РЫЧАЖНОЕ РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТВОЛОВОЙ ПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ С УПРАВЛЯЕМЫМ ГРЕЙФЕРОМ Российский патент 2009 года по МПК E21D1/04 E02F3/39 

Изобретение относится к горному делу и разработано для механизированной погрузки горной массы в стволовые транспортные средства и увеличения производительности при проведении вертикальных стволов, проходимых буровзрывным способом.

Предлагаемое рычажное оборудование стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером позволяет механизировать процессы погрузки и зачистки горной массы с погрузкой в транспортные средства на всю величину (глубину) заходки за один проходческий цикл.

Известно рычажное рабочее оборудование буропогрузочной машины КС-12 по Н.А.Малевич. Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов: М.: Недра, 1975, с.75-79.

Рычажное рабочее оборудование буропогрузочной машины КС-12 состоит из стойки, стрелы, смонтированной на стойке посредством одинарного шарнира, поворотной рукояти, гидродомкратов для поворотов в вертикальной плоскости стрелы и рукояти, пневматической лебедки, размещенной на верхнем конце рукояти и шестилопастного грейфера, подвешенного на канате к пневматической лебедке.

К достоинствам рассматриваемого рабочего оборудования относится способ соединения гидродомкрата поворота рукояти посредством рычагов, что позволяет несколько увеличить угол ее поворота в вертикальной плоскости относительно стрелы.

К недостаткам относятся отсутствие возможности поворота рабочего оборудования в горизонтальной плоскости (при погрузке горной массы по площади забоя ствола необходимо перемещение всей машины по круговому монорельсу); из-за малых размеров длины стрелы и рукояти невозможно монтировать погрузочный грейфер непосредственно на нижнем конце рукояти и осуществлять прямой захват горной массы и погрузку ее в транспортное средство; неустойчивое положение грейфера на забое в процессе захвата горной массы из-за его подвески на канате.

Наиболее близким по конструктивному устройству является рычажное рабочее оборудование стволовой погрузочной машины «Погрузчик», известной по Н.А.Малевич. - Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов. - М.: Недра, 1975, с.57-59.

Рычажное рабочее оборудование погрузочной машины «Погрузчик» состоит из поворотной мачты с реечным механизмом с гидроприводом ее поворота, шарнирно смонтированной на мачте стрелы, связанной с ней шарнирно поворотной рукояти, пневматической лебедки, закрепленной на верхнем конце рукояти, подвешенного на канате к пневматической лебедке шестилопастного грейфера и гидродомкратов для поворотов стрелы и рукояти в вертикальной плоскости.

Достоинством рассматриваемого рабочего оборудования является то, что гидродомкраты поворотов стрелы и рукояти присоединены к ним не жестко, а при помощи рычагов, что позволяет несколько увеличить углы их поворота.

К недостаткам относятся малые размеры длины стрелы и рукояти, не позволяющие шарнирно закрепить на нижнем конце рукояти шестилопастный грейфер для прямого захвата и погрузки горной массы непосредственно в транспортные средства; сравнительно малый угол поворота стрелы, не позволяющий получить большую величину амплитуды перемещения ее конца для обеспечения погрузки на полную (или значительную) глубину слоя горной массы; подвеска шестилопастного грейфера на канате приводит к неустойчивому его положению на забое при зачерпывании неоднородно дробленой горной массы и отсутствию возможности зачистки забоя в последней фазе погрузки.

На основании вышеизложенного имеется необходимость в разработке конструктивной схемы рычажного рабочего оборудования стволовой погрузочной машины, имеющего возможность осуществления больших углов поворота удлиненных стрелы и рукояти с большими амплитудами перемещения их удаленных от шарниров концов и обеспечивающего выгрузку и зачистку горной массы с погрузкой в транспортные средства на всю глубину заходки ствола за один цикл.

Задачей настоящего изобретения является разработка более совершенной конструкции рычажного рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, смонтированным на нижнем конце удлиненной телескопически раздвижной рукояти. При этом углы поворотов и соответственные амплитуды перемещения удлиненных стрелы и рукояти должны быть увеличены по сравнению с существующими рычажными рабочими оборудованиями для увеличения площади обслуживания и глубины слоя погрузки на величину заходки ствола за один цикл с одной установки погрузочной машины.

Согласно изобретению поставленные задачи достигаются тем, что рычажное рабочее оборудование стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, включающее монтажную плиту со смонтированными на ней поворотной мачтой, реечным гидродомкратным механизмом ее поворота, шарнирно смонтированную на поворотной мачте стрелу, связанную с ней шарнирно рукоять, управляемый шестилопастный грейфер, присоединенный посредством шарового шарнира к нижнему концу рукояти, гидродомкраты для поворотов в вертикальной плоскости стрелы и рукояти, отличается тем, что оно снабжено двумя управляющими шестилопастным грейфером гидродомкратами, двумя гидродомкратами передвижных шарнирных кронштейнов, смонтированных на верхней внутренней поверхности стрелы и гидродомкратом раздвижки рукояти. При этом сама рукоять выполнена телескопически раздвижной и состоит из основной и телескопически выдвижной частей, выполненных в виде прямоугольных призм со взаимно параллельными гранями или в виде трубчатых конструкций, входящих одна в другую. Между собой основная и телескопически выдвижная части связаны гидродомкратом телескопической раздвижки, который размещен внутри телескопически выдвижной части с возможностью максимальной раздвижки основной и телескопически выдвижной частей рукояти. Гидродомкрат телескопической раздвижки рукояти одинарными шарнирами присоединен одним концом к верхней внутренней поверхности основной, а другим - к внутренней нижней поверхности телескопически выдвижной части рукояти. Гидродомкрат управления положением стрелы связан с монтажной плитой посредством шарового шарнира, установленного в соответствующем гнезде.

Существенные отличия

1. Рычажное рабочее оборудование стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, включающее монтажную плиту со смонтированными на ней поворотной мачтой, реечным гидродомкратным механизмом ее поворота и гнездом под шаровой шарнир гидродомкрата вертикального поворота стрелы, смонтированной шарнирно на поворотной мачте, связанную с ней шарнирно рукоять, смонтированный посредством шарового шарнира на нижнем конце рукояти управляемый шестилопастный грейфер, гидродомкраты для поворотов в вертикальной плоскости стрелы и рукояти, два управляющих гидродомкрата шестилопастным грейфером, два гидродомкрата шарнирных передвижных кронштейнов и гидродомкрат раздвижки рукояти, имеет удлиненную телескопически раздвижную рукоять, позволяющую совместно с удлиненной стрелой (имеющей большую амплитуду перемещения в вертикальной плоскости) осуществлять выгрузку горной массы и погрузку ее в транспортные средства на всю высоту слоя, разрушенного взрывной отбойкой горного массива.

2. Рычажное рабочее оборудование имеет телескопически раздвижную рукоять, состоящую из основной и телескопически выдвижной частей, выполненных в виде прямоугольных призм со взаимно параллельными гранями и входящих одна в другую. Между собой обе части рукояти связаны гидродомкратом телескопической раздвижки. Гидродомкрат телескопической раздвижки размещен внутри телескопически выдвижной части и обеспечивает максимальную величину раздвижки, при этом он одинарными шарнирами присоединен одним концом к верхней внутренней поверхности основной, а другим - к внутренней нижней поверхности телескопически выдвижной части рукояти. Две стойки под шаровые шарниры управляющих гидродомкратов шестилопастным грейфером жестко присоединены к нижнему концу телескопически выдвижной части. Управляющие гидродомкраты осуществляют повороты шестилопастного грейфера в вертикальной и горизонтальной плоскостях и фиксации его положения.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1. Общая конструктивная схема рычажного рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером.

Фиг.2. Поперечное сечение удлиненной стрелы рабочего оборудования.

Фиг.3. Поперечное сечение удлиненной телескопически раздвижной рукояти рабочего оборудования.

Фиг.4. Гидрокинематическая схема рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером.

На фиг.1 представлена общая конструктивная схема рычажного рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером. Оно состоит из монтажной плиты 1 со смонтированными на ней поворотной мачтой 2, реечным гидродомкратным механизмом 3 поворота мачты 2 и гнездом 4 под шаровой шарнир. К поворотной мачте 2 шарнирно присоединена стрела 5, к которой шарнирно прикреплена телескопически раздвижная рукоять 6. Рукоять 6 состоит из основной 7 и телескопически выдвижной 8 частей. К нижнему концу телескопически выдвижной части 8 рукояти посредством шарового шарнира 9 присоединен управляемый шестилопастный грейфер 10. Поворот стрелы 5 в вертикальной плоскости осуществляется гидродомкратом 11, который верхней частью присоединен шаровым шарниром 12 к гнезду 4 монтажной плиты 1, а нижним - к подвижному шарнирному кронштейну 13.

Поворот телескопически раздвижной рукояти 6 производится при помощи гидродомкрата 14, который одинарным шарниром присоединен к верхней части удлиненной телескопически раздвижной рукояти 6, а другим концом - к подвижному шарнирному кронштейну 15.

Управление шестилопастным грейфером 10 осуществляется при помощи двух управляющих гидродомкратов 16, присоединенных к телескопически выдвижной части 8 рукояти 6 и разнесенных под пространственными углами относительно продольной оси рукояти 6 друг к другу. При этом управляющие гидродомкраты 16 посредством шаровых шарниров 17 соединены со стойками 18, жестко смонтированными на нижнем конце телескопически выдвижной части 8 рукояти 6. Управляющие гидродомкраты 16 своими нижними концами посредством одинарных шарниров присоединены к траверсе 19 шестилопастного грейфера 10.

На фиг.2 представлено сечение А-А удлиненной стрелы 5 (фиг.1). Передвижные шарнирные кронштейны 13 и 15 перемещаются в продольных пазах 20, выполненных на верхней грани стрелы 5, по направляющим фигурным брусьям 21. Перемещение шарнирного кронштейна 13 вдоль паза 20 удлиненной стрелы 5 осуществляется при помощи гидродомкрата 22.

На фиг.3 представлено сечение В-В телескопически раздвижной рукояти 6 (фиг.1). Основная 7 и телескопически выдвижная 8 части рукояти 6 выполнены в виде прямоугольных призм со взаимно параллельными гранями и входящими одна в другую. Телескопическая раздвижка рукояти 6 выполняется при помощи гидродомкрата 23, размещенного внутри телескопически выдвижной части 8 рукояти.

На фиг.4 представлена гидрокинематическая схема рычажного рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером. Раздвижка телескопически раздвижной рукояти 6, состоящей из основной 7 и телескопически выдвижной 8 частей, осуществляется при помощи гидродомкрата 23, который одинарными шарнирами 24 и 25 присоединен к внутренней верхней поверхности основной части 7 и внутренней нижней поверхности телескопически выдвижной части 8 рукояти.

Перемещение шарнирных кронштейнов 13 и 15 (для гидродомкратов поворота стрелы 5 и телескопически раздвижной рукояти 6 соответственно 11 и 14) осуществляется при помощи гидродомкратов 22 и 26 в направляющих пазах 20, расположенных в верхней части стрелы 5.

Принцип работы рычажного рабочего оборудования стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером.

Перед началом погрузки стволовая погрузочная машина с рычажным рабочим оборудованием, находящимся в крайнем верхнем положении, располагается (раскрепляется) в точке из расчета расстояния от управляемого грейфера до забоя горной массы не менее высоты транспортного средства. За счет телескопической раздвижки рукояти 6 осуществляется опускание на забой грейфера 10, производится захват горной массы, затем с одновременным поднятием грейфера поворот рычажного рабочего оборудования к месту разгрузки (проходческой бадьи).

При дальнейшей погрузке горной массы (с удалением забоя от стволовой погрузочной машины) производится опускание стрелы с рукоятью и грейфером. За счет большой амплитуды колебания стрелы и телескопической раздвижки рукояти создается возможность погрузки горной массы на всю глубину заходки за один цикл с зачисткой забоя в последней фазе погрузки.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к проходке шахтных стволов с помощью грейферов. Технический результат - усовершенствование конструкции рычажного рабочего оборудования. Рычажное рабочее оборудование стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером включает монтажную плиту 1 со смонтированными на ней поворотной мачтой 2, реечным гидродомкратным механизмом 3 ее поворота и гнездом 4 под шаровой шарнир, смонтированную шарнирно на поворотной мачте стрелу 5, связанную с ней шарнирно рукоять 6, управляемый шестилопастный грейфер 10, присоединенный посредством шарового шарнира 9 к нижнему концу рукояти 6, гидродомкраты 11 и 14 для поворота в вертикальной плоскости стрелы 5 и рукояти 7. При этом гидродомкрат 11 поворота стрелы 5 верхней частью присоединен шаровым шарниром 12 к гнезду 4 монтажной плиты 1, а нижним - к подвижному шарнирному кронштейну 13, а гидродомкрат 14 поворота рукояти 6 одинарным шарниром присоединен к верхней части удлиненной телескопически раздвижной рукояти 6, а другим концом - к подвижному шарнирному кронштейну 15. Рычажное рабочее оборудование снабжено двумя управляющими шестилопастным грейфером гидродомкратами 16, двумя гидродомкратами передвижных шарнирных кронштейнов и гидродомкратом раздвижки рукояти. При этом управляющие гидродомкраты 16 посредством шаровых шарниров 17 соединены со стойками 18, а своими нижними концами посредством одинарных шарниров присоединены к траверсе 19 шестилопастного грейфера 10. При этом рукоять выполнена телескопически раздвижной и состоит из основной 7 и телескопически 8 выдвижной частей, выполненных в виде прямоугольных призм со взаимно параллельными гранями и входящих одна в другую, а между собой они связаны гидродомкратом телескопической раздвижки, размещенным внутри телескопически выдвижной части с возможностью максимальной раздвижки основной и телескопически выдвижной частей. При этом гидродомкрат телескопической раздвижки рукояти одинарными шарнирами присоединен одним концом к верхней внутренней поверхности основной, а другим - к внутренней нижней поверхности телескопически выдвижной частей рукояти. Гидродомкрат управления положением стрелы связан с монтажной плитой посредством шарового шарнира, установленного в соответствующем гнезде на монтажной плите. 4 ил.

Рычажное рабочее оборудование стволовой погрузочной машины с управляемым грейфером, включающее монтажную плиту со смонтированными на ней поворотной мачтой, реечным гидродомкратным механизмом ее поворота, смонтированную шарнирно на поворотной мачте стрелу, связанную с ней шарнирно рукоять, управляемый шестилопастной грейфер, присоединенный посредством шарового шарнира к нижнему концу рукояти, гидродомкраты для поворота в вертикальной плоскости стрелы и рукояти, отличающееся тем, что оно снабжено двумя управляющими шестилопастным грейфером гидродомкратами, двумя гидродомкратами передвижных шарнирных кронштейнов и гидродомкратом раздвижки рукояти, при этом рукоять выполнена телескопически раздвижной и состоит из основной и телескопически выдвижной частей, выполненных в виде прямоугольных призм со взаимно параллельными гранями и входящих одна в другую, а между собой они связаны гидродомкратом телескопической раздвижки, размещенным внутри телескопически выдвижной части с возможностью максимальной раздвижки основной и телескопически выдвижной частей, при этом гидродомкрат телескопической раздвижки рукояти одинарными шарнирами присоединен одним концом к верхней внутренней поверхности основной, а другим - к внутренней нижней поверхности телескопически выдвижной частей рукояти, при этом гидродомкрат управления положением стрелы связан с монтажной плитой посредством шарового шарнира, установленного в соответствующем гнезде на монтажной плите.