ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2013 года по МПК E21C27/10 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструктивным органам горных машин, а именно проходческих выемочных комбайнов, и может быть использовано на очистных проходческих комплексах при добыче полезных ископаемых, например угля, сланцев, каменных солей и известняков, как подземным, так и открытым способами.

Известен исполнительный орган горной машины, разрушающий полезное ископаемое, превращая его в мелкие фракции шнеком, оснащенным радиальными резцами /1/.

Недостатком этого исполнительного органа является получение переизмельченного угля с большим выходом штыба и пыли, а также высокая трудоемкость его разрушения.

Наиболее близким аналогом к изобретению является исполнительный орган горной машины, включающий установленный с возможностью вращения корпус в виде диска, на котором по периферии в держателях расположены породоразрушаюшие инструменты /2/.

Недостатком данного исполнительного органа является также низкая сортность добываемого полезного ископаемого и высокая трудоемкость разрушения массива.

Задачей изобретения является повышение эффективности извлечения полезного ископаемого, повышение его сортности и обеспечение безопасности работы исполнительного органа и всей горной машины.

Указанная задача достигается тем, что в исполнительном органе горной машины, включающем установленный с возможностью вращения корпус в виде диска, на котором по периферии в держателях расположены породоразрушающие инструменты, на рабочей поверхности диска по окружности с радиусом, равным ½ радиуса диска, неподвижно размещены стаканы, в которых установлены с возможностью пульсирующего движения вдоль своей оси заостренные шарошки конической формы, при этом на том же радиусе в диске выполнено нечетное количество, по меньшей мере, одно сквозное отверстие виде усеченного конуса в поперечном сечении диска, сужающееся от поверхности диска, на которой установлены шарошки, к тыльной его стороне.

На фиг.1 представлена схема разрушения массива полезного ископаемого горной машиной;

На фиг.2 изображен общий вид исполнительного органа горной машины;

На фиг.3 - разрез по А-А на фиг.2;

На фиг.4 - поперечное сечение корпуса исполнительного органа горной машины.

Исполнительный орган горной машины включает установленный с возможностью вращения на валу 1 корпус в виде диска 2, на котором по периферии в держателях 3 расположены породоразрушающие инструменты 4, при этом на рабочей поверхности диска по окружности с радиусом, равным ½ радиуса диска, неподвижно размещены стаканы 5, в которых установлены с возможностью пульсирующего движения вдоль своей оси 6 заостренные шарошки 7 конической формы, ориентированные на забой.

На тыльной стороне диска 2 установлена крышка 8 с расположенными по тому же радиусу, что и шарошки на диске, консольными стойками 9, на концевой части каждой из которых расположен буртик 10, а шарошки выполнены по своей продольной оси с внутренней расточкой 11 ступенчатой формы.

Выдвижение шарошки ограничено установленной на стойке 9 шайбой 12, упирающейся в ступень внутренней расточки шарошки. Обратный ход шарошки ограничен буртиком 10 консольной стойки 9 крышки диска. Пульсирующие движения шарошки обеспечены, например, генератором импульсного давления, сообщенного с полостями стакана и шарошки, или посредством механической передачи с помощью эксцентриков.

Исполнительный орган горной машины работает следующим образом.

Разрушение массива полезного ископаемого осуществляется сверхузкими полосами путем создания опережающей щели и последующего отрыва подрезанной навесной пачки исполнительным органом горной машины.

При одновременном поступательном перемещении и вращении вокруг вала 1 исполнительного органа горной машины во взаимодействие с разрушаемой породой вступают вначале породоразрушающие инструменты 3, в результате чего происходит первоначальное крупное разрушение породы, а затем - шарошки.

Расположение шарошек 7 на диске по радиусу, равному ½ радиуса диска, обеспечивает дополнительное разрушение породы, причем в зоне его наибольшей концентрации по рабочему органу после отрыва от рабочих поверхностей породоразразрушающих инструментов, что позволяет получить заданную сортность извлеченного полезного ископаемого.

Однако при разрушении породы наряду с сортными частицами материала образуются мелкие частицы, которые снижают эффективность эксплуатации рабочего органа и всей горной машины, так как ухудшают экологию зоны проведения работ, а в ряде случаев обладают способностью самовозгорания. Учитывая это, в данном исполнительном органе предусмотрен отвод мелких частиц из рабочей зоны, для чего на том же радиусе, на котором расположены шарошки, выполнено нечетное количество, по меньшей мере, одно сквозное отверстие 13 в виде усеченного конуса в поперечном сечении диска, сужающееся от поверхности диска, на которой установлены шарошки, к тыльной стороне 14 диска.

Выполнение нечетного количества отверстий в диске обеспечивает биение диска, что повышает эффективность разрушения породы породоразрушающими инструментами и шарошками, а также способствует эффективному удалению мелких частиц из рабочей зоны горной машины.

Эффективность разрушения повышается за счет того, что шарошки совершают пульсирующее движение. При встрече, например, с включениями повышенной твердости в породе шарошка, накатываясь на нее, имеет возможность задвигаться в стакан 5 до контакта с буртиком 10 консольной стойки крышки.

Сигнал на выдвижение шарошка получает при соприкосновении нависающей пачки с режущей кромкой ступицы 15.

Для защиты от износа со стороны расположения шарошек диск закрыт крышкой 16.

Таким образом, данная конструкция исполнительного органа горной машины позволяет повысить эффективность извлечения полезного ископаемого, повысить его сортность и обеспечить безопасность работы исполнительного органа и всей горной машины.

Источники информации

1. Машины и оборудование для шахт и рудников. Справочник. С.Х.Клорикьян и др. МГИ, 1994, 471 с.

2. RU 2124127 C1, 27.12.1998, кл. E21C 35/22.

Изобретение предназначено для разрушения горными машинами полезных ископаемых при добыче, например, угля, сланцев, каменных солей и известняков как подземным, так и открытым способами. Обеспечивает повышение эффективности извлечения полезного ископаемого, повышение его сортности и безопасность работы исполнительного органа и всей горной машины. Исполнительный орган горной машины включает установленный с возможностью вращения корпус в виде диска, на котором по периферии в держателях расположены породоразрушающие инструменты, при этом на рабочей поверхности диска по окружности с радиусом, равным 1/2 радиуса диска, неподвижно размещены стаканы, в которых установлены с возможностью пульсирующего движения вдоль своей оси заостренные шарошки конической формы, при этом на том же радиусе в диске выполнено нечетное количество, по меньшей мере, одно сквозное отверстие в виде усеченного конуса в поперечном сечении диска, сужающееся от поверхности диска, на которой установлены шарошки, к тыльной его стороне. 4 ил.

Исполнительный орган горной машины, включающий установленный с возможностью вращения корпус в виде диска, на котором по периферии в держателях расположены породоразрушающие инструменты, отличающийся тем, что на рабочей поверхности диска по окружности с радиусом, равным 1/2 радиуса диска, неподвижно размещены стаканы, в которых установлены с возможностью пульсирующего движения вдоль своей оси заостренные шарошки конической формы, при этом на том же радиусе в диске выполнено нечетное количество, по меньшей мере, одно сквозное отверстие в виде усеченного конуса в поперечном сечении диска, сужающееся от поверхности диска, на которой установлены шарошки, к тыльной его стороне.