Верхняк индивидуальной крепи Советский патент 1985 года по МПК E21D17/00 

Изобретение относится к добыче угля, а.именно к индивидуальным средствам крепления очистных забоев угольных шахт. Известен верхняк индивидуальной крепи, включающий балку и консоль, связанные соединительным звеном, состоящим из корпуса с пальцами, распорного клина и валика с двумя кулачками с криволинейными рабочими поверхностями, установленного в кор пусе с возможностью свободного вращения и прижатия одного из кулачков своей криволинейной поверхностью к балке (1 J. I Однако это устройство предусматривает только жесткость соединения балки с консолью и не обеспечивает силовое прижатие консоли к кровле пласта, в результате чего снижается надежность работы верхняка по поддержанию кровли, I Наиболее близким к изобретению п технической сущности является верхняк индивидуальной крепи, включающи балку и консоль, связанные соединительным звеном, состоящим из корпуса с пальцем, размещенным в сквозном отверстии балки, и валика с опо ным и фиксирующим кулачками, установленного в корпусе с возможностью вращения и прижатия криволинейной поверхности . опорного кулачка к ниж ней плоскости балки. В таком верхняке достигается надежное силовое прижатие соединитель ного звена и консоли к кровле 23, Однако для известного верхняка .характерно то, что при наличии на шахте правосторонних и левосторон них очистных забоев в одних из них возникает необходимость производить все операции по навеске верхняка снизу вверх, т.е, со стороны падения пласта, что при углах падения пласта 10-33 значительно затрудня ет установку верхняка и требует больше трудозатрат, а крутящий момент, действующий на балку от нагрузки, воспринимаемой соединительн звеном при использовании его в качестве удлинителя , приводит к выворачиванию балки на ребро, по тере контакта балки с фиксаторами головки стойки и, следовательно, к потере устойчивости всей крепи, чт снижает надежность работы верхняка по поддержанию кровли пласта. 5J Цель изобретения - повьшение надежности верхняка в разнонаправленных очистных забоях. Поставленная цель достигается тем, что в верхняке индивидуальной крепи, включающем балку и консоль, связанные соединительным звеном, состоящим из корпуса с пальцем, размещенным в сквозном отверстии балки, и валика с опорным и фиксирующим кулачками, установленного в корпусе с возможностью вращения и прижатия криволинейной поверхности опорного кулачка к нижней плоскости балки, корпус снабжен закрепленной на нем параллельно валику осью с фрикционной собачкой, установленной с возможностью взаимодействия с фиксирующим кулачком, выполненным в виде двух конусообразных ободов, соосно расположенных относительно валика, при этом корпус выполнен с соосными сквозными отверстиями для пальца, На фиг, 1 изображен предлагаемый верхняк, вид сбоку; на фиг, 2 - то же, вид в плане; на фиг, 3 - узел } на фиг, 2; на фиг, 4 - разрез А-А на фиг, 3; на фиг, 5 - разрез Б-Б на фиг, 4, Верхняк индивидуальной крепи включает однотипные балки 1, установленные на стойках 2 и соединенные между собой с возможностью линейных и угловых перемещений овальным кольцом 3, консоль 4, соединенную так- же овальным кольцом 3 с балкой 1 и удерживаемую в рабочем положении соединительным звеном 5, Корпус 6 этого звена расположен под балкой 1 и шарнирно соединен щеками 7 с ее верхней частью пальцем 8, установленным в сквозных отверстиях 9 и 10,вьшолненных соответственно в щеках 7 и балке 1, и зафиксированным от смещения пружинным кольцом 11,На обоих концах пальца 8 вьшолнены конусные выточки 12, взаимодействующие с пружиннымкольцом 11, Один конец корпуса 6 снабжен упорами 13, обеспечивающими соосность расположения консоли 4 относительно балки 1, а другой конец - устройством, .состоящим из валика 14 с жестко соединенными с ним опорным кулачком 15 и конусообразными ободами 16, выполненными соосно расположенными относительно валика 14, Опор3ный кулачок 15 (фиг. 3 и 4) своей криволинейной рабочей поверхностью контактирует с нижней плоскостью балки 1, в то время как конусообраз ные обода 16 своими рабочими поверх ностями входят в зацепление с фрикционной собачкой 17, соединенной с осью 18, установленной в стенках корпуса 6 параллельно продольной оси валика 14. На обоих концах этог валика выполнены отверстия 19 для установки съемной рукоятки 20, Устройство работает следующим образом. Балки 1 в исходном положении при жаты к кровле пласта стойками 2, Перед установкой соединительного звена 5 палец 8 консольно выводится в сторону восстания пласта до упора его конусной выточки 12 в пружинное кольцо 11, а после заводки щек 7 в обхват с балкой 1 палец 8 забивается в обратную сторону через сквоз ные отверстия 9 и 10, что обеспечивает шарнирное крепление корпуса 6 к балке 1, Пружинное кольцо 11 при зтом обеспечивает фиксированное положение пальца 8 в сквозных отверстиях 9 и 10. После укладки консоли А на верхн плоскость корпуса 6 между упорами 13осуществляется ее прижатие к кро ле пласта за счет поворота валика 14по часовой стрелке вместе с опор ным кулачком 15 и концеобразными ободами 16 при помощи съемной рукоя ки 20, При этом фрикционная собачка 17 не шрепятстБует такому повороту, а свободно проскальзывает по рабочи поверхностям конусообразных ободо 16, поворачиваясь против часовой стрелки, В результате взаимодействия криволинейной рабочей поверхности опор ного кулачка 15 с нижней плоскостью балки 1 корпус 6 поворачивается по часовой стрелке вокруг оси пальца 8 и прижимает консоль 4 к кровле пла та (фиг. 1) величина которого зависит от характера неровностей кровли пласта и, следовательно, от величин линейных и угловых перемещений консоли 4, прижатой к кровле пласта корпусом 6, Усилие предварительного прижатия консоли 4 к кровле пласта при повороте корпуса 6 определяется величиной усилия, приложенного на конце съемной рукоятки 654 20, и соотношением конструктивных размеров f, , Tj , f3 4 Любое конечное положение .корпуса 6 при повороте валика 14 фиксируется фрикционной собачкой 17, которая заклинивается между рабочими поверхностями конусообразного обода 16 и препятствует обратному повороту опорного кулачка 15 и всей подвижной системе веркняка. Самозаклинивание фрикционного соединения достигается вьшолнением профНлл фрикционной собачки 17 по окружности с центром, расположенным вьше линии, пересекающейся с осями валика 14 и цилиндрического стрежня Т8 (фиг, 4), что исключает вькод фрикционной собачки из зацепления при ее повороте по часовой стрелке, По мере опускания кровли пласта нагрузка, действующая на консоль 4, также возрастает, пытаясь повернуть опорньй кулачок 15 против часовой стрелки. Однако фрикционная собачка 17 при этом поворачивается по .часовой стрелке, т,е. в сторону заклинивания фрикционной собачки 17 в конусообразных ободах, 16, и затягивает фрикционное соединение, не допуская какое-либо движение всей подвижной системы против часовой стрелки. Консоль 4 и корпус 6 превращается в общую жесткую систему., которая может только поступательно перемещаться вниз по мере податливости стоек 2, Освобождение соединительного звена 5 для повторного его использования при последующей навеске верхняка осуществляется легкими толчками фрикционной собачки 17 вверх (движение против часовой стрелки), балка 6 при этом, -поворачиваясь против часовой стрелки, теряет контакт с консолью 4, предварительно подпертой стойкой 2, после чего выбивается палец 8 в сторону падения пласта до упора его конусной выточки 12 в пружинное кольцо 11, При использовании соединительного звена 5 в качестве удлинителя балки 1 как несущего элемента для поддержания кровли пласта без наличия консоли 4 вьшолнение операций по навеске корпуса 6 и поджатию его упоров 13 к кровле пласта, а также процесс работы соединительного звена 5 с опорнь1м и фрикционным

мекамизмаьш при восприятии нагрузки не отличаются от описанного.

Поскольку продольная ось соедини;тельиого звена 5 после установки НАХОДИТСЯ G продольной осью балки 1 ;В одной плоскости, расположенной перпендикулярно рабочей поверхности этой балки, при работе исключается появление крутящего момента от нагрузки воспринимаемой упорами 13.

Предлагаемая конструкция верхняка. индивидуальной крепи обеспечивает установку соединительного звена симметрично относительно балки и,

следовательно, позволяет устранитькрутящий момент, разворачивающий балку в поперечном ее сечении, что способствует . повышению устойчивости крепи в целом и надежности поддержания кровли, а также обеспечивает в условиях разнонаправленных очистных забоев постоянное место исполнителю за верхняком по падению пласта как наиболее эффективное в этих условиях для вьшолнения всех операций по установке верхняка с наименьшими затратами времени и труда.

ВЕРХНЯК ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КРЕПИ, включающий балку и консоль, связанные соединительным звеном, состоящим из корпуса с пальцем, размещенным в сквозном отверстии балки, и валика с опорным и фиксирующим кулачками, установленного в корпусе с возможностью вращения и прижатия криволинейной поверхности опорного кулачка к нижней плоскости балки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности верхняка в разнонаправленных очистных забоях, корпус снабжен закрепленной на нем параллельно валику осью с фрикционной собачкой, установленной с возможностью взаимодействия с фиксирующим кулачком, выполненным в виде дву-х конусообразных ободов, соосно расположенных относительно валика, при этом корпус выполнен с соосными сквозными от(Л верстиями для пальца. й о: 4;: О5 91