ПОГРУЗОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 1995 года по МПК E21F13/00 E21C11/02 

Изобретение относится к угольной и горнорудной промышленности, а именно к средствам механизации процессов уборки породы, бурения шпуров, сборки кровли и боков выработки и возведение шахтной крепи.

Известны погрузочные машины типа 1ПНБ и др. со съемными манипуляторами типа МБНМ и несъемно-поворотного типа НПМГ (машины и комплексы оборудования для очистных и проходческих работ. Каталог-справочник. М. с. 212, 1978; средства механизации вспомогательных работ и ручного труда на шахтах. Каталог, М. 1978, с. 16). Они включают погрузочный ковшовый орган, ходовую часть и кронштейны для установки манипуляторов.

К недостаткам данной буропогрузочной машины следует отнести следующее: увеличивается габарит машины по ширине за счет установки манипуляторов на ее раме; значительно увеличивается габарит машины по длине, так как требуется большая длина стрелы манипуляторов, необходимая для обработки всей площади сечения выработки; высокая трудоемкость монтажа-демонтажа навесного оборудования, так как все операции по снятию установки и креплению манипуляторов и бурильной машины осуществляются вручную; применяемые несъемно-поворотные манипуляторы на машине обладают такими же недостатками, как и съемные. Кроме того несъемно-поворотные манипуляторы создают неудобства в обслуживании машины и ухудшают ее маневренность при погрузке породы.

Известна также буропогрузочная машина [1] включающая ковшовую погрузочную машину и съемные бурильные устройства, устанавливаемые на кронштейнах, пристыкованных к бокам ковша.

К недостаткам данной буропогрузочной машины можно отнести следующее: установка бурильных устройств на кронштейнах, приваренных к боковым поверхностям ковша, приводит к увеличению габаритов машины по ширине и ограничению области ее применения в выработках малого сечения; требуются значительные трудозатраты при монтаже и демонтаже бурильных устройств с направляющими балками и рукавами для подвода воздуха; подобное размещение навесного оборудования относительно машины приводит к затруднениям при бурении оконтуривающих шпуров, так как повороту бурильных устройств препятствует корпус машины, и следовательно, она требует значительного увеличения стрелы манипулятора.

Наиболее близкой к предлагаемой является горная машина, которая содержит привод, ходовую часть с рамой, на которой установлена кабина с перекрытием и рукоять с ковшом, имеющим заднюю стенку, установленную с возможностью поворота в вертикальной плоскости.

Особенностью прототипа является то, что горная машина снабжена установленной на задней стенке ковша насадкой с проушиной и роликом, а перекрытие снабжено шарнирно установленной на нем обоймой с фиксатором, причем машина имеет стрелу, размещенную в обойме с возможностью перемещения, и грузоподъемный рабочий орган, установленный на ее конце, стрела установлена с возможностью взаимодействия с роликом насадки, причем рукоять связана с поворотной турелью, размещенной на раме.

Недостатком данной конструкции является ограниченное число степеней свободы рабочего органа, размещенного на стреле. Это позволяет результативно использовать горную машину только для возведения постоянной крепи. Использование на ней дополнительного навесного бурильного оборудования или гидромолота исключено.

Кроме того размещение стрелы на кабине перекрытия значительно увеличивает габарит машины по высоте, что ограничивает использование горной машины в выработках.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей машины и снижение трудоемкости монтажа-демонтажа дополнительного рабочего органа.

Цель достигается тем, что в известной погрузочной машине, содержащей установленную на ходовой части раму, рукоять, соединенную одним своим концом с рамой, расположенной на свободном конце рукояти ковш, который кинематически связан с рукоятью, и навесное оборудование со стрелой и присоединенным к стреле рабочим органом, соединение рабочего органа со стрелой выполнено в виде закрепленного на корпусе рабочего органа установочного элемента с расположенными на его конце торцовой плиты с пазами и установленного на стреле управляемого захвата в виде двух шарнирных крючкообразных челюстей для их размещения в пазах фиксатора установочного элемента при монтаже рабочего органа, при этом стрела одним своим концом шарнирно соединена с рукоятью и установлена с возможностью поворота из транспортного положения в рабочее в вертикальной плоскости посредством механизма для поворота стрелы.

Отличительной особенностью заявленной погрузочной машины является также то, что механизм для поворота стрелы выполнен в виде гидроцилиндра, который своими концами шарнирно соединен соответственно с рукоятью и со стрелой.

Отличительной особенностью заявленной погрузочной машины является также и то, что рабочий орган выполнен в виде бурового механизма.

Отличительной особенностью заявленной погрузочной машины является также и то, что стрела выполнена в виде двух шарнирно соединенных между собой звеньев.

Сопоставление заявленного устройства с прототипом позволяет сделать вывод, что подвеска дополнительного рабочего органа, например бурового механизма осуществляется на стреле, выполненной в виде двух шарнирно соединенных между собой звеньев и закрепленной одним концом шарнирной опорой и рукояти и снабженной механизмами поворота стрелы в 2-х плоскостях и относительного поворота ее звеньев, а снабжение торца установочных элементов дополнительных рабочих органов фиксаторами, а стрелы-управляющими захватами служат средством оперативного монтажа и демонтажа дополнительного рабочего органа и имеют в целом принципиальные отличия.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей машины и снижение трудоемкости монтажа-демонтажа дополнительного рабочего органа.

На фиг. 1 изображена ковшовая погрузочная машина со средствами для подвески дополнительного рабочего органа, вид сбоку; на фиг. 2 механизм наводки с дополнительным рабочим органом бурильным оборудованием и промежуточным элементом с фиксаторами; на фиг. 3 то же, гидромолотом и промежуточным элементом с фиксаторами; на фиг. 4 то же, крепевозводящим полком и промежуточным элементом с фиксаторами; на фиг; 5, 6, 7 схемы процесса взаимодействия элементов разъемного механизма рукояти и промежуточного элемента механизма наводки; на фиг. 8 вид А на фиг. 3; на фиг. 9 погрузочная машина с навесным бурильным оборудованием; на фиг. 10 то же, с навесным гидромолотом; на фиг. 11 подвеска механизма наводки с навесным рабочим органом к стойкам постоянной крепи.

Погрузочная машина включает в себя основную раму 1 механизма хода, погрузочный орган в виде закрепленной шарнирно на колонне 2 рамы 1 рукояти 3 и шарнирно связанного с ней ковша 4, управляемых посредством гидроцилиндров 5 и 6. На рукояти 3 погрузочного органа установлена поворотная, управляемая гидроцилиндром 7 плита 8 с шарниром 9, в котором размещена стрела 10, выполненная в виде двухшарнирно соединенных звеньев. Звенья 11 и 12 стрелы 10 шарнирно связаны и взаимодействуют от гидроцилиндра 13, обеспечивая поворот звена 11 относительно звена 12. Стрела 10 звеном 12 через шарнир 9 связана с механизмом 14 поворота (реечный механизм с гидроприводом).

На втором конце (на звене 11) стрела 10 несет на себе управляемый захват 15 в виде шарнирных крючкообразных челюстей 16, связанных с управляемым гидроцилиндром 17. Эти элементы являются составной частью разъемного механизма для оперативного взаимодействия с фиксаторами 18, выполненными в виде плиты с пазами 19 и закрепленного на установочном элементе 20 механизма 21 наводки, несущего дополнительный навесной рабочий орган.

В качестве навесного рабочего органа, закрепляемого на механизме 21 наводки, может быть бурильное оборудование 22, гидромолот 23 или крепевозводящий полок 24.

На установочном элементе 20 закреплена гибкая центрирующая подвеска 25 с замком 26, входящим в контакт с элементами постоянной крепи 27 при подвеске навесного рабочего органа.

Погрузочная машина с навесным оборудованием работает следующим образом. В качестве примера рассмотрим работу машины с навесным бурильным оборудованием.

Перед началом бурения шпуров производят установку навесного оборудования на стрелу 10 машины. Для этого машину подгоняют к подвешенному на гибкой центрирующей подвеске 25 к стойке постоянной крепи 27 навесному оборудованию.

Поднимают стрелу 10 до уровня фиксаторов 18 установочного элемента 20 механизма 21 наводки и производят стыковку управляемого захвата 15 с фиксатором 18 путем захода крючкообразных челюстей 16 управляемого захвата 15 в пазы 19 фиксатора 18 от управляемого гидроцилиндра 17.

Для снятия гибкой центрирующей подвески 25 с постоянной крепи производят подъем стрелы 10, в результате чего установочный элемент 20 поднимается и освобождает гибкую центрирующую подвеску 25 с замком 26. Машину подгоняют к забою и производят бурение шпуров.

Перед уборкой взорванной массы производят снятие навесного оборудования со стрелы в порядке, обратном его установке. При этом погрузочную машину подгоняют к месту подвески навесного оборудования, поднимают стрелу 10 в заданное положение и замком 26 гибкой центрирующей подвески 25 замыкают за стойку постоянной крепи 27. После этого стрелу 10 опускают до положения, когда навесное оборудование, зависает на гибкой центрирующей подвеске 25 и посредством управляемого гидроцилиндра 17 разводят крючкообразные челюсти 16 управляемого захвата 15, освобождая стрелу 10 от навесного бурильного оборудования 22.

Далее стрелу 10 посредством механизма 14 поворота поворачивают в сторону машины, укладывая на рукоять 3 ковша 4. Машина отгоняется от подвешенного бурильного оборудования к месту погрузки. Оснащение рукояти 3 погрузочного органа гибкой стрелой 10 с повышенной степенью свободы движения в двух плоскостях благодаря механизмам (7, 13 и 14) с обеспечением для выполнения вспомогательных операций в процессе работы погрузочной машины навески на нее сменных рабочих органов со средствами оперативного монтажа и демонтажа в виде управляемого захвата 16 на стреле 10 и фиксаторов 18 на установочном элементе 20 механизма 21 наводки рабочего органа обеспечивает не только возможность установки на стреле ряда смежных рабочих органов (22, 23 и 24), но и повышает степень свободы их манипуляций, что расширяет функциональные возможности машины и позволяет при сниженных трудозатратах значительно повысить темпы проведения горных выработок.

Сущность изобретения: погрузочная машина содержит раму, ходовую часть, рукоять, ковш и навесное оборудование со стрелой и рабочим органом. Рукоять одним своим концом соединена с рамой. Ковш расположен на свободном конце рукоятки и кинематически связан с ней. Рабочий орган соединен со стрелой. Соединение рабочего органа со стрелой выполнено в виде установочного элемента и управляемого захвата. Установочный элемента закреплен на корпусе рабочего органа. На конце установочного элемента расположена торцевая плита с пазами. Управляемый захват установлен на стреле. Управляемый захват выполнен в виде двух шарнирно соединенных крючкообразных челюстей для размещения их в пазах торцевой плиты. Стрела одним концом шарнирно соединена с рукоятью и установлена с возможностью поворота в вертикальной плоскости посредством механизма для поворота стрела. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. ПОГРУЗОЧНАЯ МАШИНА, включающая в себя установленную на ходовой части раму, соединенную одним своим концом с рамой рукоять, расположенный на свободном конце рукояти ковш, который кинематически связан с рукоятью, и навесное оборудование со стрелой и присоединенным к стреле рабочим органом, отличающаяся тем, что соединение рабочего органа со стрелой выполнено в виде закрепленного на корпусе рабочего органа установочного элемента с расположенной на его конце торцевой плитой с пазами и установленного на стреле управляемого захвата в виде двух шарнирно-соединенных крючкообразных челюстей для размещения их в пазах торцевой плиты установочного элемента при монтаже рабочего органа, при этом стрела одним концом шарнирно соединена с рукоятью и установлена с возможностью поворота из транспортного положения в рабочее в вертикальной плоскости посредством механизма для поворота стрелы. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что механизм для поворота стрелы выполнен в виде гидроцилиндра, который концами шарнирно соединен соответственно с рукоятью и стрелой. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что рабочий орган выполнен в виде бурового механизма. 4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что стрела выполнена в виде двух шарнирно соединенных собой звеньев.