Установка для выемки угля Советский патент 1985 года по МПК E21C25/60 E21C45/00 

2. Установка по п, , отличающаяся тем, что стержень фиксатора имеет коническую головку, а пружина фиксатора раэмещена в радиальном гнезде цапфы шарнира, при этом радиальное гнездо обоймы выполнено коническим и сопряжено с конической головкой стержня, при1164414

чем в обойме выполнена сквозная поперечная прорезь, в которой размещен элемент полоза, выполненный в виде продольного выступа , который находится в контакте с головкой стержня с возможностью -утапливания последнего- в гнездо цапфы.

Г. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫЕМКИ УГЛЯ, содержащая исполнительный орган, водовод, подающий став, включающий жесткие эвенья, связанные между собой посредством шарниров с возможностью отклонения звеньев става в одной плоскости, причем каждый шарнир имеет охватываемую цапфу и охватывающую обойму, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и снижения трудоемкости обслуживания установки, она снабжена спаренными полозьями, которые имеют изогнутый- участок и установлены с зазором, в котором размещены шарниры подающего става с возможностью их перемещения вдоль при прямом и обратном ходе исполнительного органа, при этом шарниры снабжены фиксаторами положения звеньев подающего става в виде подпружиненных цилиндрических стержней, установленных в ради(Л апьные гнезда цапфы и обой1«ы каждоГо шарнира, причем стержни фиксаторов расположены с возможностью контакта с полозьями. о 4 41

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам меха низации безлюдной выемки угля на тонких пластах в условиях гидрошах Известна установка для выемки угля, используемая при безлюдной технологии отработки тонких пласто осуществляющая проведение камер по восстспшю с расширением их обратным ходом. Установка содержит ис полнительный орган и подающий став включающий жесткие звенья-штанги, связанные мелсду собой посредством резьбы. Исполнительный орган - режущий барабан с горизонтальной осью вращения. Подающий став двухлинейньй, каждая линия которого - секциоиная враа ающаяся штанга. Линии параллельны между собой и фронтальны оси режущего барабана. Подающий механизм - гидроцилиндр. вод вращения барабанов комплексный два электродвигателя и редуктор на стартовой площадке, две секционные вращающиеся штанги подающего стаifti, раздаточный редуктор в голове подающего става и две режущие цепи между раздаточным редуктором и режу Щ11ми барабанами. Подача исполнитель ного органа осуществлкгтся шагами, количество которых зависит от длины звена штанги и длины камеры Досто- нством установки является .хорошая жесткость подающего става, что обеспечивает острута направленность проводимой камеры, постоянство ширины 1 1жкамерных целиков,, устойчивость целиков во время работы установки прямым и обратном ходо и надежность работы установки в части отсутствия заваловисполнительного органа. Одна.:о известная установка имеет сложную конструкцию, что влечет за собой ненадежную работу и высокую . трудоемкость обслуживания. Известна также установка для выемки угля, содержащая исполнительный орган, водовод, подающий став, включаютдий жесткие звенья, связанные между собой посредством шарниров с возможностью отклонения звеньев става в одной плоскости, причем каждый щарнир имеет охватываемую цапфу и охватывающую обойму. Исполнительный орган струйньй, к нему параллельно подающему ставу проложен гибкий водовод, Подаюпщй став однолинейный р его звенья имеют коробчатую форму и каждое звено установлено в проводимой камере на своей опоре скольл ения Гфрнаре . Соосной фиксации звеньев става здесь нет, поэто 1y на .линейных участках движения става (в скважине),, несмотря на напи-, чие многочисленных опор, возможно существенное искривление оси скважины в плоскости отклонения звеньев подающего става (в плоскости пласта). Подача става осуществляется зубчатым колесом с приводным механизмом, зу--; бья колёса входят в зацеппение с цапфами шарниров. В ограниченных габаритах штрека зубчатое колесо не : может быть выполнено достаточно большогО| диаметра - количество звеньев става и фонарей по этой причине велико. На щтреке установлен также барабан, огибаемый звеньями става в виде U-рбразной петли. Укладка звеньев на барабан при обратном

3

ходе исполнительного органа производится вручную, либо с помощью той или иной механизации 2J ,

Данная установка характеризуется низкой надежностью работы установки в силу недостаточной жесткости Подающего става при прямом ходе. Искривление скважины приводит к непостоянной ширине межскважинных целиков - возможна их преждевременная посадка, т.е. зажим и поломка исполнительного органа и остановка в работе установки.При этом установка сложна по конструкции из-за многочисленных фонарей, наличия гибкого-водовода в скважине, наличия механизмов установки фонарей, управления гибким водоводом, укладки звеньев става на барабан. Кроме того, отмечается высокая трудоемкость обслуживания установки при наличии указанных вспомогательных механизмов и еще более высокая - при отсутствии таких механизмов.

Цель изобретения - повышение надежности работы и снижение трудоемкости обслуживания установки.

Поставленная цель достигается тем, что установка для выемки уг-. ля, содержащая исполнительный ор.ган, водовод, подающий став, включающий жесткие звенья, связанные между собой посредством шарниров с возможностью отклонения звеньев става в одной плоскости, причем каждый шарнир имеет охватываемую цапфу и охватывающую обойму, снабжена спаренными полозьями, которые имеют изогнутый участок и установлены с зазором, в котором размещены шарниры подающего става с возможностью их перемещения вдоль при прямом и обратном ходе исполнительного органа, при этом шарниры снабжены фиксаторами положения звеньев подающего става в виде подпружиненных цилиндрических стержней установленных в радиальные гнезда цапфы и обоймы каждого шарнира, причем стержни фиксаторов расположеныс возможностью контакта с полозьями .

Кроме того, стержень фиксатора имеет коническую головку, а пружина фиксатора размещена в радиальном гнезде цапфы шарнира, при этом радиальное гнездо обоймы вьшолнено коническим и сопряжено с конической

644144

головкой стержня, причем в обойме выполнена сквозная поперечная прореэь, в которой размещен элемент полоза, выполненный в виде продольного выступа, который находится в контакте с головкой стержня с возможностью утапливания последнего в гнездо цапфы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка для выемки угля во время проведения камеры по восстанию механогидравлическим исполнительным органом при подаче его двухлинейным ставом, на фиг. 2 - сечение Л-А на фиг. 1 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 сечение В-Вна фиг. 2; на фиг. 5 сечение Г-Г на фиг. 2, на фиг. 6 узел Г на фиг. I.

Установка содержит исполнительный орган 1, подающий став 2, включающий жесткие звенья 3, связанные между собой посредством шарниров 4 с возможностью отклонения в одной плоскости 5, и водовод 6. Каждый шарнир 4 содержит охватываемум деталь - цапфу 7 и охватывающую обойму 8. Установка оснащена спаренными полозьями внутренним-9 и наруж ° ным 10, которые имеют изогнутый участок в плоскости 5 отклонения звеньев 3 и установлены с зазором между полозьями 9 и 10, образуя канал II шириной h, в котором размещены шарниры 4 с возможностью их

перемещения вдоль канала 11 при прямом и обратном ходе исполнительного органа. Установка содержит фиксаторы 12 соосного положения звеньев

Стержень 14 имеет коническую головку 18, а пружина 13 помещена в радиальное гнездо 15 с возможностью выталкивания стержня из этого гнезда. Радиальное гнездо 16 выполнено коническим и сопряжено с конической головкой 18 стержня при соосном положении звеньев 3. В обойме 8 выполнена сквозная поперечная прорезь 19 в плоскости 20 расположения фиксатора 12. В этупрорезь введен элемент 17, выполненный в виде продольного выступа причем вы ступ 17 введенв упомянутый контак с возможностью утапливания стержня 14 в гнездо 15 цапфы. Соединение подающего става 2, выполненного из трубчатых звеньев 3, с водоводом 6 осуществлено nqсредством телескопически сопряженных между собой патрубков наружного 21 и внутреннего: 22, Исполнительный орган -1 выполнен в виде двух режущих барабанов 23, между которыми и соосным с ними трубчатым звеном 24,става 2 содержится гидрокинематическая передача 25 (показана усговно), в которой происходит преобразование ги роэнергии водостока в механическую знергиго вращаюищхся режущих бараба нов. 23 . Исполнительный, орган 1 имеет горизонтальную ось 26 вращения барабанов .23, перпендикулярную подающему ставу 2, Возможно использование органа с вертикальной осью 26, перпендикулярной ставу 2, с горизонтальной осью 26, соосной . ставу 2 . Возможно использование и струйного органа 1. Механический орган позволяет.контролировать пол ноту выемки при .проведении камеры 27 . Двуклинейный став 2, линии кото рого конструктивно одинаковы, расположены в одной плоскости с осью 26,перпендикулярны ей и параллель ны между собой в пределах камеры 27.Такой став жестче однолинейного, поэтому надежность получения остронаправленной восстающей камер 27 здесь высокая, хотя и однолиней ньй став 2 с фиксированными связями между его звеньями 3 и при нали чии полозьев 9 .и 10 дает лучшую на правленность камер.е 27, чем став с многочисленными фонарями 28. Затра ты ручного труда снижаются за счет сокращения количества фонарей и со мещения функций става 2 на подачу и питание исполнительного органа. Использование направляющих поло эвев 9 и 10, жестко связанных между собой и со столом 29 на откаточном штреке 30, между которыми по каналу 11 шириной h могут перемещаться шарниры 4 с возможностью расфиксации связей между смежными звеньями 3, элементами 17 этих полозьев,делает став гибким на сопряжении штрека 30 с камерой 27. Это исключает необходимость наращивания звеньев 3 с потерей производительности установки и соответствует непрерывности подачи. Полозья имеют прямолинейные участки входной 31 и выходной 32J первый ориентирован -вдоль оси штрека 30, а второй - вдоль оси камеры 27. Угол oi между направлениями этих участков может в плоскости 5 изменяться в широком диапазоне. На фиг. 1 -н показанравным 90, но он может- быть и больше 90 и меньше вплоть до образования и-образной или Z-образной формы полозьев в плоскости 5 . Радиус R изгиба канала II .может быть разным, в зависимости от длины .Е, звена 3. Для двухлинейного става 2 требуется две одинаковые парЫ полозьев 9 и 10. В описываемой установке став 2 жесткий, что обеспечивается уже в пределах канала 11 на прямолинейном выходном участке 32, длина которого выбрана равной 2 . Выравнивание линейности смежных звеньев 3 на участке 32 способствует самоцентрирующемуся соединению конической головки 18 стержня 14 с коническим ради-альным гйездо - 16 обоймы 8. Автоматизм взаимодействия головки 18 с гнездом 16 обеспечивается пружиной 13, усилие которой направлено от оси шарнира 4 в сторону обоймы 8, т.е. на выталкивание стержня 14 из гнезда 15. Выступ 17, расфиксирующий соосное положение .смежных звеньев 3, может быть расположен на длине дуги .{.канала 1 1 с распространением его в обе стороны от участка . на длину не менее 21 в пределах участков 31 н 32 и может быть расположен только на участках 31, 32. В любом случае та часть выступа 17, которая расположена на участках 31 и 32, должна иметь возможность демонтажа или отклонения на том участке, который в данном случае является выходным. На фиг. 1 выходным является участок 32, поскольку рассматривается движе кие исполнительного органа 1 пря7

мым ходом при проведении камеры по восстанию. При обратном ходе органа 1 выходным будет участок 31.

Для иллюстрации работы фиксатора 12 выбран пример с двумя фиксаторами в одном шарнире, а именно в его плоскости 20. Фиксаторов может быть и больше и меньше. Соответственно количеству фиксаторов выбирается и количество прорезей 19 и выступов 17

Для неэнергопроводящего става 2 и струйного органа 1 водовод 6 выполняется в виде шланга и прокладывается в камере 27 параллельно ставу 2. При этом нет необходимости в компенсаторе хода става 2. Если став 2 одновременно и средство подвода воды к органу 1, то для обеспечения непрерывности движения последнего такой компенсатор необходим. Он может иметь различную конструкцию. На чертеже изображен компенсатор в виде телескопически сопряженных между собой патрубков 21 и22,образую1цих. телескопич- ский модуль 33, который может быть повторен многократно. По сравнению с компенсатором - шлангом гирлянда модулей 33 более компактна и нетрудоемка в обслуживании,

Став 2 с шарнирами 4, имеющими одну степень свободы, не может передавать крутящий момент. Следова- . тельно, исполнительным органом 1 может бытй либо струйный аппарат, либо механический орган, двигатель которого расположен рядом с органом. Может быть использована гидрокинематическая передача 25 от става 2, а именно от его звена 24 к барабанам 23, что упрощает конструкцию установки, повышает ее надежность и снижает трудоемкость обслуживания (нет двигателя, как такового, нет редуктора, нет дополнительных энергопроводов, кроме става 2, функции энергоносителя воды совмещены на привод, транспорт, пьтепрдавление, охлаждение резцов), а также достигается взрывобезопасность, что важно для тупикового забоя.

В качестве иллюстрации подающего механизма выбраны гидрочилиндры верхний 34 и нижний 35. Верх и низ указаны относительно плоскости 5. Гидроцилиндры закреплены на столе 29 и работают в противофазе, взаимодействуя своими траверсами

36 с шарнирами 4. Для обратного хода органа 1.фиксаторы 37 должны быть вывинчены из верхних резьбовых отверстий и установлены в нижние. 5 Работа установки во время проведения вое гтающей камеры 27 состоит в следующем.

Шток верхнего гидроцилтндра 34, Q выдвигаясь, толкает траверсой 36 вперед шарниры 4 обеих линий подакхцего става 2. Траверса передает усилие шарнирам, не поворачиваясь, так как ее упор 38 оперт на фиксатор 37. Выступами 17 на полозьях

5 9 и 10, расположенными на входных участках 31, через прорези 19 в обоймах 8 стержни 14 утапливаются в гнезда 15 цапф 7. При этом пружины 13 сжимаются, конические головки 18 стержней выходят из гнезд 16 в обоймах 8. Тем самым фиксаторы 12 расфиксированы перед криволинейным участком t и став 2 становится гибким, т.е. его смежные звенья 3 приобретают возможность отклоняться в плоскости 5 от соосного положения, что и происходит на-криволинейном участке t канала 11 .ТТри этом,вследствие постоянства ширины h канала 11,шарниры 4 строго следуют вдоль этого канала при движении в пределах его длины L..По выходе из участка f каждый шарнир 4 переходит на выходной участок 32, который в5 силу своей прямолинейности на длине, равной двум длинам f звена 3, устанавливает два таких звена соосно друг другу. При этом в канале 11 на участке 32 продольные выступы 0 отклонены заранее и не препятствуют выходу стержней 14 из гнезд 15 под действием пружин 13. При выходе стержней их конические головки 18 входят в конические гнезда 16 обоймы 5 3, самоустанавливаясь в них в плоскости 20 и перпендикулярно оси сопряженных звеньев 3. Таким образом, в пределах длины L канала 11 между полозьями 9 и 10 происходит автоматическая расфиксация звеньев 3, изгиб радиусом R линий става 2 под углом о& в плоскости 5 и 4 1ксирование этих звеньев перед в камеру 27, где став 2 жесткий и направлен 5 строго вдоль оси проводимой камеры. Жестквсть ставу 2 в камере 27 при- дают не фонари 28, а описашше связи между звеньями 3, что иадежно 9. и нетрудоемко. Фиксация и расфиксация звеньев 3 происходит автоматиче ки, т.е. в описываемой установке на дежность ее работы повьшается, а трудоемкость обслуживания снижается Во время движения- верхнего штока вперед mTipK нижнего гидроцилиндра 35 движется вхолостую назад (взводится), при этом упор 38 его траве сы 36 отклоняется, пропуская вперед шарниры 4, подаваемые гидроцилиндром 34, По окончании действия гидроцилиндра 34 аналогично действуетгидроцилиндр 35, пЪдавая став 2 впе ред. В это время гидроцилиндр 34 взводится. В данном случае непрерыв ность подачи става 2 с шарнирными связями обеспечивается, но менее.гр моздкими средствакш не загромождающими штрек 30, Поскольку вращение режущих барабанов 23 происходит за счет преобразования в гидрокинёматической пер даче 25 гидравлической энергии водо тока -в механическую, энергию при непрерывной подаче исполнительного ор гана 1 , ход подающего става 2 вперед компенсируется раздвижкой модулей .33, при этом патрубки 21 и 22 каждого модуля перемещаются друг относ тельно друга в Осевом направлении, а водовод 6 остается неподвижным. Для компенсации хода става 2 не тре .буется барабан, загромождающий штре 30, не требуется механизация укладки хвостовой части става 2 на этот барабан и не требуется дополнительный канал в камере 27, что снижает трудоемкость обслуживания установки Вода под давлением поступает -.от водовода 6 через патрубки 21 и 22 компенсатора, по трубчатым . звеньям 3, через каналы шарниров 4к головному трубчатому звену 24, соосно которому установлены ре кущие барабаны 23, Проходя через радиальные отверстия в звене 24, вода взаимодействует с лопатками барабанов 23 в пределах передачи 25, сообщая барабанам крутящиймомент, который реализуется на рёза14 :10 ние угля. Отработавшая в передаче 25 вода выходит через отверстия в барабанах и используется для пылеподавления, охлаждения резцов и гидротранспорта угля по камере 27 на штрек 30 и далее по этому штреку в камеру гидроподъема. Использование механического исполнительного органа 1 с передачей 25 дает дополнительные преимущества: снижается энергоемкость процесса отбойки угля, повышается степень контролируемости извлеченного угля, достигается постоянство ширины мёжкамернь х целиков, т.е. более высокая их устойчивость во время проведения камеры, что более надежно для установки, а совмещение функций, напорной воды на привод режущих барабанов и гидротранспорт упрощает установку в части ее приводных механизмов, редукторов. При обратном ходе.исполнительного органа 1 модули 33 сокращалотся в осевом направлении, расфиксация связей звеньев 3 происходит на участке 32 полозьев 9 и 10, который для этого движения становится входным, а фиксация - на участке 31, который соответственно становится выходным , Продольный выступ 17 участка 32 в этом случае введей в канал 11, а такой же выступ на участке 31 отклонен и не взаимодействует со стержнями 14, псзвапяя звеньям 3 самоустанавливаться и фиксироваться соосно в пределах прямолинейного канала длиной 2, и шириной h. По окончании проведения камеры 27 стол 29 вместе с полозьями 9 и 10 и гидроцилиндрами 34 и 35 должен быть передвинут вдоль штрека 30 для проведения новой камеры 27. До передвижки став 2 вытянут вдоль штрека 30, модули 33 сокращены, исполнительный орган 1 находится на столе 29. На ход передвижки стола демонтируют обычным путем, соответствующий участок водовода 6 и после этого перемещают стол лебедФиг 2

7/

фиг.5

5-6

hr

38

П64414 ff-ff

J

Фиг. 4

17

(piite,$