Машина для проходки горных выработок

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ та ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 22.08.74 (21) 2056622/22-03

Союз Советских

Социал истии вских

Республик (11) 618059

Я (51) М. Кл.

Е 21 С 27/24 (23) Приоритет — (32) 22.08.73

Госудерстеенн«1Я «ам«тат

Совета И««истра« СССР аа делам иеабретений н открытий (31) 68283 (33) Люксембург (43) Опубликовано 30.07.78 фтоллетень № 28 (53) УДК 622.232,72:

:622,26 (088,8) (45) Дата опубликования описания 25.07,78

Инос гранец

Мишель Дюбуа (Бельгия) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Линден-Апимак АБ" (Швеция) (71) Заявитель (54) МАШИНА LMH ПРОХОДКИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Изобретение предназначено для исполь-. зования в горной промышпенности при проведении горных выработок, Известна машина для проходки горных выработок, включающая исполнительный и погрузочный органы, раму и ходовую часть в виде лыж, между которыми размещена опорно-поворотная плита, связанная с рамой силовыми домкратами (lJ.

Однако перемещение такой машины осуществляется ходовой частью рамы со всем оборудованием целиком.

Известна машина для проходки горных выоаботок, включающая подвижчую раму, механизм подачи, погрузочный орган и два исполнительных органа, каждый из которых выполнен в виде турели, укрепленной на раме с возможностью поворота на вертикальном валу, и режущей 20 головки, установленной на турели с возможностью поворота на горизонтальном валу (2J.

Эта машина имеет одну раму, в связи с чем перемещать машину на забой 25 можно только целиком, что сказывается на производительности и ограничивает маневренность машины, Цепь изобретения — повьпиение производитепьности и улучшение маневренности машины

Для этого рама выпопнена в виде двух попурам, установленных рядом и подвижно соединенных одна с другой, при этом каждая рама снабжена несущими и . фиксирующими средствами и на каящой установлен один испоянитепьный орган.

Несущие и фиксирующие средства выпопнены в виде балансиров, шарнирно прикрепленных по бокам к попурамам, . при этом каждый балансир снабжен силовым цилиндром, связанным посредством зажимов с направпяющим рельсом, закрепленным на почве выработки. Балансиры связаны с двумя рядами штанг крепленая, зафиксированных в почве выработки по обе стороны машины. Балансиры одной попурамы, находящиеся со стороны другой. попурамы, подвешены к балке, при6 18059

30

На фиг. 1 изображена описываемая машина, в плане; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема транспортировки разрушенной породы; на фиг. 4 — обе полурамы с их турелями и средствами взаимного перемещения и поворота, в плане; на фиг, 5 — обе полурамы с продвигающим вперед гидравлическим домкратом; на фиг. 6— изменение вертикального наклона одной полурамы относительно другой, вид сбоку; на фиг. 7 — описываемая машина, вид сбоку; на фиг. 8 анкерующие средства машины, вид спереди относительно рельсов, связанных с ночвой Bbiработки; на фиг. 9 — анкерный рельс и опорные элементы используемого балансира (угеличено); на фиг. 10 — вид

Б на фит, И; на фиг. 11 - схема после45

50 крепленной к первой полураме, и связаны с теми же штангами крепления, что и вторая полурама. Каждый балансир имеет штангу, снабженную силовым подъемным цилиндром. Штанга каждого балансира имеет внутри зажимы, охватывающие головку направляющего рельса, на который она опирается. Балансиры связаны между собой с помощью двух продольных тяг, которые соединены шарнирно и жестко связаны между собой средio ней поперечиной. В основании полурамы перпендикулярно поперечине выполнен шарнир для изменения направления, связанный с силовым цилиндром поперечного регулирования, соединенный с ползуном.

Каждая полурама имеет боковые и поперечные балансиры, которые связаны друг с другом в нижней части продольными и поперечными опорами.

Несущие и фиксирующие средства выполнены в виде боковых и поперечных балансиров и опор, установленных по обеим сторонам полурам, которыми образован шарнирный параллелограмм, в котором опора является основанием, а балансиры — наклонными сторонами, при этом по диагонали параллелограмма установлен управляющий силовой цилиндр.

Балансиры имеют подъемный силовой цилиндр. Полурамы связаны одна с другой посредством направляющего рельса и ползунов. Полурамы могут быть связаны одна с другой посредством шарнирного соединения и поперечного силового цилиндра. Шарнирное соединение выполнено в виде карданного шарнира.

Карданный шарнир установлен в одной из полурам с возможностью вертикального перемещения.

40 довательного изменения положения полурам Во время операции продольного продвижения; на фиг. 12 — схема последовательного изменения ориентации полурам во время постепенного изменения ориентации машины в комбинации с операцией шагового продвижения; на фиг. 13— вид спереди положений а и б на фиг. 12; нафиг.14 а-,й, 14 М -С и 14 щ-ф — схема положения полурам во время операции поворота,вид в плане; на фиг.15 -то же,вид сзади; на фиг. 1 6 -второй вариант выполнения машины, вид сбоку; на фиг. 17 — тоже, вид в плане; на фиг. 18 — задняя часть машины во втором варианте выполнения, вид спереди; на фиг. 19 — разрез В-В. на фиг. 18, показывающий подошвы и их связи согласно второму варианту выполнения машины; на фиг. 20 - второй вариант выполнения машины, вид сбоку (показаны последовательные фазы селективного изменения ф ормы диагоналей, образующих параллел ограммы, во время операции продольного продвижения) .

Машина обрабатывает забой двумя рядами вращающихся инструментов 1, селективно воздействующих на обе вертикальные половины фронта забоя.

Каждый вращающийся инструмент 1 установлен на валу 2, вращаюшемся в подшипниках, расположенных на скобе

3. Скобы распределены равномерно по окружности вращающейся режушей головки 4.

Каждая режущая головка 4 вращается вокруг своей горизонтальной оси посредством привода 5. Головка связана с турелью 6 и вращается вместе с нею в горизонтальной плоскости вокруг вертикального вала 7. !движение режущей головки 4 и турели 6 представляет собой движение взад и вперед по полукругу вокруг вертикального вала 7 под воздействием пневматического домкрата

8. Левый вертикальный вал 7 установлен на левой полураме 9, правый вертикальный вал — па правой полураме 10.

У основания обоих вертикальных валов 7 находятся два сборника 11 в фор( ме полукольца для сбора разрушенной породы. Оба сборника очишаются скребками 1 2, отталкивающими разрушенную породу на наклонные плоскости 13 (см. фиг. 5 ), Каждая наклонная пл оскость 13 расположена у внутреннего конца сборника 11 и заканчивается на входе бокового ответвления 14 системы

У вЂ” образных уносяших транспортеров.

18059 б

5 6 главная ветвь 15 которой расположена по оси галереи между обеими полурамами 9 и 10. Наружный конец каждого сборника 11 снабжен полуцилиндрическим опрокидывателем 16, неподвижным и пропускающим разрушенную породу над скребком 12, Обе полурамы 9 и 10 шарнирно связаны между собой следующим образом (см. фиг. 4): левая полурама 9 несет внутренний продольный рельс 1 7, расноложенный со стороны правой полурамы

10.

Рельс 17 снабжен двумя рядами крыльев 18 и 19, направленными в сторону полурамы 9, Посредством крыльев

18 рельс 17 шарнирно связан с карданным соединением 20 около штыря 21.

Карданное соединение 20 установлено в соответствующей направляющей 22 полурамы 9. Посредством других крыльев

19 рельс 17 шарнирно соединен с поперечным гидравлическим домкратом 23 на шкворне 24. В свою очередь поперечный домкрат 23 может поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг другого шкворня 25, установленного между двумя крыльями (не показаны на чертежах)» закрепленными на полураме 9.

Рельс 17 может скользить продольно в двух коротких направляющих 26 и 27, расположенных по одной оси и связанных с правой полурамой 10 под воздействием перемещающего гидравлического домкрата 28.

Связанные таким образом одна с другой, обе полурамы 9 и 10 могут не только продвигаться одна относительно другой по оси выработки, но также по наклонной оси, относительно первой, С этой целью обе полурамы 9-и 10 наклонены по горизонтали одна относительно другой благодаря их шарнирному вращению вокруг штыря 21 карданного соединения и действию поперечного домкрата 23, а по вертикали — благодаря скольжению карданного соединения

20 в его направляющей 22 полурамы

9 н благодаря действию вертикальных несущих домкратов 29, поддерживающих попурамы 9 rr 11, При этом несущие домкратьt 29 размещены снизу и сзади полурам 9 и 10., На фиг. 1-14 обе полурамы 9 и 10 анкеруются по отдельности и независимо одна от другой на двух наружных анкерующих рельсах 30.

Лнкеровка левой полурамы 9 осуществляется посредством трех неподвижных балочек 31-33 (см. фиг. 1 и 7), закрепленных, например, . путем сварки на этой полураме и выступающих от нее вбок. Средняя балочка 32 перекрывает правую полураму 10, не касаясь ее. Наружные концы балочек снабжены балан сирами 34. Балансиры состоят из анке» рующего гидравлического домкрата 35, шарнирно связанного с соответствующей балочкой, балансириой штанги 36 опорного элемента 37 и охватывающего эле10 мента 38. Шарнирное соединение балансира 34 обеспечивает продольное и поперечное вращение. Анкеровка осуществляется растяжением домкратов на охватываЮщих элементах 38, прижимающихся к нижним

15 поверхностям гребней 39 анкеровочных рельсов 30.

Йля продвижения вперед или поворота полурам 9 и 10 нижние концы опорных элементов 37 штанг 36 балансиров 34

20 могут взаимодействовать с рельсами 30. °

Гребень 39 рельса 30 имеет закругленную форму, точно совпадающую с выемкой 40 опорного элемента 37. Во время этих операций балансиры работают как

25 упоры.

Следует заметить, что при продвижении вперед рельс 30 ус гановлен посредс вом крепления 41 на муфтах 42, навинченных на анкерные штанги 43, закреп30 ленные в почве, тогда как при повороте рельс 30 закреплен посредством своей нижней подушки 44 на коробке 45, ле» жащей на почве выработки.

Машина согласно первому варианту

75 (фиг. 1-14) может выполнять три ма,невра: прямолинейное продвижение вперед, регулировку положения и поворэт.

Прямолинейное перемещение одной полурамы, например полурамы 10, показано на фиг. 11.

На фиг, 11 а показано исходное положение, при котором обе полурамы 9 и 10 лежат на грунте, а балансиры 34 иа анкерных рельсах 30. На фиг. 11, б полурама

10 приподнята анкерным домкратом.

На фиг. 11, 5 полурама 10 продвигается вперед продольным домкратом 28, качаясь на своих упорах. На фиг. 11,, вновь опущенная полурама 10 укладывается на почву выработки. На фиг. 11, g анкерующие домкраты слегка поднимают балансиры

34, которые освобождаются и выпрямляют ся вертикально. На фиг, 11, 8 анкерующие

55 домкраты притягивают гребни 39 рельса

30 и анкеруют полураму 10, Затем полурама 9 мажет продвинуться вперед на один шаг.

Пи:1епенное изменение направления показан на фиг. 1 2-1 3.

7 6180

На фиг. 12, а обе полурамы 9 и 10 находятся в исходном закрепленном параллельном положении. На фиг. 12, б правая полурама 10 освобождена путем приподнимаиия и повернута вправо одновременно с рельсом. 17, 5

Подробности приподнимания показаны на фиг. 13, а подробности наклонения вправо — на фиг. 13, б.

На фиг. 12, ц полурама 10 продвигается вперед на один шаг. На фиг. 12, полурама 10 закреплена, а левая полурама 9 освобождена путем приподнимания и повернута вправо. На фиг. 12, полурамаЪ продвинута вперед на един шаг. На фиг. 12, е обе полурамы 9 и !

10 закреплены, повернуты на одинаковый,угол и продвинуты вперед.на оддн шаг.

Пбворот машины показан на фиг. 14-1 5..

На фиг. 14, а и 15, а обе полурамы

9 и 10 в исходном положении, На фиг.

15, а видно, что анкерующие рельсы

30 лежат на перемещаемых коробках, На фиг. 14, б правая полурама 10 приподнята. На фиг. 14, g правая полурама

10 повернута на угол с . Нафиг. 14,г правая пэлурама 10 вновь опущена на почву выработки. На фиг. 14, д балансиры полурамы 10 возвращены в отвесное положение. На фиг. 14, е и 15 б, левая полурама 9 приподнята анкерующими домкратами, На фиг. 14 э с и 15,5 левая полурама 9 п эвернута на угол 2 с(.

На фиг. 14 g и 15, Г полурама 9 вновь опущена на почву выработки. На фиг. 14, К 15 Д и 15,8 упоры пэпура- мы 9 возвращены в отвесное положение, На фиг. 14, h правая попурама 10 повернута на угол 2 oC . 40

На фиг. 14, обе попурамы 9 и 10 повернуты каждая несколько раз на угон

2 ф,, а правая турель 6 касается правой стенки. Следовательно, необходимо осуществить ход назад. 45

На фиг. 14 Н левая попурама 9 приподнята. На фиг. 1 4 > р правая полурама

10 отходит на один шаг. На фиг. 14, tt полурама 9 вновь опущена на почву выработки. На фиг. 14., p правая попура ма 10 приподнята. На фиг. 14,С правая полурама 10 отошла на один шаг. На фиг. 14,It< полурама 10 вновь опушена на почву выработки, На фиг. 14 у после возможного йри Я необходимости отхода на несколько шагов обе полурамы вновь поворачиваются до положения, перпендикулярного к исходному положению.

С этого момента машина может начинать проходку правой боковой выработки (фиг. 1 4Я) .

Бо втором варианте, выполнения, показанном на фиг. 16-19, обе полурамы

9 и 10 оборудованы каждая шестью гидравлическими домкратами 46 и 47, расположенными также по обе стороны этой полурамы. Узел трех гидравлических домкратов 46 и 47 состоит из двух параллельных домкратов 4-6 и одного домкрата 47, расположенного приблизительно по диагонали между обоими домкратами 46 и снабженного ограничителем

48 хода. Нижние концы всех трех домкратов соединены шаровым шарниром с подушками 49, лежащими на почве вырабоч ки, а своими верхними концами - с полурамами 9 или 10 (см, фиг. 16).

Обе подушки 49 каждой полурамы

9 и 10 жестко объединены средней поперечиной 50, снабженной двумя угольниками 51, в которые входит рычаг 52.

Угольники 51 обладают высотой, достаточной для обеспечения подъема подушек

49 или полурам 9 и 10 без выхода из них рычага 52. Рычаг 52 шарнирно установлен на оси 53, связанной с полурамой 9 или 10,- а своим нижним концом— с домкратом постепенного перемещения

54, в свою очередь шарнирно связанным с полурамой 9 или 10, Таким образом, попурама 9 (10) перемещается, опираясь па подушки 49, а подушки 49 перемещаются, опираясь в свою эчередь на ту же самую попураму 9 (10).

Ветвь 15 транспортера расположена между внутренними пэдушками 49, а боковые ответвления 14 транспортера проходят над ними.

Псскэпьку внутренние подушки 49 не закреплены B грунте, второй вариант выполнения применим тогда, когда собственный вес машины обеспечивает ее достаточное сцепление, несмотря на усилия, возникающие при проходке. Дпя расширения области применения второго варианта машины ее можно нагрузить балластом.

Вэ втором варианте выполнения машина может выполнять, четыре вида маневров: продольное перемещение, регулировка положения машины, поворот и поперечное перемещение.

Продольное перемещение показано на фиг. 20. Это перемещение осуществляется щаг за шагом обеими полурамами. Опирание ограничивается парой параллелограммов.

9 618059

Иа фиг. 20 а показан сбоку параллело- грамм, в исходном положении. Подушка .

49 лежит на почве выработки, в заднем положении, и все три домкрата выдвинуты на их минимальную длину, 10 мами. Легко осуществляется поворот на 100. Поворот может выполняться одновременно с перемещением во время подъема полурвмы 9 или 10.

Поворот вокруг сси 53 достигается путем рида последовательных поворотов.

1. Машина для проходки горных выработок, включающая подвижнУю раму, механизм подачи, погрузочный орган и два исполнительных органа, каждый иэ которых выполнен в виде турели, укрепленной на раме с возможностью поворота на вертикальном валу, и режущей головки, установленной на турели с возможностью поворота на горизонтальном валу, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения маневренности машины, рама выполнена в виде двух полурам, установленных рядом и подвижно соединенных одна с другой, при этом каждая из них снабжена несущими и фиксирующими средствами и на каждой установлен один исполнительный орган.

2. Машина по п. 1, о т л и ч в ющ а я с я тем, что несущие и фиксирующие средства выполнены в виде балансиров, шарнирно прикрепленных по бокам к полурвмам, при этом каждый балансир снабжен силовым цилиндром, связанным посредством зажимов с направляющим рельсом, закрепленным на почве выработки.

Ъ

3. Машина по п. 2, о т л и ч а ющ в я с я тем, что балансиры связаны с двумя рядами штанг крепления, эафимсированных в почве выработки по обе стороны машины.

4. Машина по п. 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что балансиры одной полурамы, находящиеся со стороны другой полурамы, подвешены к балке, прикрепленной к первой полураме, и связаны с теми же штангами крепления, что и вторая полурама.

5, Машина по пп. 3 и 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каждый балан45

50 сир имеет штангу, снабженную силовым подъемным цилиндром..

6 Машин& по и, 5, о т л и ч а ю» щ а я с я тем, что штанга каждого балансира имеет внутри зажимы, охватыввкицие головку направляющего рельса, на который она опирается. 55

На фиг. 20,b подушка 49 приподнята тремя домкратами 46 и 47 с существенным сохранением ее ориентации. Оба крайних домкрата 46, которые в это время сокращены, блокированы на минимальной длине.

На фиг. 20,Я сокращается лишь один диагональный домкрат 47, продвигая подушку 49 над почвой выработки и заставляя поворачиваться наружные домкраты 46 вокруг их верхнего шарнира.

Нв фиг. 20,Г диагональный домкрат

47 достиг своей минимальной длины и максимально продвинул подушку 49, в то время квк крайние домкраты 46 заканчивают свой поворот. Нв фиг, 20,Д крайние домкраты 46 и диагональный домкрат 47 выдвигают ся и существенно сохраняют свою ориенташпо, прижимая подушку 49 к почве выработки. Крайние домкраты достигают своей максимальной длины и блокируются при этой длине.

Нв фиг. 20,9 диагональный домкрат

47 выдвигается, заставляя поворачиваться крайние домкраты 46 вокруг их нижних шарниров и перемещать вперед полураму 9 (10), несколько ее приподнимая.

На фиг, 20@k. диагональный домкрат

47 закончил свое выдвижение и достиг своей максимальной длины. Полурама 9 и/или 10 и подушки оказываю и я, таким образом; в том,же относительном положении, что и в начале операции..

Отход одной рамы возможен при обратной последовательности описанного ряда операций.

Регулировка положения машины возможна двумя способами вокруг оси 53 в зависимости от того, содержит ли машина две полурамы или же одну раму.

В первом случае используют поперечный гидравлический домкрат 23 и поступают так, квк в первом варианте исполнения машины, после замены шарниpos обоих концов крайних и диагональных домкратов шаровыми шарнирами, или аналогичными средствами, Во втором случае домкрат 54 постепенного изменения направления приводят

s действие в тот момент, когда полурамв 9 или 10 приподнята парвллелограм15

Формула иэобре тения

618059

7. Машина по пп. 2-6, о т л и ч а ющ а я с я тем, что балансиры связаны между собой с помощью двух продольных тяг, которые соединены шарнирно и жестко связаны между собой средней поперечиной.

8. Машина по и. 7, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в основании полурамы перпендикулярно поперечине выполнен шарнир для изменения направления, связанный с силовым цилиндром попереч10 ного регулирования, соединенный с ползуном.

9. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждая полурама имеет боковые и поперечные балансиры, 35 которые связаны друг с другом в нижней части продольными и поперечными опорами.

10. Машина по п. 1, о т л и ч а ю2О щ а я с я тем, что несущие и фиксирующие средства выполнены в виде боковых и поперечных балансиров и опор, установленных по обеим сторонам полурам, которыми образован шарнирный па25 раллелограмм, в котором опора является основанием, а балансиры — наклонными сторонами, при этом по диагонали параллелограмма установлен управляющий силовой цилиндр, ll. Машина по пп. 8-10, о т л ич а ю щ а я с я тем, что балансиры имеют подъемный силовой цилиндр.

12. Машина по пп. 1-6 и 8-13., отличающаяся тем, что полурамы связаны одна с другой посредством направляющего рельса и ползунов.

13. Машина по пп. 1-6 и 8-12, отличающаяся тем, что полурамы. связаны одна с другой посредством шарнирного соединения и поперечного силового цилиндра.

14. Машина по п. 13, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что шарнирное соединение выполнено в виде карданного шарнира.

15. Машина по п. 14, о т л и ч а ющ а я с я тем, что карданный шарнир установлен в одной из полурам с возможностью вертикального перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 294939, кл. E 21 С 27/24, 1968., .2, Патент ФРГ № 939441, кл, 5 Ь 27/24, 1956.

61 8Q59

Составитель А. Шестимиров

Редактор Е. Дайч Техред И. Климко Корректор Н, Тупица

Заказ 4136 Тираж 734 Подписное

КНИИ1/И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам,изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4