ДОБЫЧНОЙ СТРУГ Российский патент 2010 года по МПК E21C27/32 

Изобретение касается добычного струга, в частности, для добычи угля с направляемой на передвижном конвейере основной частью струга, которая для каждого направления движения струга имеет на наклонной опорной поверхности откидной болт для поворотного опирания резцедержателя, и с двумя резцедержателями, которые установлены на откидном болте с возможностью поворота за счет поворотного подшипника и имеют нижнюю часть, которой резцедержатель соответственно направляется на поворотной поверхности, образованной под опорной поверхностью на основном теле струга и ориентированной концентрично вокруг поворотной оси соответствующего откидного болта.

Подобный добычной струг в виде отрывного струга известен из DE 20118259 U1. На основе вызванного наклонными опорными поверхностями для резцедержателей изменения направления поворота, а также поддерживания резцедержателей на основной части могли уменьшаться по сравнению с уровнем техники силы, которые передаются в толкающую штангу, посредством которой подвижно соединены оба резцедержателя относительно своего поворотного движения. Одновременно направление сил лучше ориентировалось на упоры толкающей штанги, так что не могло больше появляться заклинивание толкающей штанги. Кроме того, посредством согласования наклонной опорной поверхности и ориентирования резцедержателя с большим интервалом от поворотной оси достигают значительного плоскостного подпирания резцедержателя. В подобном добычном струге замена резцедержателя на месте использования, например в подземной лаве, тем не менее, является значительно затратной по времени и часто проблематичной из-за незначительной толщины пласта.

Задачей изобретения является создание добычного струга, в котором относительно простыми средствами, даже при незначительной толщине пласта, возможен монтаж резцедержателей на основной части струга и, соответственно, демонтаж резцедержателей.

Эта, а также другие задачи решаются согласно изобретению посредством того, что поворотный подшипник резцедержателя выполнен в виде открытого по кромке приемного элемента, посредством которого резцедержатель может в определенном монтажном поворотном положении резцедержателя надвигаться параллельно опорной поверхности на откидной болт. В соответствующем изобретению добычном струге больше не применяются, как до сих пор обычно принято в уровне техники, поворотные подшипники, которые выполнены в виде закрытых углублений на обратной стороне резцедержателя и требуют опускания резцедержателя, после того как откидной болт и поворотный подшипник были соосно установлены друг на друге, а согласно изобретению предусмотрены поворотные подшипники, выполненные в виде открытых по кромке приемных элементов, которые ввиду своего раскрытия по кромке позволяют надвигание резцедержателя в определенном монтажном поворотном положении параллельно опорной поверхности и вместе с тем перпендикулярно к поворотной оси откидного болта на него. При этом движении надвигание имеет особенное преимущество за счет того, что резцедержатель уже подпирается на опорной поверхности. При монтаже, следовательно, общий вес резцедержателя не должен подвешиваться посредством соответствующего подъемного устройства или т.п. по схеме монтажа. Кроме того, контакт между резцедержателем и опорной поверхностью при монтаже уже способствует определенному предварительному центрированию и выравниванию между поворотным подшипником и откидным болтом, так что монтаж/демонтаж может проводиться без проблем.

В предпочтительном согласно изобретению выполнении приемный элемент имеет U-образную, преимущественно открытую к верхней стороне резцедержателя стенку. Особенно предпочтительно, если откидной болт имеет ориентированный перпендикулярно поворотной оси краевой выступ, который в монтажном состоянии резцедержателя и основной части струга входит в пазовую канавку в стенке приемного элемента. Посредством взаимодействия краевого выступа и пазовой канавки достигают в монтажном состоянии того, что резцедержатели и основная часть зафиксированы с геометрическим замыканием относительно друг друга в направлении поворотной оси и одновременно, тем не менее, могут поворачиваться относительно друг друга. Для этого может быть уже достаточно, если краевой выступ выступает на конце откидного болта только частично по периметру откидного болта. Для монтажа и надежного направления резцедержателя из монтажного поворотного положения в рабочее положение резцедержателя далее предпочтительно, если пазовая канавка в стенке проходит, обегая вплоть до отверстия приемного элемента, который образует поворотный подшипник.

Откидной болт может быть приварен или привинчен к основной части струга. Однако в предпочтительном выполнении основная часть струга состоит литой детали с отлитым за одно целое откидным болтом.

Чтобы несмотря на поворотный подшипник, выполненный в виде открытого приемного элемента, удерживать резцедержатель в его направленном поворотном положении на основной части струга и поддерживать весь вес в случае, в частности, предпочтительного варианта осуществления, включающая в себя приемный элемент верхняя часть каждого резцедержателя на своей нижней стороне снабжена концентрично ориентированной относительно поворотной оси поддерживающей поверхностью, которая прилегает к концентрично ориентированному относительно поворотной оси направляющему участку на основной части и там поддерживается, направляясь с возможностью поворота. Поддерживающая поверхность и направляющий участок могут взаимодействовать при этом преимущественно только в области поворота, в которой резцедержатель находится относительно основной части во всех нормальных рабочих положениях. Одновременно это делает возможным, чтобы резцедержатель мог надвигаться открытым приемным элементом по существу снизу на соответствующий откидной болт. Для поворота (отклонения) в монтажное поворотное положение тогда требуется только дальнейший поворот резцедержателя на несколько градусов, например от 5 до 30°, наружу из области рабочих положений поворота резцедержателя.

Далее, предпочтительно нижняя часть на направленной на поворотной поверхности перекрывающей стороне снабжена выступающим ребром, которое входит в подогнанный паз на поворотной поверхности. Эту конструкцию также можно легко монтировать, в частности, тогда, когда резцедержатель может надвигаться открытым приемным элементом по существу снизу на откидной болт, так как только тогда охватывающее снизу поворотную поверхность ребро на нижней части может вдвигаться в паз на поворотной поверхности. Согласование паза и ребра способствует в нормальном рабочем режиме дальнейшему улучшению направления резцедержателя на основной части струга, так как резцедержатель направляется (ориентируется) на основной части струга на разных интервалах к откидному болту. Для оптимального направления поворотная поверхность и перекрывающая сторона, а также дно паза и верхняя сторона ребра предпочтительно выполнены изогнутыми вокруг поворотной оси, соответственно, в форме дуги окружности.

Чтобы препятствовать тому, чтобы в нормальном режиме эксплуатации резцедержатель поворачивался в монтажное поворотное положение, в котором его можно было бы демонтировать из основной части струга, в нижней части, в частности, в предпочтительном варианте осуществления может закрепляться или, соответственно, закреплен предохранительный штифт, который с зазором для поворота резцедержателя входит в выемку в поворотной поверхности на основной части струга, причем демонтаж резцедержателя возможен исключительно при демонтированном предохранительном штифте. Демонтаж резцедержателя тогда предполагает, что предохранительный штифт удален, поскольку резцедержатель может только в этом случае поворачиваться в монтажное поворотное положение.

В соответствующем изобретению добычном струге зависимое от направления проходки движение поворота резцедержателей взаимосвязано посредством толкающей штанги, которая прилегает преимущественно своими концами к боковым концам нижней части резцедержателей. Также это ведет вместе с вышеописанными мероприятиями к удобному направлению резцедержателя на основной части струга. Как известно для добычных стругов, максимальное движение поворота каждого резцедержателя может быть регулируемо ограничено контрупором (упорной головкой), регулируемым с помощью шарнирно установленного на основной части управляющего вала. С помощью контрупора можно одновременно препятствовать тому, чтобы предохранительный штифт в нормальном режиме работы добычного струга упирался в ограничители соответствующей выемки в основной части струга.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления для изобретения имеет самостоятельное значение то, что на резцедержателе размещено несколько гнезд для разъемного закрепления резцов, причем гнездо(а) резца в нижней части для закрепления почвенных резцов и гнездо(а) резца на верхней стороне резцедержателя для закрепления верхних резцов выполнены таким образом, что на нижней части и, соответственно, на диагонально противоположном конце верхней части другого резцедержателя могут вставляться и фиксироваться идентично выполненные почвенные и верхние резцы. Использование почвенных резцов также в качестве режущих кромок верхних резцов делает возможными отчетливо лучшие и более чистые поверхности резания в кровле и в подошве пласта, так как по существу равные по величине силы воспринимаются в осуществляющих добычу резцедержателях в кровле и в подошве пластов. Кроме того, должна предусматриваться только одна система резцов для почвенных и верхних резцов.

Согласно следующему варианту осуществления изобретения, имеющему также самостоятельное значение для изобретения, на задней стороне основной части струга закреплены направляющие пластины, образующие взаимозаменяемые и изнашивающиеся части, с помощью которых добычной струг направляется на конвейере в режиме эксплуатации. Направляющие пластины могут быть закреплены, в частности, посредством болтового и штекерного (вставочного) соединения на основной части струга. Для этого направляющие пластины могут быть снабжены предпочтительно двумя расположенными по обе стороны от отверстия под болт вставными болтами.

Дальнейшие преимущества и варианты осуществления соответствующего изобретению добычного струга следуют из дальнейшего описания схематически показанного на чертежах примера осуществления. Чертежи показывают:

фиг.1 - соответствующий изобретению добычной струг на виде сверху;

фиг.2 - добычной струг из фиг.1 на виде сбоку;

фиг.3 - детальный вид резцедержателя, частично в разрезе;

фиг.4 - вид разреза вдоль IV-IV на фиг.2;

фиг.5 - фрагмент нижней части резцедержателя, частично в разрезе;

фиг.6 - вид разреза вдоль VI-VI на фиг.3, и

фиг.7 - вид разреза вдоль VII-VII на фиг.1.

Обозначенный на чертежах в целом позицией 1 добычной струг представлен выполненным в виде отрывного струга и содержит выполненную в виде литой детали основную часть 2 струга, на которой жестко закреплена средняя часть 3 составной подконвейерной плиты струга. Расположенная со стороны выработанного пространства задняя сторона 4 основной части 2 струга выполнена таким образом, что струг 1 со своей основной частью 2 может, опираясь, направляться на расположенной со стороны очистного забоя направляющей продольной стенке не представленного далее конвейера. Одновременно добычной струг своей подконвейерной плитой 3 подхватывает снизу обе ветви конвейера, а направляющий блок 5 на расположенном со стороны выработанного пространства конце подконвейерной плиты 3 струга входит в направляющий канал для тяговой цепи струга для перемещения струга 1. Чтобы с помощью добычного струга 1 осуществлять выемку угля в подземной лаве, на основной части 2 струга для каждого направления движения добычного струга 1 закреплен с возможностью поворота резцедержатель 10, причем оба резцедержателя 10 выполнены зеркально симметрично друг другу и, соответственно, оснащены несколькими резцами 6, распределенными по высоте добычного струга 1, которые зафиксированы в подходящих гнездах 11 в резцедержателях 10. Далее, на основной части 2 струга между обоими резцедержателями 10 расположен сервопривод 69 для не представленного резцедержателя для верхнего резца, чтобы иметь возможность с помощью добычного струга 1 разрабатывать также уровни пласта, которые расположены выше, чем основная часть 2 и, соответственно, резцедержатели 10 добычного струга 1.

Согласно соответствующей изобретению особенности, имеющей самостоятельное значение для изобретения, оба резцедержателя 10 оснащены двумя идентичными группами 6А резцов в виде почвенных резцов и верхних резцов. При этом на резцедержателе 10 для соответственно диагонально противолежащих на основной части 2 струга верхних резцов 6А и почвенных резцов 6А расположены гнезда 11А резцедержателя, которые делают возможным закрепление идентично выполненных верхних и почвенных резцов 6А.

Оба резцедержателя 10 закреплены с возможностью поворота на основной части 2 струга, которая для этого снабжена, как, в частности, видно на фиг.7, выполненным за одно целое соответствующим откидным болтом 7. Поворотная ось S обоих откидных болтов 7 проходит при этом под углом примерно 25° к лежачему боку пласта и, соответственно, к плоскости подконвейерной плиты 3 струга.

Перпендикулярно поворотной оси 7 обоих откидных болтов 7 основная часть 2 струга снабжена опорной поверхностью 8, которая проходит соответственно наклону поворотной оси S откидных болтов 7 под углом примерно 65° относительно подконвейерной плиты 3 струга и, соответственно, лежачего бока пласта. Оба резцедержателя 10 прилегают задней стороной 13 верхней части 12 к наклонной опорной поверхности 8 на основной части 2 струга. Одновременно верхняя часть 12 каждого резцедержателя 10 содержит взаимодействующий с откидным болтом 7 поворотный подшипник. Согласно изобретению поворотный подшипник в резцедержателе 10 состоит, соответственно, из открытого к верхней стороне 12' верхней части 12 резцедержателя U-образного приемного элемента 14. За счет проема открытого по кромке приемного элемента 14 резцедержатель 10, соответственно, в непредставленном монтажном повернутом положении, которое находится вне поворотного положения, обычно занимаемого резцедержателем 10 в режиме эксплуатации добычного струга 1, может прикладываться своей задней стороной 13 к опорной поверхности 8 основной части струга и затем смещаться параллельно опорной поверхности 8 на основной части 2 струга, до тех пор пока откидной болт 7 не вдвинется в приемный элемент 14 через проем в нем.

Чтобы вопреки открытому по кромке приемному элементу 14 фиксировать резцедержатель 10 на откидном болте 7 параллельно и перпендикулярно относительно опорной поверхности 8 основной части 2 струга, нижняя сторона верхней части 12, как показано, в частности, на фиг.4 и 6, на отдельном участке снабжена концентрически ориентированной вокруг поворотной оси S и незначительно осаженной направляющей поверхностью 15, которая опирается в области нормального движения поворота резцедержателя 10 на также концентрически ориентированный вокруг поворотной оси S направляющий участок 9 на основной части 2 струга и направляется там. Дополнительно откидной болт 7 на примерно 270° своего периметра снабжен выступающим перпендикулярно поворотной оси и соответственно параллельно опорной поверхности 8 краевым выступом 7А, который входит в проходящую по кромке приемного элемента 14 пазовую выемку 17 в стенке 24 приемного элемента 14. Уже за счет согласования краевого выступа 7А и пазовой выемки 17, а также направляющего участка 9 и поддерживающей поверхности 15, а также за счет опирания задней стороны 13 резцедержателя 10 на наклонную опорную поверхность 8 вес резцедержателя 10 может надежно поддерживаться и одновременно может достигаться надежное ориентирование резцедержателя на основной части 2 струга. Для дополнительного ориентирования каждый резцедержатель 10 нижней частью 18 поддерживает поворотную поверхность 31, которая образована ниже наклонной опорной поверхности 8 основной части 2 струга и проходит концентрично вокруг поворотной оси S. Ориентирование нижней части 18 на поворотной поверхности 31 поддерживается выступающим ребром 19 на перекрывающей стороне 18' нижней части 18, которое входит в подогнанный паз 32 в поворотной поверхности 31 в качестве дополнительной направляющей в шпунт и гребень и, следовательно, охватывает снизу поворотную поверхность. Чтобы не препятствовать движению поворота резцедержателя 10 относительно основной части 2 струга, дно паза 32 и верхняя сторона ребра 19, соответственно, также проходят концентрично вокруг поворотной оси S. Охват поворотной поверхности 31 посредством комбинации ребра 19 на нижней части 18 резцедержателя 10 и паза 32 в случае соответствующего изобретению добычного струга 1 может быть достигнут при монтаже особенно простым способом, так как приемный элемент 14 - в качестве поворотного подшипника для откидного болта 7 - открыт со стороны кромки и резцедержатель 10 в монтажном поворотном положении своим поворотным подшипником может надвигаться на откидной болт перпендикулярно поворотной поверхности.

Изменение поворотного положения обоих резцедержателей 10 достигается в соответствующем изобретению добычном струге 1, как это известно для отрывных стругов, с помощью принудительного сцепления обоих резцедержателей 10 посредством толкающей штанги 50. Проходящая сквозь основную часть 2 струга толкающая штанга прижимается своими преимущественно бочкообразными головками 51, соответственно, к боковой поверхности 20 нижней части 18. В зависимости от направления движения добычного струга 1 контакт резцов на резцедержателе 10 с очистным забоем производит тот эффект, что лежащий в направлении движения впереди резцедержатель 10 опускается и прижимается к подошве (лежачий бок) пласта, вследствие чего толкающая штанга 50 смещается и, соответственно, выталкивает лежащий позади в направлении движения резцедержатель 10 наверх и незначительно назад, вследствие чего соответствующий идущий позади резцедержатель не выполняет никакой добычной работы при проходе добычного струга 1 в этом направлении движения. При этом максимальное движение поворота обоих резцедержателей 10 может ограничиваться известным способом посредством постоянного контрупора 27 на резцедержателе 10 и за счет снабженной эксцентрическими упорами упорной головки 21, которая может регулироваться с помощью управляющего вала 22, который шарнирно установлен в основной части 2 струга и возвышается до ее верхней стороны. Тем не менее, чтобы независимо от контрупора 21 препятствовать тому, что в режиме эксплуатации добычного струга 1 один из резцедержателей 10 может занимать поворотное положение, в котором, например, поддерживающая поверхность 15 отделяется от направляющего участка 9 на основной части 2 струга, в нижнюю часть 18 каждого резцедержателя 10, как, в частности, показывают фиг.3 и 5, разъемно вставлен предохранительный штифт 35, который частичным участком выступает над концентрически изогнутой и направляемой на поворотной поверхности 31 перекрывающей стороной 18' нижней части 18. Предохранительный штифт 35 входит в выемку 33, длина дуги которой вокруг поворотной оси S больше, хотя и незначительно, чем путь поворота, на который поворачивается каждый резцедержатель 10 в нормальном режиме эксплуатации, который, однако, одновременно меньше, чем путь поворота, на который должен был бы быть повернут резцедержатель 10, чтобы попасть в монтажное поворотное положение, в котором может происходить демонтаж и, соответственно, монтаж резцедержателя 10. Следовательно, резцедержатель 10 может быть повернут в позволяющее демонтаж монтажное поворотное положение только при демонтированном предохранительном штифте 35.

В качестве следующей особенности, имеющей самостоятельное значение для изобретения, на расположенной со стороны выработанного пространства задней стороне 4 основной части 2 струга разъемно закреплены две отстоящие друг от друга направляющие пластины 60 в виде взаимозаменяемых изнашивающихся частей, причем направляющие пластины 60 в режиме эксплуатации добычного струга 1 опираются на направляющий профиль конвейера, расположенный со стороны очистного забоя, чтобы защищать состоящую, предпочтительно, из литой детали основную часть 2 струга от повышенного износа. Обе направляющие пластины могут состоять из износостойкого материала или быть снабжены изнашиваемыми вкладышами. Чтобы достаточно жестко фиксировать обе направляющие пластины 60 относительно всех сил, возникающих в направлениях движения при выемочном перемещении, направляющие пластины 60 содержат, соответственно, два образованных на незначительном интервале друг от друга и выступающих на торце вставных болта или, соответственно, цапфы 61, которые вставляются с геометрическим замыканием в соответствующие гнезда 34 под цапфы в основной части 2 струга. Фиксирование и стопорение направляющих пластин 60 дополнительно осуществляется болтовым соединением за счет установки крепежного болта 62, который расположен между обеими цапфами 61, соответствующим способом в основной части 2 струга.

Для специалиста из предыдущего описания следуют многочисленные модификации, которые должны подпадать под объем защиты зависимых пунктов формулы изобретения. Расположение резцов может происходить также другим способом. Чертежи показывают только предпочтительный пример осуществления, причем отдельные длины взаимодействующих друг с другом поверхностей и частей, а также углы, на которых расположены отдельные части, могут незначительно изменяться. Предохранительный штифт мог бы быть разъемно закреплен также в основной части струга.

Изобретение относится к горному делу, а именно к стругам для подземной добычи угля. Техническим результатом являются легкость монтажа и демонтажа резцедержателей, уменьшение простоев струговых установок. Добычной струг, в частности угольный добычной струг, включает направляемую на передвижном конвейере основную часть струга, которая для каждого направления движения струга имеет на наклонной опорной поверхности откидной болт для поворотного опирания резцедержателя, два резцедержателя, которые посредством поворотного подшипника установлены с возможностью поворота на соответствующем откидном болте и имеют нижнюю часть, которой резцедержатель направляется на поворотной поверхности, образованной под опорной поверхностью на основном теле струга и ориентированной концентрично вокруг поворотной оси соответствующего откидного болта. Поворотный подшипник резцедержателя выполнен в виде открытого по кромке приемного элемента, посредством которого резцедержатель в монтажном поворотном положении имеет возможность надвигания параллельно опорной поверхности на откидной болт. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Добычной струг, в частности угольный добычной струг, с направляемой на передвижном конвейере основной частью струга, которая для каждого направления движения струга имеет на наклонной опорной поверхности откидной болт для поворотного опирания резцедержателя, и с двумя резцедержателями, которые посредством поворотного подшипника установлены с возможностью поворота на соответствующем откидном болте и имеют нижнюю часть, которой резцедержатель направляется на поворотной поверхности, образованной под опорной поверхностью на основном теле струга и ориентированной концентрично вокруг поворотной оси соответствующего откидного болта, отличающийся тем, что поворотный подшипник резцедержателя (10) выполнен в виде открытого по кромке приемного элемента (14), посредством которого резцедержатель (10) в монтажном поворотном положении имеет возможность надвигания параллельно опорной поверхности (8) на откидной болт (7).

2. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что приемный элемент (14) имеет U-образную, преимущественно открытую к верхней стороне (12') резцедержателя стенку (24).

3. Добычной струг по п.1 или 2, отличающийся тем, что откидной болт (7) имеет ориентированный перпендикулярно к поворотной оси (S) краевой выступ (7А), который в монтажном состоянии резцедержателя (10) и основной части (2) струга входит в пазовую канавку (17) в стенке (24) приемного элемента (14).

4. Добычной струг по п.3, отличающийся тем, что краевой выступ (7А) выступает на конце откидного болта только частично по периметру откидного болта.

5. Добычной струг по п.3, отличающийся тем, что пазовая канавка (17) проходит в стенке (24), обегая вплоть до отверстия приемного элемента (14).

6. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что основная часть (2) струга состоит из литой детали с отлитыми за одно целое откидными болтами (7).

7. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть (18) на направляемой на поворотной поверхности (31) перекрывающей стороне (18') снабжена выступающим ребром (19), которое входит в подогнанный паз (32) на поворотной поверхности (31).

8. Добычной струг по п.7, отличающийся тем, что поворотная поверхность (31) и перекрывающая сторона (18'), а также дно паза и верхняя сторона ребра выполнены соответственно изогнутыми, в форме дуги окружности.

9. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что в нижней части (18) может закрепляться или закреплен предохранительный штифт (35), который с зазором для поворота резцедержателя входит в выемку (33) в поворотной поверхности (31), причем демонтаж резцедержателя (10) из основной части (2) струга возможен исключительно при демонтированном предохранительном штифте (35).

10. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что зависимое от направления проходки поворотное движение резцедержателей (10) взаимосвязано посредством толкающей штанги (50), которая прилегает своими концами (51) к нижним частям (18) резцедержателей (10).

11. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что максимальное движение поворота каждого резцедержателя (10) регулируемо ограничено упорной головкой (21), регулируемой с помощью шарнирно установленного в основной части (2) управляющего вала (22).

12. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что на резцедержателе (10) размещено несколько гнезд (11) резцедержателя для закрепления резцов (6), причем гнездо(а) (11А) резцедержателя на нижней части (18) образовано для закрепления почвенных резцов (6А) и гнездо(а) (11А) резцедержателя на верхней части (12) резцедержателя (10) для закрепления верхних резцов (6А) образовано для закрепления идентично выполненных, диагонально противолежащих друг другу почвенных и верхних резцов (6А).

13. Добычной струг по п.1, отличающийся тем, что на задней стороне основной части (2) струга закреплены направляющие пластины (60), образующие взаимозаменяемые изнашивающиеся части, с помощью которых добычной струг (1) в режиме эксплуатации направляется на конвейере.

14. Добычной струг по п.13, отличающийся тем, что направляющие пластины (60) закреплены на основной части (2) посредством болтового и штекерного соединения.

15. Добычной струг по п.14, отличающийся тем, что направляющие пластины (60) снабжены двумя расположенными по обе стороны от отверстия под болт вставными болтами или цапфами (61).