Установка для выемки угля Советский патент 1986 года по МПК E21C25/60 E21C45/00 

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройства задержки движения выходящих из короба и входящих в короб шарниров выполнены в виде одного подпружиненного стержня-стопора с конической головкой, который расположен в плоскости изгиба подающего става перпендикулярно оси короба и установлен с возможностью неподвижного контакта его конической головки с обоймой застопориваемого шарнира ведущего ряда.

3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство ограничения раздвижности нескольких звеньев выполнено в виде продольного ригеля на коробе балки, который расположен в плоскости изгиба подающего става и обращен в сторону ведомого ряда шарниров, при этом ригель установлен с возможностью опирания на него обойм шарниров при раздвижке подающего става.

Изобретение относится к горному делу, в частности к средства. механизации безлюдной выемки угля на тонких пластах в условиях гидрошахт.

Цель изобретения - повышение эффективности использование при завершении отработки выемочного блока путем достижения компактности подающего става, расположенного в откаточном П1треке.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка в начале проведения камеры, вид сверху; на фиг. 2 - то же, в момент окончания проведения камеры; на фиг. 3 - участок подающего става; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 6 - установка в процессе расширения камеры обратным ходом.

Установка содержит исполнительный орган 1, подающий став 2, спаренные направляющие полозья, внутренние 3 и наружные 4 стол 5, водовод 6 и балку 7. Став 2 включает жесткие звенья: прямое нижнее 8 и изогнутое верхнее 9 (фиг. 3). Эти звенья установлены одно над другим в чередующейся последовательности в плоскости 10 осей 11 шарниров 12, соединяющих указанные звенья между собой. Шарнир 12 содержит охватываемую цапфу 13 и охватывающу-ю обойму 14. Звенья 8 соединяются с обоймами 14, а звенья 9 имеют изогнутые колена, части которых, установленные вдоль осей 11, являются цапфами 13. т.е. звенья 9 соединяются с цапфами 13 шарниров 12. Звенья 8 и 9, поворачиваясь вокруг осей 11, могут образовывать между собой в плоскости 15 изгиба става 2 центральные углы J3

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство вывода смежных звеньев из coocHoi o положения выполнено в виде двуплечего рычага, который расположен со стороны наружного полоза входного участка направляющих полозьев в плоскости изгиба подающего става и взаимосвязан одним плечом с шарнирами ведущего ряда в канале полозьев с возможностью отклонения этого плеча в плоскости в сторону от наружного полоза, а другим плечом рычаг взаимосвязан с наружным полозом входного участка, который соединен шарнирно с криволинейным участком полозьев с возможностью его отклонения этим плечом в сторону ведомого ряда шарниров на балке и подпружинен с возможностью возврата в исходное соосное с коробом балки положение.

с максимальным значением макс, равным 180° (см., например, фиг. 6) и с минимальным значением мня, ограниченным условиями соприкосновения между собой обойм 14

двух шарниров типа 12 при сокращении става 2. Такими условиями могут быть, например, условия компоновки става 2 на балке 7 (фиг. 1, 6). Эта балка имеет в поперечном сечении коробчатую форму. Шарниры 12, расположенные в коробе 16, образуют ведущий ряд 17, а шарниры вне короба образуют ведомый ряд 18. 1(огда став 2 сокрагцен в пределах балки 7, .между смежными звеньями 8 и 9 существует указанный выше минимальный угол . Короб 16 имеет ось 19, являющуюся продолжением оси канала 20 входного участка 21 полозьев 3 и 4. Полозья 3 и 4 имеют изогнутый в плоскости 15 участок I и выходной участок , длина которого выбрана не меньше двух длин Е, звена 8 (или 9). В канале 20 на всех участках полозьев 3 и 4 и в коробе 16 балки 7 расположены шарниры типа 12 с возможностью их перемещения вдоль канала 20 и оси 19 короба 16 при прямом и обратном ходе исполнительного органа 1. Шарниры

типа 12 содержат фиксирующие цилиндрические подпружиненные стержни 22 с коническими головками. Стержни установлены в радиальном гнезде цапфы 13 и контактируют своими головками с конически.ми радиальными гнездами обоймы 14 при соосном положении звеньев 8, 9 в плоскости 15, т.е. при f 180°. Такое положение стержней 22 соответствует «жесткому ставу 2. В обойме 14 выполнены сквозные поперечные прорези 23,

а полозья 3 и 4 содержат продольные выступы: на входном участке 21 и криволинейном - выступы 24, на выходном участке ЕВЫХ - выступы 25. Выступы полозьев введены в контакт со стержнями 22 через прорези 23 в момент расфиксации звеньев 8 и 9. Это положение соответствует «гибкому ставу 2. Выступы 25 могут быть отклонены, как показано пунктиром на фиг. 1. Став 2 одним концом соединен с водоводом 6, а другим - с трубой 26 исполнительного органа 1.

Исполнительный орган 1 имеет два режущих барабана 27 для прямого хода и два режущих барабана - расширителя 28 для обратного хода. Между трубой 26 и барабанами 27 (28) расположена гидрокинематическая передача 29 (показано условно) .

На столе 5 расположены кроме полозьев 3 и 4 верхний силовой гидроцилиндр 30 с траверсой 31 и нижний гидроцилиндр (находится под верхним) с траверсой 32. Гидроцилиндры работают в противофазе.

Подающий став 2 взаимосвязан с конструкцией балки 7 посредством механиз.ма 33 управления порядком раздвижки звеньев типа 8 и 9, переходящих с балки 7 в канал. 20 полозьев 3 и 4. Он также взаимосвязан с той же балкой и конструкцией полозьев 3, 4 посредством механизма 34 управления порядком сокращения таких звеньев, переходящих из канала 20 полозьев на балку 7.

Механизм 33 содержит устройство 35 задержки движения выходящих из короба 16 шарниров типа 12 вплоть до получения между впереди расположенными смежными звеньями типа 8 и 9 максимального угла уЬлаке И содержит устройство 36 ограничения раздвижности нескольких звеньев типа 8 и 9, расположенных на балке 7 со стороны водовода 6, углами р больше иин, но меньше jb«a3icМеханизм 34 содержит то же устройство 35, используемое для задержки движения входящих в короб 16 шарниров типа 12 вплоть до получения между позади расположенными смежны.ми звеньями типа 8 и 9 минимального и дополнительно содержит устройство 37 вывода этих смежных звеньев из соосного положения перед входом их на балку 7.

Устройство 35 включает стержень-стопор 38 с конической головкой 39 и пружину 40. Стопор расположен в плоскости 15 перпендикулярно оси 19 короба 16. Стопор установлен с возможностью осуществления неподвижного контакта головки 39 с обоймой 14 застопориваемого шарнира типа 12, находящегося в пределах ведущего ряда 17.

Устройство 36 выполнено в виде продольного ригеля на коробе 16. Ригель расположен в плоскости 15 и ориентирован в сторону ведомого ряда 18 шарниров типа 12, которые контактируют с ригелем в точках 41. Устройство 37 выполнено в виде двуплечего рычага 42, который расположен со

стороны наружного полоза 4 входного участка 21 полозьев 3 и 4 в плоскости 15. Одно плечо 43 рычага имеет наклонную плоскость, а другое плечо 44 закруглено. Шарниры типа 12, принадлежащие ведущему ряду 17, имеют радиальные выступы 45 на своих обоймах 14. Плечо 43 введено в контакт с выступами 45 с возможностью отклонения этого плеча в плоскости 15 в сторону от наружного полоза 4. Плечо 44 введено в контакт с наружным полозом 4 входного участка 21.

Входной участок 21 соединен с криволинейным участком Е посредством шарнира 46, ось которого перпендикулярно плоскости 15. Входной участок 21 установлен с возможностью его отклонения плечом 44 в сторону ведомого ряда 18 шарниров типа 12. Участок 21 подпружинен рессорой 47 с возможностью его возврата в исходное положение, соосное с коробом 16. Участок 21 имеет укороченный внутренний полоз 3. В месте обреза этого полоза образована входная

(выходная) горловина 48 для прохода через нее шарниров типа 12 ведомого ряда 18. Двуплечий рычаг 42 имеет ось качания 49, вдоль которой он может принудительно смещаться и относительно которой он может фиксироваться в крайних положениях.

На фиг. 1 и 6 дополнительно изображены проводимая камера 50, откаточный штрек 51, сливные отверстия 52 в режупгих барабанах.

Для лучшего понимания работы установки шарниры типа 12 и звенья типа 8 и 9

имеют дополнительные обозначения: к фиг. I - шарниры 53-55, звенья 56-59; к фиг. 2 - шарниры 60-63, звенья 64-69; к фиг. 6 - шарниры 70-72.

На фиг. 1 изображен однолинейный став 2, а может быть и двухлинейный. Это обстоятельство принципиального значения не имеет, поскольку принцип действия установок с однолинейным и двухлинейным ставами аналогичен. Для описываемой установки шарниры типа 12 в пределах балки 7 и

направляющих полозьев 3 и 4 вплоть до участка (фиг. 2) могут не иметь устройств фиксации соосного положения звеньев типа 8 и 9. Заметим также, что конструкция устройств 35-37 может отличаться от изображенной.

Установка работает следующим образом .

Работа установки при проведении камеры 50 прямым ходо.м исполнительного органа 1 (фиг. 1). Если отсутствует .механизм 33

управления раздвижкой звеньев става при сходе их с балки 7, то рабочее усилие от гидроцилиндров подачи на столе 5, передаваемое на первый шарнир 53 ведущего ря

да 17, может не раздвинуть первые звенья 56 и 57 из-за наличия в шарнирах 54 и 55 больших сил трения, чем в последующих шарнирах на балке 7. В этом случае звенья 56 и 57 могут переместиться в сторону входного участка 21, имея между собой минимальный угол ;Ьмнн1 и звено 56 упрется в полозья входного участка 21 - произойдет заклинка звена 56, т.е. отказ в процессе раздвижки звеньев, находяш,ихся в пределах балки 7 и меры по расположению звень- ев 8 и 9 один над другим окажутся бесполезными - заданный эффект достигнут не будет.

При наличии устройства задержки 35 установка работает следующим образом.

Траверса 32 нижнего гидроцилиндра (находится под верхним гидроцилиндром 30) чорез соединительный шарнир типа 12 подает став 2 вперед. Траверса 31 верхнего гидроцилиндра 30 взводится вхолостую.

шихся на балке 7 шарнирах к стопору 38 подойдет следующий шарнир ведущего ряда 17 и процесс раздвижки соответствующих звеньев повторится в расс.мотренном порядке. Таким образом, устройство задерж15

ки 35 механизма 33 управления раздвижкой звеньев става 2 при выходе их из короба 16 и входе в канал 20 полозьев упорядочивает процесс раздвижки, исключая заклинку звеньев става в области входа их в этот канал. Этот механизм прост и надежен в работе. Применение ручного труда при этом не требуется. Работоспособность установки в процессе проведения камеры 50 прямым ходом обеспечена.

В конце процесса проведения камеры 50 прямы.м ходом положение оборудования на штреке 51 соответствует фиг. 2. В пределах балки 7 для обеспечения гидравлической связи органа 1 с водоводом 6 остается несколько звеньев (66-69). Обстановка по

Затем в рабоче.м режиме находится верхний 20 фиг. 2 соответствует и мо.менту начала рас- гидроцилиндр, а нижний в холостом. Звенья ширения камеры расширительными бараба58 и 59 на выходном участке Квых полозьев вследствие прямолинейности этого участка и отсутствия на нем расфиксирующих выступов 25 (отведены в стороны, см. пунктир на фиг. 1) устанавливаются соосно Зм.а1ж 180°). Происходит фиксация этого положения посредством входа стержней 22 в гнезда обоймы 14 шарнира 12. Звенья, движущиеся по криволинейному участку полозьев, расфиксированы выступами 24 на зо полозьях 3 и 4, контактирующими со стержнями 22 через прорези 23. Входной участок 21 полозьев реесорой 47 отжат до со- осного положениях его с коробом 16 и по этому участку проходят шарниры ведущего

нами 28, которые монтируются на вышележащем штреке вместо барабанов 27 и конструктивно аналогичны последни.м.

Работа установки при отсутствии устройства 36 ограничения раздвижности последних звеньев 66-69 на балке 7, т.е. ригеля 36, выступающего в роли этого устройства, нет.

Процесс раздвижки подающего става 2, описанный применительно к фиг. 1, при отсутствии ригеля 36 или какого-либо другого ограничителя раздвижности последних звеньев 66-69 будет продолжаться до тех пор, пока эти звенья не установятся соосно друг другу и коробу 16. При подаче гидроряда 17, не взаимодействуя своими высту- 35 Цилиндрами става 2 назад сокращение поспами 45 с плечом 43 вычага 42. Усилие подачи от гидроцилиндра передается на первый шарнир 53, который выходит из короба 16 и входит в канал 20 полозьев, второй шарнир 55 движется по дуге радиусом EI и, проходя горловину 48, поступает следом за первым шарниром в канал 20; фиксаторы в шарнирах 53 и 55 утоплены выступами 24. Третий шарнир 54, находясь за стопором 38, при раздвижке звеньев 56 и 57

ледних звеньев будет случайным: либо они не выйдут из соосного положения из-за трения в соединяющих из щарнирах, тогда укладки става на балке вообще не произойдет, либо одни ведомые шарниры отклонят- ся в одну сторону, а другие - в другую, тогда произойдет нарушение порядка сокращения звеньев, которое .может привести к аварийной ситуации по расклинке става о борт выработки и поло.мке элементов уснеподвижен, так как стопорящее усилие 4.5 тановки (т.е. при отсутствии рассматриваестержня 38 выбрано больше любого возможного сопротив.ления в соединеь иях цапфы 13 и обоймы 14 шарниров ведущего 17 и ведомого 18 рядов.

После достижения соосного положения звеньев 56 и 57 рабочее усилие подачи става 2 передается непосредственно на третий шар-нир 54, обойма 14 которого, воздействуя на коническую головку 39, утапливает стержень-стопор 38; шарнир 54 проходит сто50

мого устройства процесс сокращения става становится неуправляемым, а установка в целом становится неработоспособной).

При наличии устройства 36 в конце движения органа 1 прямым ходом шарнир 60 проходит через стопор 38 и в следующий момент шарниры 61 и 62 ведомого ряда своими обой.мами 14 ложатся на ригель 36 в точках 41, ограничивая дальнейшую раздвижнор 38 и движется также, как первые два.55 остъ звеньев 66-69. При этом между звеньПод действием пружины 40 стержень 38ями имеет место конечный угол больвозвращается в исходное положение. Пеза-ший .минимального угла Ьимн, но .меньший

висимо от величины сонротивления в остав-.максимального yrvia урмане

шихся на балке 7 шарнирах к стопору 38 подойдет следующий шарнир ведущего ряда 17 и процесс раздвижки соответствующих звеньев повторится в расс.мотренном порядке. Таким образом, устройство задерж

ки 35 механизма 33 управления раздвижкой звеньев става 2 при выходе их из короба 16 и входе в канал 20 полозьев упорядочивает процесс раздвижки, исключая заклинку звеньев става в области входа их в этот канал. Этот механизм прост и надежен в работе. Применение ручного труда при этом не требуется. Работоспособность установки в процессе проведения камеры 50 прямым ходом обеспечена.

В конце процесса проведения камеры 50 прямы.м ходом положение оборудования на штреке 51 соответствует фиг. 2. В пределах балки 7 для обеспечения гидравлической связи органа 1 с водоводом 6 остается несколько звеньев (66-69). Обстановка по

нами 28, которые монтируются на вышележащем штреке вместо барабанов 27 и конструктивно аналогичны последни.м.

Работа установки при отсутствии устройства 36 ограничения раздвижности последних звеньев 66-69 на балке 7, т.е. ригеля 36, выступающего в роли этого устройства, нет.

Процесс раздвижки подающего става 2, описанный применительно к фиг. 1, при отсутствии ригеля 36 или какого-либо другого ограничителя раздвижности последних звеньев 66-69 будет продолжаться до тех пор, пока эти звенья не установятся соосно друг другу и коробу 16. При подаче гидроЦилиндрами става 2 назад сокращение последних звеньев будет случайным: либо они не выйдут из соосного положения из-за трения в соединяющих из щарнирах, тогда укладки става на балке вообще не произойдет, либо одни ведомые шарниры отклонят- ся в одну сторону, а другие - в другую, тогда произойдет нарушение порядка сокращения звеньев, которое .может привести к аварийной ситуации по расклинке става о борт выработки и поло.мке элементов ус4.5 тановки (т.е. при отсутствии рассматривае50

мого устройства процесс сокращения става становится неуправляемым, а установка в целом становится неработоспособной).

При наличии устройства 36 в конце движения органа 1 прямым ходом шарнир 60 проходит через стопор 38 и в следующий момент шарниры 61 и 62 ведомого ряда своими обой.мами 14 ложатся на ригель 36 в точках 41, ограничивая дальнейшую раздвиж55 остъ звеньев 66-69. При этом между звеньРабота установки при расширении камеры 50 с помощью барабанов 28 (фиг. 2 и 6).

Пусть механизм 34 управления порядком сокращения звеньев отсутствует, т.е. нет стопора 38 и рычага 42, и входной участок 21 жестко связан с криволинейным 1. При подаче става 2 назад последние звенья 66- 69 сократятся до упора друг в друга обойм 14 шарниров ведущего ряда 17, а звенья 64 и 65, находящиеся перед балкой 7 в пределах короба 16, поведут себя так, как описано для случая с отсутствием ригеля 36, т.е. будет иметь место случайное положение соединяюп его их шарнира 63: он останется на оси 19 короба 16, или отклонится в сторону, противоположную ригелю 36, или отклонится в сторону ригеля 36. Только в последнем случае процесс сокращения става может продолжиться, но следующая пара звеньев окажется в положении предыдущей. При отсутствии механизма 34 процесс сокращения става 2 в пределах балки 7 неуправляем, а установка с таким подающим ставом неработоспособна.

При наличии механизма 34 следует передвинуть рычаг 42 (фиг. 5) в направлении полозьев 3 и 4 и зафиксиройать его н этом положении. Усилием подачи от гидроцилиндров на столе 5 став смещается назад (фиг. 6). Выступ 45 на обойме 14 :;арни- ра 70 взаимодействует с наклонной плоскостью плеча 43 рычага 42, поворачивая этот рычаг вокруг своей оси 49 в сторону от наружного полоза 4 или по часовой стрелке на фиг. 6. Другое плечо 44 этого рычага в это же время взаимодействует с наружным полозом входного участка 21, поворачивая этот участок относительно оси щарнира 48 в сторону ведомого ряда 18 щарниров на балке 7; в это же время первый шарнир 71 в коробе 16 упирается в коническую головку 39 стопора 38. Шарнир 72 ведомого ряда, будучи расфиксирован выступами 24 участка 21, отклоняется послед

0

5

0

0

ним от оси 19 короба и выходит через горловину 48 во внутреннем полозе 3 в направлении ведомого ряда 18, описывая дугу по стрелке на фиг. 6. По выходе 1парнира 72 на участке 21 ведущий шарнир 70 проходит плечо 43 рычага 42, освобождая участок 21 от воздействия на него другого плеча 44; под действием рессоры 47 участок 21 вместе с рычагом 42 возвращается в исходное положение. Шарнир 70 продолжает движение вдоль оси 19 короба и входит в него, опираясь своей обоймой 14 в обойму впереди стоящего шарнира 71. В это время усилием подачи става 2 следующая смежная пара звеньев, расположенных соосно между собой, толкает звенья, сокращенные до образования между ними минимального угла вдоль оси 19 короба, и шарнир 71 утапливает стопор 38, проходя за его пределы в короб 16. Перед стопором 38 оказывается шарнир 70 и процесс вывода следующих звеньев из их соосного положения повторяется. Таким путем с помощью устройства 37 дополнительно обеспечивается работоспособность установки с новым подающим ставом.

Шарниры 12, поступающие на участок ЕВЫХ, расфиксируются выступами 25 на полозьях 3 и 4, чем достигается возможность «изгиба става 2 на криволинейном участке L.

Работа исполнительного органа 1 или его расширителей 28 следующая. Вода под давлением поступает от водовода 6 по ставу 2 в трубу 26 исполнительного органа. Через радиальные отверстия в трубе вода поступает в гидрокинематическую передачу 29, где энергия водотока преобразуется в механическую энергию вращающихся режу- .щих барабанов 27 или 28. Отработавшая в передаче 29 вода истекает через отверстия 52 в барабанах в призабойное пространство и используется на гидротранспорт угля по камере 50, штреку 51, на пылеподавление и охлаждение режушего инструмента.

еб

1В

62

6

68

. ,.Ь -:Црч Ч Д 1Х - х Ч

//- 1,г 7С f 42

1 si i+5 7 JJ 37.

.2

15

35

фиг.

ез

ВидВ

43

фиг. 5

X л

/

///у Л N

7ff во 38 J

фиг. 6

Ч

28

Ч ХчХ Ч

5 20

Редактор М. Товтин Заказ 4100/32

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Шестимиров Техред И. ВересКорректор И. Муска

Тираж 470Подписное