СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ Российский патент 2003 года по МПК E21D23/04 

Изобретение относится к горному делу, а именно к механизированному креплению очистных забоев при подземной добыче полезных ископаемых.

Известна секция механизированной крепи, включающая основание, механизм перемещения, перекрытие с шарнирно прикрепленными к нему поджимными консолями, гидростойки, шарнирно связанные с коромыслами, которые посредством цапф шарнирно установлены в расточках перекрытия с возможностью взаимодействия с консолями и закрепленными с помощью стопоров, болтов и шайб (Крепи механизированные 1КД90, 2КД90, 3КД90. Руководство по эксплуатации. 3КД90.00.00.000 РЭ, Донецк, 1993, 168с.).

Наличие резьбовых соединений, с помощью которых осуществляется крепление коромысел к перекрытию, затрудняет монтаж-демонтаж элементов крепи и снижает надежность и долговечность элементов крепления узлов секции, особенно при эксплуатации в шахтных условиях, характерными особенностями которых являются высокие влажность и пылеобразование, коррозионно-агрессивная среда.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности (прототипом) является секция механизированной крепи, включающая основание, механизм перемещения, перекрытие с шарнирно прикрепленными к нему консолями, гидростойки, шарнирно связанные с коромыслами, которые посредством цапф шарнирно установлены в расточках перекрытия с возможностью взаимодействия с консолями и закрепленными посредством осей (см. патент Украины 11914. Приоритет от 02.08.83, Бюллетень 4, опубл. 25.12.96, см. также а.с. СССР 1195727 А1, кл. E 21 D 23/04, опубл. 10.06.95). Эти признаки совпадают с существенными признаками изобретения.

Недостатком этого решения является наличие осей большой длины, закрепляющих коромысла в перекрытии. Длина каждой оси должна превышать ширину коромысла, что затрудняет проведение монтажно-демонтажных работ в очистных забоях, т. к. перекрытия соседних секций препятствуют установке и извлечению осей. Для извлечения оси необходимо опустить перекрытие ниже соседних, что связано с дополнительными трудозатратами, а в ряде случаев неосуществимо.

Необходимо заметить также, что коромысло является высоконагруженным узлом и в нем расположено гнездо для размещения головки штока стойки. Наличие же в коромысле сквозного отверстия для оси приводит к снижению прочности этого узла. В то же время, испытываемые осью значительные изгибные нагрузки (при опускании перекрытия секции) не позволяют уменьшить ее диаметр и соответственно диаметр сквозного отверстия в коромысле.

Кроме того, в конструкции прототипа не предусмотрено стопорение осей крепления коромысла от продольного смещения. Появление продольных усилий в осях, обусловленное боковым смещением перекрытия секции относительно основания и возникающим при этом поперечным наклоном гидростоек, может привести к сдвигу осей и выходу из строя шарнирного соединения гидростойки с коромыслом и перекрытием.

В основу изобретения поставлена задача создания секции механизированной крепи, в которой путем изменения конструкции перекрытия, коромысла и шарнирного соединения между ними обеспечивается повышение надежности этого соединения и коромысла, а также снижаются трудозатраты и потери времени при ведении монтажно-демонтажных работ.

Поставленная задача решается за счет того, что секция механизированной крепи, включает основание, механизм перемещения, перекрытие с шарнирно прикрепленными к нему консолями, гидростойки, шарнирно связанные с коромыслами. Коромысла посредством цапф шарнирно установлены в расточках перекрытия с возможностью взаимодействия с консолями и закреплены посредством осей. Согласно изобретению перекрытие выполнено с пазами, оси снабжены эксцентриками, размещенными с возможностью поворота оси и фиксации эксцентрика между стенками паза. Каждое коромысло выполнено с гнездами для размещения концов осей, при этом цапфы его размещены в расточках перекрытия с возможностью вывода их из последних при смещении осей на величину их посадки в гнездах коромысла.

Отличительными от прототипа существенными признаками изобретения являются пазы перекрытия; эксцентрики, размещенные на оси с возможностью поворота оси и фиксации эксцентрика между стенками паза; выполнение гнезд в коромысле для размещения концов осей, а также возможностью вывода цапф из расточек перекрытия при смещении осей на величину их посадки в гнездах коромысла.

Эти признаки во взаимодействии с известными признаками позволяют радикально уменьшить величину необходимого смещения осей при монтаже-демонтаже соединения, что обеспечивает, в частности, возможность проведения этих работ на отдельной секции независимо от положения ее перекрытия и соседних секций. При этом для закрепления коромысла требуется не наличие сквозного отверстия в нем, а два гнезда относительно малой глубины, в которых размещаются концы осей, что повышает прочность и надежность коромысла и его шарнирного соединения с перекрытием. Наконец наличие паза, стенки которого являются опорами для размещенного на оси эксцентрика, обеспечивает надежность работы соединения при действии в осях значительных продольных усилий.

На фиг. 1 показан пример исполнения секции механизированной крепи (вид сбоку); на фиг.2 - местный вид А фиг.1 в зоне шарнирного соединения перекрытия и коромысла; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2; на фиг.4 - местный вид В фиг.3.

Секция механизированной крепи (см. фиг.1, 2) состоит из основания 1, механизма перемещения 2, перекрытия 3 с шарнирно прикрепленными к нему консолями 4, гидростоек 5, шарнирно связанных с коромыслами 6, установленными на перекрытии 3. Перекрытие снабжено пазами 7 (см. фиг.3, 4), а каждое коромысло 6 закрепляется на перекрытии 3 с помощью двух осей 8 с эксцентриками 9, размещенными между стенками пазов 7. Концы осей 8 размещены в гнездах 10 коромысел 6. В приведенном исполнении в стенках каждого паза 7 и эксцентрика 9 выполнены отверстия 11 и 12, которые совмещены по оси и соединены упругим фиксатором 13. Цапфы 14 коромысел размещены в расточках перекрытия 15. В расточке 16 каждого коромысла 6 (см. фиг.1, 2) установлены концы штанг 17, другие концы которых контактируют с консолями 4.

Секция механизированной крепи при ее распоре работает следующим образом.

Распорное усилие гидростоек 5 создает давление перекрытия 3 на кровлю пласта и приводит к повороту коромысла 6 относительно шарнира, создаваемого цапфами 14 в расточках 15 перекрытия (при этом оси 8 разгружены от восприятия усилий гидростоек 5). Коромысла, поворачиваясь, толкают расточками 16 штанги 17, которые, перемещаясь в сторону забоя, взаимодействуют с консолями 4, вследствие чего консоли поворачиваются вверх в шарнирах перекрытия и прижимаются к кровле.

При складывании секции усилие штока гидростойки 5 через шарнирное соединения передается на коромысло 6, что приводит к его повороту относительно шарнира, создаваемого осями 8, размещенными в гнездах 10 коромысел 6. При этом усилие складывания гидростоек 5 через оси 8 передается на перекрытие 3, приводя к его отрыву от кровли и опусканию. Расточка 16 коромысла 6 поворачивается в обратную от забоя сторону, что снимает распорное усилие в штанге 17 и позволяет консоли 4 под действием собственного веса повернуться вниз в шарнирах перекрытия и оторваться от кровли.

В рабочем состоянии секции крепи возможные продольные смещения осей 8, обусловленные действием продольных усилий в осях при боковом смещении перекрытия 3 и гидростоек 5, ограничиваются упором эксцентриков 9 в стенки пазов 7.

При демонтаже таких узлов секции, как гидростойка 5, коромысло 6 либо штанга 17, необходимо извлечь фиксаторы 13 и повернуть эксцентрики 9 в нижнее положение. Последующее смещение осей 8 на величину их посадки в гнездах 10 коромысла позволяет произвести выведение коромысла из расточек 15 перекрытия для демонтажа указанных узлов. Малая величина необходимого смещения осей обеспечивает удобство демонтажа без проведения дополнительных операций с перекрытием секции.

Изобретение относится к горному делу, а именно к механизированному креплению очистных забоев при подземной добыче полезных ископаемых. Задачей изобретения является повышение надежности, снижение трудозатрат и потерь времени при ведении монтажно-демонтажных работ. Секция механизированной крепи включает основание, механизм перемещения, перекрытие с шарнирно прикрепленными к нему консолями, гидростойки, шарнирно связанные с коромыслами, которые посредством цапф шарнирно установлены в расточках перекрытия с возможностью взаимодействия с консолями и закреплены посредством осей. Перекрытие выполнено с пазами. Оси снабжены эксцентриками, размещенными с возможностью поворота оси и фиксации эксцентрика между стенками паза. Каждое коромысло выполнено с гнездами для размещения концов осей. Цапфы размещены в расточках перекрытия с возможностью вывода их из последних при смещении осей на величину их посадки в гнездах коромысла. 4 ил.

Секция механизированной крепи, включающая основание, механизм перемещения, перекрытие с шарнирно прикрепленными к нему консолями, гидростойки, шарнирно связанные с коромыслами, которые посредством цапф шарнирно установлены в расточках перекрытия с возможностью взаимодействия с консолями и закреплены посредством осей, отличающаяся тем, что перекрытие выполнено с пазами, оси снабжены эксцентриками, размещенными с возможностью поворота оси и фиксации эксцентрика между стенками паза, каждое коромысло выполнено с гнездами для размещения концов осей, при этом цапфы его размещены в расточках перекрытия с возможностью вывода их из последних при смещении осей на величину их посадки в гнездах коромысла.