ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ЗАКЛАДОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК E21F15/10 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Известна пневматическая закладочная машина, включающая последовательно расположенные шлюзовые камеры с загрузочными и разгрузочными окнами и затворами, загрузочные камеры, транспортный и воздухоподающий трубопроводы с уравнительными клапанами, вибропривод шлюзовых камер и упругую подвеску, связывающую шлюзовые камеры с рамой [1].

Недостатками известной машины является недостаточно высокие производительность и дальность транспортирования закладочного материала, большие нагрузки от вибрации при работе на фундамент, а также большие мощность вибропривода, масса и габариты.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является пневматическая закладочная машина, включающая две последовательно расположенные вдоль оси транспортного трубопровода шлюзовые камеры с загрузочными и разгрузочными окнами и затворами, загрузочную камеру, внутри которой находится вибролоток, связанный с рамой упругой подвеской, а с загрузочной камерой, воздухоподающим и транспортным трубопроводами - упругими диафрагмами, эксцентриковый привод вибролотка, уравнительные клапаны и командоаппарат [2] . По сравнению с [1] закладочная машина, принятая за прототип, имеет меньшие нагрузки на фундамент и меньшую мощность вибропривода.

Недостатками пневматической закладочной машины являются сравнительно невысокие дальность транспортирования и производительность, особенно при транспортировании липких материалов, обусловленные недостаточно интенсивным разгоном материала на вибролотке. От скорости движения материала перед его вводом в транспортный трубопровод зависит пропускная способность транспортного трубопровода; чем выше скорость, тем больше производительность машины, недостаточно эффективный разгон влечет повышенные потери кинетической энергии сжатого воздуха, уменьшается дальность транспортирования. Нерациональная компоновка узлов машины, а именно параллельное расположение плоскости разгрузочных окон к оси транспортного трубопровода, выгрузка материала из камер на вибролоток происходит вертикально, т.е. отсутствует составляющая вектора скорости выгрузки, направленная в сторону движения материала и способствующая интенсификации разгона материала на вибролотке. Расположение шлюзовых камер вдоль оси транспортного трубопровода, скорость воздушного потока, в которых из-за увеличения сечения камер по сравнению с воздухоподающим трубопроводом падает, интенсивность разгона материала снижается. Не способствует эффективной работе машины и разные условия разгона материала при его выгрузке из камер, т.к. одна из них находится дальше от входа в транспортный трубопровод, а другая ближе.

Цель изобретения - повышение производительности машины и дальности транспортирования закладочного материала.

Достигается это тем, что в пневматической закладочной машине, включающей загрузочную с вибролотком и шлюзовые камеры, установленные симметрично относительно вертикальной плоскости, с загрузочными и разгрузочными окнами и затворами, транспортный и воздухоподающий трубопроводы, уравнительные клапаны, новым является снабжение каждой шлюзовой камеры соплом и поддоном, закрепленным в нижней части камеры перпендикулярно плоскости разгрузочного окна по его нижнему контуру, а сопло закреплено напротив разгрузочного окна и соединено с выходом уравнительного клапана, при этом ось транспортного трубопровода лежит в вертикальной плоскости симметрии шлюзовых камер, а плоскость разгрузочных окон наклонена в сторону оси транспортного трубопровода.

Угол наклона плоскости разгрузочных окон к оси транспортного трубопровода составляет 45-75^о.

Поддон может быть футерован антифрикционным материалом.

Сопло может быть выполнено щелевым по нижнему контуру поддона. Такое выполнение конструкции обеспечивает возможность повысить производительность машины и увеличить дальность транспортирования закладочного материала за счет осуществления направленной в сторону транспортирования выгрузки материала из шлюзовых камер с большим разгоном перед входом его в транспортный трубопровод и уменьшения длины загрузочной камеры.

Таким образом, сопоставительный анализ известной пневматической машины, принятой за прототип, и предложенного технического решения показал, что оно соответствует критериям "новизна" и "существенные отличия". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, в известных пневматических закладочных машинах не обнаружены.

На фиг.1 показана пневматическая закладочная машины, продольный разрез; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.1.

Пневматическая закладочная трехкамерная вибрационная машина содержит две шлюзовые камеры 1, расположенные симметрично относительно вертикальной плоскости, сориентированной по оси машины. Каждая из шлюзовых камер 1 снабжена соплом 2 и поддоном 3, закрепленным в нижней части камеры 1 перпендикулярно плоскости разгрузочного окна 4 по ее нижнему контуру. Сопло 2 закреплено напротив разгрузочного окна 4 и соединено с выходом уравнительного клапана 5, вход которого соединен с сетью сжатого воздуха (не показана), а управляющая полость клапана 5 соединена с командоаппаратом 6, при этом шлюзовая камера 1 может быть соединена или с сетью сжатого воздуха или с атмосферой. Плоскость разгрузочных окон 4 наклонена в сторону оси транспортного трубопровода 7, ось которого лежит в плоскости симметрии шлюзовых камер 1. Поддон 3 футерован антифрикционным материалом 8, а сопло 2 выполнено щелевым по нижнему контуру поддона 3. Угол наклона плоскости разгрузочных окон 4 к оси транспортного трубопровода 7 составляет 45-75^о. Этот угол определяется из условия обеспечения максимальной составляющей вектора скорости выгрузки материала из шлюзовых камер 1, совпадающего с направлением движения материала в транспортном трубопроводе 7. Эта составляющая вектора складывается от суммарного воздействия сил гравитации, а также направленного потока сжатого воздуха от уравнительного клапана 5, действующего вдоль поддона 3. Теоретические исследования с целью определения оптимального угла наклона плоскости шлюзовых камер 1 к оси транспортного трубопровода 7 показали, что этот угол зависит от многих факторов и лежит в пределах 45-75^о. Под шлюзовыми камерами 1 расположена загрузочная камера 9, закрепленная на раме 10. Внутри загрузочной камеры 9 находится вибролоток 11, связанный с рамой 10 упругой подвеской 12. Вибролоток 11 соединен с загрузочной камерой 9 воздухоподающим 13 и транспортным трубопроводами упругими диафрагмами 14. Привод 15 вибролотка 11 эксцентриковый. В шлюзовых камерах 1 имеются загрузочные 16 и разгрузочные 4 окна, причем на каждое загрузочное окно 16 установлен один затвор 17, а на два разгрузочных окна 4 - один затвор 18, перекрывающий их поочередно. Привод затворов 17 и 18 - пневмоцилиндры 19. Над шлюзовыми камерами 1 расположено дозирующее устройство 20, подготавливающее порции закладочного материала для их поочередного ввода в одну из шлюзовых камер 1.

Работает машина следующим образом. Воздухоподающий трубопровод 13 подключается к сети сжатого воздуха, включается привод 15 вибролотка 11 и командоаппарат 6, который сообщает полости пневмоцилиндров 19 и управляющие полости уравнительных клапанов 5 или с магистралью сжатого воздуха или с атмосферой в соответствии с циклограммой работы машины. Закладочный материал подается, например, конвейером, в дозирующее устройство 20, подготавливающие порции материала для их поочередного ввода в одну из шлюзовых камер 1. Операции по загрузке, шлюзованию и выгрузке в обеих шлюзовых камерах 1 одинаковые, но смещены относительно друг друга по времени на полцикла. Рассмотрим цикл работы одной из шлюзовых камер 1. При открытии затвором 17 загрузочного окна 16 порция закладочного материала поступает в шлюзовую камеру 1, после чего загрузочное окно 16 закрывается. Командоаппарат 6 соединяет управляющую полость уравнительного клапана 5 с сетью сжатого воздуха, вследствие чего уравнительный клапан 5 переключается и соединяет через шлюзовое сопло 2 шлюзовую камеру 1 с сетью сжатого воздуха. После выравнивания давления с загрузочной камерой 9 затвор 18 перекрывает разгрузочное окно 4 второй шлюзовой камеры 1, тем самым открывая разгрузочное окно 4 рассматриваемой камеры 1. Под действием сил гравитации и струи сжатого воздуха из щелевого сопла 2, направленной вдоль поддона 3 к загрузочному окну 4, происходит выгрузка закладочного материала из шлюзовой камеры 1 на вибролоток 11. При совместном воздействии направленной выгрузки из шлюзовой камеры 1, виброперемещения и струи сжатого воздуха из воздухоподающего трубопровода 13 материал поступает в транспортный трубопровод 7. После разгрузки, затвор 18 перекрывает разгрузочное окно 4 рассматриваемой шлюзовой камеры 1, тем самым открывая разгрузочное окно 4 второй шлюзовой камеры 1. Командоаппарат 6 соединяет управляющую полость уравнительного клапана 5 с атмосферой, последний переключает и соединяет шлюзовую камеру 1 через щелевое сопло 2 с атмосферой. После чего цикл повторяется.

Техническими преимуществами предлагаемой пневматической закладочной машины являются повышение производительности ее и увеличение дальности транспортирования закладочного материала, обусловленные уменьшением длины загрузочной камеры, а также направленной в сторону транспортирования, ускоренной выгрузкой материала из шлюзовых камер, повышающей эффективность его разгона перед входом в транспортный трубопровод.

Пневматическая закладочная машина. Использование: в горной промышленности при разработке полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Сущность изобретения: машина содержит загрузочную с вибролотком и шлюзовые камеры, установленные симметрично относительно вертикальной плоскости, с загрузочными и разгрузочными окнами и затворами, транспортный и воздухоподающий трубопроводы, уравнительные клапаны. Каждая шлюзовая камера имеет сопло и поддон, закрепленные в нижней части камеры. Сопло закреплено напротив разгрузочного окна и соединено с выходом клапана. Ось транспортного трубопровода размещена в вертикальной плоскости симметрии шлюзовых камер. Плоскость разгрузочных окон наклонена в сторону оси транспортного трубопровода, причем угол этот составляет 45 - 75°. Поддон может быть футерован антифрикционным материалом, а сопло выполнено щелевым по нижнему контуру поддона. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ЗАКЛАДОЧНАЯ МАШИНА, включающая загрузочную с вибролотком и шлюзовые камеры, установленные симметрично относительно вертикальной плоскости с загрузочными и разгрузочными окнами и затворами, систему управления, транспортный и воздухоподающий от сети сжатого воздуха трубопроводы, отличающаяся тем, что, шлюзовые камеры снабжены соплами, поддонами и уравнительными клапанами, установленными с возможностью сообщения их полостей с атмосферой или сетью сжатого воздуха, при этом плоскость разгрузочных окон наклонена в сторону оси транспортного трубопровода, поддоны закреплены в нижней части шлюзовой камеры перпендикулярно к плоскости разгрузочных окон по их нижнему контуру, сопла закреплены напротив разгрузочных окон и соединены с выходами уравнительных клапанов, а транспортный трубопровод установлен с совмещением его оси с вертикальной плоскостью симметрии шлюзовых камер. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что плоскость разгрузочных окон наклонена в сторону оси транспортного трубопровода под углом 45 - 75^o. 3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что поддоны футерованы антифрикционным материалом. 4. Машина по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что сопла выполнены щелевидными совпадающими с нижними контурами поддонов.