МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ЛАВЫ СО ШТРЕКОМ Российский патент 1994 года по МПК E21D11/36 E21D23/00 

Изобретение относится к добыче угля подземным способом, а именно с помощью механизированных комплексов.

Известна штрековая шагающая крепь, включающая два средних верхняка, связанных между собой поперечными балками, два наружных верхняка, связанных между собой другими поперечными балками, гидростойки, которые шарнирно закреплены на концах поперечных балок, и гидроцилиндр передвижения, который посредством тяг связан с соседними поперечными балками [1].

Недостатками такой штрековой крепи являются: затруднительная передвижка штрековой крепи, связанная со скольжением в процессе передвижки верхняков по поперечным балкам, при этом возможно заклинивание верхняков; плохая устойчивость крепи в распертом и разгруженном состояниях из-за шарнирных креплений гидростоек к поперечным балкам; большой объем научных работ по выставлению гидростоек перпендикулярно поперечным балкам в процессе распора крепи из-за шарнирного крепления гидростоек к поперечным балкам, верхнего расположения гидроцилиндра передвижения и возникающих при передвижке секций крепи сопротивлений со стороны породных и угольных кусков, лежащих на почве штрека; отсутствует возможность управления крепью по штреку в процессе ее передвижения; отсутствуют средства передвижки привода лавного конвейера.

Известна механизированная крепь сопряжения, включающая два средних верхняка, связанных между собой поперечными балками, два наружных верхняка, связанных между собой другими поперечными балками, гидростойки, которые шарнирно закреплены на концах поперечных балок и дополнительно связаны с последними укосными гидроцилиндрами, гидроцилиндры передвижения, шарнирно закрепленные на соседних поперечных балках, и бортовые направляющие, которые закреплены на гидростойках каждой секции [2].

Недостатками такой крепи являются: затруднительная передвижка крепи сопряжения, связанная со скольжением в процессе передвижки верхняков по поперечным балкам, при этом возможно заклинивание верхняков; плохая управляемость крепи по штреку, связанная с наличием бортовых направляющих; отсутствие возможности работы крепи в створе с лавой из-за наличия бортовых направляющих, которые не позволяют иметь свободное пространство для размещения привода лавного конвейера внутри крепи.

Для ликвидации этих недостатков в предлагаемом изобретении ставится задача создания механизированного узла сопряжения лавы со штреком, в котором крепь сопряжения, работающая в створе с лавой, устойчива как в распертом, так и в разгруженном положениях, управляема по штреку, не имеет возможности заклинивания при передвижке, кинематически связана с приводом лавного конвейера и обеспечивает проход в лаву для обслуживающего персонала как при размещении перегружателя внутри крепи, так и между последней и бортом штрека.

В отличии от прототипа, где гидростойки, принадлежащие поперечным балкам одноименных верхняков, связаны между собой бортовыми направляющими, что обеспечивает устойчивость входящих в крепь сопряжения секций, в предлагаемом изобретении устойчивость обеспечивается тем, что соседние поперечные балки, принадлежащие разным верхнякам, связаны между собой гидроцилиндрами. Последние одновременно обеспечивают управляемость крепи сопряжения по штреку. Так же в отличии от прототипа, где при передвижке крепи их верхняки скользят с возможностью заклинивания относительно поперечных балок, то в предлагаемом изобретении верхняки передвигаются с опорой на ролики. Кроме того, в предлагаемом изобретении крепь сопряжения гидроцилиндром связана с приводом лавного конвейера, может работать с перегружателем, расположенным как по оси штрека, так и у его борта, обеспечивая свободный проход обслуживающего персонала из штрека в лаву и изменять диапазон своей раздвижности.

Указанное выше позволяет, в отличии от прототипа, создать надежный в работе механизированный узел сопряжения лавы со штреком.

Предлагаемое изобретение характеризуется следующей совокупностью признаков, достаточной для получения техничес- кого результата во всех случаях, на которые испрашивается объем правовой охраны:
механизированный узел сопряжения лавы со штреком, включающий штрековую шагающую крепь, состоящую из хотя бы одного внутреннего и внешних верхняков, соединенных с ними поперечных балок, гидростоек, закрепленных на концах последних, и перегружателя, отличающийся тем, что поперечные балки снабжены хотя бы одним шарнирно закрепленным на них роликом, кронштейнами с опорами и направляющими и дополнительными гидроцилиндрами, при этом ролики при передвижке крепи взаимодействуют с расположенными над ними верхняками, одни из дополнительных гидроцилиндров установлены вне плоскости гидроцилиндра передвижения и шарнирно закреплены своими концами на соседних опорах, а гидростойки установлены в направляющих.

Признаки независимого пункта формулы обеспечивают надежность передвижки крепи сопряжения, ее устойчивость при любой раздвижности, управляемость ее по штреку и размещение привода лавного конвейера, тем самым достигается технический результат повышения надежности работы крепи сопряжения и механизированного узла сопряжения лавы со штреком.

Предлагаемое изобретение отличается от прототипа также признаками, характеризующими изобретение лишь в частных случаях, обеспечивающих дополнительные технические результаты.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком отличается по п. 1 тем, что опоры выполнены разъемными, что позволяет устанавливать их как внутри, так и снаружи крепи сопряжения.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком отличается по п. 2 тем, что разъемные опоры установлены на стороне перегружателя, что обеспечивает свободное перемещение обслуживающего персонала из штрека по механизированному узлу сопряжения лавы со штреком в лаву.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком по пп. 1 и 2 отличается тем, что гидростойки установлены внутри кронштейнов, что обеспечивает меньшую площадь штрека поддерживаемую верхняками.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком по п. 4 отличается тем, что кронштейны выполнены с окном, что обеспечивает легкий монтаж и демонтаж деформированных гидростоек при работе механизированного узла сопряжения.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком по пп. 1, 2 и 4 отличается тем, что гидроцилиндр передвижения шарнирно закреплен на одной из поперечной балке и на верхняке, не принадлежащем последней, что обеспечивает передвижку верхняков механизированного узла.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком по пп. 1, 2, 4 и 6 отличается тем, что одна из опор снабжена шарнирно закрепленным на ней другим дополнительным гидроцилиндром, свободный конец, которого шарнирно закреплен на приводе лавного конвейера, что позволяет осуществлять передвижку последнего совместно с лавным конвейером.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком по пп. 1, 2, 4, 6 и 7 отличается тем, что гидростойки закреплены с возможностью установки их в нескольких положениях, что позволяет изменять диапазон раздвижности механизированного узла сопряжения лавы со штреком.

На фиг. 1 изображен механизированный узел сопряжения лавы со штреком, вид сбоку с расположением гидростоек вне кронштейнов, опорами жестко связанными с последними и перегружателем, расположенным внутри механизированного узла; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 с гидростойками, расположенными внутри кронштейнов; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 1 с разъемными опорами; на фиг. 5 - вид по стрелке А на фиг. 1 с перегружателем, установленным между бортом штрека и крепью сопряжения и разъемными опорами.

Механизированный узел сопряжения лавы со штреком состоит из шагающей крепи сопряжения 1, привода лавного конвейера 2 и перегружателя 3. Шагающая крепь сопряжения 1 состоит из хотя бы одного внутреннего верхняка 4, двух внешних верхняков 5, которые связаны с возможностью ограниченного вращения по продольной оси соответственно с поперечными балками 6 и 7. Последние имеют установленные с возможностью вращения ролики 8, жесткие кронштейны 9 с опорами 10, одна из которых имеет дополнительную опору 11, площадками 12, болтами 13, гайками 14, окнами 15, направляющими 16, закрепленными шарнирно с возможностью установки в нескольких положениях в отверстиях 17, и установленные в последних гидростойки 18 с опорными площадками 19, гидроцилиндра передвижения 20, дополнительных гидроцилиндров 21 и 22. Гидроцилиндр передвижения 20 одним концом шарнирно закреплен на внутреннем верхняке 4, а другим - на поперечной балке 7.

Дополнительные гидроцилиндры 21 шарнирно закреплены на опорах 10, принадлежащих соседним поперечным балкам 6, 7. Кроме того, на дополнительной опоре 11, одной из опор 10 шарнирно закреплен дополнительный гидроцилиндр 22, другой конец которого шарнирно закреплен на приводе лавного конвейера 2.

Работа механизированного узла сопряжения лавы со штреком заключается в следующем. В исходном положении шагающая крепь сопряжения 1 расперта.

При этом гидростойки 18 находятся в раздвинутом положении, закреплены, например, в верхнем отверстии 17, и направляющими 16 удерживаются от смещения относительно кронштейнов 9 поперечных балок 6 и 7. Опорные площадки 19 взаимодействуют с почвой штрека. Внутренний верхняк 4 и внешние верхняки 5 прижаты к рамам крепления штрека поперечными балками 6 и 7 и устанавливаются относительно рам за счет ограниченного вращения верхняков 4 и 5 относительно поперечных балок 6 и 7. Между внутренним верхняком 4 и наружными верхняками 5 имеется зазор X. Гидроцилиндр передвижения 20 находится в раздвинутом положении. При этом соседние поперечные балки 6 и 7 находятся в сближенном положении. Дополнительные гидроцилиндры 21 находятся в сложенном положении. Привод лавного конвейера 2 размещен в свободном пространстве шагающей крепи сопряжения и находится в нем в крайнем правом положении. Дополнительный гидроцилиндр 22, принадлежащий приводу лавного конвейера 2, раздвинут. Перегружатель 3 установлен на оси штрека на почве и размещен внутри шагающей крепи сопряжения 1. Опоры 10, принадлежащие им, дополнительные гидроцилиндры 21 расположены над перегружателем 3.

В исходном положении продольная устойчивость шагающей крепи сопряжения обеспечивается дополнительными гидроцилиндрами 21, которые удерживают кронштейны 9 поперечных балок 6 и 7 в вертикальном положении относительно внутреннего верхняка 4 и внешних верхняков 5. Этому способствует и расположение дополнительных гидроцилиндров 21 не в плоскости гидроцилиндра передвижения 20, а именно ниже последнего. Проход обслуживающего персонала из штрека в лаву осуществляется в пространстве между бортом штрека и шагающей крепью сопряжения, которое свободно от выступающих элементов последней.

Первоначально передвигают привод лавного конвейера 2. Для чего подают давление в штоковую полость дополнительного гидроцилиндра 22, принадлежащего приводу лавного конвейера 2, и двигают последний в свободном пространстве шагающей крепи сопряжения в крайнее левое положение. Величина хода передвижки привода лавного конвейера равна шагу передвижки добытого комплекса. Ширина свободного пространства шагающей крепи сопряжения может быть принята краткой нескольким шагом передвижки комплекса.

Передвижку штрековой крепи шагающего типа 1 осуществляют после того, когда будет использована при передвижке привода лавного конвейера вся ширина свободного пространства штрековой крепи. Для этого подают давление в штоковые полости гидростоек 18, принадлежащим внутреннему верхняку 4. При этом первоначально опускается под действием массы внутренний верхняк 4 с поперечными балками 6. Этот процесс длится до тех пор, пока внутренний верхняк 4 не опустится на ролики 8, принадлежащим поперечным балкам 7 (по одному ролику 8 на каждой поперечной балке 7). После этого отрываются от лавы штрека опорные площадки 19 и прекращается подача давления в штоковые полости гидростоек 18. Подается одновременно давление в штоковую полость гидроцилиндра передвижения 20 и поршневые полости дополнительных гидроцилиндров 21, принадлежащим кронштейнам 9. При этом внутренний верхняк с поперечными балками 6, кронштейнами 9, гидростойками 18 выдвигается на шаг передвижки штрековой шагающей крепи 1, отталкиваясь от кронштейнов 9, принадлежащих поперечным балкам 7 и подтягиваясь к поперечной балке 7 внешних верхняков 5, которые остаются в распертом положении. В процессе выдвижки указанных выше элементов внутренний верхняк 4 двигается по роликам 8, которые исключают возможность заклинивания верхняка при его движении, а возможные сопротивления со стороны почвы штрека на опорные площадки 19 преодолеваются направляющими 16 и дополнительными гидроцилиндрами 21, которые расположены ниже гидроцилиндра передвижения 20. Поэтому в процессе выдвижки указанных выше элементов и в конце хода выдвижки кронштейны 9 и гидростойки 18 сохраняют вертикальное положение относительно внутреннего верхняка 4. В конце хода выдвижки зазор X между внутренним верхняком 4 и наружными верхняками 5 остается неизменным.

При необходимости в процессе выдвижки внутреннего верхняка 4 отклоняют его из-за отклонения штрека, то в конце хода его выдвижки прекращают подавать давление в дополнительные гидроцилиндры 21, которые расположены на той стороне штрека, в которую последний отклоняется, либо подают давление в другие полости. При этом под действием дополнительных гидроцилиндров 21, расположенных на противоположной стороне штрека, внутренний верхняк 4 с поперечными балками 6, кронштейнами 9 и гидростойками 18 отклоняется в сторону отклонения штрека. При этом свободное пространство шагающей штрековой крепи не ограничивает величину отклонения внутреннего верхняка 4. Эта величина зависит только от зазора X.

В конце хода выдвижки внутреннего верхняка 4 гидроцилиндр передвижения 20 сжат, а дополнительные гидроцилиндры 21 раздвинуты. После окончания выдвижки внутреннего верхняка 4 его распирают. Для этого подают давление в поршневые полости принадлежащих ему гидростоек 18. При этом первоначально опускаются на почву штрека опорные площадки 19, а затем поперечными балками 6 внутренний верхняк 4 распирается в рамы штрековой крепи, отрываясь от роликов 8.

Затем подают давление в штоковые полости гидростоек 18, принадлежащих внешним верхнякам 5. При этом первоначально опускаются под действием массы внешние верхняки 5 с поперечными балками 7. Этот процесс длится до тех пор, пока внешние верхняки 5 не опустятся на ролики 8, принадлежащие поперечным балкам 6 (два ролика 8 на каждой поперечной балке 6). После этого отрываются от почвы штрека опорные площадки 19 и прекращается подача давления в штоковые полости гидростоек 18. Подается одновременно давление в поршневую полость гидроцилиндра передвижения 20, штоковые полости дополни- тельных гидроцилиндров 21, принадлежащих кронштейнам 9, и в поршневую полость дополнительного гидроцилиндра 22, принадлежащего приводу лавного конвейера 2. При этом внешние верхняки 5 с поперечными балками 7, кронштейнами 9, гидростойками 18 выдвигаются на шаг передвижки штрековой шагающей крепи 1, подтягиваясь к кронштейнам 9, принадлежащим поперечным балкам 6 и отталкиваются от внутреннего верхняка 4, который находится в распертом положении. В процессе выдвижки указанных элементов внешние верхняки 5 двигаются по роликам 8, которые исключают возможность заклинивая верхняков при их движении, а возможные сопротивления со стороны почвы штрека на опорные площадки 19 преодолеваются направляющими 16 и дополнительными гидроцилиндрами 21, которые расположены ниже гидроцилиндра передвижения 20. Поэтому в процессе выдвижки указанных выше элементов и в конце хода выдвижки кронштейн 9 и гидростойки 18 сохраняют вертикальное положение относительно внешних верхняков 5.

В конце хода выдвижки зазор X между внутренним верхняком 4 и внешними верхняками 5 остается неизменным. Управление внешними верхняками 5 при отклонении штрека аналогично указанному выше. В конце хода выдвижки внешних верхняков 5 гидроцилиндр передвижения 20 раздвинут, дополнительные гидроцилиндры 21, принадлежащие кронштейнам 9, сжаты, а дополнительный гидроцилиндр 22, принадлежащий приводу лавного конвейера 2, раздвинут. После окончания выдвижки внешних верхняков 5 их распирают. Процесс распора аналогичен указанному выше.

Штрековая шагающая крепь 1 приходит в исходное положение. Для уменьшения длины штрековой шагающей крепи 1 гидростойки 18 размещаются внутри кронштейнов 9. Там же размещаются и направ- ляющие 16 (фиг. 3). В этом случае демонтаж и монтаж вышедших из строя гидростоек 18 осуществляется известным способом через предназначенные для этого окна 15 в кронштейнах 9. При размещении гидростоек 18 внутри кронштейнов 9 последние могут служить местом шарнирного крепления их к поперечным балкам 6 и 7.

Чтобы штрековая шагающая крепь 1 могла работать с перегружателем 3, расположенным как по продольной оси штрека, внутри штрековой шагающей крепи, так и между последней и бортом штрека опоры 10 выполняются разъемными. Их крепление к кронштейнам 9 осуществляется площадками 12, болтами 13 и гайками 14 (фиг. 4). При этом, если перегружатель 3 расположен по оси штрека, то опоры 10 с дополнительными гидроцилиндрами 21 расположены над ним внутри штрековой шагающей крепи 1 (фиг. 2).

Если перегружатель 3 расположен между бортом штрека и штрековой шагающей крепи 1 (фиг. 5), то опоры 10 с дополнительными гидроцилиндрами 21 расположены с наружных сторон последней. При этом одни из опор 10 располагаются над перегружателем 1. Такое расположение опор 10 необходимо для прохода обслуживающего персонала из штрека в лаву. Проход обслуживающего персонала из штрека в лаву при размещении перегружателя 3 по оси штрека указан выше, а проход при расположении перегружателя 3 между бортом штрека и шагающей крепью сопряжения 1 осуществляется в пространстве внутри последней, которое свободно от выступающих элементов шагающей крепи сопряжения. Для увеличения раздвижности шагающей крепи сопряжения 1 гидростойки 18 известным способом закрепляются в других отверстиях 17.

Использование: для добычи угля подземным способом с помощью механизирования комплексов. Сущность изобретения: механизированный узел сопряжения состоит из шагающей крепи сопряжения, привода лавного конвейера и перегружателя. Крепь включает внутренний верхняк, два внешних верхняка, связанные с поперечными балками, на которых шарнирно установлены ролики, жесткие кронштейны с опорами, на которых шарнирно закреплены дополнительные гидроцилиндры. На дополнительной опоре и одной из опор кронштейнов шарнирно закреплен дополнительный гидроцилиндр. Направляющие закреплены шарнирно в отверстиях, в которых установлены гидростойки с опорными площадками. Гидроцилиндр передвижки одним концом шарнирно соединен с внутренним верхняком, а другим - с поперечной балкой. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ЛАВЫ СО ШТРЕКОМ, включающий штрековую шагающую крепь, состоящую хотя бы из одного внутреннего и внешнего верхняков, соединенных с ними поперечных балок, гидростоек, закрепленных на концах последних, и перегружателя, отличающийся тем, что каждая поперечная балка снабжена хотя бы одним шарнирно закрепленным на ней с возможностью взаимодействия с расположенным над ним верхняком роликом, кронштейнами с опорами и направляющими и дополнительными гидроцилиндрами, одни из которых установлены вне плоскости гидроцилиндра передвижения и шарнирно закреплены своими концами на соседних опорах, а гидростойки установлены в направляющих. 2. Механизированный узел по п.1, отличающийся тем, что опоры выполнены разъемными. 3. Механизированный узел по п.2, отличающийся тем, что разъемные опоры установлены на стороне перегружателя. 4. Механизированный узел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гидростойки установлены внутри кронштейнов. 5. Механизированный узел по п.4, отличающийся тем, что кронштейн выполнен с окном. 6. Механизированный узел по пп.1, 2 и 4, отличающийся тем, что гидроцилиндр передвижения шарнирно закреплен на одной из поперечных балок и на верхняке, не принадлежащем последней. 7. Механизированный узел по пп.1, 2, 4 и 6, отличающийся тем, что одна из опор снабжена шарнирно закрепленным на ней другим дополнительным гидроцилиндром для крепления свободного конца последнего на приводе лавного конвейера. 8. Механизированный узел по пп.1, 2, 4, 6 и 7, отличающийся тем, что гидростойки закреплены с возможностью установки их в нескольких положениях.