Горный комбайн Российский патент 2025 года по МПК E21C29/00 E21C31/00 E21C35/00 E21D9/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин.

Уровень техники

Известен горный комбайн (патент RU2422634), содержащий передвижную раму, множество роторных компоновок, содержащих множество рабочих органов с роторной фрезой, установленных с возможностью вращения впереди переднего концевого участка рамы и проходящих по ширине рамы под компоновкой ротора, компоновку фрезерного барабана, расположенную впереди переднего концевого участка и содержащую ось вращения, расположенную поперек участка переднего конца передвижной рамы. Компоновка фрезерного барабана включает в себя секцию среднего барабана и пару секций концевых барабанов. Недостатком данного проходческого комбайна взятого за прототип является невозможность выполнения отдельных операций по обработке забоя, зачистке кровли и поддирке почвы из-за отсутствия возможности раздельного включения вращения роторов, верхнего режущего устройства и нижнего отбойно-погрузочного устройства, поскольку их вращение осуществляется от общего привода исполнительного органа посредством карданных валов (страница 11, строки 33-35, а также Фиг. 7 и Фиг. 8А). Это в значительной мере ограничивает эксплуатационные возможности комбайна. Кроме того, карданные валы являются открытыми вращающимися элементами, передающими высокие крутящие моменты, что повышает риск получения травмы горным персоналом во время выполнения технологических операций при работающем комбайне. Также ограниченные возможности карданных шарниров по передаче крутящего момента при работе вала под углом повышают нагрузки на привод и риск аварийного выхода валов из строя, а также существенно снижают степень подвижности верхнего режущего устройства и нижнего отбойно-погрузочного устройства.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение эксплуатационных возможностей комбайна и повышение надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что горный комбайн включает гусеничную ходовую часть с центральной рамой, конвейер, исполнительный орган с двумя вращающимися роторами, закрепленными на несущей конструкции включающей редуктор и оснащенными режущим инструментом, нижнее отбойно-погрузочное устройство с фрезами для механической обработки нижних поверхностей горного массива, верхнее режущее устройство, привод упомянутых роторов осуществляется от электродвигателей посредством редуктора, установленного на упомянутой раме с возможностью вертикального перемещения посредством вертикальных опорных гидроцилиндров и направляющих, упомянутое нижнее отбойно-погрузочное устройство соединено с несущей конструкцией или с корпусом упомянутого редуктора привода роторов с возможностью независимого вертикального перемещения, при этом работа нижнего отбойно-погрузочного устройства осуществляется посредством приводных блоков, включающих электродвигатели и редукторы, кинематически не связанные с упомянутым приводом роторов и расположенные слева и справа от упомянутого редуктора роторов перед упомянутыми вертикальными опорными гидроцилиндрами.

Указанный технический результат достигается также тем, что привод роторов и приводные блоки выполнены с возможностью независимого управления.

Указанный технический результат достигается также тем, что содержит подъемный механизм вертикального перемещения нижнего отбойно-погрузочного устройства относительно исполнительного органа комбайна.

Указанный технический результат достигается также тем, что исполнительный орган и нижнее отбойно-погрузочное устройство выполнены с возможностью независимого вертикального перемещения плоскопараллельно почве выработки.

Особенностью настоящего изобретения является то, что данное техническое решение позволяет осуществлять независимое включение роторов исполнительного органа и нижнего отбойно-погрузочного устройства, с возможностью их независимых вертикальных перемещений относительно друг друга, плоскопараллельно почве выработки.

Перечень фигур чертежей

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где изображено:

Фиг. 1 - вид на комбайн сзади справа.

Фиг. 2 - вид на комбайн спереди справа.

Фиг. 3, 7, 8 и 9 - вид комбайна спереди с различным исполнением верхнего режущего устройства и нижнего отбойно-погрузочного устройства.

Фиг. 4 - разрез А-А.

Фиг. 5 - вид нижнего отбойно-погрузочного устройства, загрузочной секции конвейера и корпуса редуктора исполнительного органа.

Фиг. 6 - вид подъемного блока (загрузочная секция с нижним отбойно-погрузочным устройством).

Осуществление изобретения

Горный комбайн включающий гусеничную ходовую часть 1 с центральной рамой, конвейер 7, исполнительный орган 8 с двумя вращающимися роторами 12, оснащенными режущим инструментом.

Комбайн содержит нижнее отбойно-погрузочное устройство 16 с фрезами 17 для механической обработки нижних поверхностей горного массива и верхнее режущее устройство 21.

Привод роторов 12 осуществляется от электродвигателей 13 посредством редуктора 10, имеющего несущий корпус 9 и установленного

на раме ходовой части 1 с возможностью вертикального перемещения посредством вертикальных опорных гидроцилиндров 14 и направляющих 15. Направляющие 15 закреплены на корпусе 9 редуктора 10 и перемещаются в пазах, выполненных в центральной раме ходовой части 1.

Нижнее отбойно-погрузочное устройство 16 соединено с корпусом 9 редуктора 10 привода роторов 12 с возможностью независимого вертикального перемещения.

Работа нижнего отбойно-погрузочного устройства 16 осуществляется посредством двух приводных блоков, включающих электродвигатели 18 и редукторы 19, кинематически не связанные с приводом роторов 12 и расположенные слева и справа от редуктора 10 роторов 12 перед вертикальными опорными гидроцилиндрами 14, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2.

Конвейер 7 содержит загрузочную секцию 2 и транспортировочную секцию 6. Загрузочная секция 2 может быть закреплена на транспортировочной секции 6, например, посредством стержня 23.

Нижнее отбойно-погрузочное устройство 16 включает несущую конструкцию 3, которая установлена в направляющих 11, закрепленных на корпусе 10 редуктора 9. На несущей конструкции 3 может быть также закреплена загрузочная секция 2 конвейера, образуя подъемный блок для вертикального перемещения одновременно нижнего отбойно-погрузочного устройства 16 с фрезами 17 и загрузочной секции 2 конвейера 7.

Комбайн содержит гидроцилиндры 20, обеспечивающие поднимание нижнего отбойно-погрузочного устройства 16 относительно исполнительного органа 8 на необходимую высоту.

Комбайн содержит гидроцилиндры 22, обеспечивающие поднимание верхнего режущего устройства 21 относительно исполнительного органа 8 на необходимую высоту. Работа верхнего режущего устройства 21 осуществляется посредством одного приводного блока, включающего электродвигатель 24 и редуктор 25, кинематически не связанные с приводом роторов 12 и расположенные справа от редуктора 10 роторов 12 перед вертикальными опорными гидроцилиндрами 14, как показано на Фиг. 1.

Изобретение работает следующим образом.

Комбайн посредством ходовой части 1 движется по существующей горной выработке, до забоя.

Исполнительный орган 8 посредством вертикальных опорных гидроцилиндров 14, перемещаясь в вертикальном направлении с помощью направляющих 15, выставляется на необходимую высоту.

Нижнее отбойно-погрузочное устройство 16 при помощи гидроцилиндров 20 опускается на уровень почвы и начинается движение комбайна на забой.

В процессе работы исполнительного органа 8, вращение на роторы 12 передается от двух электродвигателей 13 через редуктор 10 привода.

Одновременно и независимо друг от друга работают исполнительный орган 8, верхнее режущее устройство 21 и нижнее отбойно-погрузочное устройство 16 с фрезами 17, формируя кровлю, борта и, соответственно, почву выработки.

Отбитая роторами 12 исполнительного органа 8 и верхним режущим устройством 21 горная масса подается нижним отбойно-погрузочным устройством 16 через окно загрузочной секции 2 и далее транспортируется к месту перегрузки по транспортировочной секции 6 конвейера 7.

При необходимости изменения высоты проводимой комбайном горной выработки, например в условиях высокой складчатости пласта отрабатываемого полезного ископаемого, штоки вертикальных опорных гидроцилиндров 14 выдвигаются, и происходит подъем исполнительного органа 8 над ходовой частью 1 с помощью направляющих 15. При этом высота нижнего отбойно-погрузочного устройства 16 также может изменяться независимо от высоты подъема исполнительного органа 8, благодаря тому, что несущая конструкция 3, на которой закреплено нижнее отбойно-погрузочное устройство 16 и загрузочная секция 2 конвейера 7, имеет возможность независимого от положения исполнительного органа 8 подъема (или опускания) на гидроцилиндрах 20 плоскопараллельно почве выработки.

Вертикальное перемещение нижнего отбойно-погрузочного устройства обеспечивается относительным перемещением, например, стенки несущей конструкции 3 и направляющей 11, закрепленной на корпусе 9 редуктора 10, как показано на Фиг. 2.

Наличие раздельных приводов позволяет индивидуально включать вращение роторов 12 исполнительного органа 8 и нижнего отбойно-погрузочного устройства 16, для оптимизации режимов работы комбайна в зависимости от выполнения конкретных технологических операций, например поддирке почвы или расширению бортов, в процессе проводимой комбайном горной выработки или отгону из нее.

Благодаря независимым приводам обеспечивается включение рабочих органов комбайна (исполнительного органа, нижнего отбойно-погрузочного устройства и верхнего режущего устройства) для независимого выполнения операций по обработке забоя или резанию почвы и погрузки горной массы, например при зачистке почвы и изменении угла движения комбайна.

Независимая работа исполнительного органа 8 и нижнего отбойно-погрузочного устройства 16 не нарушается при их перемещениях друг относительно друга, что также улучшает эксплуатационные возможности комбайна.

Следует отметить, что приведенная конфигурация горного комбайна и его элементы являются частным случаем и могут быть исполнены по-другому. Существенными являются сами возможности, которые такая конфигурация обеспечивает и которые могут быть достигнуты рядом других конструктивных решений. Например, нижнее отбойно-погрузочное устройство 16 может состоять из центрального погрузочного шнека с концевыми режущими фрезами 17 большего диаметра, чем диаметр этого шнека. Редуктор 10 может быть выполнен по схеме двухпоточного или многопоточного цилиндрического редуктора. Привод вращения роторов 12 может осуществляться от двух и более электродвигателей 13, установленных непосредственно на корпус 9 редуктора 10 через проставки, соединенные с входными валами редуктора 10 через муфту. Корпус редуктора 9 может быть выполнен в виде литой, сварной или лито-сварной конструкции коробчатого сечения и т.п.

На Фиг. 7 показан вариант исполнения горного комбайна с биконическим верхним режущим устройством и нижним отбойно-погрузочным устройством с боковыми (бермовыми) фрезами одного диаметра с центральным погрузочным шнеком.

На Фиг. 8 показан вариант исполнения горного комбайна с цилиндрическим верхним режущим устройством и нижним отбойно-погрузочным устройством с боковыми (бермовыми) фрезами большего диаметра, чем диаметр центрального погрузочного шнека.

На Фиг. 9 показан вариант исполнения горного комбайна с биконическим верхним режущим устройством и нижним отбойно-погрузочным устройством с боковыми (бермовыми) фрезами большего диаметра, чем диаметр центрального погрузочного шнека.

Загрузочная секция 2 может быть выполнена в виде стола с различными механизмами погрузки горной массы.

Барабан верхнего режущего устройства 21 может быть выполнен биконической формы, составным из частей и.т.п.

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

Изобретение относится к горной технике. Горный комбайн включает гусеничную ходовую часть с центральной рамой, конвейер, исполнительный орган с двумя вращающимися роторами, закрепленными на несущей конструкции, включающей редуктор, и оснащенными режущим инструментом, нижнее отбойно-погрузочное устройство с фрезами для механической обработки нижних поверхностей горного массива, верхнее режущее устройство. Привод упомянутых роторов осуществляется от электродвигателей посредством упомянутого редуктора, установленного на упомянутой раме с возможностью вертикального перемещения посредством вертикальных опорных гидроцилиндров и направляющих. Упомянутое нижнее отбойно-погрузочное устройство соединено с несущей конструкцией или корпусом упомянутого редуктора привода роторов с возможностью независимого вертикального перемещения. Работа нижнего отбойно-погрузочного устройства осуществляется посредством приводных блоков, включающих электродвигатели и редукторы, кинематически не связанные с упомянутым приводом роторов и расположенные слева и справа от упомянутого редуктора роторов перед упомянутыми вертикальными опорными гидроцилиндрами. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных возможностей комбайна и повышении надежности. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Горный комбайн, включающий гусеничную ходовую часть с центральной рамой, конвейер, исполнительный орган с двумя вращающимися роторами, закрепленными на несущей конструкции, включающей редуктор, и оснащенными режущим инструментом, нижнее отбойно-погрузочное устройство с фрезами для механической обработки нижних поверхностей горного массива, верхнее режущее устройство, привод упомянутых роторов осуществляется от электродвигателей посредством упомянутого редуктора, установленного на упомянутой раме с возможностью вертикального перемещения посредством вертикальных опорных гидроцилиндров и направляющих, упомянутое нижнее отбойно-погрузочное устройство соединено с несущей конструкцией или корпусом упомянутого редуктора привода роторов с возможностью независимого вертикального перемещения, при этом работа нижнего отбойно-погрузочного устройства осуществляется посредством приводных блоков, включающих электродвигатели и редукторы, кинематически не связанные с упомянутым приводом роторов и расположенные слева и справа от упомянутого редуктора роторов перед упомянутыми вертикальными опорными гидроцилиндрами.

2. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что привод роторов и приводные блоки выполнены с возможностью независимого управления.

3. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что содержит подъемный механизм вертикального перемещения нижнего отбойно-погрузочного устройства относительно исполнительного органа комбайна.

4. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что исполнительный орган и нижнее отбойно-погрузочное устройство выполнены с возможностью независимого вертикального перемещения плоскопараллельно почве выработки.