ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА Российский патент 2016 года по МПК E21C27/24 E21C31/02 

Исполнительный орган проходческого комбайна

Изобретение относится к машинам, используемым в горной промышленности, в частности к проходческим комбайнам.

Известны проходческие комбайны с исполнительными органами бурового действия, привод которых осуществляется от двух электродвигателей, причем приводные валы редуктора кинематически связаны объединяющим валом (Базер Я.И. и др. Проходческие комбайны. - М.: Недра, 1974, с. 124-127).

Такой вариант конструкции исполнительного органа не предусматривает изменение скорости вращения в зависимости от прочности разрушаемых пород.

Известны проходческие комбайны, исполнительные органы которых включают раму, резцовую коронку, редуктор, электродвигатель. В известных комбайнах привод исполнительного органа осуществляется от электродвигателя через редуктор, причем изменение скорости вращения резцовой коронки достигается переключением муфты редуктора или за счет сменных пар шестерен (Германов В.Е. и др. Стреловые проходческие комбайны. - М.: Недра, 1978, с. 11-12, 20-21, 27).

Такое исполнение конструкции редуктора приводит к тому, что при уменьшении скорости вращения резцовой коронки, за счет переключения муфты, или использования сменной пары шестерен возрастает момент на выходном валу исполнительного органа и, следовательно, увеличивается нагрузка на редуктор.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение по патенту РФ №2122635, E21D 9/02.

В исполнительном органе проходческого комбайна, содержащем раму, резцовые коронки, редуктор, последний, согласно изобретению, имеет два приводных вала, каждый из которых соединен со своим электродвигателем, и объединяющий вал, на котором установлен на шлицах подвижный в осевом направлении блок из двух колес, при этом колесо меньшего диаметра может обеспечивать взаимодействие двух приводных валов с объединяющим валом, а колесо большего диаметра - только одного приводного вала с объединяющим валом.

Недостатки такой конструкции заключаются в следующем.

1. При разрушении комбайном пород различной крепости определяющим фактором его эффективного применения является производительность комбайна, которая определяется площадью захвата первой коронкой находится в

мертвой зоне за первой резцовой коронкой и не участвует в разрушении породы.

2. Нерациональное нагружение редуктора, так как работает только одна его часть; рост габаритов и металлоемкости комбайна.

Техническим эффектом изобретения является создание исполнительного органа, в котором обеспечивается большая производительность комбайна путем вовлечения в процесс разрушения породы второй резцовой коронки. За счет этого получение оптимальных режимов резания, рационального нагружения привода, обеспечение компактности редуктора, снижение его металлоемкости, повышение общей производительности комбайна.

Для достижения указанного технического эффекта стрела, на которой укреплены резцовые коронки, повернута на некоторый угол относительно своей оси, что приводит к выдвижению второй резцовой коронки из мертвой зоны за первой коронкой. Этим обеспечивается вовлечение в работу второй резцовой коронки, которая, располагаясь за первой уступом, начинает разрушать следующую полосу породы на забое. При этом производительность может быть в два раза больше, чем при взаимодействии с породой только одной резцовой коронки.

Такое решение позволяет обеспечить работу исполнительного органа по мягким породам при большей производительности резцовой коронки. При этом на выходном валу исполнительного органа обеспечивается рациональное нагружение привода, его компактность, снижается металлоемкость. Все это в целом повышает общую производительность комбайна.

На фиг. 1 изображен вид сверху (продольный разрез).

Исполнительный орган состоит из рамы 1, резцовых коронок 2, 3, редуктора 4, последний имеет два приводных вала 5, 6, каждый из которых соединен со своим электродвигателем 7, 8. Редуктор также содержит блок из двух колес 9 и 10, установленных на объединяющем валу 11 с возможностью осевого перемещения на шлицах, при этом колесо 9 меньшего диаметра обеспечивает кинематическую связь приводных валов 5, 6 через шестерни 12, 13 с объединяющим валом 11, а колесо 10 большего диаметра через шестерню 14 обеспечивает кинематическую связь приводного вала 5 с объединяющим валом 11. Редуктор 4 может быть повернут вокруг его оси относительно рамы 1 и зафиксирован в этом положении при помощи фиксаторов - (например, винтов и фланца 15).

На исходной позиции, изображенной на фиг. 1, винты фланца 15 стопорят редуктор 4 относительно рамы 1.

Включение одного из двигателей 7 или 8 (или одновременно их обоих) приведет к вращению, через передачи 13-9 и (или 12-9), объединяющего вала 11, который через редуктор 4 приведет во вращение резцовые коронки 2 и 3. Если при этом коронки придут в соприкосновение с породой, создающей момент сопротивления - М_с, противодействующий вращению коронок 2 и 3, они будут создавать вращающий момент М_в для разрушения породы. При этом на корпус редуктора 4 будет действовать реактивный момент М_р, определяемый моментом сопротивления М_с. Этот же реактивный момент будет действовать и на винты фланца 15. Если при помощи винтов фланца 15 расфиксировать редуктор 4 относительно рамы 1, то редуктор 4 под действием указанного реактивного момента начнет поворачиваться плавно в противоположную сторону от действия реактивного момента на угол α, равный α=27πωt, где ω - число оборотов редуктора 4 в единицу времени t.

Таким образом, угол поворота α может быть как очень малым, так и сколько угодно большим, определяется технологической необходимостью и может быть получен при помощи расфиксации редуктора 4 относительно рамы 11.

Поворот стрелы с редуктором 4 может быть прекращен при помощи затяжки фиксирующих винтов фланца 15.

Изобретение относится к проходческим комбайнам и может найти применение при проходке горных выработок шахт, рудников. Технический результат заключается в увеличении производительности комбайна за счет вовлечения в процесс разрушения второй резцовой коронки. Исполнительный орган проходческого комбайна включает раму, резцовую коронку, редуктор, электродвигатели, стрелу с редуктором, установленную с возможностью поворота относительно рамы по ее оси на необходимый угол и зафиксированную относительно рамы при помощи фланца с фиксаторами. Редуктор выполнен с двумя приводными валами. Поворот редуктора относительно рамы осуществляется от электродвигателей при расфиксировании стрелы редуктора относительно рамы при помощи указанных фиксаторов. 1 ил.

Исполнительный орган проходческого комбайна, включающий раму, резцовую коронку, электродвигатели, редуктор с двумя приводными валами, стрелу с редуктором, установленную с возможностью поворота относительно рамы по ее оси на необходимый угол и зафиксированную относительно рамы при помощи фланца с фиксаторами, отличающийся тем, что поворот редуктора относительно рамы осуществляется от электродвигателей при расфиксировании стрелы с редуктором относительно рамы при помощи указанных фиксаторов.