Экскаваторный рабочий орган проходческого щита Советский патент 1986 года по МПК E21D9/06 E21D9/04 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к экскаваторным рабочим органам проходческих щитов.

Цель изобретения - новышение надежности и эффективности работы путем снижения реактивного крутящего момента на привод вращения.

На фиг. 1 изображен экскаваторный рабочий орган проходческого щита; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - поворотная стрела, продольный разрез; на фиг. 4 - разрез Б-3 на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3.

Экскаваторный рабочий орган проходческого щита включает поворотную стрелу 1 с рукоятью 2, на конце которой закреплен поворотный скребок 3, посредством щарни- ра 4. Поворотная стрела 1 имеет два рычага 5, объединенных поперечиной 6. Концы рычагов 5 связаны посредством гидроцилиндров 7 с передним опорным кольцом 8

120° друг к другу, взаимодействующих с упорами 23 подпружиненного ползуна 22. Рабочие полости плунжеров 27 объединены между собой кольцевой проточкой 28, кото- рая связана с напорной магистралью отдельным подводом (не показан).

Для приведения во вращение поворотной части 16 моментного гидроцилиндра 13 в корпусе 14 моментного гидроцилиндра имеется отверстие 29 подвода рабочей 10 жидкости из напорной магистрали через кольцевую проточку 28 в полость 30 моментного гидроцилиндра 13, расстояние от заднего торца 31 плунжеров 27 до отверстия 29 больще величины осевого перемещения подпружиненного ползуна 22 до выхода его из соединения с выходной ступенью 19 моментного гидроцилиндра 13, т. е. ширины зубчатого зацепления 26.

Рукоять 2 установлена в корпусе поворотной стрелы 1 с возможностью вращения

15

щита 9. Гидроцилиндры 7 шарнирно соеди-20 осевого перемещения. Рукоять 2 является

нены с рычагами 5 и передним опорнымкорпусом гидродомкрата ее осевого перемекольцом 8. Поворотная стрела 1 закрепле-щения, который имеет поршень 32 с двумя

на в верхней части корпуса щита 9 по-эксцентрично расположенными относительно

средством кронщтейна 10. Последний уста-продольной оси рукояти щтоками 33 осевоновлен в поворотном круге 11 с возмож-го перемещения рукояти, переднюю 34 и

ностью вращения вокруг своей верти-25 заднюю 35 крышки. В корпусе рукояти 2

кальной оси и шарнирно связан с пово-размещен поршень 36 со штоком 37 поворотной стрелой 1 двумя поперечными осями 12. На поперечине 6 рычагов 5 поворотной стрелы 1 установлен привод вращения.

выполненный в виде моментного гидроци- ку 3.

рота скребка 3. Последний связан со скребком через поворотную тягу 38, которая шарнирно прикреплена к штоку 37 и скреблиндра 13. Корпус 14 моментного гидроци- ликдра 13 прикреплен к поперечине 6 болтовыми соединениями и имеет лопасть 15. Поворотная часть 16 имеет лопасть 17 и связана через щлицевое соединение 18 с выходШтоки 33 осевого перемещения рукояти 2 размещены в отверстиях 39 выходной ступени 19 моментного гидроцилиндра 13 и жестко прикреплены к выходной ступени 19 болтовыми соединениями 40. В ру20.

На поворотной стреле 1 со стороны моментного гидроцилиндра 13 жестко закреплен кольцевой упор 21 и установлена с возной ступенью 19 моментного гидроцилиндра ,с кояти 2 имеются три полости: поршневая

13, установленной в опорных подшипниках 41, штоковая 42 штоков 33 и штоковая 43

штока 37. В одном из штоков 33 осевого перемещения рукояти имеется канал 44 в поршневую полость 41, в другом - канал 45 в штоковую полость 42. В корможностью осевого перемещения муфта для 40 пусе рукояти 2 имеется канал 46 в штокосоединения поворотной стрелы 1 с выход- в ую полость 43.

В выходной ступени 19 имеется отверстие 47 для размещения трубопровода 48 подачи рабочей жидкости в щтоковую полость 43. Ножевая часть щита 9 оснащена системой горизонтальных и вертикальных перегородок 49 для проходки в песчаных грунтах- В лотке щита установлен конвейер 50 для

ной ступенью 19 моментного гидроцилиндра 13. Муфта выполнена в виде подпружиненного ползуна 22 с упорами 23, размещенными под углом 120° между собой. Поворотная стрела 1 выполнена со шлицами 24, на которых установлен подпружиненный ползун 22. Один конец подпружиненного ползуна 22 связан пружиной 25 с кольцевым упором 21, а другой посредством

транспортировки разработанного грунта. Экскаваторный рабочий орган проходчесзубчатого зацепления 26 с выходной ступе- Q кого шита работает следующим образом.

нью 19 моментного гидроцилиндра 13.

Ширина шлицев 24 больше ширины зубчатого зацепления 26.

Моментный гидроцилиндр 13 выполнен с механизмом вывода из зацепления подпружиненного ползуна 22 с выходной ступенью 19 в виде плунжеров 27, установленных равномерно по окружности в корпусе 14 моментного гидроцилиндра 13 под углом

Вначале поворотная стрела 1 с рукоятью 2 и поворотным скребком 3 ориентируется в пространстве для разработки заданного участка. Затем осуществляет поворот в горизонтальной плоскости при включении од- 55 ного из гидроцилиндров 7 на вдвигание штока, а другого на выдвижение. При этом кронштейн 10 вращается в поворотном круге 11. При включении обоих гидроцилинд120° друг к другу, взаимодействующих с упорами 23 подпружиненного ползуна 22. Рабочие полости плунжеров 27 объединены между собой кольцевой проточкой 28, кото- рая связана с напорной магистралью отдельным подводом (не показан).

Для приведения во вращение поворотной части 16 моментного гидроцилиндра 13 в корпусе 14 моментного гидроцилиндра имеется отверстие 29 подвода рабочей жидкости из напорной магистрали через кольцевую проточку 28 в полость 30 моментного гидроцилиндра 13, расстояние от заднего торца 31 плунжеров 27 до отверстия 29 больще величины осевого перемещения подпружиненного ползуна 22 до выхода его из соединения с выходной ступенью 19 моментного гидроцилиндра 13, т. е. ширины зубчатого зацепления 26.

Рукоять 2 установлена в корпусе поворотной стрелы 1 с возможностью вращения

размещен поршень 36 со штоком 37 поворота скребка 3. Последний связан со скребком через поворотную тягу 38, которая шарнирно прикреплена к штоку 37 и скребку 3.

Штоки 33 осевого перемещения рукояти 2 размещены в отверстиях 39 выходной ступени 19 моментного гидроцилиндра 13 и жестко прикреплены к выходной ступени 19 болтовыми соединениями 40. В рукояти 2 имеются три полости: поршневая

транспортировки разработанного грунта. Экскаваторный рабочий орган проходчес Q кого шита работает следующим образом.

Вначале поворотная стрела 1 с рукоятью 2 и поворотным скребком 3 ориентируется в пространстве для разработки заданного участка. Затем осуществляет поворот в горизонтальной плоскости при включении од- 55 ного из гидроцилиндров 7 на вдвигание штока, а другого на выдвижение. При этом кронштейн 10 вращается в поворотном круге 11. При включении обоих гидроцилиндров 7 на вдвигание или выдвижение штоков поворотная стрела 1 осуществляет поворот в вертикальной плоскости вокруг поперечных осей 12.

Выдвижение рукояти 2 с поворотным, скребком 3 к забою и от забоя и поворот скребка 3 осуществляют следующим образом. При закрытой щтоковой полости 43 через канал 44 рабочая жидкость подается в пор- щневую полость 41, штоковая полость 42 через канал 45 соединяется со сливом. Ру- коять 2 выдвигается к забою. При закрытой щтоковой полости 42 рабочая жидкость через канал 44 подается в порщневую полость 41, щтоковая полость 43 через канал 46 соединяется со сливом.

Шток 37, выдвигаясь в сторону забоя через поворотную тягу 38, поворачивает скребок 3 вокруг шарнира 4. Поворот скребка 3 в обратную сторону осуществляется подачей рабочей жидкости в штоко- вую полость 43 при закрытой щтоковой палости 42, поршневая полость 41 соединяется со сливом через канал 44.

Вдвигание рукояти 2 осуществляется подачей рабочей жидкости в штоковую полость 42 через канал 45 при закрытой щтоковой полости 43, порщневая полость 41 соединяется со сливом.

При осевом перемещении рукояти 2 и повороте скребка 3 подпружиненный ползун 22 находится в зацеплении с выходной ступенью 19 моментного гидроцилиндра 13.

Вращение рукояти 2 со скребком 3 осу- ществляют следующим образом. Вначале выводят подпружиненный ползун 22 из зацепления с выходной ступенью 19 моментного гидроцилиндра 13. Для этого в кольцевую проточку 28 подают рабочую жидкость по отдельному трубопроводу (не показан). Под действием рабочей жидкости плунжеры 27 выдвигаются в сторону поворотной стрелы 1, воздействуя на упоры 23 подпружиненного ползуна 22. Под действием плунжеров 27 подпружиненный ползун 22 перемещается по щлицам 24, выходя из зубчатого зацепления 26 с выходной ступенью 19 моментного гидроцилиндра 13, сжимая пружину 25. После выхода из зацепления подпружиненного ползуна 22 с выходной ступенью 19 при дальнейщем вы-

движении плунжеров 27 освобождается отверстие 29 и рабочая жидкость поступает из кольцевой проточки 28 через отверстие 29 в полость 30 моментного гидроцилиндра 13 (через распределитель). Под давлением рабочей жидкости лопасть 17 начинает поворачиваться, вращая поворотную часть 16 моментного гидроцилиндра 13. Поворотная часть 16 через шлицевое соединение 18 передает вращение выходной ступени 19 моментного гидроцилиндра 13. Выходная ступень 19 через щтоки 33 осевого перемещения рукояти 2, жестко связанные с выходкой ступенью 19, приводит во вращение рукоять 2. После ориентации рукояти 2 со скребком 3 в полости вращения рукояти 2 на нужный угол прекращают подачу рабочей жидкости в кольцевую проточку 28, соединяя ее со сливной магистралью. Под действием пружины 25 подпружиненный ползун 22 перемещается в сторону моментного гидроцилиндра 13, входя в зубчатое зацепление 26 с выходной ступенью 19, плунжеры 27 упорами 23 вдвигаются в первоначальное положение. При внедрении поворотного скребка 3 в грунт возникающий крутящий момент поворота рукояти передается через щтоки 33 осевого перемещения рукояти на выходную ступень 19, затем через зубчатое зацепление 26 на подпружиненный ползун 22 и через щлицы 24 на поворотную стрелу 1. За счет того, что крутящий момент воспринимается большей поверхностью, по всему диаметру поворотной стрелы 1, повышается надежность работы экскаваторного рабочего органа, исключаются его поломки. Разработка грунта в забое производится путем поочередного обхода рукоятью 2 со скребком 3 всей площади забоя. Разработанный грунт падает вниз и подгребается на установленный в лотке щита конвейер 50.

При проходке в песчаных грунтах в ножевой части щита устанавливается система горизонтальных и вертикальных перегородок 49 и разработка грунта в образуемых перегородками ячейках ведется путем последовательного введения рукояти 2 со скребком 3 в ячейки между перегородками.

30 Ваал

г 43

фLsЗ

23 27 2В ;

фигЛ

В в-8

VJT / /

/

фие.5