3 на части их длины, обращенной в сторону открытого контура рештака 6, имеют клинообразный профиль, наклонные части 20 которых со стороны рештака 6 совместно с угольниками 8, имеющими вертикальные 9 и наклонные 10 полки, придают каждому направляющему каналу 17 и 19 для прохода тягового органа 18 в поперечном сечении образную форму. Угол встречи образной формы направляющих каналов 17 и 19 выбирают индивидуально для каждого выемочного столба в зависимости от свойств транспортируемой по рештакам 6 горной массы, таких как, например, фракционный состав, крепость, склонность к цементации. Корректировку его значения осуществляют при изготовлении путем изменения углов наклона к горизонтали наклонных частей 20 прижимных планок 13 и 14 и полок 10 вкладного рештака 6. Такая корректировка обеспечивает изменение формы поперечного сечения направляющих каналов 17 и 19 с тем, чтобы в процессе эксплуатации максимально снизить образование в них застойных зон и, соответственно, свести до минимума энергозатраты на перемещение грузового потока скребковым конвейером.

Для обеспечения жесткости соединения завальной прижимной планки 14 с ее боковиной 3 в планке 14 выполнены, как минимум, два выступа 21 для крепления ее на завальной боковине 3 с помощью крепких элементов 16.

В случае изменения взаимного расположения соседних линейных секций в плоскости пласта длину l наклонной части 20 прижимных планок 13 и 14 увеличивают или уменьшают в поперечном относительно конвейера направлении. Так, при изгибе става конвейера на части линейных секций в вертикальной плоскости, вследствие изменения гипсометрии пласта, длину l увеличивают для предотвращения выхода тягового органа из направляющих каналов 17, 19, обеспечивая при этом безаварийный режим работы конвейера.

Линейная секция работает следующим образом.

При включении в работу конвейера верхняя грузовая ветвь тягового органа 18 перемещается в направляющих каналах 17 и 19 рештака 6, причем его контакт происходит по внутренним поверхностям наклонных частей 20 планок 13, 14 и наклонных полок 10 рештака 6.

В связи с тем, что вкладной рештак 6 выполнен как цельная конструкция, его долговечность, по сравнению с прототипом, высокая, а также достаточно быстрая замена его с другими параметрами в эксплуатационных условиях при изменении свойств транспортируемого груза по рештаку 6. Кроме того, отпадает необходимость в межремонтном обслуживании. В результате того, что в предлагаемой конструкции вкладного рештака 6, в котором каждая вертикальная полка 9 угольника 8 имеет меньшую высоту, чем высота самого рештака 6, и переходит в другую полку, выполненную наклонной, в процессе его изготовления можно варьировать величиной высоты каждой полки, это позволяет расширить арсенал технических средств, т. е. скребковых конвейеров для перемещения отбитой горной массы из конкретного очистного забоя в соответствии с заданным режимом их работы.

Формирование грузопотока на конвейере происходит с минимальными энергозатратами на его перемещение вследствие придания направляющим каналам 17 и 19 для прохода тягового органа 18 образной формы. Для изменения площади поперечного сечения указанных направляющих в эксплуатационных условиях достаточно заменить прижимные планки 13 и 14 с другими углами наклона наклонных частей 20.

От подъема вверх вкладной рештак 6 удерживается с помощью крепежных элементов 16, которые жестко скрепляют завальную планку 14 с ее боковиной 3.

Применение изобретения позволит упростить технологичность изготовления вкладного рештака с одновременным расширением эксплуатационных возможностей скребкового конвейера за счет изменения геометрических параметров направляющих каналов для прохода тягового органа, образуемых разъемными деталями, в зависимости от конкретных условий эксплуатации конвейера и с учетом свойств транспортируемого груза.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 876524, кл. B 65 G 19/28, 1978.

2. Патент Российской Федерации N 2041148, кл. B 65 G 19/28, 1993 - (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР N 1632886, кл. B 65 G 19/28, 1988.

Формула изобретения

1. Линейная секция скребкового конвейера механизированного комплекса, включающая раму с забойной и завальной боковинами с закрепленными на них прижимными планками и с расположенными между боковинами верхним и нижним листами и установленный на верхнем листе рамы между ее боковинами вкладной рештак, имеющий открытый контур поперечного сечения и состоящий из днища и двух симметрично расположенных угольников, вертикальные полки которых служат боковыми стенками рештака, причем прижимные планки установлены с возможностью взаимодействия с верхним торцом соответствующей боковой вертикальной стенки вкладного рештака и образуют с каждой из них направляющие каналы для прохода тягового органа скребкового конвейера, отличающаяся тем, что вкладной рештак представляет собой цельную конструкцию, а его каждая вертикальная полка, являющаяся боковой стенкой рештака, имеет меньшую высоту, чем высота упомянутого рештака и переходит в другую полку, выполненную наклонной, которая, в свою очередь, примыкает к днищу этого рештака, при этом завальная и забойная прижимные планки соответствующих боковин рамы на части их длины, обращенной в сторону открытого контура рештака, имеют клинообразный профиль, наклонные части которых со стороны рештака совместно с боковыми вертикальными стенками с наклонными полками придают направляющим каналам для прохода тягового органа скребкового конвейера в поперечном сечении образную форму, угол встречи которой имеет переменную величину, зависящую от свойств транспортируемого материала, причем прижимная планка завальной боковины рамы имеет, как минимум, два выступа для крепления ее на завальной боковине с помощью крепежных элементов.

2. Линейная секция скребкового конвейера по п.1, отличающаяся тем, что длину наклонной части прижимных планок в поперечном относительно конвейера направлении изменяют в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от взаимного расположения соседних секций в плоскости пласта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3