СТВОЛОВАЯ ПОГРУЗОЧНАЯ МАШИНА С РЫЧАЖНЫМ РАБОЧИМ ОБОРУДОВАНИЕМ Российский патент 2009 года по МПК E21D1/04 E02F3/39 

Изобретение относится к горному делу. Разработано для расширения области применения механизированного способа погрузки и зачистки горной массы и увеличения производительности при проведении вертикальных стволов, проходимых буровзрывным способом.

Предлагаемая двухгрейферная стволовая погрузочная машина с рычажным рабочим оборудованием и с управляемыми грейферами позволяет механизировать процессы погрузки и зачистки забоя в последней фазе при проведении вертикальных стволов в широком диапазоне диаметров.

Известна стволовая погрузочная машина с рычажным рабочим оборудованием «Погрузчик» по Н.А.Малевич. Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов. - М.: Недра, 1975, с.57-59. Машина «Погрузчик» представляет собой гидрофицированный настенный кран с грейферным исполнительным органом, подвешиваемый в стволе на канате через блок к пятитонной лебедке, расположенной на стационарном полке или на поверхности. Она состоит из грейфера, рамы, каретки с рычажной системой вождения грейфера, кабины машиниста, пневмолебедки для подъема и опускания грейфера.

Погрузочная машина «Погрузчик» используется при проведении вертикальных стволов диаметром 4,5-8,0 м и глубиной до 300 м. В процессе погрузки горной массы машина при помощи специальной рамы соединяется с опалубкой и раскрепляется распорным кольцом.

К достоинствам рассматриваемой стволовой погрузочной машины следует отнести широкий диапазон диаметров проводимых стволов и соединение гидродомкратов поворота в вертикальной плоскости стрелы и рукояти посредством рычагов, что позволяет несколько увеличить углы по сравнению с жестким шарнирным соединением.

К недостаткам относятся: малая глубина проводимых стволов (300 м) из-за наличия подвески машины к лебедке, установленной на стационарном полке; довольно сложный и длительный способ раскрепления машины в забое перед погрузкой; малые размеры по длине стрелы и рукояти, не позволяющие осуществлять непосредственный монтаж шестилопастного грейфера к нижнему концу рукояти для прямого зачерпывания горной массы; подвеска шестилопастного грейфера на канате лебедки приводит к неустойчивому его положению на забое при зачерпывании неоднородно дробленой горной массы, что приводит к снижению производительности; отсутствие возможности механизированной зачистки забоя в последней фазе погрузки.

Наиболее близким по конструктивному устройству являются стволовые погрузочные машины Блейера и «Виктор», известные по Н.А.Малевич. «Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов». - М.: Недра, 1975, с.73, 74.

Вышеназванные машины по конструктивному устройству аналогичны. Они состоят из консольной стрелы с круговым вождением шестилопастного грейфера, который на канате через блок на конце стрелы подвешен к лебедке, и кабины машиниста.

Основным достоинством стволовой погрузочной машины конструкции Блейера является то, что рама грейфера выполнена в виде опускающейся стрелы, подвешенной шарнирно к поворотной турели машины. Такое конструктивное исполнение позволяет совмещать подъем и опускание грейфера и стрелы.

К недостаткам рассматриваемых машин относится следующее: подвеска грейфера на канате, приводящая к неустойчивому положению его на забое в процессе зачерпывания неоднородно дробленой горной массы; жесткие размеры длины стрелы, ограничивающие область применения машин по диаметру проводимых вертикальных стволов; недостаточная производительность при проходке стволов большого диаметра из-за наличия одного грейфера.

На основании вышеизложенного имеется необходимость в разработке конструктивной схемы стволовой погрузочной машины с рычажным рабочим оборудованием с управляемым грейфером, позволяющей осуществлять выгрузку и зачистку забоя в последней фазе погрузки с одной установки на всю глубину слоя разрушенной горной массы с высокой производительностью при проходке стволов различных диаметров, проводимых буровзрывным способом.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции стволовой погрузочной машины с рычажным рабочим оборудованием с управляемым шестилопастным грейфером, позволяющей осуществлять выгрузку и зачистку забоя в последней фазе погрузки на всю глубину слоя разрушенной горной массы с высокой производительностью при проходке вертикальных стволов в широком диапазоне диаметров.

Согласно изобретению, поставленные задачи достигаются тем, что стволовая погрузочная машина с рычажным рабочим оборудованием, включающая неподвижную ось, закрепленную в центральной опоре проходческого полка, смонтированные на оси два редуктора с гидроприводом, две монтажные плиты, две поворотные удлиненные стрелы, шарнирно закрепленные на монтажных плитах, жестко смонтированных на редукторах; две поворотные удлиненные рукояти, шарнирно связанные с поворотными стрелами; две кабины машинистов, два шестилопастных грейфера, гидродомкраты поворотов в вертикальной плоскости стрел и рукоятей, четыре гидродомкрата шестилопастных грейферов, гидродомкраты раздвижки стрел и рукоятей и четыре гидродомкрата шарнирных кронштейнов, отличающаяся тем, что редукторы с гидроприводами смонтированы с возможностью полного поворота вокруг неподвижной оси, а удлиненные стрелы и рукояти выполнены телескопически раздвижными посредством своих гидродомкратов раздвижки, размещенных внутри телескопически выдвижных частей, и углы их поворотов увеличены за счет применения передвижных шарнирных кронштейнов, смонтированных на верхних гранях основных частей удлиненных телескопически раздвижных стрел и перемещающихся посредством своих гидродомкратов, смонтированных внутри основных частей удлиненных телескопически раздвижных стрел.

Каждый из двух шестилопастных грейферов, присоединенных посредством шаровых шарниров к нижним концам телескопически выдвижных частей удлиненных телескопически раздвижных рукоятей, осуществляет повороты в горизонтальной и вертикальной плоскостях с фиксацией его положения посредством двух управляющих гидродомкратов.

Монтажные плиты, на которых смонтировано рычажное рабочее оборудование, жестко присоединены к корпусам поворотных редукторов.

Смазка передаточных механизмов поворотных редукторов осуществляется принудительно от насосов, смонтированных в нижних частях корпусов редукторов, а питание гидродвигателей и гидродомкратов производится от насосных станций, размещенных в нижних частях кабин машинистов.

Существенными отличиями являются:

1. Стволовая погрузочная машина с рычажным рабочим оборудованием, включающая неподвижную ось, закрепленную в центральной опоре проходческого полка; смонтированные на оси два редуктора с гидроприводами; две монтажные плиты; две поворотные стрелы с шарнирным закреплением на монтажных плитах; две поворотные рукояти, связанные шарнирно с поворотными стрелами; две кабины машинистов, смонтированных на монтажных плитах; два шестилопастных грейфера; гидродомкраты для поворотов стрел и рукоятей; четыре гидродомкрата шестилопастных грейферов; гидродомкраты раздвижки стрел и рукоятей и четыре гидродомкрата шарнирных кронштейнов, имеет редукторы с жестко закрепленными к ним монтажными плитами с возможностью полного поворота вокруг неподвижной оси совместно с рычажным рабочим оборудованием.

2. Удлиненные поворотные стрелы и рукояти выполнены телескопически раздвижными. Раздвижка осуществляется при помощи гидродомкратов, размещенных внутри телескопически выдвижных частей стрел и рукоятей.

3. Управление шестилопастными грейферами осуществляется попарно смонтированными и расположенными под углом взаимно друг к другу и к продольной оси телескопически раздвижной рукояти гидродомкратами.

4. Углы поворотов удлиненных телескопически раздвижных стрел и рукоятей увеличены за счет применения передвижных шарнирных кронштейнов, смонтированных в пазах верхних граней основных частей удлиненных телескопически раздвижных стрел. Перемещение шарнирных кронштейнов осуществляется при помощи четырех гидродомкратов передвижки.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1. Общая конструктивная схема стволовой погрузочной машины с рычажным рабочим оборудованием.

Фиг.2. Кинематическая схема поворотных редукторов с гидроприводом стволовой погрузочной машины с рычажным рабочим оборудованием.

На фиг.1 представлена общая конструктивная схема стволовой погрузочной машины с рычажным рабочим оборудованием. Она состоит из неподвижной оси 1, жестко закрепленной в центральной опоре 2 проходческого полка 3. На неподвижной оси 1 смонтированы шарнирно поворотные редукторы 4 и 5 с приводами от гидроэлектродвигателей 6 и 7. К монтажным плитам 8 и 9, жестко смонтированным к редукторам 4 и 5, шарнирно присоединены удлиненные телескопически раздвижные стрелы 10 и 11. С последними шарнирно связаны удлиненные телескопически раздвижные рукояти 12 и 13. К нижним концам телескопически выдвижных частей 14 и 15 рукоятей 12 и 13 при помощи шаровых шарниров 16 и 17 присоединены шестилопастные грейферы 18 и 19.

Поворот удлиненных телескопически раздвижных стрел 10 и 11 в вертикальной плоскости осуществляется при помощи гидродомкратов 20 и 21, которые своими нижними концами присоединены к основным частям телескопически раздвижных стрел 10 и 11 посредством передвижных шарнирных кронштейнов 22 и 23. Передвижные шарнирные кронштейны перемещаются в продольных пазах верхних граней основных частей телескопически раздвижных стрел 10 и 11 посредством своих гидродомкратов.

Поворот удлиненных телескопически раздвижных рукоятей 12 и 13 осуществляется посредством гидродомкратов 24 и 25, которые своими нижними концами соединены с передвижными шарнирными кронштейнами 26 и 27, имеющими свои гидродомкраты для перемещения.

Управление шестилопастными грейферами 18 и 19 осуществляется при помощи спаренных гидродомкратов 28 и 29, которые связаны с телескопически выдвижными частями 14 и 15 удлиненных рукоятей 12 и 13 посредством стоек и шаровых шарниров 30 и 31. Нижними концами гидродомкраты 28 и 29 соединены одинарными шарнирами с траверсами 32 и 33 шестилопастных грейферов 18 и 19.

Кабины машинистов 34 и 35 жестко смонтированы на монтажных плитах 8 и 9 поворотных редукторов 4 и 5.

На фиг.2 представлены кинематические схемы поворотных редукторов 4 и 5. Поворотные редукторы своими корпусами связаны с неподвижной осью 1 с возможностью полного поворота вокруг нее. Привод поворотных редукторов осуществляется от гидроэлектродвигателей 6 и 7. Кинематическая схема отдельно взятого поворотного редуктора осуществляется по цепи D-Z₁-Z₂-Z₃-Z₄. Шестерня Z₁ жестко закреплена на валу I, шестерни Z₂ и Z₃ - на валу II, а шестерня Z₄ жестко закреплена на неподвижной оси 1. В нижней части корпуса каждого редуктора смонтирован шестеренчатый или кулачково-диафрагменный насос Н, жестко связанный с валом II и служащий для принудительной смазки зубчатых передач поворотного редуктора в процессе осуществления поворотов.

На монтажных плитах 8 и 9 к шарнирным кронштейнам 36 и 37 закрепляются удлиненные телескопически раздвижные стрелы 10 и 11, а на кронштейнах 38 и 39 гидродомкраты 20 и 21 поворотов удлиненных телескопически раздвижных стрел 10 и 11.

Принцип работы стволовой погрузочной машины с рычажным рабочим оборудованием.

При проведении вертикальных стволов с минимально допустимым диаметром захват и погрузка горной массы в начальной фазе осуществляется при верхнем крайнем положении стрел. При этом стрелы находятся в сдвинутом положении, а опускание грейферов на забой, захват горной массы и подъем их на высоту проходческой бадьи производится за счет телескопической раздвижки рукоятей. В процессе дальнейшей погрузки включаются в работу гидродомкраты поворотов стрел.

При проведении стволов с максимально допустимым диаметром в процессе погрузки горной массы в средней и последней фазах осуществляются последовательные выдвижения телескопически выдвижных частей удлиненных стрел.

Изобретение относится к горному делу, а именно к стволовым погрузочным машинам с рычажным рабочим оборудованием. Технический результат - расширение области применения механизированного способа погрузки и зачистки горной массы в последней фазе, а также для увеличения производительности при проведении вертикальных стволов буровзрывным способом. Стволовая погрузочная машина с рычажным рабочим оборудованием включает неподвижную ось, жестко закрепленную в центральной опоре проходческого полка. Смонтированные на оси два редуктора с гидроприводами, две монтажные плиты, две поворотные удлиненные стрелы, шарнирно закрепленные на монтажных плитах, две поворотные удлиненные рукояти, шарнирно смонтированные на стрелах, две кабины машинистов, два шестилопастных грейфера, гидродомкраты поворотов стрелы и рукояти в вертикальной плоскости, четыре гидродомкрата шестилопастных грейферов, гидродомкраты раздвижки поворотных стрел и рукоятей и четыре гидродомкрата шарнирных кронштейнов. Редукторы с гидроприводами смонтированы с возможностью полного поворота вокруг неподвижной оси, а удлиненные стрелы и рукояти выполнены телескопически раздвижными посредством своих гидродомкратов раздвижки, размещенных внутри телескопически выдвижных частей, и углы их поворотов увеличены за счет применения передвижных шарнирных кронштейнов, смонтированных на верхних гранях основных частей удлиненных телескопически раздвижных стрел и перемещающихся посредством своих гидродомкратов, смонтированных внутри основных частей стрел. При этом каждый шестилопастной грейфер, смонтированный на нижнем конце телескопически выдвижной части рукояти посредством шарового шарнира, имеет возможность поворотов в горизонтальной и вертикальной плоскостях и фиксации его положения при помощи двух управляющих гидродомкратов. Кабины машинистов жестко связаны с монтажными плитами, которые смонтированы на корпусах поворотных редукторов. 2 ил.

Стволовая погрузочная машина с рычажным рабочим оборудованием, включающая неподвижную ось, жестко закрепленную в центральной опоре проходческого полка, смонтированные на оси два редуктора с гидроприводами, две монтажные плиты, две поворотные удлиненные стрелы, шарнирно закрепленные на монтажных плитах, две поворотные удлиненные рукояти, шарнирно смонтированные на стрелах, две кабины машинистов, два шестилопастных грейфера, гидродомкраты поворотов стрелы и рукояти в вертикальной плоскости, четыре гидродомкрата шестилопастных грейферов, гидродомкраты раздвижки поворотных стрел и рукоятей и четыре гидродомкрата шарнирных кронштейнов, отличающаяся тем, что редукторы с гидроприводами смонтированы с возможностью полного поворота вокруг неподвижной оси, а удлиненные стрелы и рукояти выполнены телескопически раздвижными посредством своих гидродомкратов раздвижки, размещенных внутри телескопически выдвижных частей, и углы их поворотов увеличены за счет применения передвижных шарнирных кронштейнов, смонтированных на верхних гранях основных частей удлиненных телескопически раздвижных стрел и перемещающихся посредством своих гидродомкратов, смонтированных внутри основных частей стрел, при этом каждый шестилопастной грейфер, смонтированный на нижнем конце телескопически выдвижной части рукояти посредством шарового шарнира, имеет возможность поворотов в горизонтальной и вертикальной плоскостях и фиксации его положения при помощи двух управляющих гидродомкратов, а кабины машинистов жестко связаны с монтажными плитами, которые смонтированы на корпусах поворотных редукторов.