ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН С ЭКСЦЕНТРИКОВОЙ ФРЕЗОЙ, СПОСОБНЫЙ РАЗРУШАТЬ ГОРНУЮ ПОРОДУ ПО ЗАДАННОЙ ТРАЕКТОРИИ, НЕ ВЛИЯЯ ПРИ ЭТОМ НА ОПЕРАЦИЮ ПОДДЕРЖКИ Российский патент 2022 года по МПК E21D9/10 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к технической области добычи угля и относится к проходческому механическому оборудованию и, в частности, к проходческому комбайну с эксцентриковой фрезой, способному разрушать горную породу по заданной траектории, не влияя при этом на операцию поддержки.

Описание уровня техники

В 2018 году в «Статистическом ежегоднике мировой энергетики ВР» отмечалось, что: Китай по-прежнему является крупнейшим потребителем энергии, на долю которого приходится 23,2% мирового потребления и 33,6% мирового чистого прироста; потребление угольных ресурсов составляет 60,4% от общего потребления, и угольные ресурсы еще долго в будущем будут играть в Китае незаменимую роль как основной источник энергии. С ростом потребности в энергии угля в Китае дисбаланс пропорции добычи из-за трудности при проходке горных выработок стал основной причиной ограничения угледобычи в Китае. Кроме того, в настоящее время с высокоразвитым применением механизированной угледобычи эффективность добычи значительно возросла, но при этом дисбаланс пропорции добычи стал еще серьезнее, и проходческое оборудование для крепких горных пород стало помехой, сдерживающей координированный прогресс в угледобыче и проходке выработок в шахтах. Особенно для крепких горных пород с коэффициентом твердости по Платтсу f≥10 ударные нагрузки и износ на механизме для проходческих работ и установленных на нем инструментах в ходе прохождения выработки возрастают, и из-за пространственного ограничения условия эксплуатации проходческого оборудования неблагоприятны, в результате чего механизм для проходческих работ имеет более низкую эффективность проходки крепких горных пород и высокие расходы на проходку.

В предшествующем уровне техники для проходки выработок в угольных шахтах используются в основном буровзрывной способ и механическое разрушение горной породы с помощью отбойных молотков. Хотя буровзрывной способ имеет высокую эффективность и высокую применимость к разным пластам, этот способ создает большие выбросы пыли и ядовитых газов и имеет тенденцию к крупным авариям, таким как взрыв газа, и, следовательно, не способствует безопасной, эффективной и экологически чистой добыче ресурсов рудных тел. Кроме того, разрушение крепких горных пород механическими зубками связано с огромной трудностью и тяжелой нагрузкой, зубки легко повреждаются и требуют частой замены, и, таким образом, эффективность проходки выработок в крепких горных породах низка, а расходы высоки. Подземные испытания доказали, что подход с разрушением горных пород путем резания зубками является трудным для реализации экономически эффективной проходки выработок в крепких горных породах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

Целью настоящего изобретения является обеспечение проходческого комбайна с эксцентриковой фрезой, способного разрушать горную породу по заданной траектории, не влияя при этом на операцию поддержки, который полностью использует такие признаки, как малая нагрузка при вибрационном резании, высокие эксплуатационные характеристики и высокая эффективность эксцентриковой дискообразной фрезы, тем самым реализуя быстрое разрушение крепкой горной породы и повышая скорость проходки горной выработки в угольных шахтах.

Техническое решение

Для достижения вышеупомянутой цели настоящее изобретение предлагает следующие технические решения: проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, не влияя при этом на операцию поддержки, содержащий гусеничный шагающий механизм, рейку, гидравлическую насосную станцию, блок питания, основание направляющей скольжения, движительный цилиндр I, подвижное седло, коробку передач, устройство для поворота и скольжения держателя фрезы, держатель фрезы, низкоскоростной электродвигатель с высоким крутящим моментом, эксцентриковую дискообразную фрезу, коробку управления, загрузочное устройство, транспортное устройство, устройство временной поддержки и вспомогательную рабочую платформу.

Рейка установлена на гусеничном шагающем механизме; гидравлическая насосная станция, блок питания, основание направляющей скольжения, устройство временной поддержки и вспомогательная рабочая платформа все установлены на рейке, при этом гидравлическая насосная станция и блок питания размещены в хвосте рейки и расположены симметрично относительно рейки с левой и правой стороны; основание направляющей скольжения находится на передних сторонах гидравлической насосной станции и блока питания; загрузочное устройство установлено на передней стороне рейки; транспортное устройство установлено посредине загрузочного устройства и ниже рейки; подвижное седло установлено с возможностью скольжения на основании направляющей скольжения и соединено с основанием направляющей скольжения посредством двух движительных цилиндров I; коробка передач установлена на передней стороне подвижного седла; два гидравлических двигателя симметрично установлены на основной части картера коробки передач; выходные валы гидравлических двигателей соединены с входными валами коробки передач; зубчатые колеса I, установленные на входных валах коробки передач, зацепляются с зубчатыми колесами II, установленными на выходном валу коробки передач; устройство для поворота и скольжения держателя фрезы установлено на передней стороне выходного вала коробки передач; устройство для поворота и скольжения держателя фрезы содержит корпус с конструкцией в виде прямоугольного параллелепипеда; установочная плита цилиндра прикреплена к верхней стороне корпуса; в корпусе предусмотрена Е-образная канавка; держатель фрезы вставлен в Е-образную канавку и соединен с установочной плитой цилиндра посредством движительного цилиндра II; низкоскоростной электродвигатель с высоким крутящим моментом установлен на передней стороне держателя фрезы; и эксцентриковая дискообразная фреза эксцентрически установлена на выходном валу низкоскоростного электродвигателя с высоким крутящим моментом.

Движительные цилиндры I, гидравлические двигатели, движительный цилиндр II, устройство временной поддержки и вспомогательная рабочая платформа соединены с гидравлической насосной станцией посредством гидравлических цепей соответственно; коробка управления установлена на верхней стороне блока питания; и низкоскоростной электродвигатель с высоким крутящим моментом и коробка управления электрически соединены с блоком питания, соответственно.

Также эксцентриковая дискообразная фреза содержит дискообразную режущую головку; на передней стороне дискообразной режущей головки вставлены несколько механических зубков; по окружности круглой дискообразной режущей головки приварены несколько головок из сплава; задняя сторона круглой дискообразной режущей головки механически обработана с получением отверстия для установки выходного вала низкоскоростного электродвигателя с высоким крутящим моментом; и в отверстии механической обработкой выполнен шпоночный паз.

Предпочтительно ось отверстия смещена от оси круглой дискообразной режущей головки на 2-5 см, так что в процессе вращения эксцентриковая дискообразная фреза будет в определенной степени вибрировать.

Предпочтительно материалом механических зубков является твердый сплав; механические зубки расположены в матрице Архимедовых спиралей на передней стороне круглой дискообразной режущей головки, причем направление вращения против часовой стрелки.

Предпочтительнее матрица имеет в общей сложности 12 Архимедовых спиралей.

Предпочтительно материалом головок из сплава служит твердый сплав, и головки из сплава распределены по окружности дискообразной режущей головки на одинаковом расстоянии.

Предпочтительно направление вращения низкоскоростного электродвигателя с высоким крутящим моментом - против часовой стрелки, и благодаря форме спиралей в матрице механических зубков нагрузка механических зубков при разрушении горной породы может быть уменьшена.

Также держатель фрезы содержит основную часть держателя с конструкцией в виде прямоугольного параллелепипеда; передний торец основной части держателя снабжен двумя параллельными прямоугольными направляющими канавками равной ширины; и держатель фрезы расположен в устройстве для поворота и скольжения держателя фрезы посредством двух прямоугольных направляющих канавок.

Также устройство временной поддержки состоит из четырех движительных цилиндров III и дугообразного поддерживающего навеса; дугообразный поддерживающий навес установлен на верхних концах четырех движительных цилиндров III; нижние концы четырех движительных цилиндров III неподвижно установлены на рейке; и четыре движительных цилиндра III соединены с гидравлической насосной станцией посредством гидравлических цепей, соответственно.

Также вспомогательная рабочая платформа состоит из четырех движительных цилиндров IV и рабочей платформы; рабочая платформа установлена на верхних концах четырех движительных цилиндров IV; нижние концы четырех движительных цилиндров IV неподвижно установлены на рейке; и четыре движительных цилиндра IV соединены с гидравлической насосной станцией посредством гидравлических цепей, соответственно.

Преимущественный эффект

По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящее изобретение обладает следующими положительными эффектами:

настоящее изобретение является простым, компактным и надежным по конструкции, а также является удобным для сборки и разборки; в нем полностью используются характеристики низкого временного сопротивления при растяжении крепкой горной породы, и оно обладает высокой способностью разрушения горной породы и высокой эффективностью. Траекторию разрушения горной породы фрезой можно регулировать в соответствии с разными участками, и, таким образом, приспособляемость к участкам отличается гибкостью. Дискообразная фреза имеет малую нагрузку при разрушении горной породы резанием, высокие эксплуатационные характеристики и высокую эффективность, и фреза вращается эксцентрически, так что фреза может достигать результата разрушения горной породы вибрационным резанием, тем самым дополнительно улучшая эксплуатационные характеристики фрезы в части разрушения горной породы резанием. Передняя сторона режущей головки фрезы оснащена несколькими механическими зубками, и горная порода может частично разрушаться зубками, так что фреза может выполнять резание быстро, и при этом угол резания фрезы на ее работу не влияет. Подвижное седло перемещается вперед-назад и может не только обеспечивать огромную движущую силу в процессе частичного разрушение горной породы зубками, но также реализует разрушение горной породы с разными вариантами глубины в случае, если проходческий комбайн неподвижен во избежание перемещения гусеничного шагающего механизма один раз в каждом цикле проходки, тем самым повышая эффективность проходки выработки; кроме того, при бурении и резании гусеничный шагающий механизм и рейка не движутся и, таким образом, не влияют на временную операцию поддержки и дополнительную работу, что имеет большое значение для реализации эффективной проходки выработок в крепкой горной породе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг. 1 показано схематическое изображение проходческого комбайна с эксцентриковой фрезой, способного разрушать горную породу по заданной траектории, не влияя при этом на операцию поддержки, в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 2 показана схематическая структурная схема коробки передач в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 3 показан вид спереди частично в разрезе устройства для поворота и скольжения держателя фрезы в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 4 показан вид слева частично в разрезе устройства для поворота и скольжения держателя фрезы в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 5 показан осевой вид корпуса в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 6 показан осевой вид держателя фрезы в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 7 показан вид спереди частично в разрезе эксцентриковой дискообразной фрезы в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 8 показан осевой вид эксцентриковой дискообразной фрезы в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 9 показано схематическое изображение траектории резания эксцентриковой дискообразной фрезы в соответствии с настоящим изобретением.

На графических материалах: 1 - гусеничный шагающий механизм; 2 - рейка; 3 - гидравлическая насосная станция; 4 - блок питания; 5 - основание направляющей скольжения; 6 - движительный цилиндр I; 7 - подвижное седло; 8 - коробка передач; 8-1 - входной вал коробки передач; 8-2 - зубчатое колесо I; 8-3 - зубчатое колесо II; 8-4 - выходной вал коробки передач; 8-5 - основная часть коробки; 9 - гидравлический двигатель; 10 - устройство для поворота и скольжения держателя фрезы; 10-1 - корпус; 10-1-1-Е - образная канавка; 10-2 - движительный цилиндр II; 10-3 - установочная плита цилиндра; 11 - держатель фрезы; 11-1 - основная часть держателя; 11-2 - прямоугольная направляющая канавка; 12 - низкоскоростной электродвигатель с высоким крутящим моментом; 13 - эксцентриковая дискообразная фреза; 13-1 - круглая дискообразная режущая головка; 13-2 - механический зубок; 13-3 - отверстие; 13-4 - шпоночный паз; 13-5 - головка из сплава; 14 - коробка управления; 15 - загрузочное устройство; 16 - транспортное устройство; 17 - устройство временной поддержки; 18 - вспомогательная рабочая платформа.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее приводится подробное описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые графические материалы и конкретные варианты осуществления.

Как показано на фиг. 1, проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, не влияя при этом на операцию поддержки в соответствии с настоящим изобретением содержит гусеничный шагающий механизм 1, рейку 2, гидравлическую насосную станцию 3, блок 4 питания, основание 5 направляющей скольжения, движительный цилиндр I 6, подвижное седло 7, коробку 8 передач, устройство 10 для поворота и скольжения держателя фрезы, держатель 11 фрезы, низкоскоростной электродвигатель 12 с высоким крутящим моментом, эксцентриковую дискообразную фрезу 13, коробку 14 управления, загрузочное устройство 15, транспортное устройство 16, устройство 17 временной поддержки и вспомогательную рабочую платформу 18.

Рейка 2 - это связь всех компонентов проходческого комбайна в соответствии с настоящим изобретением. Ниже рейки 2 установлен гусеничный шагающий механизм 1 для реализации шагания проходческого комбайна. Гидравлическая насосная станция 3, блок 4 питания, основание 5 направляющей скольжения, устройство 17 временной поддержки и вспомогательная рабочая платформа 18 все установлены на рейке 2, при этом гидравлическая насосная станция 3 и блок 4 питания размещены в хвосте рейки 2 и расположены симметрично относительно рейки с левой и правой стороны. На передней стороне рейки 2 установлено загрузочное устройство 15. Посредине загрузочного устройства 15 и ниже рейки 2 установлено транспортное устройство 16, предназначенное для транспортировки горной породы, раздробленной резанием, из выработки. Подвижное седло 7 установлено с возможностью скольжения на основании 5 направляющей скольжения и соединено с основанием 5 направляющей скольжения посредством двух движительных цилиндров I 6. Подвижное седло 7 может перемещаться вперед-назад на основание 5 направляющей скольжения путем управления вытягиванием и втягиванием штоков поршней движительных цилиндров I 6.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, на передней стороне подвижного седла 7 установлена коробка передач 8. Коробка передач содержит основную часть 8-5 коробки. На основной части 8-5 картера коробки передач, симметрично установлены два гидравлических двигателя 9. В основной части 8-5 картера обеспечены два входных вала 8-1 коробки передач и один выходной вал 8-4 коробки передач. Выходные валы гидравлических двигателей 9 соединены с входными валами 8-1 коробки передач. Два зубчатых колеса I 8-2, установленные на входных валах 8-1 коробки передач, зацепляются, соответственно, с двумя зубчатыми колесами II 8-3, установленными на выходном валу 8-4 коробки передач.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 3-5, на передней стороне выходного вала 8-4 коробки передач установлено устройство 10 для поворота и скольжения держателя фрезы. Устройство 10 для поворота и скольжения держателя фрезы содержит корпус 10-1 с конструкцией в виде прямоугольного параллелепипеда. К верхней стороне корпуса 10-1 прикреплена установочная плита 10-3 цилиндра. В корпусе 10-1 обеспечена Е-образная канавка 10-1-1.

Как показано на фиг. 6, держатель 11 фрезы содержит основную часть 11-1 держателя с конструкцией в виде прямоугольного параллелепипеда. Передний торец основной части 11-1 держателя снабжен двумя параллельными прямоугольными направляющими канавками 11-2 одинаковой ширины. Ширина основной части 11-1 держателя подогнана к ширине Е-образной канавки 10-1-1. Держатель 11 фрезы вставлен в Е-образную канавку 10-1-1 и соединен с установочной плитой 10-3 цилиндра посредством движительного цилиндра II 10-2. Держатель 11 фрезы может скользить относительно устройства 10 для поворота и скольжения держателя фрезы путем управления вытягиванием и втягиванием штока поршня движительного цилиндра II 10-2, а вращение устройства 10 для поворота и скольжения держателя фрезы может реализовываться путем управления углами вращения выходных валов двух гидравлических двигателей 9, тем самым позволяя держателю 11 фрезы совершать вращательное движение.

Как показано на фиг. 1, фиг. 7 и фиг. 8, на одной стороне держателя 11 фрезы установлен низкоскоростной электродвигатель 12 с высоким крутящим моментом. Эксцентриковая дискообразная фреза 13 содержит круглую дискообразную режущую головку 13-1. На передней стороне круглой дискообразной режущей головки 13-1 вставлены несколько механических зубков 13-2. Материалом механических зубков 13-2 служит твердый сплав, и, таким образом, обеспечиваются высокая твердость и хорошая износостойкость. Механические зубки 13-2 расположены в матрице Архимедовых спиралей на передней стороне круглой дискообразной режущей головки 13-1, причем направление вращения - против часовой стрелки. В этом варианте осуществления матрица имеет в общей сложности 12 архимедовых спиралей. По окружности дискообразной режущей головки 13-1 приварены несколько головок 13-5 из сплава. Материалом головок 13-5 из сплава служит твердый сплав, и, таким образом, обеспечиваются высокая твердость и хорошая износостойкость. Головки 13-5 из сплава распределены по окружности круглой дискообразной режущей головки 13-1 на одинаковом расстоянии. Задняя сторона круглой дискообразной режущей головки 13-1 механически обработана с получением отверстия 13-3. Ось отверстия 13-3 смещена от оси круглой дискообразной режущей головки 13-1 на 2-5 см. В отверстии 13-3 механической обработкой выполнен шпоночный паз 13-4. Эксцентриковая дискообразная фреза 13 эксцентрически установлена на выходном валу низкоскоростного электродвигателя 12 с высоким крутящим моментом через отверстие 13-3. Из-за эксцентрической установки эксцентриковая дискообразная фреза 13 в способе резания будет создавать определенную вибрацию. Низкоскоростной электродвигатель 12 с высоким крутящим моментом приводит в действие эксцентриковую дискообразную фрезу 13 для бурения и резания крепкой горной породы в вибрирующем режиме. Траектория резания показана на фиг.9. Направление вращения низкоскоростного электродвигателя 12 с высоким крутящим моментом против часовой стрелки, и благодаря форме спиралей в матрице механических зубков 13-2 нагрузка механических зубков 13-2 при разрушении горной породы может быть уменьшена.

В способе бурения и резания эксцентриковой дискообразной фрезы 13 рейка 2 может поддерживаться неподвижной, и движение может реализовываться путем управления подвижным седлом 7 для его скольжения на основании 5 направляющей скольжения. Следовательно, способ бурения и резания эксцентриковой дискообразной фрезы 13 не влияет на работу временной поддержки и дополнительную работу.

Как показано на фиг. 1, устройство 17 временной поддержки состоит из четырех движительных цилиндров III и дугообразного поддерживающего навеса. Дугообразный поддерживающий навес установлен на верхних концах четырех движительных цилиндров III. Нижние концы четырех движительных цилиндров III неподвижно установлены на рейке. Вспомогательная рабочая платформа 18 состоит четырех движительных цилиндров IV и рабочей платформы. Рабочая платформа установлена на верхних концах четырех движительных цилиндров IV. Нижние концы четырех движительных цилиндров IV неподвижно установлены на рейке.

Движительные цилиндры I 6, гидравлические двигатели 9, движительный цилиндр II 10-2, движительные цилиндры III и движительные цилиндры IV соединены с гидравлической насосной станцией 3 посредством гидравлических цепей, соответственно, и гидравлическая насосная станция 3 подает для них масло под высоким давлением.

На верхней стороне блока 4 питания установлена коробка 14 управления, которая может управлять движением каждой части проходческого комбайна в соответствии с заданной программой. Блок 4 питания электрически соединен с низкоскоростным электродвигателем 12 с высоким крутящим моментом и коробкой 14 управления, соответственно, и блок 4 питания подает электроэнергию для них.

Принцип работы заключается в следующем: при использовании проходческого комбайна с эксцентриковой фрезой, способного разрушать горную породу по заданной траектории, не влияя при этом на операцию поддержки в соответствии с настоящим изобретением для выполнения проходки выработки, силовая система для фронта очистного забоя подает энергию на гидравлическую насосную станцию 3, и после снабжения энергией гидравлическая насосная станция 3 образует масло под высоким давлением: масло под высоким давлением подается в движительные цилиндры I 6, так что движительные цилиндры I 6 могут выдавать движущую силу для реализации перемещения вперед-назад эксцентриковой дискообразной фрезы 13 посредством подвижного седла 7, коробки передач 8, устройства 10 для поворота и скольжения держателя фрезы и держателя 11 фрезы; масло под высоким давлением подается в гидравлические двигатели 9, так что гидравлический двигатель 9 выдает мощность для реализации кругового перемещения эксцентриковой дискообразной фрезы 13 на забое, где происходит резание, посредством входных валов 8-1 коробки передач, зубчатых колес I 8-2, зубчатых колес II 8-3, выходного вала 8-4 коробки передач, устройства 10 для поворота и скольжения держателя фрезы и держателя 11 фрезы; масло под высоким давлением подается в движительный цилиндр II 10-2, так что движительный цилиндр II 10-2 может выдавать движущую силу и передавать ее эксцентриковой дискообразной фрезе 13 посредством держателя 11 фрезы, чтобы позволить эксцентриковой дискообразной фрезе 13 перемещаться в нормальном направлении на забое, где происходит резание; масло под высоким давлением подается в устройство 17 временной поддержки, так что устройство 17 временной поддержки осуществляет крепление выработки; и масло под высоким давлением подается вспомогательной рабочей платформе 18, так что вспомогательная рабочая платформа 18 регулируется до соответствующей высоты для завершения дополнительной работы (такой как анкерное крепление и защита). Блок 4 питания подает мощность для коробки 14 управления и низкоскоростного электродвигателя 12 с высоким крутящим моментом. Вначале в соответствии с площадью поперечного сечения пройденной выработки разрабатывается траектория резания эксцентриковой дискообразной фрезы 13, которая вводится в коробку 14 управления. Затем коробка 14 управления управляет штоками поршней движительных цилиндров I 6 для отвода в наименьшее положение, так что эксцентриковая дискообразная фреза 13 перемещается в самый задний конец хода продвижения, управляет штоком поршня движительного цилиндра II 10-2 для отвода в наименьшее положение, так что дискообразная фреза 13 перемещается в исходную точку траектории резания, и управляет движением гусеничного шагающего механизма 1, так что проходческий комбайн перемещается в целом в соответствующее положение. Устройство 17 временной поддержки управляется для подъема для завершения временной поддержки проходки. Низкоскоростной электродвигатель 12 с высоким крутящим моментом запускается для вращения эксцентриковой дискообразной фрезы 13, и при этом штоки поршней движительных цилиндров I 6 управляются для вытягивания, так что эксцентриковая дискообразная фреза 13 сверлит в горной породе отверстие глубиной 5-10 см для запирания движительных цилиндров I 6. Наконец, гидравлические двигатели 9 и движительный цилиндр II 10-2 одновременно управляются для приведения эксцентриковой дискообразной фрезы 13 во вращение в соответствии с заданной траекторией для разрушения крепкой породы резанием, и одновременно с тем, как эксцентриковая дискообразная фреза 13 разрушает крепкую горную породу резанием, высота вспомогательной рабочей платформы может регулироваться для завершения некоторых дополнительных работ (таких как анкерное крепление и защита). После того как проходка одного участка завершена, движительные цилиндры I 6, гидравлические двигатели 9 и движительный цилиндр II 10-2 повторно регулируются таким же образом для перехода к проходке следующего участка, и вышеупомянутый процесс непрерывно повторяется. При вытягивании в самые выдвинутые положения штоки поршней движительных цилиндров I 6 выводят устройство 17 временной поддержки, и штоки поршней движительных цилиндров I 6 втягиваются в минимальное положение. Путем управления гусеничным шагающим механизмом 1 проходческий комбайн движется вперед в соответствующее положение для продолжения проходческих работ. Этот способ повторяется снова и снова до завершения проходки. В вышеупомянутом способе проходки выработки раздробленные и разрушенные камни транспортируется из выработки посредством загрузочного устройства 15 и транспортного устройства 16.

Настоящее изобретение относится к области добычи угля, в частности к проходческому комбайну с эксцентриковой фрезой, способному разрушать горную породу по заданной траектории. Представлен проходческий комбайн, в котором рейка установлена на гусеничном шагающем механизме. Гидравлическая насосная станция, блок питания, основание направляющей скольжения, устройство временной поддержки и вспомогательная рабочая платформа - все установлены на рейке. При этом гидравлическая насосная станция и блок питания размещены в хвосте рейки и расположены симметрично относительно рейки с левой и правой стороны. Загрузочное устройство установлено на передней стороне рейки, транспортное устройство установлено посредине загрузочного устройства и ниже рейки. Подвижное седло установлено с возможностью скольжения на основании направляющей скольжения и соединено с основанием направляющей скольжения посредством двух движительных цилиндров. Два гидравлических двигателя симметрично установлены на основной части картера коробки передач. Устройство для поворота и скольжения держателя фрезы установлено на передней стороне выходного вала коробки передач. Устройство для поворота и скольжения держателя фрезы содержит корпус с конструкцией в виде прямоугольного параллелепипеда. Установочная плита цилиндра прикреплена к верхней стороне корпуса, где обеспечена Е-образная канавка. Держатель фрезы вставлен в Е-образную канавку и соединен с установочной плитой цилиндра посредством движительного цилиндра. Технический результат заключается в возможности разрушать горную породу по заданной траектории, не влияя при этом на операцию поддержки, который полностью использует такие признаки, как малая нагрузка при вибрационном резании, высокие эксплуатационные характеристики и высокая эффективность эксцентриковой дискообразной фрезы, тем самым реализуя быстрое разрушение крепкой горной породы и повышая скорость проходки горной выработки в угольных шахтах. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, содержащий гусеничный шагающий механизм (1), рейку (2), гидравлическую насосную станцию (3), блок (4) питания, основание (5) направляющей скольжения, движительный цилиндр I (6), подвижное седло (7), коробку (8) передач, устройство (10) для поворота и скольжения держателя фрезы, держатель (11) фрезы, низкоскоростной электродвигатель (12) с высоким крутящим моментом, эксцентриковую дискообразную фрезу (13), коробку (14) управления, загрузочное устройство (15), транспортное устройство (16), устройство (17) временной поддержки и вспомогательную рабочую платформу (18);

причем рейка (2) установлена на гусеничном шагающем механизме (1); гидравлическая насосная станция (3), блок (4) питания, основание (5) направляющей скольжения, устройство (17) временной поддержки и вспомогательная рабочая платформа (18) все установлены на рейке (2), при этом гидравлическая насосная станция (3) и блок (4) питания размещены в хвосте рейки (2) и расположены симметрично относительно рейки с левой и правой стороны; основание (5) направляющей скольжения находится на передних сторонах гидравлической насосной станции (3) и блока (4) питания; загрузочное устройство (15) установлено на передней стороне рейки (2); транспортное устройство (16) установлено посредине загрузочного устройства (15) и ниже рейки (2); подвижное седло (7) установлено с возможностью скольжения на основании (5) направляющей скольжения и соединено с основанием (5) направляющей скольжения посредством двух движительных цилиндров I (6); коробка (8) передач установлена на передней стороне подвижного седла (7); два гидравлических двигателя (9) симметрично установлены на основной части картера коробки (8) передач; выходные валы гидравлических двигателей (9) соединены с входными валами (8-1) коробки передач; зубчатые колеса I (8-2), установленные на входных валах (8-1) коробки передач, зацеплены с зубчатыми колесами II (8-3), установленными на выходном валу (8-4) коробки передач; устройство (10) для поворота и скольжения держателя фрезы установлено на передней стороне выходного вала (8-4) коробки передач; устройство (10) для поворота и скольжения держателя фрезы содержит корпус (10-1) с конструкцией в виде прямоугольного параллелепипеда; установочная плита (10-3) цилиндра прикреплена к верхней стороне корпуса (10-1); в корпусе (10-1) обеспечена Е-образная канавка (10-1-1); держатель (11) фрезы вставлен в Е-образную канавку (10-1-1) и соединен с установочной плитой (10-3) цилиндра посредством движительного цилиндра II (10-2); низкоскоростной электродвигатель (12) с высоким крутящим моментом установлен на передней стороне держателя (11) фрезы; и эксцентриковая дискообразная фреза (13) эксцентрически установлена на выходном валу низкоскоростного электродвигателя (12) с высоким крутящим моментом;

движительные цилиндры I (6), гидравлические двигатели (9), движительный цилиндр II (10-2), устройство (17) временной поддержки и вспомогательная рабочая платформа (18) соединены с гидравлической насосной станцией (3) посредством гидравлических цепей, соответственно; коробка (14) управления установлена на верхней стороне блока (4) питания; и низкоскоростной электродвигатель (12) с высоким крутящим моментом и коробка (14) управления электрически соединены с блоком (4) питания, соответственно.

2. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 1, отличающийся тем, что эксцентриковая дискообразная фреза (13) содержит круглую дискообразную режущую головку (13-1); на передней стороне круглой дискообразной режущей головки (13-1) вставлены несколько механических зубков (13-2); по окружности круглой дискообразной режущей головки (13-1) приварены несколько головок (13-5) из сплава; задняя сторона круглой дискообразной режущей головки (13-1) механически обработана с получением отверстия (13-3) для установки выходного вала низкоскоростного электродвигателя (12) с высоким крутящим моментом; и в отверстии (13-3) механической обработкой выполнен шпоночный паз (13-4).

3. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 2, отличающийся тем, что ось отверстия (13-3) смещена от оси круглой дискообразной режущей головки (13-1) на 2-5 см.

4. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 2, отличающийся тем, что материалом механических зубков (13-2) служит твердый сплав и механические зубки (13-2) расположены в матрице Архимедовых спиралей на передней стороне круглой дискообразной режущей головки (13-1), причем направление вращения - против часовой стрелки.

5. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 4, отличающийся тем, что матрица имеет в общей сложности 12 Архимедовых спиралей.

6. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 2, отличающийся тем, что материалом головок (13-5) из сплава служит твердый сплав и головки (13-5) из сплава распределены по окружности круглой дискообразной режущей головки (13-1) на одинаковом расстоянии.

7. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 1, отличающийся тем, что направление вращения низкоскоростного электродвигателя (12) с высоким крутящим моментом - против часовой стрелки.

8. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 1, отличающийся тем, что держатель (11) фрезы содержит основную часть (11-1) держателя с конструкцией в виде прямоугольного параллелепипеда; передний торец основной части (11-1) держателя снабжен двумя параллельными прямоугольными направляющими канавками (11-2) равной ширины; и держатель (11) фрезы расположен в устройстве (10) для поворота и скольжения держателя фрезы посредством двух прямоугольных направляющих канавок (11-2).

9. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 1, отличающийся тем, что устройство (17) временной поддержки состоит из четырех движительных цилиндров III и дугообразного поддерживающего навеса; дугообразный поддерживающий навес установлен на верхних концах четырех движительных цилиндров III; нижние концы четырех движительных цилиндров III неподвижно установлены на рейке; и четыре движительных цилиндра III соединены с гидравлической насосной станцией (3) посредством гидравлических цепей, соответственно.

10. Проходческий комбайн с эксцентриковой фрезой, способный разрушать горную породу по заданной траектории, по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательная рабочая платформа (18) состоит из четырех движительных цилиндров IV и рабочей платформы; рабочая платформа установлена на верхних концах четырех движительных цилиндров IV; нижние концы четырех движительных цилиндров IV неподвижно установлены на рейке; и четыре движительных цилиндра IV соединены с гидравлической насосной станцией (3) посредством гидравлических цепей, соответственно.