Исполнительный орган проходческих машин Советский патент 1955 года по МПК E21D9/10 E21C27/24 

Изобретением является исполнительный орган проходческих машин, например, проходческих комбайнов, сбоечно-буровых машин, машин для проходки стволов шахт и т. п., предназначаемый для механического разрЗшения горной породы.

Известны исполнительные органы проходческих машин, состоящие из дисков с зубками, закрепленных на валах, направленных от оси выработки в виде радиальных лучей и получающих при работе одновременные принудительные вращения вокруг своих осей и оси выработки. Отличительными особенностями исполнительного органа, согласно изобретению, являются параллельное расположение дисков относительно направления подачи комбайна на забой и определенные соотношения основных параметров органа-диаметров дисков и расстояний их от оси машины, передаточных чисел передач от двигателя к дискам-обеспечивающие образование на забое глубоких концентрических щелей скалывания породы зубками с последующим отламыванием целиков межд}- щелями.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема исполнительного органа; на фиг. 2-схема действия зубка.

Исполнительный opi-ан состоит из двух валов / (фиг. 1), зстановленных в виде лучей, перпендикулярных к оси выработки. На валах с небольшими нромеж тками параллельно оси выработок насажены диски 2 с правыми и левыми зубками 3. На переднем конусе главного вала 4 размещен центральный забзфник 5. Зубки 3 при вращении исполнительного органа и подаче его на забой прорезают в забое глубокие концентрические щели. Оставшиеся между щелями целики разрущаются клеваками 6, установленными на валах / между дисками. Центральная часть забоя разрущается забзрником 5.

Привод исполнительного органа осун1,ествляется через редуктор, на главном валу 4 которого закреплена коническая шестерня Za, сцепленная с коническими щестернями Zs и Zf передачи, установленными на валах /. Креме того, на главном валу 4 закреплена цилиндрическая шестерня Zs другой передачи, сцепленная с сателлитами Zg и Zjo, обкатываюшимися по неподвижному зубчатому ободу ZD внз-треннего зацепления. Оси 7 сателлитов Zg и ZIQ закреплены на водиле 8, обоймы которого охватывают валы /. Нри вращении главного вала 4 валы /, а вместе с ними и диски

2 с зубками 3, с помощью зубчатых передач получают два вращения: относительное вокруг своих осей с уг ловой скоростью u)g. и переносное вокруг оси главного вала с угловой скоростью 0),; . За счет сложения этих двух движений зубки 3 описывают эпициклоидальные траектории, преходя большую часть пути беч контакта с забоем и вступая в контакт с ним лищь на небольших участках траектории.

Принятая схема редуктора, передающего движение от главного вала 4 водилу 8 посредством замкнутой планетарной передачи и также валом / посредством незамкнутой конической передачи обеспечивает такой характер движения зубков по эпициклоиде, при котором направление их движения вокруг осей дисков в период контакта их с забоем иротивоположно направлению их движения вокруг оси главного вала, вследствие чего зубки воздействуют на забой на участках а-б (фиг. 2) траектории с наибольщей кривизной.

Передаточные числа планетарных

Z:.Zn

передач и -, а также радиусы

дисков / и радиусы-расстояния R от них до оси главного вала выбраны так, чтобы для каждого диска соблюR2Г, Z,,

далось условие

При этом траектория движения зубков принимает вид удлиненной эпициклоиды, и зубок входит в контакт с забоем на участке а-б (фиг. 2), а действие зубка уподобляется действию кайла. Разрушение породы забоя зубками приобретает характер скалывания, а не резания, что дает значительный технический эффект.

Указанный выше режим работы зубков, при котором они движутся по удлиненным эпициклоидам и воздействуют на забой только на участках а-б (фиг. 2) наибольшей кривизны траектории, на данном исполнительном органе может быть достигнут и при других схемах перед;ачи движения зубками. Однако, зо всех случаях г, R и передаточные числа должны быть выбраны таким обра/зом, чтобы отношение

было меньшим, чем отношение относительной

(„. и переносной угловых скоростей -;-

зубков, а направление относительного движения зубка в период контакта его с забоем было противоположным направлению переносного движения.

Произведение передаточных чисел

52ц

и - выбрано неравным целому числу, например, 6,08, чем исключается возможность совпадения зубков на забое при последуюн1,ем обороте водила.

f Отношениепринято для всех

дисков постоянным, а числа зубков на каждом диске увеличиваются пропорционально его радиусу г, чем достигается равная скорость движения зубков относительно забоя на участках а-б (фиг. 2) и равная загрузка зубков, работающих в одной щели.

С целью сосредоточения мощности привода исполнительного органа if напорного усилия на наименьшем числе зубков, диски на каждом из валов повернуты друг относительно друга на некоторый угол так, чтобы зубки, закрепленные на разных дисках, достигали забоя в разные моменты времени. Это обеспечивает возможность подачи исполнительного органа на забой с небольшим усилием, которое может быть осуществлено, например, гусеничным ходом.

Предмет изобретен И1 я

1. Исполнительный органпроходческих машин, нааример, проходческих комбайнов;;сбоечно-буровых машин, машин для -прохадки стволов niaxT и т. п., состоящий из дисков с зубками, закрепленных с промежутками на валах, направленных от оси выработки в виде радиальных лучей, и получающих при работе одновременные принудительные вращении вокруг своих осей и оси выработки, а также и забурника, о тличающийся тем, что, с целью прорезания в забое глубоких концентрических щелей, валы рабочих дисков установлены перпендикулярно к оси главного вала, совпадающего с осью выработки, а диски расположены параллельно этой оси.

2.Исполнительный орган проходческих машин по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения движения ззбков по удлиненной эпициклоиде и воздействия их на забой только на участках наибольшей кривизны траектории, радиусы г относительного вращения зубков вокруг осей дисков, радиусы R переносного вращения зубков вокруг оси главного вала, а также передаточные числа зубчатых передач выбраны ТРким образом, чтобы отношение Т

было меньшим отношения относительной и переносной угловых скоро.. gстеи зуоков, а направление относительного движения зубка в период контакта его с забоем было противоположным направлению переносного движения.

3.Форма выполнения исполнительного органа проходческих машин по пп. 1, 2, отличающаяся применением редуктора, передаюшего движение от главного вала водилу посредством замкнутой планетарной передачи и также валам дисков посредством незамкнутой конической планетарной передачи, у которого пере/ааточ ные числа планетарных пе, 2 редач Г и выпираются так, чтобы их произведение было большим,

R чем отношение радиусов , которое

принято постоянным для всех дисков.

4. Форма выполнения исполнительного органа проходческих машин по пп. 1-3, отличающаяся тем, что, с целью достижения равенства объемов породы, разрушаемых каждым зубком, и исключения возможности совпадения следов зубков, веZ. /.

выоирается неравличина

ZZ.

ной целому числу, например 6,08.

5.Форма выполнения исполнительного органа проходческих машин по пп. 1-4, отличающаяся тем, что, с це.:гью сосредоточения мощноности привода и напорного усилия на наи1меньп1ем числе зубков, диски каждого вала повернуты друг относительно друга вокруг своей оси так, чтобы зубки , закрепленные на разных дисках, достигали забоя в разные моменты времени.

6.Исполнительный орган проходческих машин по пп. 1-5, отличающийся тем, что для отламывания целиков породы, остаю-щихся на забое, на валах между дисками установлены клеваки.

Фиг. 2