ГОРНЫЙ ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН Российский патент 2017 года по МПК E21C27/24 E21D9/10 

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

Известен туннелепроходческий агрегат с вращающейся режущей головкой колебательного движения (патент № DE 2065716 (A1)), включающий исполнительный орган в виде поворотной фрезерной головки, систему передач, ходовую часть, раму, транспортер.

Недостатком данного решения является необходимость в большом напорном усилии на поворотный узел в процессе колебания режущей головки, возможность ее перемещения только в одной плоскости, а также зависимость геометрии туннеля от размеров фрезерного инструмента.

Также известно устройство для сооружения тоннеля (патент РФ №2266409 (С1)), включающее несущий корпус, многоосный рабочий орган, приводные модули, щитовые цилиндры, транспортер и формообразующие элементы. Данное устройство принято за прототип.

Недостатком прототипа является наличие массивного диска в рабочем органе, что требует использования двух осей в рабочем органе, расположенных ниже и выше центральной оси устройства. Однако данное техническое решение исключает вращение режущего диска рабочего органа вокруг собственной оси, что, в свою очередь, приводит к неравномерному износу режущего инструмента, которым он оборудован. Также конструкция устройства для сооружения тоннеля предполагает сильную нагрузку на исполнительный орган в процессе проходки для внедрения инструмента в породу.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение более равномерного удаления слоев породы, снижение напорного усилия на грудь забоя за счет эффекта ввинчивания исполнительного органа в породу и устранение вращающих нагрузок на комбайн при соприкосновении режущего инструмента с поверхностью забоя.

Это достигается тем, что режущая головка исполнена в виде как минимум одного вращающегося диска с боковой режущей поверхностью, расположенного под острым углом к поверхности забоя и закрепленном на рычаге, имеющем возможность вращения.

Чтобы избежать вращающих нагрузок на комбайн, желательно дополнительное усовершенствование, при котором число режущих головок увеличивается минимум до двух, а направление вращения рычагов становится встречным.

Сопоставление заявляемого горного 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 режущая головка, исполненная в виде минимум одного вращающегося диска с боковой режущей поверхностью, расположенного под острым углом к поверхности забоя и закрепленного на рычаге с возможностью вращения - исчезает возможность в процессе проходки обеспечить равномерное удаление слоев породы и снизить нагрузку на грудь забоя, а при исключении дополнительного усовершенствования в виде второй режущей головки вращающейся противоположно первой - не удастся нивелировать вращающий эффект при контакте режущего инструмента и поверхности вырабатываемой породы, а следовательно, исчезает и технический результат.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где изображено:

Фиг. 1 - горный проходческий комбайн. Варианте двумя режущими головками;

Фиг. 2 - расположение режущей головки относительно груди забоя;

Фиг. 3 - направление вращения режущих головок.

Осуществление изобретения

Горный проходческий комбайн содержит механизм передвижения (1); рам у (2); исполнительный орган (3), включающий режущую головку (4), состоящую из диска (5) и рычага (6); отбойные барабаны (7).

Изобретение работает следующим образом. Горный проходческий комбайн, с помощью механизма передвижения 1 (Фиг. 1) - перемещается по выработке до соприкосновения исполнительного органа 3 (Фиг. 1) и поверхности забоя. Начинает вращение режущая головка 4 (Фиг. 2) и отбойные барабаны 7 (Фиг. 1). Диск 5 (Фиг. 2) на рычаге 6 (Фиг. 2) послойно снимает породу, формируя контур выработки фигурной формы. Срезав часть породы вращаясь вокруг своей оси, диск 5 (Фиг. 2), дополнительно совершающий круговые движения посредством рычага 6 (Фиг. 2), врезается боковой режущей поверхностью в забой, создавая эффект ввинчивания, дополнительно усиливающийся за счет расположения диска 5 (Фиг. 2) под острым углом к груди забоя. Эффект ввинчивания облегчает проходку, снижая необходимую максимальную нагрузку на исполнительный орган 3 (Фиг. 1), создаваемую поступательным движением комбайна. В исполнении комбайна по п. 2 формулы изобретения - встречное движение рычагов 6 (Фиг. 2) в процессе выработки исключает вращательные нагрузки на раму 2 (Фиг. 1) в какую-либо сторону. Порода же, остающаяся на своде и поде выработки срезается закрепленными на раме 2 (Фиг. 1) отбойными барабанами 7 (Фиг. 1) расположенными в верхней и нижней частях соответственно.

Следует отметить, что приведенная конфигурация 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, режущих головок может быть и три или больше, они могут содержать больше чем один диск, а рычаги соответственно могут иметь более сложную конфигурацию и т.д.

Также для заявленного горного проходческого комбайна в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, существует возможность изготовления и применения с помощью известных до даты подачи заявки средств и методов.

Заявляемое изобретение может найти широкое применение в горной промышленности для проведения выработок породы, в частности проходческих комбайнов 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, снижение напорного усилия на грудь забоя за счет эффекта ввинчивания исполнительного органа в породу и устранение вращающихся нагрузок на комбайн при соприкосновении режущего инструмента с поверхностью забоя. Горный проходческий комбайн содержит механизм перемещения, раму, по меньшей мере одну режущую головку. При этом режущая головка содержит по меньшей мере один режущий диск с боковой режущей поверхностью, закрепленный на рычаге. Рычаг выполнен с возможностью вращения, а режущий диск расположен под острым углом к поверхности забоя. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

!. Горный проходческий комбайн, содержащий механизм перемещения, раму, по меньшей мере одну режущую головку, отличающийся тем, что режущая головка содержит по меньшей мере один режущий диск с боковой режущей поверхностью, закрепленный на рычаге, при этом рычаг выполнен с возможностью вращения, а режущий диск расположен под острым углом к поверхности забоя.

2. Комбайн по п. 1, отличающийся тем, что содержит верхний и нижний отбойные барабаны.

3. Комбайн по п. 1, отличающийся тем, что содержит две режущие головки, рычаги которых выполнены с возможностью вращения во встречных направлениях.

4. Комбайн по п. 1, отличающийся тем, что содержит три режущие головки.