УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ УСТЬЯ РУДОСПУСКА Российский патент 1994 года по МПК E21F13/00 

Изобретение относится к рудничному транспорту и предназначено для перепуска горной массы в стесненных шахтных условиях с использованием колесных транспортных средств.

Известна скреперная установка, включающая лебедку, скрепер, скреперный полок и загрузочную воронку с установленным под ней конвейером. Загрузочная воронка выполнена с подвижными посредством гидроцилиндров днищем и двухстворчатым шибером. Недостатком данного устройства является сложность конструкции.

Известно устье рудоспуска, упрощающее конструкцию названного устройства, включающее железобетонную армировку, двухстворчатую перекрывающую ляду с приводом и грохот, снабженный направляющими несущими балками, установленными с возможностью перемещения по ним створок перекрывающей ляды (авт. св. N 875049). Недостатком данного устройства являются значительные размеры устья рудоспука по его ширине из-за того, что ляды совершают возвратно-поступательное движение относительно направляющих несущих балок. При этом ляды перемещаются по направляющим несущим балкам от центра устья рудоспуска за его контуры. Поэтому в известном техническом решении необходимо иметь дополнительное пространство за пределами устья рудоспуска для монтажа рабочего оборудования погрузочного устройства, что значительно увеличивает размеры устья рудоспуска по ширине.

Известно устройство для перекрытия устья рудоспуска, также упрощающее конструкцию названного устройства, включающее наклонный шиберный затвор, пневмоцилиндр, установка гидропылеподавления. Горловина рудоспуска перекрывается наклонным шиберным затвором, открывающимся пневмоцилиндром при включении водителем транспортного средства [1]. Недостатком данного устройства является то, что перекрытие устья рудоспуска расположено за пределами устья в вертикальной плоскости. Это делает конструкцию перекрытия устья более громоздкой и увеличивает размеры устья рудоспуска по высоте.

Известно наиболее близкое по технической сущности и достигаемому положительному результату устройство для перекрытия устья рудоспуска, содержащее установленные в проеме по раме двух створчатые ляды с приводом. Устье рудоспуска снабжено установленными в проеме осями-балками, на которых с возможностью поворота в вертикальной плоскости смонтированы двухстворчатые ляды [2] . Недостатком данного устройства является то, что во время работы двухстворчатые ляды выходят за пределы устья рудоспуска в вертикальной плоскости. Данный недостаток сдерживает использование этого перекрытия устья рудоспуска в стесненных шахтных условиях.

Цель изобретения - повышение компактности перекрытия устья рудоспуска.

На фиг.1 показано устройство для перекрытия устья рудоспуска при закрытых лядах; на фиг.2 - то же, при открытых лядах; на фиг.3 - то же, при закрытых лядах, вид снизу; на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.5 - схема транспортирования горной массы транспортным средством; на фиг.6 - схематически показана шарнирно-опорная балка под действием силы.

Устройство для перекрытия устья рудоспуска состоит из проема 1, в котором установлены рама 2 и секторообразные двухстворчатые ляды 3 с приводом 4 их поворота. Секторообразные двухстворчатые ляды 3 установлены на направляющих 5, расположенных на внутренних сторонах угольников 6. В центре проема 1 на раме 2 установлена вертикальная ось 7, на которой с возможностью поворота в горизонтальной плоскости смонтированы двухстворчатые ляды 3. Транспортное колесное средство обозначено поз.8.

Отличие заявленного устройства от известного в том, что двухстворчатые ляды выполнены в виде секторов с радиусом, равным радиусу окружности, вписанной в контуры рудоспуска, и связаны посредством вертикальной оси, установленной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.

Радиусы секторов принимаются равными радиусу окружности, вписанной в контуры рудоспуска, так как при таких радиусах секторов ляды не выходят в горизонтальной плоскости за пределы устья рудоспуска во время движения последних при разгрузке руды. Этим достигается компактность устья рудоспуска.

По лядам (при закрытом устье рудоспуска) проходит машина. Нами учтены соотношения размеров шахтных погрузочно-транспортных машин с грузонесущим ковшом и сечением рудоспуска. Во время движения через рудоспуск машина проходит по опорным угольникам и секторообразным лядам. Чтобы машина при движении через рудоспуск проходила по опорным лядам, необходимо радиус секторообразных ляд принимать равным радиусу окружности, вписанного в контуры рудоспуска.

Устройство работает следующим образом. Транспортное средство 8, наполнив ковш горной массой 9 в очистном забое 10, проходит по транспортной выработке 11 через проем 1 (фиг.5) по лядам 3 к месту разгрузки. В этот момент ляды 3 закрывают проем 1 (фиг.1). На фиг.4 показан момент передвижения транспортного средства 8 через рудоспуск, когда ляды 3 закрывают проем 1. После того, как транспортное средство 8 пройдет через проем 1 и остановится на транспортной выработке 11 по другую сторону проема 1, противоположному очистному забою 10 (фиг.5), ляды 3 открывают проем 1 (фиг.2). При этом ляды 3 перемещаются тогда, когда транспортное средство 8 находится за пределами контуров устья рудоспуска (фиг.5). Посредством привода 4 ляды 3 перемещают по направляющим 5, расположенным на торцах сторон, обращенных к центру устья, опорных угольников 6. За счет того, что ляды 3 выполнены секторообразной формы и связаны посредством вертикальной оси 7, установленной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, ляды во время поворота не выходят за контуры устья рудоспуска в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Во время поворота ляды 3 заходят одна на другую. После того, как ляды 3 откроют проем 1 (фиг.2), горную массу разгружают в проем 1 из транспортного средства 8. Во время разгрузки транспортное средство 8 находится на транспортной выработке 11 за пределами контуров устья рудоспуска. После разгрузки горной массы 9 посредством привода 4 ляды 3 перемещают по направляющим 5 в исходное положение. Когда ляды 3 закроют проем 1 (фиг.1,3), транспортное средство 8 переезжает через проем 1 по закрытым лядам 3 в очистной забой 10. Затем цикл повторяется.

Вертикально расположенная на раме ось находится под изгибающей нагрузкой транспортного средства (груженного рудой) во время движения последнего по секторам.

Для определения прогиба вертикальной оси моделируем конструкцию в виде шарнирно-опорной балки под действием сосредоточенной силы, действующей по середине.

По методу начальных параметров (Н.К.Снитко. Сопротивление материалов. Учебное пособие. Л.; изд-во Ленинград, ун-та, 1975-368 с):
при х = l; y = o
E·I·ϕ_o·l + - P = 0;
ϕ_o = -
при х = l/2
E·I·y= - E·I + ;
I =
В расчетах использованы следующие показатели:
Р - сосредоточенная сила, т;
l - длина пролета, м;
Е - модуль упругости, Е = 2 ˙10⁶ кг/см²;
I - момент инерции, м⁴;
ϕ_o - угол поворота при х = Е в начале или конце балки, град.

y - прогиб в середине балки, м;
b - ширина балки, м;
h - высота балки, м.

После подстановки значений в формулу определения прогиба в середине балки получим:
Y = - = -0,016 м.

Полученное значение прогиба в середине балки, т.е. изгиба вертикальной оси, недостаточное для того, чтобы концы секторов деформировались. Кроме того, в расчетах прогиба балки не учитывалось то, что нагрузку при движении транспортного средства принимают на себя, кроме продольной балки, также две поперечные балки и опорные угольники. Это создает необходимый запас прочности данной конструкции.

Произведем расчет усилий, необходимых для перемещения ляд силовыми цилиндрами (Музгин С. С. Погрузка руды самоходными машинами, Алма-Ата, Наука, 1984, 224 с).

Результирующая сила ляд, находящихся в направляющих на опорах, определится из выражения
Р = G˙ g ˙ Cos β, М, где G - масса ляд, кг.

g - ускорение свободного падения, м/с².

β - угол наклона ляд к горизонтальной плоскости, град.

Масса ляд определится по формуле:
G = S˙ h ˙ ρ кг, где S - площадь ляды, м²,
h - толщина ляды, м,
ρ - плотность стали, кг/м³
ρ = 7,8˙ 10³ кг/м³
S = = 3,08 м²
G = 3,08 ˙0,01 ˙ 7,8 ˙10³ = 240 кг
Р = 240 ˙ 9,8 = 2350 Н
Максимальное усилие для перемещения ляд по направляющим определится из выражения:
F = P ˙ μ Н, где μ = 0,1 - коэффициент трения скольжения (сухое) . Сталь / сталь (Кухлинг Х. Справочник по физике: пер. с нем. - М.: Мир, 198-520 с).

F = 2350˙ 0,1 = 235 Н.

Таким образом для перемещения ляд необходимо усилие F = 235 Н или на каждый силовой цилиндр F = 117,5Н. Выпускаемые промышленностью силовые цилиндры обеспечивают достижение таких усилий.

Сущность изобретения: в перекрытии устья рудоспуска, содержащем установленные в проеме 1 двухстворчатые ляды 3 с приводом, последние выполнены в виде секторов с радиусом, равным радиусу окружности, вписанной в контуры рудоспуска и связаны посредством вертикальной оси 7, установленной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. 6 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ УСТЬЯ РУДОСПУСКА, содержащее устаноленные в проемы на раме двухстворчатые ляды с приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения компактности устья, двухстворчатые ляды выполнены секторообразной формы с радиусом, равным радиусу окружности, вписанной в контуры рудоспуска, связаны посредством вертикальной оси и установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.