РАБОЧИЙ ОРГАН СТВОЛОВОЙ ПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2009 года по МПК E21D1/04 E02F3/413 

Изобретение относится к горному делу. Разработано для повышения производительности погрузки и возможности зачистки горной массы при проведении вертикальных стволов по породам средней крепости и крепким.

При проведении вертикальных стволов или восстающих горных выработок буровзрывным способом в основном используются многолопастные грейферы. Обычно грейферы связаны с подъемными устройствами посредством канатов, т.е. имеют гибкую связь. В процессе погрузки неоднородной по кусковатости горной массы отдельные лопасти при общем (зависимом) приводе, сталкиваясь с большим куском породы, испытывают большие сопротивления внедрению. Возникающие перегрузки на отдельных лопастях приводят к отклонению грейфера от вертикального положения. В результате чего происходит неполный захват объема породы или требуется перестановка грейфера, что приводит к снижению производительности погрузки.

Известны стволовые погрузочные машины: «Погрузчик», КС-2у/40, КСМ-2у, КС-1МА и др. (Н.А.Малевич. Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов. М.: Недра, 1975, с.57-72). Машины типов КС-2у/40, КСМ-2у, КС-1МА и их разновидности имеют сходное конструктивное устройство. Они подвешены под проходческим полком на центральной опоре, имеют радиальную раму, которая вторым концом опирается через тележку поворота на дуговой или круговой монорельс. На радиальной раме размещен тельфер, лебедка для его перемещения и кабина машиниста. Погрузочный грейфер подвешен к тельферу при помощи каната. Управление грейфером из кабины машиниста (дистанционное).

У всех рассматриваемых машин рабочий орган - шестилопастной грейфер, имеющий зависимый привод на все лопасти, обладающий недостатком сравнительно легко (несмотря на значительную массу) при погрузке неоднородной по крупности горной массы опрокидываться набок. Требуется перестановка - снижается производительность. Кроме того, такое оборудование не приспособлено для зачерпывания горной массы у стенок ствола.

Погрузочная машина «Погрузчик» представляет собой кран-укосину. Ее рабочее оборудование включает закрепленную на ее верхнем конце шарнирно рукоять. На верхнем конце рукояти смонтирована лебедка, осуществляющая подъем-опускание грейфера. Таким образом, рабочий орган машины - шестилопастной грейфер - обладает таким же недостатком, как и погрузочные органы вышерассмотренных стволовых погрузочных машин.

Известны также стволовые погрузочные машины «Виктор» фирмы «Фултон», машины конструкции Блайера с шестилопастными грейферами (Н.А.Малевич. Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов. М.: Недра, 1975, с.72-74). Эти машины по конструктивному устройству аналогичны. Рабочее оборудование этих машин включает консольную стрелу, через концевой блок которой от лебедки проходит канат для подъема и опускания грейфера. Недостаток рабочего органа - грейфера рассматриваемых машин такой же, как и вышерассмотренных отечественных стволовых погрузочных машин - неустойчивость на забое в процессе зачерпывания.

Известны двухчелюстные стволовые погрузочные машины «Крейдерман» и КС-4 (Н.А.Малевич. Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов. М.: Недра, 1975, с.73, 74; 80-82). Эти машины предназначены для проведения соответственно вертикальных стволов и восстающих выработок прямоугольной формы. Необходимым условием их применения - породы средней и ниже средней крепости при равномерном дроблении горной массы. Их рабочий орган - двухчелюстной грейфер - одинарным шарниром связан со стрелой или рукоятью рабочего оборудования погрузочной машины. При этом каждая челюсть имеет индивидуальный привод в виде гидродомкрата.

Погрузочные машины с рассматриваемым рабочим органом не могут быть использованы для проведения вертикальных стволов круглого сечения в породах выше средней крепости и крепких.

Наиболее близким по конструктивному устройству является рабочий орган погрузочной машины КС-3 с ручным вождением грейфера. Рабочий орган этой машины включает в состав: шестилопастной грейфер с зависимым (общим) приводом, пневмоподъемник, водило и пневмосистему. Он подвешен на канате к подъемной лебедке (Н.А.Малевич. Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов. М.: Недра, 1975, с.54-57). Грейфер присоединен к пневмоподъемнику посредством двойного (карданного) шарнира, позволяющего производить ограниченный поворот относительно вертикальной оси.

Рассматриваемое рабочее оборудование имеет такой же недостаток, как и вышерассмотренные - возможность завала грейфера набок или отклонения всего рабочего оборудования при увеличенном сопротивлении внедрению на одной или двух рядом расположенных лопастях.

На основании вышеизложенного имеется необходимость в разработке конструктивной схемы рабочего оборудования стволовых погрузочных машин с управляемым грейфером, позволяющим устранить возможность его опрокидывания и осуществлять погрузку горной массы у стенок ствола.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструктивной схемы рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, исключающего отклонение последнего от заданного положения и способного производить зачерпывание и погрузку горной массы у стенок ствола в последней фазе погрузки, что позволит значительно увеличить производительность.

Согласно изобретению поставленные задачи достигаются тем, что рабочее оборудование стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, включающее шестилопастной грейфер, гидроподъемник, две стойки и два управляющих гидродомкрата, отличается тем, что грейфер, шарнирно присоединенный к гидроподъемнику посредством шарового шарнира, имеет возможность ограниченного поворота в вертикальной и полного поворота в горизонтальной плоскостях с фиксацией его положения в любом направлении относительно продольной оси рабочего органа. Повороты грейфера как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях осуществляются при помощи двух управляющих гидродомкратов, которые своими цилиндрами посредством шаровых шарниров присоединены к двум стойкам, жестко смонтированным на корпусе гидро- или пневмоподъемника. Вторыми концами (штоками) управляющие гидродомкраты соединены одинарными шарнирами с траверсой грейфера.

Предлагаемая конструктивная схема рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляющим грейфером позволит осуществлять зачерпывание горной массы на забое ствола без опрокидывания грейфера и отклонения от вертикальной оси всего рабочего оборудования. Оно должно присоединяться к различным механизмам, перемещающим его по забою ствола.

Существенными отличиями являются:

1. Рабочее оборудование стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, включающее гидроподъемник, шестилопастной грейфер, две стойки и два управляющих гидродомкрата, имеет шаровые соединения грейфера с гидроподъемником и цилиндров управляющих гидродомкратов со стойками, что обеспечивает надежность соединения, плавность и бесшумность при изменении положения грейфера.

2. Угол поворота грейфера в вертикальной плоскости зависит от угла установки управляющих гидродомкратов относительно вертикальной оси рабочего оборудования, а также от расстояний между стойками и кронштейнами для крепления штоков управляющих гидродомкратов на траверсе грейфера.

3. Возможность фиксации положения грейфера (посредством управляющих гидродомкратов) при зачерпывании обеспечивает более полное заполнение его объема, а также способствует захвату горной массы у стенок ствола.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1. Конструктивная схема рабочего органа стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером.

Фиг.2. Конструктивная схема рабочего органа стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером (вид А фиг.1).

На фиг.1 представлена конструктивная схема рабочего органа стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером. Он состоит из шестилопастного грейфера 1, гидро- или пневмоподъемника 2, стоек 3 и управляющих гидродомкратов 4. Грейфер 1 присоединен к гидро- или пневмоподъемнику 2 посредством шарового шарнира 5. Со стойками 3, жестко закрепленными на корпусе гидро(пневмо)подъемника 2, управляющие гидродомкраты 4 сопряжены посредством шаровых шарниров 6. Своими штоками управляющие домкраты 4 связаны с траверсой 7 грейфера 1 при помощи одинарных шарниров 8.

На фиг.2 представлена конструктивная схема погрузочного органа стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером (вид сбоку фиг.1). На схеме показаны крайние положения грейфера 1 при управлении им управляющими гидродомкратами 4 при нейтральном положении управляющих гидродомкратов 4. (Такая же схема представлена на фиг.1.) Исходное положение грейфера I, положение II - при выдвинутых поршнях со штоками управляющих гидродомкратов 4, положение III - при втянутых поршнях со штоками управляющих гидродомкратов 4.

Принцип работы предлагаемого рабочего оборудования следующий.

После опускания грейфера 1 на забой ствола посредством гидроподъемника 2 он при зачерпывании горной массы удерживается в положении I управляющими гидродомкратами 4. В том случае если одна или две соседние из лопастей, испытывая значительные сопротивления внедрению, затрудняют закрытие грейфера, он при помощи управляющих гидродомкратов устанавливается в положение II или III (фиг.1 и 2). Зачерпывание продолжается при новом положении грейфера 1.

При одновременной синхронной работе управляющих гидродомкратов 4 грейфер 1 поворачивается влево или вправо в зависимости от выдвижения или втягивания поршней со штоками (фиг.2 положения II или III). При одновременном синхронном (противоположном) движении управляющих гидродомкратов 4 грейфер 1 поворачивается в перпендикулярном вышеописанному перемещению направлении (положения II или III фиг.1).

При разных скоростях перемещения поршней со штоками при противоположном движении управляющих гидродомкратов поворот грейфера может осуществляться под любым углом к вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось рабочего оборудования.

Изобретение относится к горному делу, а именно к рабочим органам стволовой погрузочной машины. Технический результат - исключение отклонения грейфера от заданного положения и, для повышения производительности, возможность производить зачерпывание и погрузку горной массы у стенок ствола в последней фазе погрузки. Рабочий орган стволовой погрузочной машины включает шестилопастной грейфер, гидроподъемник, две стойки и два управляющих гидродомкрата. Шестилопастной грейфер, присоединенный к гидроподъемнику посредством шарового шарнира, имеет возможность ограниченного поворота в вертикальной и полного поворота в горизонтальной плоскостях, а также фиксации в любом положении относительно продольной оси рабочего органа при помощи управляющих гидродомкратов. Управляющие гидродомкраты присоединены к стойкам, жестко закрепленным на корпусе гидроподъемника, при помощи шаровых шарниров, а своими штоками при помощи одинарных шарниров с кронштейнами траверсы грейфера. 2 ил.

Рабочий орган стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, включающий шестилопастной грейфер, гидроподъемник, две стойки и два управляющих гидродомкрата, отличающийся тем, что грейфер, присоединенный к гидроподъемнику посредством шарового шарнира, имеет возможность ограниченного поворота в вертикальной и полного поворота в горизонтальной плоскостях, а также фиксации положения в любом направлении относительно продольной оси рабочего органа при помощи двух управляющих гидродомкратов, связанных своими верхними частями цилиндров посредством шаровых шарниров со стойками, жестко закрепленными на корпусе гидроподъемника, а в нижней части - штоками посредством одинарных шарниров с кронштейнами траверсы грейфера.