УГОЛЬНЫЙ КОМБАЙН Российский патент 1994 года по МПК E21C27/00 E21C25/04 

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к средствам механизации работ по проведению выработок и выемке полезного ископаемого короткими забоями.

Известны короткозабойные комбайны, включающие раму, расположенный на кронштейнах параллельно забою секционный шнековый исполнительный орган, перегружатель, приводы исполнительного органа и перегружателя, а также гидроцилиндры перемещения исполнительного органа по мощности пласта.

В известных короткозабойных комбайнах приводы исполнительного органа и перегружателя расположены позади (по отношению к забою) исполнительного органа. При таком расположении приводов доступ к исполнительному органу, особенно при работе на тонких пластах, затруднен, что ухудшает условия технического обслуживания комбайнов.

Наиболее близким по технической сущности является комбайн, включающий раму с направляющими, секционный шнековый исполнительный орган, расположенный на кронштейнах параллельно направляющим с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль забоя выработки и по мощности пласта с помощью гидроцилиндров, перегружатель, привод исполнительного органа и перегружателя и гидроцилиндры перемещения исполнительного органа в сторону забоя.

В известном комбайне привод расположен параллельно исполнительному органу со стороны, противоположной забою выработки. При таком его расположении, он перекрывает сечение выработки, в связи с чем затруднен доступ к исполнительному органу, особенно при работе на тонких и весьма тонких пластах, что ухудшает условия технического обслуживания комбайна.

Целью изобретения является улучшение условий технического обслуживания комбайна.

Указанная цель достигается тем, что в известном короткозабойном комбайне, включающем раму с направляющими, секционный шнековый исполнительный орган, расположенный на кронштейнах параллельно направляющим с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль забоя выработки и по мощности пласта при помощи гидроцилиндров, перегружатель, привод исполнительного органа и перегружателя и гидроцилиндры перемещения исполнительного органа в сторону забоя, привод расположен между одной из пар секций шнекового исполнительного органа соосно их валам, причем кронштейны выполнены уголкообразной в продольном сечении формы и имеют скользящие опоры, расположенные в вершине угла каждого кронштейна с возможностью взаимодействия с одной из направляющих и дополнительные опоры, установленные с возможностью взаимодействия с другой направляющей, расположенной ниже первой, при этом нижняя направляющая расположена с возможностью перемещения перпендикулярно относительно исполнительного органа и связана с гидроцилиндрами его перемещения по мощности пласта.

Благодаря тому, что в известном короткозабойном комбайне привод расположен между одной из пар секций шнекового исполнительного органа соосно их валам, а кронштейны выполнены уголкообразной в продольном сечении формы и имеют скользящие опоры, расположенные в вершине угла каждого кронштейна с возможностью взаимодействия с одной из направляющих и дополнительные опоры, установленные с возможностью взаимодействия с другой направляющей, расположенной ниже первой, при этом нижняя направляющая расположена с возможностью перемещения перпендикулярно относительно исполнительного органа и связана с гидроцилиндрами его перемещения по мощности пласта, обеспечивается свободный доступ рабочих к исполнительному органу и тем самым улучшаются условия технического обслуживания комбайна.

Содержащиеся в отличительной части формулы изобретения признаки отвечают критерию "существенные отличия", поскольку именно их совокупность позволяет получить положительный эффект, не являющийся суммарным свойством, получаемым из известных решений.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого короткозабойного комбайна в плане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1.

Предложенный короткозабойный комбайн включает раму 1, шнековый секционный исполнительный орган 2, перегружатель 3, привод 4 исполнительного органа и перегружателя, а также гидроцилиндры 5, 6 и 7. Рама 1 комбайна снабжена зачистным лемехом 8, между отрезками которого неподвижно закреплен погрузочный лоток 9, а также стояками 10, 11, 12 и 13, на которых установлены верхняя 14 и нижняя 15 направляющие. Нижняя 15 направляющая установлена на стояках с возможностью перемещения перпендикулярно относительно исполнительного органа 2. Рама 1 комбайна связана с гидроцилиндрами 5 продольной подачи и на ней размещены гидроцилиндры 7 перемещения исполнительного органа 2 по мощности пласта, сочлененные шарнирно с нижней 15 направляющей. Рама 1 комбайна имеет также гидроцилиндры с лыжами, контактирующими с боками выработки (на фиг. условно не показаны) и предназначенными для корректировки направления движения комбайна. Шнековый секционный исполнительный орган 2, состоит из секций (на фиг. 1 условно показан исполнительный орган, состоящий из четырех секций 16, 17, 18 и 19). Исполнительный орган 2 закреплен параллельно направляющим 14 и 15 известным способом (например, при помощи подшипников скольжения) в кронштейнах 20, которые выполнены уголкообразной формы и снабжены скользящими опорами 21, расположенными в вершине угла кронштейнов 20 и взаимодействующими с верхней 14 направляющей и дополнительными опорами 22, взаимодействующими с нижней 15 направляющей. С одной из скользящих опор 21 шарнирно связан гидроцилиндр 6 поперечной подачи исполнительного органа 2, закрепленный на одном из стояков, например, на стояке 11 и обеспечивающий возвратно-поступательное движение исполнительного органа вдоль забоя выработки. Шнеки исполнительного органа 2 имеют навивку, при которой обеспечивается транспортирование отбитого угля от обоих концов исполнительного органа к перегружателю 3 и снабжены режущим инструментом, установленным с вылетом относительно лопастей шнеков. При этом режущий инструмент на секциях шнеков 17 и 18 установлен рассредоточено по их длине с шагом, соответствующим ходу возвратно-поступательного движения исполнительного органа 2.

Привод 4, например, в виде гидромотора установлен между одной из пар шнековых секций (на фиг. 1 условно показано размещение привода между шнековыми секциями 17 и 18), а его вал 23 сочленен с валами этих секций. Корпус привода 4 снабжен опорами 26, взаимодействующими с верхней 14 направляющей. На валу 23 привода 4 установлены приводные звездочки 24 и 25 перегружателя 3 с вертикально замкнутыми скребковыми цепями, при этом транспортирование отбитого угля осуществляется скребками нижней ветви перегружателя 3 по погрузочному лотку 9. Ширина погрузочного лотка 9 превышает с некоторым запасом ширину перегружателя на величину хода l возвратно-поступательного движения исполнительного органа 2.

Предположенный короткозабойный комбайн работает следующим образом.

Перед началом работы исполнительный орган 2 занимает одно из крайних по отношению к забою выработки положений (на фиг. 1 условно показано крайнее левое положение). Его режущий инструмент не находится в контакте с забоем. Вначале с помощью привода 4 включают в работу исполнительный орган 2 и перегружатель 3. После этого при вращающемся исполнительном органе 2 и работающем перегружателе 3 с помощью гидроцилиндров 5, осуществляют подачу рамы 1 и вместе с ней всех размещенных на ней узлов комбайна на забой на величину, определяемую величиной вылета режущего инструмента относительно шнеков исполнительного органа. При этом осуществляется зарубка режущего инструмента исполнительного органа 2 в массив забоя выработки. Затем выключают гидроцилиндры 5 и при неподвижной раме включают цилиндр 6 в результате чего исполнительный орган 2 и перегружатель 3 перемещаются в крайнее правое положение, производя одновременно при этом отбойку полезного ископаемого по всей площади забоя выработки. Отбиваемый в это время уголь лопастями шнеков шнековых секций 16, 17, 18 и 19 транспортируется вдоль отрезков зачистного лемеха 8 к перегружателю 3, а скребками нижней его ветви - по погрузочному лотку 9 к механизму транспортирования полезного ископаемого от комбайна к подготовительной выработке. После того как исполнительный орган 2 переместится в крайнее правое положение и уголь будет отделен от массива по всей длине забоя отключают гидроцилиндр 6 и с помощью гидроцилиндров 5 подают комбайн на глубину очередной стружки, после чего отключают гидроцилиндр 5 и переключают гидроцилиндр 6 на работу в противоположном направлении. При этом исполнительный орган 2, перемещаясь из крайнего правого в крайнее левое положение производит отбойку очередной стружки ископаемого по всей длине забоя, а его шнековые секции 16, 17, 18 и 19 транспортируют его к перегружателю 3 и с его помощью и погрузочного лотка 9 к механизму доставки на подготовительную выработку. Чередуя таким образом подачу комбайна на забой с возвратно-поступательным движением исполнительного органа 2 производят проведение выработки и осуществляют при этом выемку полезного ископаемого. Если мощность пласта превышает диаметр исполнительного органа 2 по режущему инструменту после отбойки угля по нижней пачке пласта и перед переключением гидроцилиндра 6 на работу в противоположном направлении, с помощью гидроцилиндров 7 качения, выдвигая их штоки, исполнительный орган 2 поднимают к кровле пласта, зарубываясь в верхнюю пачку пласта, а после зарубки включают гидроцилиндр 6 и с его помощью перемещают исполнительный орган в противоположном направлении - влево, производя отбойку верхней пачки угля. Затем включают гидроцилиндр 7 и опускают исполнительный орган 2 к почве пласта, после чего с помощью гидроцилиндров 5 подают комбайн на забой с целью зарубки исполнительного органа 2 для снятия очередной стружки угля по нижней пачке пласта. В этих условиях цикл работ включает в себя следующие последовательно выполняемые операции: загрузку исполнительного органа 2 на забой нижней пачки пласта с помощью гидроцилиндров подачи 5, их отключение, перемещение исполнительного органа цилиндров 6 в одном направлении, его отключение, подъем исполнительного органа 2 гидроцилиндрами 7 к кровле пласта и одновременную его зарубку в верхнюю пачку пласта, выключение гидроцилиндров 7 и последующее перемещение гидроцилиндром 6 исполнительного органа 2 в противоположном направлении, опускание исполнительного органа 2 к почве пласта гидроцилиндрами 7. Благодаря тому, что в предложенном короткозабойном комбайне привод 4 установлен между парой шнековых секций 17 и 18 исполнительного органа 2 соосно их валам, а кронштейны 20 выполнены уголкообразной в продольном сечении формы и имеют скользящие опоры 21, расположенные в вершине угла каждого кронштейна с возможностью взаимодействия с направляющей 14 и дополнительные опоры 22, установленные с возможностью взаимодействия с направляющей 15, расположенной ниже направляющей 14, при этом нижняя направляющая 15 расположена с возможностью перемещения перпендикулярно относительно исполнительного органа 2 и связана с гидроцилиндрами 7 его перемещения по мощности пласта, обеспечивается свободный доступ к исполнительному органу 2 и тем самым достигается цель изобретения - улучшаются условия технического обслуживания известного комбайна.

Экономический эффект от применения предложенного решения в денежном выражении не может быть определен в связи с тем, что принятый в качестве прототипа комбайн не изготавливался и не применялся в промышленности и поэтому нет показателей его работы.

Использование: изобретение относится к средствам механизации выемки угля короткими забоями и приведения нарезных выработок. Для этого в комбайне, включающем раму 1 с направляющими 2, шнековый секционный исполнительный орган 3, установленный на кронштейнах 4 с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль забоя выработки и качания по мощности пласта, перегружатель 5, привод 6 и гидроцилиндры 7 качания исполнительного органа. Привод установлен между одной из пар шнековых секций исполнительного органа соосно их валам. Кронштейны выполнены уголкообразной формы и снабжены расположенными в вершине угла скользящими опорами 8, взаимодействующими с одной их направляющих, а также установленными на концах кронштейна дополнительными опорами, взаимодействующими с другой направляющей, которая выполнена подвижной перпендикулярно исполнительному органу и связана с гидроцилиндрами его качания. 4 ил.

УГОЛЬНЫЙ КОМБАЙН, включающий раму с направляющими, секционный шнековый исполнительный орган, расположенный на кронштейнах параллельно направляющим с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль забоя выработки и по мощности пласта при помощи гидроцилиндров, перегружатель, привод исполнительного органа и перегружателя и гидроцилиндры перемещения исполнительного органа в сторону забоя, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий техобслуживания, привод расположен между одной из пар секций шнекового исполнительного органа соосно их валам, причем кронштейны выполнены уголкообразной, в продольном сечении, формы и снабжены скользящими опорами, расположенными в вершине угла каждого кронштейна с возможностью взаимодействия с одной из направляющих, и дополнительными опорами, установленными с возможностью взаимодействия с другой направляющей, расположенной ниже первой, при этом нижняя направляющая расположена с возможностью перемещения перпендикулярно относительно исполнительного органа и связана с гидроцилиндрами его перемещения по мощности пласта.