ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1997 года по МПК E21C27/02 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования в горно-добывающих машинах.

Известен проходческий комбайн, включающий исполнительный орган стреловидного типа с режущей головкой, выполненной в виде вращающихся дисков, находящихся по обе стороны стрелы [1]
Однако из-за незначительной ширины захвата зоны резания производительность машины снижена, а для расширения зоны резания стрела должна быть выполнена с возможностью боковых отклонений, чем усложнены конструкции машины в целом и управление машиной.

Известен наиболее близкий по технической сущности исполнительный орган фронтального вымочного агрегата, включающий качающуюся стрелу, установленные на ее конце два режущих барабана, которые расположены по обе стороны стрелы и жестко посаженные на одном общем валу, кинематически связанном с электродвигателем и концы которого являются консолями, т.е. барабаны имеют опору только с одного торца, обращенного к стреле, а противоположный торец - свободный, в силу чего валы подвержены чрезмерному изгибу при нагрузке барабана, значит барабаны вынужденно имеют ограниченную длину, уменьшающую ширину захвата и нагрузку, в силу чего скорость вращения барабанов, мощность машины и ее производительность снижены [2]
Задачей изобретения является создание такого исполнительного органа горной машины, у которого вал режущего барабана имеет подшипниковые опоры с обеих торцов, чем исключены консольные изгибы вала, что позволило увеличить длину барабана, крутящий момент, передаваемый на барабан через вал, скорость вращения барабана, техническим результатом чего является увеличение производительность горной машины за счет увеличения ширины захвата, полезной нагрузки на барабан, скорости его вращения, мощности технологических возможностей и повышение ее надежности.

Задача решается тем, что исполнительный орган горной машины включает качающуюся стрелу, установленные на ее конце два режущих барабана, расположенных по обе стороны стрелы, каждый из которых через размещенный в стреле закрытый редуктор кинематически связан с электродвигателем, помещенным в закрытом корпуса, закрепленном на стреле за режущим барабаном. Режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, снабжен жестко связанным с ним полувалом, кинематически связанным с редуктором, и установленным в подшипниковой опоре, размещенной в приливе на боковой щеке стрелы, а с противоположного торца режущий барабан снабжен жестко связанным с ним вторым полувалом, на конце которого установлен вспомогательный торцевой режущий диск, причем указанный полувал установлен в подшипниковой опоре, пластина которой размещена в просвете между режущим барабаном и диском и укреплена на свободном конце объемного кронштейна с раскосами, а основания кронштейна и раскосов жестко закреплены соответственно на боковой стреле и корпусе двигателя. Режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, оснащен внутренним зубчатым венцом с внутренними зубьями, который посредством зубчатого зацепления связан с промежуточной шестерней, вал которой установлен в подшипниковой опоре, размещенной в соответствующем гнезде на приливе боковой щеке стрелы и кинематически связан с редуктором. Торцы режущих барабана и диска по периферии, а режущий диск и по всей наружной торцевой плоскости, снабжены режущими зубьями, отклоненными от торцевых плоскостей в сторону от режущих барабана и диска, а для их свободного прохода при вращении барабана и диска в стенках подшипниковой опоры полувала барабана с диском в боковой щеке стрелы выполнены криволинейные канавки. На свободных фронтальных частях стрелы и плиты подшипниковой опоры вала барабана с диском жестко закреплены клиновидные ломатели с боковыми скосами.

Сущность изобретения заключается в том, что режущий барабан посажен на две опоры, для чего барабан с торцов снабжен полувалами, жестко связанными с барабаном, причем полувал с торца барабана, обращенного в сторону стрелы, установлен в подшипниковой опоре, размещенной в боковой щеке стрелы и кинематически связан редуктором в стреле, связывающим барабан с электродвигателем, а с противоположного торца режущий барабан снабжен дополнительным режущим диском, установленным на конце соответствующего полувала.

Режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, может быть снабжен внутренним зубчатым венцом с внутренними зубьями. В этом случае его полувал не связан с редуктором, а с редуктором связан зубчатый венец через промежуточную шестерню, вал которой кинематически связан с редуктором и размещен в подшипниковой опоре, установленной в соответствующем гнезде боковой щеки стрелы.

Отличительными существенными признаками, обеспечивающими указанный технический результат, являются следующие признаки:
вал режущего барабана, разделенный для уменьшения металлоемкости на два полувала, снабжен второй подшипниковой опорой, первая из которых установлена на стреле, вторая с противоположного торца барабана, за счет чего исключается консольный прогиб вала под нагрузкой, обеспечивается возможность увеличения длины барабана, полезных нагрузок на барабан, скорости его вращения, увеличения ширины захвата, мощности машины и повышения ее надежности;
барабан с торца, обращенного в противоположную от стрелы сторону, дополнительно снабжен режущим диском, что дает возможность установки второй подшипниковой опоры барабана, еще большего увеличения ширины захвата, исключения заклинивания барабанов между боковыми неразрушаемыми стенками добываемого продукта;
вторая подшипниковая опора барабана установлена на объемном коробчатого типа кронштейне с раскосами, укрепленном на стреле, что дает возможность уменьшения его массы с одновременным перераспределением на стрелу изгибающих вал барабана нагрузок;
торцы режущего диска и торцы режущего барабана снабжены режущими зубьями, отклоненными в стороны от торцов а для их прохода на подшипниковой опоре и на боковой щеке стрелы предусмотрены канавки, чем обеспечивается боковое подрезание целиковых стенок добываемого продукта против второй подшипниковой опоры и против конца стрелы и с боков исполнительного органа, а на их фронтальных частях установлены клиновидные ломатели, за счет чего обеспечивается более легкое разрушение указанных стенок при поступательном движении машины.

На фиг. 1 схематично изображен вид в плане исполнительного органа (с частичными разрезами) с приводом от редуктора непосредственно на полувал барабана; на фиг. 2 аналогичный вид с приводом на зубчатый венец барабана через промежуточную шестерню.

Исполнительный орган включает качающуюся стрелу 1, установленные на ее конце два режущих барабана 2, расположенных по обе стороны стрелы, каждый из которых через размещенный в стреле закрытый редуктор 3 кинематически связан с электродвигателем 4, помещенным в закрытом корпусе 5, закрепленном на стреле за режущим барабаном. Режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, снабжен жестко связанным с ним полувалом 6, кинематически связанным с редуктором, и установленным в подшипниковой опоре 7, размещенной в приливе 8 на боковой щеке 9 стрелы, а с противоположного торца режущий барабан снабжен жестко связанным с ним вторым полувалом 10, на конце которого установлен вспомогательный торцевой режущий диск 1, причем указанный полувал установлен в подшипниковой опоре 12, пластина 13 которой размещена в просвете между режущим барабаном и диском, и укреплена на свободном конце объемного кронштейна 14 с раскосами, а основания кронштейна и раскосов жестко закреплены соответственно на боковой стреле и корпусе двигателя. Режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, может быть оснащен внутренним зубчатым венцом 15 с внутренними зубьями, который посредством зубчатого зацепления связан с промежуточной шестерней 16, вал 17 которой установлен в подшипниковой опоре 18, размещенной в соответствующем гнезде на приливе боковой щеки стрелы и кинематически связан с редуктором. Торцы режущих барабана и диска по периферии, а режущий диск и по всей наружной торцевой плоскости, снабжена режущими зубьями 19, отклоненными от торцевых плоскостей в сторону от режущих барабана и диска, а для их свободного прохода при вращении барабана и диска в стенках подшипниковой опоры полувала барабана с диском и в боковой щеке стрелы выполнены криволинейные канавки 20. На свободных фронтальных частях стрелы и плиты подшипниковой опоры вала барабана с диском жестко закреплены клиновидные ломатели 21 с боковыми скосами.

Исполнительный орган горной машины работает следующим образом.

При поступательном движении горной машины ее барабаны 2, установленные на конце качающейся стрелы 1 и проводимые во вращение через полувал 6 и через редуктор 3 от электродвигателя 4, разрушают добываемый продукт, а дополнительные режущие диски 11 своими отклоненными и от торцов зубьями 19, разрушая боковые стенки добываемого продукта, устраняют заклинивание барабанов между указанными стенками, облегчая тем самым их вращение и поступательное движение горной машины. Причем подшипниковая опора 12 второго полувала 10 обеспечивает вторую опору барабана, устраняя консольный изгиб его валов вследствие фронтальной нагрузки и нагрузки от крутящего момента на барабаны, передавая нагрузки с барабанов на стрелу через объемные кронштейны 14, способствуя тем самым возможности передачи на барабаны большой мощности, увеличению ширины захвата, скорости поступательного движения и надежности машины, т.е. в итоге увеличению производительности при добыче, а использование в конструкции барабанов внутреннего зубчатого венца 15 с промежуточной шестерней 16 уменьшению габаритных размеров редуктора.

Облегчению поступательного движения машины способствуют клиновидные ломатели 21, установленные на фронтальных частях стрелы и подшипниковой опоре 12, обеспечивая более легкое разрушение непрорезанных участков добываемого продукта против стрелы и второй подшипниковой опоры, чему способствуют также и отклоненные режущие зубья 19 на торцах барабанов и дисков, за счет чего указанные участки становятся более тонкими, т.к. соответствующие криволинейные канавки 20 на боковых щеках стрелы и стенках опоры позволяют предельно сблизить режущие диски к торцам барабанов и торцов барабанов к боковым щекам стрелы.

Использование предлагаемого исполнительного органа в горных машинах дает возможность применения при добыче полезных ископаемых более мощных машин, повышенной надежности, с более широким захватом и более высокой производительностью.

Использование: для добычи полезных ископаемых подземным способом. Сущность изобретения: исполнительный орган включает качающуюся стрелу, установленные на ее конце два режущих барабана, расположенных по обе стороны стрелы. Каждый из них через размещенный в стреле закрытый редуктор кинематически связан с электродвигателем, помещенным в закрытом корпусе, закрепленном на стреле за режущим барабаном. Режущий барабан с торца обращенного в сторону стрелы, снабжен жестко связанным с ним полувалом, кинематически связанным с редуктором и установленным в подшипниковой опоре, размещенной в приливе (8) на боковой щеке (9) стрелы. С противоположного торца режущий барабан снабжен жестко связанным с ним вторым полувалом, на конце которого установлен вспомогательный торцевой режущий диск. Указанный полувал установлен в подшипниковой опоре, пластина которой размещена в просвете между режущим барабаном и диском и укреплена на свободном конце объемного кронштейна с раскосами. Основания кронштейна и раскосов жестко закреплены, соответственно, на боковой стреле и корпусе двигателя. Режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, может быть оснащен внутренним зубчатым венцом с внутренними зубьями, который зубчатым зацеплением связан с промежуточной шестерней, вал которой установлен в подшипниковой опоре, размещенной в соответствующем гнезде на приливе боковой щеки стрелы и кинематически связан с редуктором. Торцы режущих барабана и диска по периферии, а режущий диск и по всей наружной торцевой плоскости могут иметь режущие зубья, отклоненные от торцевых плоскостей в сторону от режущих барабана и диска, а для их свободного прохода при вращении барабана и диска в стенках подшипниковой опоры полувала барабана с диском и в боковой щеке стрелы могут быть выполнены криволинейные канавки. На свободных фронтальных частях стрелы и плиты подшипниковой опоры вала барабана с диском могут жестко закрепляться клиновидные ломатели с боковыми скосами. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Исполнительный орган горной машины, включающий качающуюся стрелу, установленные на ее конце два режущих барабана, расположенных по обе стороны стрелы, каждый из которых через размещенный в стреле закрытый редуктор кинематически связан с электродвигателем, помещенным в закрытом корпусе, закрепленном на стреле за режущим барабаном, отличающийся тем, что режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, снабжен жестко связанным с ним полувалом, кинематически связанным с редуктором и установленным в подшипниковой опоре, размещенной в приливе на боковой щеке стрелы, а с противоположного торца режущий барабан снабжен жестко связанным с ним вторым полувалом, на конце которого установлен вспомогательный торцевой режущий диск, причем указанный полувал установлен в подшипниковой опоре, пластина которой размещена в просвете между режущими барабаном и диском и укреплена на свободном конце объемного кронштейна с раскосами, а основания кронштейна и раскосов жестко закреплены соответственно на боковой стреле и корпусе двигателя. 2. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что режущий барабан с торца, обращенного в сторону стрелы, оснащен внутренним зубчатым венцом с внутренними зубьями, который посредством зубчатого зацепления связан с промежуточной шестерней, вал которой установлен в подшипниковой опоре, размещенной в соответствующем гнезде на приливе боковой щеки стрелы, и кинематически связан с редуктором. 3. Исполнительный орган по пп.1 и 2, отличающийся тем, что торцы режущих барабана и диска по периферии, а режущий диск и по всей наружной торцевой плоскости снабжены режущими зубьями, отклоненными от торцевых плоскостей в сторону от режущих барабана и диска, а для их свободного прохода при вращении барабана и диска в стенках подшипниковой опоры полувала барабана с диском в боковой щеке стрелы выполнены криволинейные канавки. 4. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что на свободных фронтальных частях стрелы и плиты подшипниковой опоры вала барабана с диском жестко закреплены клиновидные ломатели с боковыми скосами.