ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОГО ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА Российский патент 2017 года по МПК E21C27/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к горным проходческим комбайнам непрерывного действия, и предназначено для проведения горных выработок при добыче полезных ископаемых подземным способом.

Уровень техники

Известна горная машина с поворотной режущей головкой оборудованная планетарными резаками (патент US №3305271 (А)), включающая корпус горной машины, манипулятор, режущую головку, приводные модули, резаки.

Недостатком данного решения является избыточная протяженность резаков, что препятствует послойному снятию породы из-за чрезмерной глубины проникновения резаков в забой на начальном этапе работы горной машины, что, в свою очередь, обусловлено конструктивными особенностями распределения веса. Кроме того, боковой рез при данном исполнении будет осуществляться очень медленно из-за огромной площади контакта резаков с породой. Также для данной горной машины усложнена возможность горизонтального перемещения режущей головки ввиду того, что при вертикальном движении резаков, посредством поворота режущей головки из верхнего положения в нижнее, усилие на манипулятор снижено за счет работы силы тяжести, но при горизонтальном перемещении режущей головки внутри забоя оно осуществляется только лишь посредством усилия на манипулятор, из-за чего ее перемещение окажется еще более требовательным к напорному усилию.

Известен комбайн для селективной выемки полезных ископаемых (патент РФ №2028449 (С1)), включающий корпус, исполнительный орган в виде поворотных редукторов и рабочих органов для выемки породы, перегружатель. Устройство принято за прототип.

Недостатком прототипа является возможность выемки породы только при наличии большой площади поверхности забоя, поскольку его участки расположенные равноудаленно между осями вращения поворотных редукторов, невозможно обработать без поперечного перемещения всего комбайна.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение более равномерного удаления слоев породы, возможность обрабатывать большую площадь забоя меньшим количеством режущего инструмента и устранение зависимости диаметра дисков от размеров выработки.

Это достигается тем, что вращающийся диск режущей головки расположен под острым углом к поверхности забоя, его боковая поверхность является режущей, а ось вращения рычага, на котором он расположен, дополнительно перемещается.

Сопоставление заявляемого исполнительного органа горного проходческого комбайна с прототипом позволяет сделать вывод об отсутствии в последнем признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого изобретения.

Также изобретение не следует явным образом из уровня техники, поэтому авторы считают, что объект является новым и имеет изобретательский уровень, поскольку при устранении такого технического решения, как расположение диска с боковой режущей поверхностью с возможностью вращения под острым углом к поверхности забоя и закреплении его на рычаге, ось вращения которого дополнительно перемещается - исчезает возможность в процессе проходки обеспечить равномерное удаление слоев породы, снизить количество режущего инструмента обрабатывающего забой и устранить зависимость диаметра дисков от размеров выработки, а значит, исчезает и технический результат.

Описание чертежей

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где изображено:

Фиг. 1- расположение режущей головки относительно забоя;

Фиг. 2 - кривая движения режущей головки в процессе работы.

Осуществление изобретения

Исполнительный орган горного проходческого комбайна содержит режущую головку, состоящую из режущего диска (1) и рычага (2).

Изобретение работает следующим образом: Горный комбайн с заявляемым исполнительным органом перемещается по выработке до соприкосновения исполнительного органа и поверхности забоя. Начинает вращение режущая головка. Диск 1 (Фиг. 1) вращаясь на рычаге 2 (Фиг. 1) послойно снимает породу, формируя контур выработки. Срезав часть породы вращаясь вокруг своей оси, диск 1 (Фиг. 1), дополнительно совершающий круговые движения посредством рычага 2 (Фиг. 1), врезается в забой, создавая эффект ввинчивания, усиливающийся за счет расположения диска 1 (Фиг. 1) под острым углом к поверхности забоя. Эффект ввинчивания облегчает проходку, снижая необходимую максимальную нагрузку на исполнительный орган, создаваемую поступательным движением комбайна. Ось вращения рычага 2 (Фиг. 1) дополнительно перемещается, вследствие чего режущий диск 1 (Фиг. 1), перемещаясь по кривой, за счет пересечения витков траектории обрабатывает всю верхнюю часть забоя, создавая арочную форму выработки без использования верхнего отбойного барабана.

Следует отметить, что приведенная конфигурация исполнительного органа горного проходческого комбайна и ее элементы являются частным случаем и могут быть исполнены по-другому, существенным - являются сами возможности, которые такая конфигурация дает, и которые, тем не менее, могут быть достигнуты рядом других конструктивных особенностей. Например, режущий диск может быть выполнен не монолитным, а с закрепленными на нем резцами, дисков может быть и два, и больше, а конструкция рычага может быть разветвленной, в зависимости от количества режущих дисков. Ось же вращения рычага может перемещаться несинхронно с вращением рычага и не только горизонтально, но и вертикально и даже по кривой, в зависимости от заложенного профиля выработки.

Также для заявленного исполнительного органа горного проходческого комбайна в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, существует возможность изготовления и применения с помощью известных до даты подачи заявки средств и методов. В частности синхронное вращение и перемещение может быть реализовано с помощью связки «зубчатое колесо - зубчатая рейка».

Заявляемое изобретение может найти широкое применение в горной промышленности для проведения выработок породы, в частности в горных комбайнах непрерывного действия, используемых при добыче полезных ископаемых подземным способом.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к горным комбайнам непрерывного действия, и предназначено для проведения горных выработок при добыче полезных ископаемых подземным способом. Технический результат – обеспечение равномерного удаления слоев породы, возможность обрабатывать большую площадь забоя меньшим количеством режущего инструмента и устранение зависимости диаметра дисков от размеров выработки. Исполнительный орган горного проходческого комбайна содержит по меньшей мере один режущий диск, закрепленный с возможностью вращения на рычаге и расположенный под острым углом к поверхности забоя. Рычаг установлен с возможностью вращения, при этом ось вращения рычага имеет возможность перемещаться. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Исполнительный орган горного проходческого комбайна, содержащий по меньшей мере один режущий диск, закрепленный с возможностью вращения на рычаге и расположенный под острым углом к поверхности забоя, рычаг установлен с возможностью вращения, при этом ось вращения рычага имеет возможность перемещаться.

2. Орган по п. 1, отличающийся тем, что ось вращения рычага имеет возможность горизонтального перемещения.

3. Орган по п. 1, отличающийся тем, что ось вращения рычага имеет возможность вертикального перемещения.

4. Орган по п. 1, отличающийся тем, что ось вращения рычага имеет возможность криволинейного перемещения.

5. Орган по п. 1, отличающийся тем, что перемещение рычага в пространстве обеспечивается посредством соединения зубчатое колесо - зубчатая рейка.

6. Орган по п. 1, отличающийся тем, что содержит два режущих диска, а рычаг имеет разветвленную конструкцию для их установки.