ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ОЧИСТНОГО КОМБАЙНА Российский патент 2001 года по МПК E21C35/02 E21C35/04 

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам удержания комбайнов, работающих на пологих и наклонных пластах при добыче полезных ископаемых подземным способом.

Известен гидравлический механизм подачи для угольных комбайнов, включающий электродвигатель, гидронасос, гидродвигатель, редуктор, двухручьевую звезду и две цепи, закрепленные с помощью амортизаторов, который снабжен тормозным фрикционом, кинематически связанным с валом двухручьевой звезды, и устройством для управления фрикционом, а каждый амортизатор, выполнен в виде двух гидравлических цилиндров, штоковые полости которых соединены между собой. (А.с. СССР N 285864, Кл. E 21 C 29/00, 1969 г.).

Известное решение не предназначено для комбайнов с бесцепной системой подачи, имеет большое количество плунжеров и пружин, что усложняет конструкцию, а амортизаторы, связанные с цепью, не полностью гасят колебания последней, поэтому предложенный механизм морально устарел и небезопасен в работе.

Известно тормозное устройство очистного угольного комбайна, встроенное в механизм подачи и содержащее корпус, стакан, фрикционные диски, нажимную и опорные крышки и поршни, причем устройство снабжено ступенчатой втулкой, одна ступень которой расположена в полости поршня, а другая - неподвижно в расточке крышки, при этом между ступенчатой втулкой и дном поршня расположены штырь и пружина, взаимодействующая со штырем и ступенчатой втулкой, причем штырь через отверстие, выполненное в ступенчатой втулке, выступает за поверхность нажимной крышки. (А.с. СССР N 1247534, Кл. E 21 C 29/20, 1985 г. ).

В данном решении также, как и в предыдущем, в цилиндрическую расточку стакана входит корпус в полости которого, равномерно по окружности, вставлены восемь поршней с пружинами, поджатые нажимной крышкой, что усложняет конструкцию устройства и снижает его надежность.

Кроме того, известное устройство имеет значительный холостой расход энергии. В виду того, что активная площадь поршней небольшая и для отжатия пружин при растормаживании требуется значительное давление рабочей жидкости (40 МПа), последняя все время проходит через предохранительный клапан для стравливания давления, нагревается и вновь циркулирует в системе, вызывая дополнительный расход энергии, износ гидроаппаратуры и расход рабочей жидкости. Кроме того, все поршни требуют обслуживания и иметь приблизительно одинаковую силовую характеристику, чтобы избежать нежелательного перекоса корпуса стаканов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является тормозное устройство механизма перемещения очистного угольного комбайна, включающее размещенный в полости механизма подачи стакан с опорным диском, фрикционные диски, установленные на шлицах стакана и фрикционные диски, расположенные в шлицах промежуточного вала, корпус тормоза, размещенный в расточке стакана, пружины, установленные в отверстиях плунжера, нажимной диск, расположенный между плунжером и фрикционными дисками. (Патент РФ N 1828495, Кл. E 21 C 35/20, 29/30, 1990 г.) - принято за прототип.

В известном решении, также как и в аналоге, в корпусе тормоза выполнены восемь отверстий, в которые вставлены поршни с пружинами, поджатые нажимной крышкой. Для растормаживания комбайна и расжатия фрикционных дисков требуется постоянная подача давления рабочей жидкости под поршень, который сжимает пружины, а фрикционные диски получают возможность вращаться вместе с промежуточным валом, который через зубчатые колеса и приводное колесо передает вращение на цевочное колесо, которое, зацепляясь с рейкой, перемещает комбайн вдоль забоя. При этом при подаче рабочей жидкости под значительным давлением, последняя, проходя через клапан, нагревается, вызывает дополнительный расход энергии, износ гидроаппаратуры и расход рабочей жидкости. Изготовление, обслуживание, ремонт и монтаж тормозного устройства-прототипа также обходится недешево и требует совершенствования. Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Сущность изобретения заключается в том, что тормозное устройство очистного комбайна включает размещенный в полости механизма подачи стакан с опорным диском, фрикционные диски, установленные на шлицах стакана и фрикционные диски, расположенные в шлицах промежуточного вала, корпус тормоза, размещенный в расточке стакана, пружины, установленные в отверстиях плунжера, нажимной диск, расположенный между плунжером и фрикционными дисками, отличающееся тем, что, плунжер со стороны нажимного диска имеет радиальный выступ сферической в поперечном сечении формы, с обратной стороны плунжера выполнены глухие гнезда, между дном гнезд и корпусом тормоза установлены пружины, а плунжер связан с корпусом направляющими, с возможностью перемещения плунжера вдоль направляющих, причем плунжер снабжен кольцом, расположенным в расточке между плунжером и стаканом.

Причинно-следственная связь между заявленной совокупностью признаков и достигаемым техническим результатом следующая.

Признак - "плунжер со стороны нажимного диска имеет радиальный выступ сферической в поперечном сечении формы" обеспечивает оптимальное взаимодействие плунжера с нажимным диском, равномерное касание последних по минимальной площади без перекосов и залипаний.

Признак - "с обратной стороны плунжера выполнены глухие гнезда" позволяет разместить в плунжере пружины, обеспечивающие взаимодействие плунжера с корпусом тормоза и работоспособность последнего, при условии исключения из конструкции поршней, присутствующих в прототипе.

Признак - "между дном гнезд и корпусом тормоза установлены пружины" обеспечивает работоспособность тормозного устройства - прижатие фрикционных дисков друг к другу, то есть торможение комбайна и их последующее расжатие, при котором фрикционные диски получают возможность вращения вместе с промежуточным валом и перемещать комбайн вдоль забоя.

Признак - "а плунжер связан с корпусом направляющими, с возможностью перемещения плунжера вдоль направляющих" не позволяет плунжеру провернуться относительно корпуса, так как это вызовет поломку пружин, но в то же время дает возможность перемещения плунжера вдоль направляющих, обеспечивая работоспособность тормозного устройства.

Признак - "причем плунжер снабжен кольцом, расположенным в расточке между плунжером и стаканом" обеспечивает надежность и позволяет получить большую площадь, что значительно снижает давление рабочей жидкости (до 1,2 МПа), при подаче его для отжатия пружин во время перемещения комбайна, снизить ее нагрев, расход энергии и износ гидроаппаратуры.

На фиг. 1 изображен общий вид комбайна с тормозным устройством, на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - узел Б фиг. 2.

Тормозное устройство 1 очистного комбайна 2 встроено в механизм подачи 3 и включает жестко установленный в полости механизма подачи стакан 4 с опорным диском 5, на который опираются фрикционные диски 6 стакана, установленные в шлицах стакана, и находящиеся между ними фрикционные диски 7 вала, размещенные в шлицах промежуточного вала 8. В цилиндрическую расточку стакана 4 входит корпус 9 тормоза, жестко связанные между собой и с корпусом механизма подачи 3 комбайна 2. В расточке корпуса тормоза 9 с помощью жестко установленных в корпусе тормоза направляющих 10, установлен плунжер 11 с возможностью перемещения плунжера вдоль направляющих. Плунжер 11 со стороны нажимного диска 12 имеет радиальный выступ 13 сферической в поперечном сечении формы, который постоянно контактирует с нажимным диском 5. С обратной стороны плунжера 11 выполнены глухие гнезда 14, равномерно расположенные по окружности плунжера. Между дном глухих гнезд 14 и корпусом тормоза 9 установлены пружины 15. Плунжер 11 по наружной поверхности радиального выступа 13 снабжен кольцом 16, расположенным в расточке между плунжером и стаканом 4. В одном из глухих гнезд 14 установлен проходящий через втулку 17, жестко размещенную в корпусе тормоза 9, градуированный стержень 18 и взаимодействующая с ним возвратная пружина 19. Причем стержень 18 выполнен такой длины, чтобы при недопустимом по условиям эксплуатации износе фрикционных дисков 6 и 7 стержень с его градуировками не выступал из втулки 17. Механизм подачи 3 включает также промежуточный вал 8 и связанные с ним зубчатые колеса 20, 21, 22, 23, выходной вал 24, приводное колесо 25 и цевочное колесо 26, входящее в зацепление с рейкой 27, установленной на забойном конвейере 28.

Тормозное устройство очистного комбайна работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в полость "a" между корпусом 9 тормоза и кольцом 16, плунжер 11 начинает перемещаться влево по направляющим 10, (на фиг. 3), сжимая пружины 15. При этом сцепление между фрикционными дисками 6 и 7 прекращается и фрикционные диски 7 промежуточного вала 8 получают возможность вращаться совместно с ним. При вращении промежуточного вала 8 крутящий момент через зубчатые колеса 20, 21, 22, 23, выходной вал 24, приводное колесо 25 передается на цевочное колесо 26, которое зацепляясь с рейкой 27, перемещает очистной комбайн 2 вдоль забоя по конвейеру 28.

В момент торможения полость "a" между корпусом 9 тормоза и кольцом 16 соединяют со сливом гидравлической магистрали (не показано). При этом под действием усилия пружин 15 плунжер 11 перемещается вправо (на фиг. 3), причем радиальный выступ 13 своей сферической поверхностью отжимает в этом же направлении нажимной диск 12, который перемещаясь, прижимает фрикционные диски 7 промежуточного вала 8 к фрикционным дискам 6 стакана 4, вызывая торможение и последующую остановку промежуточного вала. В этом случае цевочное колесо 26 через рейку 27, установленную на конвейере 28 удерживает очистной комбайн 2 от самопроизвольного движения вниз на наклонных пластах.

В процессе работы тормозного устройства 1 фрикционные диски 6 и 7 изнашиваются и их толщина уменьшается и, следовательно градуированный стержень 18 под действием возвратной пружины 19 переместится вправо (фиг. 3) во втулке 17 на величину износа. Длина стержня расчитана таким образом, что уменьшение количества рисок, находящихся снаружи стержня 18 от втулки 17, указывает на степень износа фрикционных дисков 6 и 7, а при полном утопании стержня во втулке, работа очистного комбайна 2 должна быть прекращена и тормозное устройство 1 подлежит ремонту.

Выполнение тормозного устройства очистного комбайна с плунжером, снабженным кольцом, расположенным в расточке между плунжером и стаканом позволяет получить большую активную площадь, что значительно снижает давление рабочей жидкости необходимого для отжатия пружин, снижает ее нагрев, расход энергии и износ гидроаппаратуры, упростить конструкцию, изготовление, монтаж, обслуживание и ремонт.

Предлагаемое тормозное устройство может быть использовано на комбайнах с любым приводом перемещения.

Изобретение относится к устройствам удержания комбайнов, работающих на пологих и наклонных пластах при добыче полезных ископаемых подземным способом. Задачей изобретения является получение большей активной площади, что значительно снижает давление рабочей жидкости, необходимое для сжатия пружин, снижает ее нагрев, расход энергии и износ гидроаппаратуры, упрощает конструкцию, изготовление, монтаж, обслуживание и ремонт. Тормозное устройство очистного комбайна включает размещенный в полости механизма подачи стакан с опорным диском, фрикционные диски, установленные на шлицах стакана и фрикционные диски, расположенные в шлицах промежуточного вала, корпус тормоза, размещенный в расточке стакана, пружины, установленные в отверстиях плунжера, нажимной диск, расположенный между плунжером и фрикционными дисками. Плунжер со стороны нажимного диска имеет радиальный выступ сферической в поперечном сечении формы, с обратной стороны плунжера выполнены глухие гнезда. Между дном гнезд и корпусом тормоза установлены пружины. Плунжер связан с корпусом направляющими с возможностью перемещения плунжера вдоль направляющих. Плунжер снабжен кольцом, расположенным в расточке между плунжером и стаканом. 3 ил.

Тормозное устройство очистного комбайна, включающее размещенный в полости механизма подачи стакан с опорным диском, фрикционные диски, установленные на шлицах стакана, и фрикционные диски, расположенные в шлицах промежуточного вала, корпус тормоза, размещенный в расточке стакана, пружины, установленные в отверстиях плунжера, нажимной диск, расположенный между плунжером и фрикционными дисками, отличающееся тем, что плунжер со стороны нажимного диска имеет радиальный выступ сферической в поперечном сечении формы, с обратной стороны плунжера выполнены глухие гнезда, между дном гнезд и корпусом тормоза установлены пружины, а плунжер связан с корпусом направляющими, с возможностью перемещения плунжера вдоль направляющих, причем плунжер снабжен кольцом, расположенным в расточке между плунжером и стаканом.