Устройство для соединения секции крепи с конвейером Российский патент 2004 года по МПК E21D23/04 E21D23/08 E21D23/14 

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизации работ в очистных забоях при использовании механизированных крепей соединенных с конвейером - базой добычной машины.

Известно устройство для соединения секции крепи с конвейером, включающее кронштейн, жестко закрепленный на линейной секции конвейера и соединенный посредством шарнира с балкой секции механизированной крепи, гидропатрон с плунжером для управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости, шарнирно соединенный с кронштейном и балкой секции механизированной крепи, лемех, расположенный на забойной стороне секции конвейера [1].

Недостатком известного устройства является низкая эффективность зачистки, обусловленная ограниченной возможностью отслеживания гипсометрии почвы лемехом при задвижке конвейера волной.

Шарнир, соединяющий конвейер с балкой секции механизированной крепи, выполнен в виде цилиндрического соединения, которое допускает неограниченный угол поворота только в одной плоскости. Во всех остальных плоскостях, в частности в вертикальной, перпендикулярной забою, поворот может осуществляться только в пределах зазора между отверстиями и осью. Величина этого зазора ограничивается контактными напряжениями, возникающими в шарнире при передаче усилия, необходимого для задвижки конвейера. При увеличении этого зазора в прямой зависимости контактные напряжения увеличиваются в степенной зависимости. А ограниченный угол поворота не позволяет конвейеру при его задвижке эффективно отслеживать гипсометрию почвы, а также уступы и впадины, образованные шнеком добычного комбайна, что снижает эффективность зачистки.

Известно устройство для соединения секции крепи с конвейером (базой), включающее кронштейн, жестко закрепленный на линейной секции конвейера, и соединенный посредством шарнира с опорой, которая, в свою очередь, соединена посредством шарнира с балкой секции механизированной крепи, ось шарнира между опорой и балкой расположена в вертикальной плоскости, а ось шарнира между опорой и кронштейном расположена в горизонтальной плоскости, при этом отверстие горизонтального шарнира в опоре выполнено в виде вертикального паза, гидропатрон с плунжером для управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости, шарнирно соединенный с кронштейном и опорой, лемех, расположенный на забойной стороне секции конвейера [2].

Недостатком известного устройства является низкая эффективность зачистки, обусловленная ограниченной возможностью отслеживания гипсометрии почвы лемехом при задвижке конвейера волной.

При задвижке конвейера волной на этом участке линейные секции конвейера поворачиваются в горизонтальной плоскости. Ось шарнира, соединяющая кронштейн с опорой, расположена в горизонтальной плоскости, т.е. допускает неограниченный угол поворота только в одной, вертикальной, плоскости. Во всех остальных плоскостях, в частности в горизонтальной, поворот может осуществляться только в пределах зазора между отверстиями и осью шарнира. Таким образом, поворот в горизонтальной плоскости линейной секции конвейера осуществляется совместно с кронштейном и опорой относительно шарнира, соединяющего опору и балку секции крепи. Но этот шарнир смещен относительно линейной секции конвейера, т.е. образует плечо, а, следовательно, поворот линейной секции базы осуществляется с ее продольным смещением, которое направлено в сторону добычного комбайна, вслед за проходом которого осуществляется задвижка конвейера. В свою очередь, усилие от перемещения добычного комбайна направлено в обратную сторону от направления его перемещения, т. е. в сторону волны задвижки. Таким образом, участок конвейера между волной задвижки и добычным комбайном нагружен сжимающим усилием. А поскольку зазоры между линейными секциями конвейера выбраны проходом добычного комбайна, то продольное перемещение линейной секции базы при ее повороте может реализовываться только в вертикальной плоскости в форме "залома базы" - подъема стыка двух соседних линейных секций базы вверх. Таким образом, одновременно с "волной" в горизонтальной плоскости на этом участке образуется "волна" в вертикальной плоскости, которая снижает эффективность зачистки.

В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности зачистки горной массы конвейером путем расширения возможности отслеживания гипсометрии почвы лемехом при задвижке конвейера волной.

Для решения поставленной задачи в известном устройстве для соединения секции крепи с конвейером, включающем кронштейн, жестко закрепленный на линейной секции конвейера и соединенный посредством шарнира с опорой, которая, в свою очередь, соединена посредством шарнира с балкой секции механизированной крепи, ось одного из шарниров расположена в вертикальной плоскости, а ось другого шарнира расположена в горизонтальной плоскости, при этом отверстие горизонтального шарнира в опоре выполнено в виде вертикального паза, гидропатрон с плунжером для управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости, лемех, расположенный на забойной стороне секции конвейера, согласно изобретению ось шарнира, соединяющего опору и балку секции механизированной крепи, расположена в горизонтальной плоскости, а гидропатрон управления конвейером в вертикальной плоскости закреплен на торцевой части вставки, при этом плунжер гидропатрона взаимодействует с балкой секции механизированной крепи.

Кроме того, ход плунжера гидропатрона управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости больше величины смещения вставки относительно балки секции крепи в вертикальной плоскости.

В противоположность известному уровню техники уменьшение плеча при повороте линейной секции конвейера за счет переноса шарнира с осью в вертикальной плоскости на минимальное расстояние от конвейера позволяет снизить эффект волны в вертикальной плоскости при задвижке конвейера, т. е. лемеха секции конвейера располагаются в одной плоскости и равномерно производят зачистку на всей длине волны.

Увеличенный ход штока гидропатрона управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости по отношению к вертикальному ходу вставки в шарнире образует двуплечий рычаг, вращающийся относительно горизонтальной оси, что позволяет осуществлять принудительное внедрение лемеха базы в слой штыба и увеличивает эффективность зачистки.

Анализ не только известных технических решений, но и всего уровня техники позволил обнаружить признаки, подобные заявляемым.

Известно устройство для соединения секции крепи с конвейером, включающее кронштейн, жестко закрепленный на линейной секции конвейера и соединенный посредством шарнира с опорой, которая, в свою очередь, соединена посредством шарнира с балкой секции механизированной крепи, ось шарнира между кронштейном и опорой расположена в вертикальной плоскости, а ось шарнира между опорой и балкой секции механизированной крепи расположена в горизонтальной плоскости [3].

Недостатком известного устройства является низкая эффективность зачистки, т.к. завальная часть линейной секции конвейера пригружена массой балки линейной секции крепи, а также вертикальной нагрузкой, действующей на балку со стороны секции крепи, а при задвижке конвейера штыб, скапливаясь под забойной частью линейной секции конвейера как более легкой, вызывает ее подъем, отрывая тем самым лемех конвейера от почвы, т.е. не достигается основная техническая задача - зачистка слоя штыба с почвы.

Таким образом, существенные признаки заявляемого изобретения находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом и из анализа уровня техники в данной области не очевидны явным образом для специалиста. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображено устройство для соединения секции крепи с конвейером; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - то же, что на фиг.1, с измененным углом наклона конвейера относительно балки секции крепи.

Устройство для соединения секции крепи с конвейером состоит из кронштейна 1, жестко закрепленного на линейной секции конвейера 2 и соединенного посредством шарнира 3 с опорой 4, которая, в свою очередь, соединена посредством шарнира 5 с балкой секции механизированной крепи 6. Отверстие в опоре 4 шарнира 5 выполнено в виде вертикального паза 7. Гидропатрон 8 управления линейной секцией конвейера 2 в вертикальной плоскости закреплен на торцевой плоскости 9 опоры 4, плунжер 10 которого взаимодействует с балкой секции механизированной крепи 6. Линейная секция конвейера 2 снабжена лемехом 11.

Устройство для соединения секции крепи с конвейером работает следующим образом.

Задвижка конвейера осуществляется волной вслед за проходом добычного комбайна. При этом линейные секции 2, составляющие конвейер, поворачиваются в горизонтальной плоскости относительно шарнира 3. Поскольку шарнир 3 расположен на минимальном расстоянии от линейной секции конвейера 2, то ее поворот осуществляется с минимальным продольным перемещением, т.е. без образования "волны" в вертикальной плоскости, а значит лемеха 11 линейных секций конвейера 2 располагаются в одной плоскости.

При необходимости изменения угла наклона "В" линейной секции конвейера 2 во время выемки горной массы добычным комбайном рабочая жидкость под давлением подается в полость гидропатрона 8, плунжер 10 которого, опираясь на балку секции механизированной крепи 6, поднимает завальную часть линейной секции базы 2 через опору 4, поскольку линейная секция конвейера 2, кронштейн 1 и опора 4 в вертикальной плоскости, перпендикулярной забою, представляют собой неизменяемую геометрическую систему. После выбора хода на вертикальном пазе 7 опоры 4 образуется двуплечий рычаг, одним плечом которого является линейная секция базы от лемеха 11 до оси шарнира 5, другим является расстояние от оси шарнира 5 до оси гидропатрона 8. И дальнейший ход гидропатрона 8 реализуется через поворот этого рычага, осуществляя тем самым принудительное внедрение лемеха 11 в штыбовую подушку.

Использование устройства для соединения секции крепи с базой позволяет свести к минимуму нарушения пространственной геометрии конвейера при ее задвижке волной. При необходимости осуществлять принудительное внедрение лемеха линейной секции базы в штыбовую подушку. Снизить усилие задвижки базы, поскольку нижняя кромка лемеха будет перемещаться по плоскости раздела сред, почва пласта - штыбовая подушка, т.к. перемещение этой кромки в слое штыба вызывает большие усилия сопротивления. За счет вертикального паза в опоре исключить взаимное влияние линейной механизированной крепи и линейной секции конвейера в вертикальной плоскости.

Источники информации

1. Комплекс очистной комбайновый 2КМ 138И3.00.00.000 Д1; Гипроуглемаш, 1994 г.

2. Патент Российской Федерации №2011842, кл. E 21 D 23/00, E 21 D 23/14, опубл. 1994.

3. Комплекс 1КМ 144КВ2.00.000 Д1; Крангормаш, 1998 г.

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизации работ в очистных забоях при использовании механизированных крепей, соединенных с конвейером - базой добычной машины. Задачей изобретения является повышение эффективности зачистки горной массы конвейером за счет расширения возможности отслеживания гипсометрии пласта лемехом при задвижке конвейера волной. Устройство включает кронштейн, жестко закрепленный на линейной секции конвейера и соединенный посредством шарнира с опорой, которая соединена посредством шарнира с балкой секции механизированной крепи, гидропатрон с плунжером для управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости, лемех, расположенный на забойной стороне секции конвейера. Ось одного из шарниров расположена в вертикальной плоскости, а ось другого шарнира расположена в горизонтальной плоскости. Отверстие горизонтального шарнира в опоре выполнено в виде вертикального паза. Ось шарнира, соединяющего опору и балку секции механизированной крепи, расположена в горизонтальной плоскости. Гидропатрон управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости закреплен на торцовой плоскости опоры. Плунжер гидропатрона взаимодействует с балкой секции механизированной крепи. Ход плунжера гидропатрона управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости может быть больше величины смещения опоры относительно балки секции крепи в вертикальной плоскости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для соединения секции крепи с конвейером, включающее кронштейн, жестко закрепленный на линейной секции конвейера и соединенный посредством шарнира с опорой, которая, в свою очередь, соединена посредством шарнира с балкой секции механизированной крепи, ось одного из шарниров расположена в вертикальной плоскости, а ось другого шарнира расположена в горизонтальной плоскости, при этом отверстие горизонтального шарнира в опоре выполнено в виде вертикального паза, гидропатрон с плунжером для управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости, лемех, расположенный на забойной стороне секции конвейера, отличающееся тем, что ось шарнира, соединяющего опору и балку секции механизированной крепи, расположена в горизонтальной плоскости, а гидропатрон управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости закреплен на торцовой плоскости опоры, при этом плунжер гидропатрона взаимодействует с балкой секции механизированной крепи.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ход плунжера гидропатрона управления линейной секцией конвейера в вертикальной плоскости больше величины смещения опоры относительно балки секции крепи в вертикальной плоскости.