РЕЖУЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВРУБОВОЙ МАШИНЫ Российский патент 2014 года по МПК E21C27/24 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к врубовой машине непрерывного действия и, более конкретно, к врубовой машине непрерывного действия, содержащей барабанный элемент с удлинительными торцевыми частями. Данное изобретение направлено на средство выдвижения, втягивания и закрепления удлинителей барабана врубовой машины в выдвинутом положении.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В устройстве непрерывного действия для разработки месторождения, тип которого рассмотрен в данном изобретении, режущая головка используется для отделения материала от пласта месторождения с созданием коридора в горной выработке или пространства, в которое данное устройство продвигается и продолжает дальнейшую разработку месторождения. Режущая головка установлена с возможностью поворота на подвижном основании с обеспечением колебания в вертикальной плоскости между кровлей выработки и подстилающей породой и содержит вращающийся барабан, расположенный на горизонтальной поперечной оси и содержащий зубцы или режущие кромки, которые отделяют породу и вытесняют ее. Данное устройство также содержит обычную загрузочную головку, предназначенную для сбора освобожденной породы на подстилающей породе выработки и перемещения ее назад и внутрь к передним по ходу движения принимающим частям транспортирующего средства данного устройства. Вращающийся барабан содержит торцевые части, которые могут быть избирательно выдвинуты или втянуты соответственно для отделения породы от ребер и углов коридора выработки и уменьшения эффективной длины режущей головки для обеспечения зазора по сторонам от головки.

Как показано на фиг.1, врубовая машина непрерывного действия, обозначенная в целом номером 10 позиции, может иметь различные формы, однако с иллюстративными целями в данном случае она содержит основание 14 на гусеничном ходу, несущее раму 16, на переднем конце которой с возможностью поворота установлен проходящий вперед кронштейн или опорный элемент 18, расположенный с возможностью совершения качания вверх и вниз между кровлей и подстилающей породой выработки. Удлиненная врубовая головка 24 проходит поперек опорного элемента 18 и с возможностью вращения прикреплена к его переднему концу. Врубовая головка или режущая головка 24 установлена с возможностью вращения с приводом от двигателя вокруг своей продольной оси Х-Х. На переднем конце рамы 16 с возможностью поворота установлена обычная загрузочная головка 26, проходящая вперед от этого конца рамы под опорным элементом 18 и содержащая совершающие колебательные движения загребающие лапы 28, которые предназначены для взаимодействия с разрабатываемой породой и ее перемещения назад и внутрь к известному транспортирующему средству 30 врубовой машины. Для качания опорного элемента 18 в вертикальной плоскости относительно оси поворота и для наклона загрузочной головки 26 относительно горизонтальной оси служат обычные гидравлические домкраты (не показаны).

Удлиненная врубовая головка 24 приводится в движение парой двигателей 34. Как показано, двигатели 34 расположены на одной оси на расстоянии друг от друга и проходят в целом параллельно узлу 24. Двигатели 34 расположены соответственно на противоположных боковых частях опорного элемента 18.

Привод от двигателей 34 с возможностью вращения приводит в действие вал 36 режущей головки, который проходит параллельно продольной оси головки 24 и с присоединением поддерживается с возможностью вращения трубчатыми удлинителями 38 корпуса передаточного механизма, которые также проходят параллельно продольной оси головки. Передаточный приводной механизм для врубовой головки может быть таким, который показан в любом из патентов США №3617093 и №3695725, или иметь другую обычную конструкцию.

Как изложено далее, вал 36 с возможностью вращения приводит в действие непрерывную шарнирную режущую цепь 48 типа бесконечной циркулирующей ленты, полые цилиндрические вращающиеся барабанные режущие головки 50 и удлинительные части 52 этих режущих головок, которые содержат цилиндрическую часть 66 и с возможностью частичного скольжения помещены в торцевых частях соответствующих головок 50. Части 52 расположены с возможностью выборочного выдвижения из этих торцевых частей и втягивания в них гидравлическим способом. Оператор машины может избирательно выдвигать или втягивать удлинительные части с помощью гидравлической системы управления.

Примеры обычных удлинительных средств барабанного режущего узла врубовой машины показаны в патентах США №4489985 и №3516712.

В патенте США №4489985, как можно видеть на фиг.2 и 3, вал 36 головки приводит в действие наружный периферический элемент 60 режущей головки 24 с помощью приводного кольца 72, которое входит в зацепление с разнесенными по периферии шпонками 74. Наружный периферический элемент 60 поддерживается на удлинителе 38 корпуса подшипником 76 и другими внутренними подшипниками (не показаны).

Внутренний диаметр удлинительных торцевых частей 52 полого цилиндрического вращающегося барабана превышает наружный диаметр режущей головки 60, и эти части 52 с возможностью вращения приводятся в действие посредством головки 60. Как показано на фиг.2 и 3, разнесенные по периферии шпонки 82 имеют внутренние концы, прочно прикрепленные к наружному периферическому участку головки 60. Соответственно, головка 60 приводит в действие торцевые части 52 посредством шпонок 82, входящих в соединение с соответствующим одним из взаимодействующих шпоночных пазов в элементе 52. Шпонки 82 и шпоночные пазы 84 разнесены в окружном направлении по внутренней периферии цилиндра 52. Вышеуказанное приводное приспособление, содержащее шпонки и шпоночные пазы, дополнительно обеспечивает возможность возвратно-поступательного осевого перемещения торцевых частей 52 относительно режущих головок 60 путем осевого скользящего взаимодействия, которое имеет место, соответственно между шпонками 82 и шпоночными пазами 84.

Гидравлический цилиндр 90 совместно со своим поршневым штоком 92 выполняет выдвижение торцевых частей 52. Шток 92 прочно присоединен к пластине 94, которая с возможностью скольжения установлена во внутреннем канале цилиндра 66 торцевой части 52. Круговое приводное кольцо 96 неподвижно прикреплено к внутреннему каналу цилиндра 66 с возможностью перемещения вместе с ним. Приводное кольцо 96 на наружной круговой поверхности имеет отверстия 99 с наружными кольцевыми поверхностями, в которых размещены болты 98, один конец которых соединен резьбовым соединением с поршнем 94 с возможностью перемещения с ним, а другой конец прочно прикреплен резьбовыми соединениями к освобождаемому защелкой элементу 100. Отверстия 99, расположенные на приводном кольце 96, имеют диаметр, несколько превышающий диаметр болта 98, для обеспечения скольжения болтов 98 через них. Следовательно, поршень 94 и элемент 100 перемещаются в виде единого узла в направлении продольной оси Х-Х.

Как лучше всего видно на фиг.2, по меньшей мере один блокирующий элемент 102 с возможностью поворота установлен на монтажном кольце 104, которое прочно прикреплено к валу 36 головки с обеспечением вращения вместе с ним.

В патенте США №3516712 приведено описание врубовой машины с выдвижной головкой, имеющей пружинный возвратный механизм. Средство для выдвижения выдвижной головки является гидравлическим цилиндром. Более конкретно, как показано на фиг.4, имеется вал 87, проходящий в осевом направлении через врубовую головку 13. Торцевая часть 70 врубовой головки содержит выдвижную цилиндрическую часть 71, с возможностью скольжения установленную на валу 87 с помощью шпонки 88, расположенной в шпоночном пазу 89. Скользящая втулка 90 прикреплена к наружному концу вала 87, а сопряженный внутренний цилиндр 91 с возможностью скольжения соединен со скользящей втулкой 90 с созданием уплотнительного соединения. К внутреннему цилиндру 91 через вал 87 проходит канал 92. Рабочая текучая среда подается через канал 92 во внутренний цилиндр 91 для перемещения выдвижной цилиндрической части 71 и торцевой части 70 врубовой головки в наружном направлении относительно вала 87.

Между наружной частью 65 врубовой головки и выдвижной цилиндрической частью 71 расположена винтовая пружина 93. К наружной части 65 врубовой головки прикреплено кольцо 94, примыкающее к одному концу пружины 93, а к внутреннему концу выдвижной цилиндрической части 71 прикреплено кольцо 95, примыкающее к другому концу пружины 93. При нахождении торцевой части 70 головки в выдвинутом положении, как показано на фиг.4, пружина 93 сжата между кольцами 94, 95, при этом торцевая часть 70 головки удерживается в ее выдвинутом положении рабочей текучей средой, находящейся во внутреннем цилиндре 91. Втягивание торцевой части 70 головки выполняется путем выпуска рабочей текучей среды из внутреннего цилиндра 91, при этом сила пружины 93, расположенной между кольцами 94, 95, отводит выдвижную цилиндрическую часть вдоль вала 87 в наружной части 65 врубовой головки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью данного изобретения является создание удлинительной барабанной части, усовершенствованной по сравнению с удлинительной частью, имеющейся в описанных выше режущих головках. В обычных режущих головках силы, обеспечивающие выдвижение и блокирование удлинительных барабанных частей, иногда бывают недостаточными, в результате операторы машины вынуждены иногда приваривать удлинительные барабанные части в их выдвинутом положении. Цель данного изобретения заключается в создании удлинительной барабанной части, в которой усилие выдвижения и усилие блокирования больше, чем в обычных режущих головках. Более конкретно, усилия выдвижения и блокирования в предложенном барабане имеют величины, которые в четыре раза превышают значения усилий, которые имеются в обычных режущих головках.

В данном изобретении предлагается усовершенствованная врубовая машина непрерывного действия, которая содержит удлиненную корпусную часть, установленную на средствах, обеспечивающих продвижение данной части. К указанной корпусной части прикреплен с возможностью поворота опорный элемент, проходящий от нее вперед. На переднем конце опорного элемента установлена удлиненная врубовая головка, расположенная с возможностью приводного вращения вокруг своей продольной оси. Указанная головка содержит удлинительные барабанные части, выполненные с возможностью выдвижения и втягивания в осевом направлении.

Удлинительная барабанная часть содержит внутреннюю торцевую конструкцию, прикрепленную к основной части режущей головки, и наружный цилиндр, прикрепленный к внутренней торцевой конструкции. Удлинительная барабанная часть также содержит внутренний цилиндр, прикрепленный к внутренней торцевой конструкции, имеющий наружную поверхность и расположенный соосно с наружным цилиндром внутри него, но на расстоянии от указанного наружного цилиндра. Удлинительная барабанная часть также содержит выдвижной цилиндр, который имеет внутренний круговой расширенный торец и часть которого помещена между указанными внутренним и наружным цилиндрами. Между внутренней торцевой конструкцией и расширенным торцом выдвижного цилиндра образовано первое пространство. Удлинительная барабанная часть также содержит торцевую крышку, имеющую выступ, в котором соосно с ним расположен наружный торец внутреннего цилиндра, причем между указанным выступом торцевой крышки и наружным цилиндром расположен указанный расширенный торец выдвижного цилиндра. Между внутренним цилиндром и выдвижным цилиндром и между указанным расширенным торцом выдвижного цилиндра и указанным выступом торцевой крышки образовано второе пространство, так что когда текучая среда поступает в первое пространство и выходит из второго пространства, выдвижной цилиндр перемещается в выдвинутое положение, а когда рабочая текучая среда поступает во второе пространство и выходит из первого пространства, выдвижной цилиндр перемещается во втянутое положение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает частичный вид сверху врубовой машины.

Фиг.2 изображает увеличенный вид известного основного корпуса передаточного механизма в части режущей головки, на котором блокирующий механизм показан в запертом положении; и

Фиг.3 изображает увеличенный вид половины режущей головки, показанной на фиг.2, на котором блокирующий механизм показан в освобожденном положении, а удлинитель втянут.

Фиг.4 изображает разрез одного конца известной режущей головки.

Фиг.5 изображает разрез одного конца режущей головки в соответствии с данным изобретением, на котором удлинительная барабанная часть показана во втянутом положении.

Фиг.6 изображает разрез одного конца режущей головки в соответствии с данным изобретением, на котором удлинительная барабанная часть показана в выдвинутом положении.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.5 и 6 показана режущая часть 200 врубовой машины в соответствии с данным изобретением, причем если подобные элементы показаны на фиг.1 и 2, следует обратиться к этим чертежам.

Режущая часть 200 врубовой машины содержит опорный элемент 18, удлиненную режущую головку 204, установленную на переднем по ходу движения машины конце опорного элемента с возможностью вращения с приводом от двигателя вокруг продольной оси. Режущая головка 204 содержит центрально расположенную основную часть 50 и по меньшей мере одну удлинительную барабанную часть 208, расположенную на торце головки 204 в осевом направлении и выдвигающуюся в наружном направлении от основной части 50 режущей головки. Удлинительная часть 208 выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении вдоль продольной оси из втянутого положения в выдвинутое положение относительно основной части 50 режущей головки. Более конкретно, удлинительная часть 208 содержит кольцевой гидравлический цилиндр, предназначенный для избирательного выдвижения и втягивания удлинительной части 208.

Удлинительная часть 208 имеет осевой внутренний торец, расположенный смежно с основной частью 50 режущей головки, и осевой наружный торец, при этом удлинительная часть 208 содержит внутреннюю торцевую конструкцию 212, прикрепленную к основной части 50 режущей головки. Удлинительная часть 208 также содержит наружный цилиндр 216, прикрепленный к внутренней торцевой конструкции 212, и внутренний цилиндр 220, также прикрепленный к внутренней торцевой конструкции 212. Внутренний цилиндр 220 также имеет наружную поверхность 224, расположен соосно с наружным цилиндром 216 и помещен в этот цилиндр 216, но расположен на расстоянии от него. Внутренний цилиндр 220 также выполнен с возможностью присоединения (не показано) к наружной режущей головке 60, как и цилиндр 66, показанный на фиг.2 и 3.

Удлинительная часть 208 также содержит выдвижной цилиндр 228 и торцевую крышку 230. Выдвижной цилиндр 228 имеет внутренний круговой расширенный торец 232, при этом часть выдвижного цилиндра 228 помещена между внутренним цилиндром 220 и наружным цилиндром 216. Расширенный торец 232 содержит уплотнения и подшипники, обеспечивающие поддержание движения скольжения выдвижного цилиндра 228 между внутренним и наружным цилиндрами. Между внутренней торцевой конструкцией 212 и расширенным торцом 232 выдвижного цилиндра 228 ограничено первое пространство 218.

Торцевая крышка 230 имеет проходящий по оси выступ 236, в котором соосно расположен наружный конец внутреннего цилиндра 220, причем расширенный торец 232 выдвижного цилиндра помещен между выступом 236 торцевой крышки и наружным цилиндром 216. Выступ 236 содержит уплотнения и подшипники, обеспечивающие поддержание движения скольжения выдвижного цилиндра 228 между выступом 236 и наружным цилиндром 216. Между внутренним цилиндром 220 и выдвижным цилиндром 228 и между расширенным торцом 232 выдвижного цилиндра и выступом 236 торцевой крышки ограничено второе пространство 240, так что когда текучая среда поступает в первое пространство 218 и выходит из второго пространства 240, то выдвижной цилиндр 228 перемещается в выдвинутое положение, а когда рабочая текучая среда поступает во второе пространство 240 и выходит из первого пространства 218, выдвижной цилиндр 228 перемещается во втянутое положение.

Внутренний цилиндр 220 имеет обеспечивающий выдвижение канал 244, проходящий через внутренний цилиндр 220 и сообщающийся с первым пространством 218, и обеспечивающий втягивание канал 248, проходящий через внутренний цилиндр 220 и сообщающийся со вторым пространством 240. Обычное расположение каналов (не показано) через удлиненную режущую головку 204 обеспечивает выборочное поступление текучей среды под давлением в каналы 244 или 248 для выдвижения или втягивания удлинительной части 208.

Различные другие свойства данного изобретения изложены в последующей формуле изобретения.

Изобретение относится к врубовым машинам непрерывного действия. Режущее устройство врубовой машины содержит опорный элемент, удлиняемую режущую головку, установленную на переднем конце опорного элемента, содержащую центрально расположенную основную часть и по меньшей мере одну удлинительную барабанную часть, расположенную на конце режущей головки снаружи в осевом направлении от указанной основной части режущей головки, удлинительная барабанная часть имеет осевой внутренний торец, расположенный смежно с основной частью режущей головки. Осевой наружный торец содержит внутреннюю торцевую конструкцию, прикрепленную к основной части режущей головки, наружный цилиндр, прикрепленный к указанной внутренней торцевой конструкции. Внутренний цилиндр, прикрепленный к указанной внутренней торцевой конструкции, расположен внутри наружного цилиндра соосно с ним. Выдвижной цилиндр имеет внутренний круговой расширенный торец, часть которого помещена между указанными внутренним и наружным цилиндрами. Торцевая крышка имеет выступ, в котором соосно с ним расположен наружный торец внутреннего цилиндра. Между цилиндрами образованы первое и второе пространства. Когда текучая среда проходит через эти пространства, выдвижной цилиндр перемещается в выдвинутое положение или во втянутое положение. Целью изобретения является создание удлиненной барабанной части, в которой усилие выдвижения и усилие блокирования больше, чем в обычных режущих головках. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Режущее устройство врубовой машины, содержащее
опорный элемент,
удлиняемую режущую головку, установленную на переднем конце опорного элемента с возможностью приводного вращения вокруг продольной оси и содержащую
центрально расположенную основную часть и
по меньшей мере одну удлинительную барабанную часть, расположенную на конце режущей головки снаружи в осевом направлении от указанной основной части режущей головки и выполненную с возможностью перемещения в осевом направлении вдоль указанной продольной оси из втянутого положения в выдвинутое положение относительно указанной основной части режущей головки, причем указанная удлинительная барабанная часть имеет осевой внутренний торец, расположенный смежно с основной частью режущей головки, и осевой наружный торец и содержит
внутреннюю торцевую конструкцию, прикрепленную к основной части режущей головки,
наружный цилиндр, прикрепленный к указанной внутренней торцевой конструкции,
внутренний цилиндр, прикрепленный к указанной внутренней торцевой конструкции, имеющий наружную поверхность и расположенный соосно с наружным цилиндром внутри него, но на расстоянии от указанного наружного цилиндра,
выдвижной цилиндр, который имеет внутренний круговой расширенный торец и часть которого помещена между указанными внутренним и наружным цилиндрами, так что между внутренней торцевой конструкцией и расширенным торцом выдвижного цилиндра образовано первое пространство, и
торцевую крышку, имеющую выступ, в котором соосно с ним расположен наружный торец внутреннего цилиндра, причем между указанным выступом торцевой крышки и наружным цилиндром расположен указанный расширенный торец выдвижного цилиндра, а между внутренним цилиндром и выдвижным цилиндром и между указанным расширенным торцом выдвижного цилиндра и указанным выступом торцевой крышки образовано второе пространство, так что когда текучая среда поступает в первое пространство и выходит из второго пространства, выдвижной цилиндр перемещается в выдвинутое положение, а когда рабочая текучая среда поступает во второе пространство и выходит из первого пространства, выдвижной цилиндр перемещается во втянутое положение.

2. Режущее устройство по п.1, в котором внутренний цилиндр имеет обеспечивающий выдвижение канал, проходящий через указанный цилиндр и сообщающийся с первым пространством.

3. Режущее устройство по п.1, в которой внутренний цилиндр имеет обеспечивающий втягивание канал, проходящий через указанный цилиндр и сообщающийся со вторым пространством.