ПЕРЕКРЫТИЕ СЕКЦИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ Российский патент 2002 года по МПК E21D23/06 

Изобретение относится к горному делу и может использоваться в конструкциях перекрытий, верхняков и ограждений секций механизированных крепей, предназначенных для добычи полезных ископаемых, содержащих выдвижные кожуха, расположенные по бокам секций крепи.

Известно перекрытие секции механизированной крепи, включающее корпус с ограждающими элементами, расположенными с его боковых сторон, один из которых выполнен в виде выдвижного защитного кожуха, в котором завальная и забойная части перекрытия снабжены размещенными по краям защитных кожухов двумя парами гидродомкратов, при этом гидродомкраты каждой пары соосно соединены друг с другом посредством цилиндрической проставки, выполненной с цапфами и расположенной между ними кольцевой канавкой, и закреплены на перекрытии посредством фиксирующего кольца, которое установлено в канавку и отверстие перекрытия (а. с. СССР N 1320437, кл. Е 21 Д 23/03, 23/06, 1986).

В известном техническом решении, в случае выхода из строя одного из гидродомкратов выдвижки защитных кожухов, его замена представляет серьезную трудность, так как гидродомкрат расположен в цилиндрической обойме, и извлечь пальцы, крепящие его из обоймы, возможно лишь в процессе разборки перекрытия. Работа секции крепи с вышедшим из строя гидродомкратов или затруднительна, или же невозможна, особенно в условиях наклонных пластов ископаемого или неустойчивой кровли пласта.

Известно перекрытие секции крепи, в котором внутри корпуса установлен гидродомкрат выравнивания, соединенный штоком посредством скалки с выдвижным кожухом, а цилиндром связан с корпусом перекрытия, причем выдвижной кожух служит для перекрытия межсекционных зазоров (Оборудование для очистных и подготовительных работ. Каталог. МУП СССР, ЦНИЭИуголь, М. , 1986, с. 31-32, рис. 29 А-А, В-В).

В известном решении для выдвижения защитного кожуха использован гидроцилиндр, причем привод от гидроцилиндра выдвижения на выдвижной кожух передается через толкатель, шарнирно связанный со штоком гидроцилиндра и проходящий по всей ширине перекрытия секции крепи.

Недостатком известного перекрытия является наличие толкателя, представляющего собой металлоемкий дополнительный конструктивный элемент, который должен быть прочным и жестким на изгиб, обладать достаточной надежностью. Этот элемент повышает металлоемкость и стоимость перекрытия, снижает надежность, ремонтопригодность и эффективность в работе.

Наиболее близким к заявляемому является перекрытие секции механизированной крепи, включающее корпус, состоящий из жестко связанных между собой листами балок, представляющих коробчатую конструкцию и расположенные с боковых сторон перекрытия выдвижные Г-образные в поперечном сечении защитные кожуха, состоящие из жестко связанных между собой верхней полки, установленной поверху перекрытия, и борта с жестко встроенной в него соосно с гидроцилиндром цилиндрической втулкой, по нормали к продольной оси которой выполнено отверстие, через которое цилиндрическая втулка осью связана с одной стороной гидроцилиндра, установленного в перекрытии по нормали к его продольной оси, другая сторона гидроцилиндра также шарнирно связана с перекрытием ( пат. РФ N 2010103, кл. Е 21 Д 23/06, 30.03.1994).

В известном решении, чтобы снять гидроцилиндр, необходимо подвод жидкости к нему осуществить через шток так как через цилиндр это сделать невозможно в связи с его продольной подвижностью относительно коробчатых конструкций корпуса перекрытия. Подвод рабочей жидкости через шток сопряжен с целым рядом трудностей. Если же переставить гидроцилиндр, обратив его штоковой частью к борту, то, чтобы закрепить шток, имеющий диаметр менее цилиндра гидродомкрата в отверстии цилиндрической втулки, имеющей диаметр не менее цилиндра, для того, чтобы его извлечь, необходимо установить между штоком гидроцилиндра и цилиндрической втулкой, выполненной в борте, проставку в виде втулки, обеспечивающую минимальные зазоры между ними с целью предотвращения изгиба связывающей оси или пальца, что выполнено в заявляемом техническом решении.

Сущность изобретения заключается в том, что в перекрытии секции механизированной крепи, включающем корпус, состоящий из жестко связанных между собой листами балок, представляющий коробчатую конструкцию, и расположенные с боковых сторон перекрытия выдвижные Г-образные в поперечном сечении защитные кожуха, состоящие из жестко связанных между собой верхней полки, установленной поверху перекрытия, и борта с жестко встроенной в него соосно с гидроцилиндром цилиндрической втулкой, по нормали к продольной оси которой выполнено отверстие, через которое цилиндрическая втулка осью связана с одной стороной гидроцилиндра, установленного в перекрытии по нормали к его продольной оси, другая сторона которого также шарнироно связана с перекрытием, цилиндрическая втулка снабжена связанной с ней промежуточной втулкой, в которой соосно продольной оси гидроцилиндра выполнено гнездо, по нормали к гнезду в промежуточной втулке выполнено отверстие соосно с отверстием в цилиндрической втулке, в этом отверстии установлена ось, связывающая цилиндрическую и промежуточную втулки со штоковой стороной гидроцилиндра.

Внутренний диаметр цилиндрической втулки Д выполнен на 0,1d больше наружного диаметра d гидроцилиндра, то есть Д>d+0,1d, а ход гидроцилиндра L>l, где l - ход защитного кожуха.

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

Признак - "цилиндрическая втулка снабжена связанной с ней промежуточной втулкой" - позволяет, сняв связь гидроцилиндра с бортом и сократив гидроцилиндр до выхода его штока из промежуточной втулки, извлечь гидроцилиндр через цилиндрическую втулку наружу секции, что обеспечивает возможность ремонта или замены гидроцилиндра, повышает ее эксплуатационную надежность и ремонтопригодность. Причем надо иметь ввиду, что устанавливать гидроцилиндр наоборот, то есть штоки внутри секции, нерационально, так как подводы рабочей жидкости в этом случае придется выполнять через щиток цилиндра, что сложно и дорогостояще.

Признак - "в которой соосно профильной оси гидроцилиндра выполнено гнездо" - позволяет в этом гнезде разместить головку штока гидроцилиндра, которая при раздвижке гидроцилиндра во время выдвижки защитного кожуха взаимодействует с дном этого гнезда и препятствует выходу штока через выдвижной борт перекрытия наружу секции. При этом нагрузка в гнезде промежуточной втулки распределяется равномерно и по периметру штока гидроцилиндра не создается опасной концентрации контактных напряжений, что дает возможность снизить толщину бортов защитного кожуха, а значить уменьшить металлоемкость конструкции.

Признак - "по нормали к гнезду в промежуточной втулке выполнено отверстие соосно с отверстием в цилиндрической втулке" - отверстие в промежуточной втулке дает возможность одной осью связать цилиндрическую втулку с промежуточной втулкой и головкой штока гидроцилиндра, что упрощает конструкцию, делает ее более ремонтопригодной и удобной в эксплуатации.

Признак - "в этом отверстии установлена ось, связывающая цилиндрическую и промежуточную втулки со штоковой стороной гидроцилиндра" - позволяет уменьшить диаметр оси, связывающей втулки с гидроцилиндром за счет того, что при выдвижке защитного кожуха, когда работает поршневая, большая по площади, а значит и усилию распора, полость гидроцилиндра, основное усилие распора приходится на дно гнезда, а не на ось, связывающую втулки с гидроцилиндром. При этом учитывая, что усилие на сокращение гидроцилиндра, а значит и на уборку защитных кожухов значительно менее их распора при, например, восстановлении наклона потерявших боковую устойчивость секции крепи, диаметр осей может быть уменьшен, что позволяет сократить расход металла на их изготовление.

Признак - " внутренний диаметр цилиндрической втулки Д выполнен на 0,1d больше наружного диаметра d гидроцилиндра, а ход гидроцилиндра L>1+t хода выдвижного борта 1 плюс ширина t промежуточной втулки" - позволяет беспрепятственно выдвинуть на полный ход штока гидроцилиндра защитный кожух, извлечь ось, связывающую втулки с гидроцилиндром, сократить гидроцилиндр, извлечь внутрь перекрытия промежуточную втулку из цилиндрической втулки, извлечь палец, связывающий гидроцилиндр с перекрытием, а затем извлечь гидроцилиндр наружу из цилиндрической втулки.

Технический результат заявляемого решения заключается в возможности извлечения из перекрытия секции крепи гидроцилиндра выдвижки защитного кожуха за счет установки и извлечения промежуточной втулки, что обеспечивает возможность ремонта или замены гидроцилиндра, повышает ремонтопригодность и эксплуатационную надежность перекрытия секции крепи, уменьшает расход металла на изготовление борта и оси защитного кожуха.

На фиг. 1 показана секция механизированной крепи, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 2, с выдвинутым защитным кожухом и извлеченными осью и пальцем; на фиг. 4 - узел Б на фиг. 2.

Перекрытие 1 секции механизированной крепи 2 включает корпус, состоящий из жестко связанных между собой листами 3 балок 4, представляющий коробчатую конструкцию и расположенные с боковых сторон перекрытия выдвижные Г-образные в поперечном сечении защитные кожуха 5, состоящие из жестко связанных между собой верхней полки 6, установленной поверху перекрытия, и борта 7. В борте 7 выполнено отверстие, в которое жестко встроена цилиндрическая втулка 8. По нормали к продольной оси цилиндрической втулки 8 выполнено диметрально расположенное отверстие 9. С одной из балок 4 перекрытия 1 жестко связана проушина 10, в которой шарнирно с помощью, например, пальца 11 установлен гидроцилиндр 12, размещенный по нормали к продольной оси перекрытия. Гидроцилиндр 12 и цилиндрическая втулка 8 расположены соосно. Цилиндрическая втулка 8 снабжена связанной с ней промежуточной втулкой 13, которая имеет поясок 14. Промежуточная втулка 13 установлена внутри цилиндрической втулки 8 до упора в поясок 14. В промежуточной втулке 13 соосно продольной оси гидроцилиндра 12 выполнено гнездо 15, по нормали к которому в промежуточной втулке выполнено диаметрально расположенное отверстие 16, соосное с отверстием 9 в цилиндрической втулке 8. С отверстием 9 в цилиндрической втулке 8 совмещено отверстие 16 в промежуточной втулке 13, а в гнезде 15 расположена головка 17 штока гидроцилиндра 12 с отверстием 18, совмещенном с отверстиями 9 и 16. Цилиндрическая втулка 8, промежуточная втулка 13, головка 17 штока гидроцилиндра 12 связаны между собой вертикально установленной осью 19. В нижних листах 3 перекрытия 1 выполнены выемки 20 для гидрокоммуникаций. Внутренний диаметр Д цилиндрической втулки 8 выполнен на 0,1 d больше диаметра d гидроцилиндра 12, то есть Д≥d + 0,1d. Ход выдвижки гидроцилиндра 12 L больше или равен ходу защитного кожуха 5 l плюс ширина t промежуточной втулки 13, то есть L≥1+t.

Перекрытие секции механизированной крепи работает следующим образом.

При нормальной работе перекрытия 1 секции механизированной крепи 2, в случае необходимости защиты межсекционных зазоров между перекрытиями соседних секций, включают на раздвижку гидроцилиндр 12. Гидроцилиндр 12, раздвигаясь, отталкивается от балки 4 перекрытия и взаимодействует с промежуточной втулкой 13, связанной через цилиндрическую втулку 8 с бортом 7 защитного кожуха 5. Верхняя полка 6 защитного кожуха 5 перемещается по коробу перекрытия 1, и кожух с бортом 7 выдвигается до контакта с перекрытием соседней секции, обеспечивая защиту зазора между секциями крепи. В случае, если возникает необходимость правки секции при потере боковой устойчивости наклонившейся соседней секций крепи, последнюю опускают до отрыва от кровли и продолжают выдвигать защитный кожух первой секции до тех пор, пока соседняя секция не примет нормальное относительно залегания пласта положение, после чего гидроцилиндр 12 первой секции запирают, а выправленную секцию распирают между почвой и кровлей. В случае, если гидроцилиндр 12 выйдет из строя, его можно заменить на исправный. Для этого вначале полностью раздвигают гидроцилиндр 12 и выдвигают защитный кожух 5. Затем извлекают ось 19 из отверстия 16, после чего вновь сокращают гидроцилиндр 12 до выхода его из гнезда 15 и уборки штока в поршневую часть. Теперь без труда извлекают промежуточную втулку 13 из цилиндрической втулки 8. Отсоединяют подводы гидрокоммуникаций (не показаны) к гидроцилиндру 12 через выемки 20 в нижнем листе 3 перекрытия 1. Извлекают палец 11 из проушины 10, после чего через внутреннее отверстие диаметром Д цилиндрической втулки 8 извлекают подлежащий замене гидроцилиндр 12. Новый гидроцилиндр 12 устанавливают на прежнее место в обратном порядке.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться в конструкциях перекрытий, верхняков и ограждений механизированных крепей с выдвижными кожухами. Задачей изобретения является повышение ремонтопригодности и эксплуатационной надежности перекрытия. Перекрытие секции механизированной крепи включает корпус, состоящий из жестко связанных между собой листами балок, представляющий коробчатую конструкцию, и расположенные с боковых сторон перекрытия выдвижные Г-образные в поперечном сечении защитные кожуха, состоящие из жестко связанных между собой верхней полки, установленной поверху перекрытия, и борта с жестко встроенной в него соосно с гидроцилиндром цилиндрической втулкой. По нормали к продольной оси втулки выполнено отверстие, через которое цилиндрическая втулка осью связана с одной стороной гидроцилиндра, установленного в перекрытии по нормали к его продольной оси. Другая сторона гидроцилиндра также шарнирно связана с перекрытием. Цилиндрическая втулка снабжена связанной с ней промежуточной втулкой, в которой соосно продольной оси гидроцилиндра выполнено гнездо. По нормали к гнезду в промежуточной втулке выполнено отверстие соосно с отверстием в цилиндрической втулке. В этом отверстии установлена ось, связывающая цилиндрическую и промежуточную втулки со штоковой стороной гидроцилиндра. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Перекрытие секции механизированной крепи, включающее корпус, состоящий из жестко связанных между собой листами балок, представляющий коробчатую конструкцию, и расположенные с боковых сторон перекрытия выдвижные Г-образные в поперечном сечении защитные кожуха, состоящие из жестко связанных между собой верхней полки, установленной поверху перекрытия, и борта с жестко встроенной в него соосно с гидроцилиндром цилиндрической втулкой, по нормали к продольной оси которой выполнено отверстие, через которое цилиндрическая втулка осью связана с одной стороной гидроцилиндра, установленного в перекрытии по нормали к его продольной оси, другая сторона гидроцилиндра также шарнирно связана с перекрытием, отличающееся тем, что цилиндрическая втулка снабжена связанной с ней промежуточной втулкой, в которой соосно продольной оси гидроцилиндра выполнено гнездо, по нормали к гнезду в промежуточной втулке выполнено отверстие соосно с отверстием в цилиндрической втулке, в этом отверстии установлена ось, связывающая цилиндрическую и промежуточную втулки со штоковой стороной гидроцилиндра. 2. Перекрытие секции по п. 1, отличающееся тем, что, внутренний диаметр цилиндрической втулки Д выполнен на 0,1d больше наружнего диаметра d гидроцилиндра, а ход гидроцилиндра L больше хода защитного кожуха l плюс ширина t промежуточной втулки, т. е. L>l+t.