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

Изобретение относится к оборудованию для подземной добычи полезных ископаемых, а именно к механизированному креплению очистных забоев.

Известна секция механизированной крепи, включающая перекрытие, ограждение и основание, на котором в сферических опорах с возможностью наклона в рабочем диапазоне углов установлены гидростойки, проушины штоков которых шарнирно соединены с перекрытием, а цилиндры снабжены симметрично расположенными цапфами, размещенными с возможностью контакта при складывании гидростоек с боковыми пазами С-образной формы, выполненными в проушинах основания раскрытыми в направлении, противоположном направлению наклона стойки (а.с. СССР 1239357, М. кл. E 21 D 23/00, 1986 г.).

Все существенные признаки аналога за исключением боковых пазов С-образной формы, выполненных в проушинах основания раскрытыми в направлении, противоположном направлению наклона стойки, совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком указанной конструкции является низкая надежность фиксации стойки в основании, проявляющаяся, в частности, при передвижке секции крепи с активным подпором кровли. Вследствие наличия зазоров между С-образными пазами проушин основания и цапфами цилиндра стойки, разворотов и наклонов стоек в сферических опорах происходит размыкание цилиндра стойки с основанием. Другим недостатком является возникающая при выполнении операций монтажа-демонтажа гидростойки необходимость поворота гидростойки и наклона ее в направлении, противоположном рабочему положению.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является секция механизированной крепи, включающая перекрытие, ограждение и основание, на котором в сферических опорах с возможностью наклона в рабочем диапазоне углов установлены гидростойки, проушины штоков которых шарнирно соединены с перекрытием, а цилиндры снабжены симметрично расположенными цапфами, размещенными с возможностью контакта при складывании гидростоек с выступами, выполненными на основании (патент Российской Федерации 2134352, М. кл. E 21 D 23/04, 10.08.99 г., Бюл. 22). Эти признаки прототипа совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. При этом в прототипе цапфы выполнены в форме цилиндра или призмы с высотой, большей их диаметра или ширины, и расположены вдоль образующих цилиндров стоек, а выступы имеют -образную форму с боковым вырезом, большим диаметра или ширины цапфы. Боковой вырез выступа размещен над цапфами и смещен по горизонтали в сторону, противоположную направлению рабочего наклона гидростоек.

Конструкция прототипа обеспечивает надежность крепления гидростоек в основании. Однако основным недостатком прототипа является возникающая при выполнении операций монтажа-демонтажа гидростойки необходимость поворота гидростойки и наклона ее в направлении, противоположном рабочему. После этого, например при демонтаже, необходимо гидростойку тянуть вверх под строго определенным углом между ее осью и подошвой основания, направляя цапфы стойки в вырезы охватывающих ее в виде арок выступов. В ряде конструкций секций крепи, в частности в однорядных двухстоечных крепях, это практически неосуществимо, поскольку с завальной от гидростойки стороны нет достаточного свободного пространства. В других же конструкциях секций монтаж-демонтаж гидростойки весом 130 - 300 кг в стесненных условиях подземных забоев вызывает существенные трудности.

В основу изобретения поставлена задача создания секции механизированной крепи, в которой путем изменения конструкции основания секции и узла фиксации гидростоек достигается надежная фиксация гидростоек в основании при обеспечении возможности и существенного улучшения условий проведения операций монтажа-демонтажа гидростойки.

Поставленная задача решается за счет того, что в секции механизированной крепи, включающей перекрытие, ограждение и основание, на котором в сферических опорах с возможностью наклона в рабочем диапазоне углов установлены гидростойки, проушины штоков которых шарнирно соединены с перекрытием. Цилиндры гидростоек снабжены симметрично расположенными цапфами, размещенными с возможностью контакта при складывании гидростоек с дугообразными выступами, выполненными на основании. При этом, согласно изобретению, нижний передний, в направлении наклона гидростойки, край каждого дугообразного выступа размещен с возможностью контакта с цапфой гидростойки при угле ее наклона, соответствующем нижней границе рабочего диапазона (т.е. при полностью сложенной секции крепи). В основании выполнены пазы с возможностью размещения и свободного продольного перемещения в нем гидростоек, отсоединенных от перекрытия и отклоненных за нижнюю границу рабочего диапазона.

Отличительными от прототипа существенными признаками изобретения являются размещение нижнего переднего края дугообразного выступа с возможностью контакта с цапфой гидростойки при наклоне последней в нижнее рабочее положение, а также выполнение оснований с пазами, обеспечивающими размещение и свободное продольное перемещение в основании гидростоек, отсоединенных от перекрытия и отклоненных за нижнюю границу рабочего диапазона (при монтажно-демонтажных работах).

Эти признаки во взаимодействии с известными позволяют, с одной стороны, обеспечить надежность крепления гидростоек в основании во всем рабочем диапазоне углов наклона гидростоек (границы этого диапазона однозначно определяются конструктивной схемой секции и соответствующим диапазоном ее раздвижности - от полностью сложенной до полностью раздвинутой секции). С другой стороны - извлечение и установка гидростойки производится посредством ее продольного перемещения по пазам в основании, что исключает необходимость, в частности, вытягивания тяжелой стойки вверх под углом, строго определенным размерами цапф и вырезов в выступах.

Кроме того, при монтаже-демонтаже гидростойки не требуется производить поворот и наклон ее в направлении, противоположном рабочему, что зачастую практически неосуществимо в секциях однорядных двухстоечных крепей. Вместо этого, в частности, при демонтаже нужно отсоединить проушину штока гидростойки от перекрытия, что позволяет затем повернуть ее ниже уровня нижней границы рабочего диапазона углов. При этом гидростойка опускается на поверхность паза в основании, а относительное положение цапф и выступов на основании позволяет извлечь ее путем продольного перемещения по пазу.

Таким образом достигается требуемый технический результат: надежная фиксация гидростоек в основании при обеспечении возможности и существенного улучшения условий проведения операций монтажа-демонтажа гидростоек.

На фиг.1 показан пример исполнения секции механизированной крепи с указанием двух различных положений гидростойки и перекрытия в пределах рабочего диапазона углов наклона гидростойки. На фиг.2 показан разрез А-А (фиг.1). На фиг. 3 показан разрез Б-Б (фиг.2) с указанием двух возможных положений гидростойки: в нижнем рабочем положении и в положении для демонтажа.

Пример исполнения секции механизированной крепи (см. фиг.1) включает перекрытие 1, ограждение 2 и основание 3, на котором в сферических опорах 4 с возможностью наклона в рабочем диапазоне углов установлены гидростойки 5. Проушины штоков 6 гидростоек шарнирно соединены с перекрытием 1. Нижняя и верхняя границы рабочего диапазона углов наклона гидростоек определены их положением при соответственно полностью сложенной и полностью раздвинутой секции крепи.

Цилиндры 7 гидростоек снабжены симметрично расположенными цапфами 8, размещенными с возможностью контакта при складывании гидростоек с дугообразными выступами 9, выполненными на основании (см. фиг.2, 3). Нижний передний, в направлении наклона гидростойки, край 10 каждого дугообразного выступа 9 размещен с возможностью контакта с цапфой 8 гидростойки при угле наклона гидростойки, соответствующем нижней границе рабочего диапазона (т.е. при полностью сложенной секции крепи). В основании 3 выполнены пазы 11 с возможностью размещения и свободного продольного перемещения в нем гидростоек 5, отсоединенных от перекрытия 1 и отклоненных за нижнюю границу рабочего диапазона.

Работа секции механизированной крепи осуществляется следующим образом. При раздвижке рабочим давлением гидростоек 5 цилиндры 7 гидростоек взаимодействуют со сферическими опорами 4 в основании, а проушины штоков 6 - с перекрытием 1. Вследствие этого производится распор секции. При выполнении этой операции выступы 9 и цапфы 8 не нагружены.

При складывании рабочим давлением гидростоек 5 цилиндры 7 гидростоек взаимодействуют посредством цапф 8 с выступами 9 основания, а проушины штоков 6 - с перекрытием 1, вследствие чего производится складывание секции крепи.

Дугообразные выступы 9 основания, охватывающие цапфы 8, препятствуют размыканию цилиндра 7 с основанием 3 во всем рабочем диапазоне углов наклона гидростоек 5, а также ограничивают возможный поворот цилиндра гидростойки вокруг своей оси. Это обеспечивает надежность фиксации гидростоек 5 в основании 3 при выполнении операций складывания и перемещения секции крепи.

При выполнении операции демонтажа гидростойки проушина штока 6 отсоединяется от перекрытия 1. Рассоединение этой связи позволяет отклонить гидростойку за нижнюю границу рабочего диапазона углов наклона - вниз до упора цилиндра 7 в паз 11 основания (см. фиг.3). Затем гидростойка извлекается из секции посредством перемещения вдоль паза 11. При этом цапфы 8 цилиндра проходят ниже нижнего переднего, в направлении наклона гидростойки, края 10 каждого дугообразного выступа 9. Операция монтажа гидростойки проводится в обратном порядке. Таким образом обеспечивается удобство выполнения монтажа-демонтажа гидростоек секции крепи.

Изобретение относится к подземной добыче полезных ископаемых и может использоваться при механизированном креплении очистных забоев. Задачей изобретения является надежная фиксации гидростоек в основании секции и удобство монтажа-демонтажа гидростоек. Секция механизированной крепи включает перекрытие и основание, на котором в сферических опорах с возможностью наклона в рабочем диапазоне углов установлены гидростойки. Проушины штоков стоек шарнирно соединены с перекрытием, а цилиндры снабжены симметрично расположенными цапфами. Цапфы размещены с возможностью контакта при складывании гидростоек с дугообразными выступами, выполненными на основании. Нижний край каждого дугообразного выступа размещен с возможностью контакта с цапфой гидростойки при угле ее наклона, соответствующем нижней границе рабочего диапазона. В основании выполнены пазы с возможностью размещения и свободного продольного перемещения в нем гидростоек, отсоединенных от перекрытия и наклоненных за нижнюю границу рабочего диапазона. 3 ил.

Секция механизированной крепи, включающая перекрытие, ограждение и основание, на котором в сферических опорах с возможностью наклона в рабочем диапазоне углов установлены гидростойки, проушины штоков которых шарнирно соединены с перекрытием, а цилиндры снабжены симметрично расположенными цапфами, размещенными с возможностью контакта при складывании гидростоек с дугообразными выступами, выполненными на основании, отличающаяся тем, что нижний передний, в направлении наклона гидростойки, край каждого дугообразного выступа размещен с возможностью контакта с цапфой гидростойки при угле ее наклона, соответствующем нижней границе рабочего диапазона, а в основании выполнены пазы с возможностью размещения и свободного продольного перемещения в них гидростоек, отсоединенных от перекрытия и отклоненных за нижнюю границу рабочего диапазона.