СТРЕЛОВИДНЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА Российский патент 1995 года по МПК E21C27/24 

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях проходческих комбайнов и машинах, используемых при проведении подготовительных горных выработок.

Известны исполнительные органы проходческих комбайнов, выполненные в виде конической коронки, оснащенными инструментами, расположенными на коронке по спирали. К недостаткам известных исполнительных органов следует отнести ограниченность применения из-за механизированного проведения подготовительных горных выработок только лишь по смешанным и породным забоям, имеющим присечку породы до 75% сечения с коэффициентом крепости до f=6 и абразивность не более 15 мг.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является исполнительный орган проходческого комбайна 4ПП-2 [2] Он выполнен в виде конической коронки, оснащенной резцами-инструментами закрепленной непосредственно на выходном валу редуктора с помощью шпонки и втулок. Редуктор исполнительного органа выполнен заодно со стрелкой. Рама исполнительного органа представляет собой сборную конструкцию, в направляющих которой с помощью гидроцилиндров может перемещаться привод (электродвигатель и редуктор с коронкой на расстоянии до 600 мм). Однако он имеет существенные недостатки: ограниченный диапазон применения для разрушения горной породы, не может проводить горизонтальные и наклонные (до ±10%) основные подготовительные выработки вчерне по углю с присечкой боковых пород, имеющих коэффициент крепости до f=8 с большей производительностью; неполное использование возможностей проходческого комбайна с исполнительным органом стреловидного типа.

Цель изобретения повышение производительности механизированного проведения подготовительных горных выработок по смешанным и породным забоям, имеющим присечку породы до 75% сечения с коэффициентом крепости до f=8 и более и абразивностью не более 15 мг.

Достигается это тем, что в известной конструкции стреловидного исполнительного органа проходческого комбайна, выполненного в виде конической коронки, на периферии которой по винтовой линии расположены инструменты-резцы, в торцовой части конической коронки вместо инструментов-резцов установлены гидроударные механизмы под оптимальным углом, например 54-61^о, к поверхности резания, обеспечивая скол горной массы вместо резания в самой тяжелой, интенсивной зоне по условиям работы, воспринимая комбинированное приложение к разрушающему породный массив инструменту кратковременную многократно повторяющуюся нагрузку на ударник 3000 и более ударов в минуту и крутящий момент от привода до исполнительного органа.

В известных заявителю технических решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "Существенные отличия", поскольку новая совокупность признаков обуславливает новые свойства.

На фиг.1 схематически изображен исполнительный орган проходческого комбайна стреловидного типа общий вид, на фиг.2, 3 изображена комбинированная гидравлическая схема с гидроударным механизмом.

Стреловидный исполнительный орган проходческого комбайна содержит: 1 гидроударный механизм с инструментом; 2 коронка; 3 привод исполнительного органа; 4 гидроцилиндры телескопа; 5 аккумулятор; 6 фильтр; 7 гидрораспределитель; 8 насос регулируемой производительности с постоянным потоком; 9 приемный фильтр; 10 предохранительный клапан; 11 маслоблок; 12 распределитель-выталкиватель; 13 пружина; 14 золотник; 15 пята; 16 пружина седла; 17 седло комбайна; 18 клапан; 19 крышка стакана; 20 аммортизирующее устройство; 21 ударник; 22 пружина ударника; 23 корпус гидроударного механизма; 24 стакан; 25 инструмент; 26 контргайка; 27 колесо; 28 гидромотор регулируемый с постоянным направлением потока; 29 шестерня; 30 амортизирующее кольцо; 31 муфта; 32 контргайка; 33 штанга; 34 опора; 35 кулачок; 36 диск; 37 ограничитель.

Работа стреловидного исполнительного органа проходческого комбайна с гидроударными механизмами в торцовой части коронки согласно заявки (см. фиг.2, 3) заключается в следующем: включая насос регулируемой производительности с постоянным потоком 8, при закрытом гидрораспределителе 7 масло сливается через предохранительный клапан 10 в бак 11, открывая распределитель 7, масло проходит через фильтры 9, 6, направляется к аккумулятору 5, распределителю-выталкивателю 12 и регулируемому гидромотору 28. Гидромотор 28 в сборе с шестерней 29, диском 36, кулачками 35 воспринимает крутящий момент, шестерня 29 приводит во вращение колесо 27 в сборе с диском 36, на котором установлены кулачки 35, вращаясь шестерня 29, заодно с диском 36 с кулачками 35, каждый из которых при повороте периодически толкает ограничитель 37 на штанге 33 влево, золотник 14, сжимая пружину 13 на величину хода, соединяет канал нагнетание с каналом 2, а канал 1 со сливом по мере выхода кулачка на диске, установленного на шестерне, из сопряжения со скосом ограничителя на штанге кулачок, расположенный на диске, закрепленном на колесе 27, входит в соприкосновение со скосом на ограничителе, с поворотом по часовой стрелке диска каждый кулачок периодически толкает ограничитель 37 на штанге 33, соединенную с золотником 14 вправо распределителя-выталкивателя 12, предназначенного не только для попеременного соединения мест входа и выхода рабочей жидкости, но также для засасывания и выталкивания рабочей жидкости из магистрали гидропривода и подачи ее к соответствующим каналам гидроударного механизма.

Таким образом, с поворотом диска с кулачками на определенный угол, штанга с ограничителями соединенная с золотником распределителя-выталкивателя периодически перемещается то вправо, то влево, периодически соединяя нагнетание с каналом 1, канал 2 со сливом, а с поворотом диска с кулачками наоборот.

Пуск гидроударного механизма осуществляется лишь от усилия на инструмент 25, возникающим при врезании в забой вращающейся коронки исполнительного органа комбайна. При этом инструмент 25 давит на стакан 24, перемещаясь влево, открывая клапан 18, сжимая пружину 16, кольцо 30 седлом 17. Под действием рабочей жидкости из системы нагнетания канала 1 ударник 21 движется вправо, ударяет по инструменту 25, сжимая пружину 22, канал 2 соединен со сливом. Инструмент совершает многократно повторяющееся возвратно-поступательное движение, рабочий цикл продолжается до тех пор, пока не будет разрушена порода.

Для осуществления манипуляций исполнительным органом 2 с гидроударными механизмами 1 в торцовой части установлены гидроцилиндры телескопа 4 и привод вращения 3.

Увеличение интенсивности разрушения горной массы непосредственно связано с увеличением числа ударов инструмента гидроударного механизма, которое осуществляется регулировкой увеличением производительности регулируемого насоса или регулируемого гидромотора, достигая число ударов гидроударного механизма 3000 и более ударов в минуту, которых достаточно для разрушения смешанных забоев с крепостью присекаемых пород до f=8 и более по шкале проф. М.М.Протодьяконова.

Использование: проходческие комбайны при проведении подготовительных выработок. Сущность изобретения: расположенные на торцовой поверхности коронки разрушающие забой инструменты выполнены в виде гидроударных механизмов. Каждый из них имеет клапан с плавающим подпружиненным седлом. Гидроударные механизмы расположены под оптимальным углом к поверхности забоя, при этом угол расположения равен, например 54 - 61°. Такое выполнение обеспечивает повышение производительности проведения горной вырободки за счет разрушения пород средней и выше средней крепости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. СТРЕЛОВИДНЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА, включающий коронку с разрушающими забой инструментами, размещенными на ее боковой и торцевой поверхностях, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности проведения подготовительных горных выработок по породам средней и выше средней крепости, разрушающие забой инструменты, расположенные на торцевой поверхности коронки, выполнены в виде гидроударных механизмов, установленных под углом к поверхности забоя, при этом каждый из гидроударных механизмов снабжен клапаном с плавающим подпружиненным седлом. 2. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что угол расположения гидроударных механизмов к поверхности забоя равен, например, 54 61^o.