Устройство для возведения анкерной крепи с проходческого комбайна Советский патент 1986 года по МПК E21D20/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам механизации возведения анкерной крепи в подземных горных выработках с проходческих комбайнов. Цель изобретения - повышение производительности устройства. На фиг. 1 изображено устройство при вводе в шпур анкера с химическим закреплением, обш,ий вид; на фиг. 2 - устройство при бурении шпура, продольный разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2 (для случая установки в шпур металлического распорного анкера); на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 3. Устройство связано с верхней опорой (перекрытием) 1 комбайна и с его нижней опорой 2 и содержит следующие основные составные части: две телескопические направляющие 3, реверсивный вращатель 4 и центрирующий люнет 5. Инструмент для возведения анкерной крепи представлен буровой штангой 6 и анкерами (металлическим распорным 7 и из полимерных материалов 8). Направляющие 3 содержат траверсу 9, верхние трубчатые звенья 10, нижние трубчатые звенья 11. фиксаторы 12, продольные пазы 13, верхние рейки 14, нижние рейки 15. Траверса 9 имеет пружины 16 и стаканы 17. Верхние звенья 10 имеют лыски 18, а нижние - сквозные поперечные отверстия 19 и 20 Вращатель 4 состоит из двигателя 21 с валом 22, редуктора (червячного) 23, шпинделя 24. Редуктор имеет входной вал 25 и выходной вал 26 с хвостовиками 27 и шестернями 28. Вращатель оснащен механизмом отключения вращения шпинделя - муфтой 29 сцепления (муфта вращения) и механизмом отключения связи двигателя и редуктора - муфтой 30 сцепления (муфта подачи). Вращатель дополнительно имеет ось 31 с катками 32 и пружинами 33. Двигатель 21 имеет боковые катковые опоры 34 и клин 35. Люнет 5 содержит два захвата 36, ось 37, пружину 38 растяжения, стержень 39, подпружиненный шарик 40 и клинообразные скосы 41 на захватах 36. Анкер 7 имеет гайку 42, шайбу 43 и замковое распорное устройство 44. Анкер 8 имеет Т-образный хвостовик 45 и ампулу 46 с клеевой смесью. Верхние звенья 10 направляющих 3 установлены подвижно в звенья 11 и зафиксированы от кругового смещения штыревыми ограничителями, которые также ограничивают раздвижность направляющих в момент совпадения зубчатых профилей реек. Зубчатые рейки 14 закреплены на одной стороне паза 13 верхних звеньев 10, а рейки 15 - на той же стороне паза 13 нижних звеньев 11. Обе рейки имеют одинаковый профиль зубьев. Верхние звенья 10 соединены с траверсой 9 пружинами 16 растяжения и установлены в стаканы 17 подвижно. Выходной вал 26 редуктора установлен перпендикулярно оси шпинделя 24 и введен в продольные пазы 13 своими хвостовиками 27, на которых жестко закреплены щестерни 13 своими хвостовиками 27, на которых жестко закреплены шестерни 28. Последние находятся в заценлении с нижними рейками 15 или с верхними рейками 14 или с обеими одновременно. Вал 22 двигателя 2t соединен с одной стороны с муфтой 29 вращения и с другой с муфтой 30 подачи. Эти муфты выполнены фрикционными с гидроуправлением. Ось 31 с катками 32 установлена в одной горизонтальной плоскости с выходным валом 26 и подпружинена (пружины 33). Катки 32 оперты на наружную поверхность направляющих 3. Пружины 33 обеспечивают контакт щестерен 28 с рейками 14 и 15 при движении вращателя 4. Боковые катковые опоры 34 двигателя 2 введены в пазы 13 без зацепления с рейками 14 и 15. Клип 35 закреплен на корпусе двигателя 21 жестко и служит для принудительного раскрытия люнета 5 при движении вращателя 4 прямым ходом. Двигатель 21 выполнен в виде объемного реверсивного гидромотора, питание к которому подводится через регулятор расхода рабочей жидкости (не изображен), которым регулируется скорость вращения шпинделя 24 и движения вращателя в обе стороны. Захваты 36 центрирующего люнета 5 закреплены подвижно на оси 37 по типу соединения элементов ножниц и взаи.мосвязаны пружиной 38 растяжения. В закрытом положении люнет удерживается подпружиненным шариком 40, контактирующи.м со стержнем 39. Со скосами 41 взаимодействует клин 35, обеспечивая раскрытие люнета 5 при движении вращателя 4 прямым ходом. Редуктор 23 может быть и не червячным. Опоры 1 и 2 могут принадлежать к какому-либо другому распорному устройству, не только комбайну. Траверса 9 может быть сочленена с опорой 2. Сочленение траверсы с той или иной опорой может быть жестким, шарнирным и подвижным в каком-либо направлении. Люнет 5 может быть соединен с направляющими 3. Буровая штанга 6 и анкеры 7 или 8 могут быть выполнены составными, а штанга 6 - с промывкой шпура. Фиксаторы 12 могут иметь иную конструкцию. Контакт хвостовиков 27 с пазами 13 может быть обеспечен не только посредством зубчато-реечного соединения, вместо последнего можно предложить ту или иную насечку на хвостовиках 27 и соответствующих сторонах пазов 13. Двигатель 21 может быть электрическим,ипневматическим, объемным масляным, гидротурбинным и т.д. Он может содержать дополнительный редуктор, в том числе, с коробкой скоростей. Звенья 10 могут быть соединены с траверсой 9 и пружинами сжатия и жидкостным упругим звеном. Упругое звено может быть расположено и в районе опоры 2. Муфты 29 и 30 могут быть выполнены не только фрикционными и не только с гидроуправлением. Устройство размыкания люнета 5 может быть иным, а сам люнет может иметь иную конструкцию.

Устройство работает следуюш,им образом.

В сдвинутом положении устройства верхние звенья 10 направляющих 3 введены в нижние звенья 11 и втянуты в стаканы 17 траверсы 9 пружинами 16. Вращатель 4 находится в крайнем нижнем положении. Его муфты вращения 29 и подачи 30 разомкнуты.

Для возведения анкерной крепи верхнюю опору 1 перемещают относительно нижней опоры 2 (фиг. 1). При этом траверса 9 движется вверх, увлекая через пружины 16 верхние звенья 10, которые перемещаются в нижних звеньях 11 до упора в ограничители. При этом звенья 10 своими лысками 18 скользят по ограничителям, установленным в звеньях 11 и препятствующих провороту звеньев друг относительно друга. Момент упора звена 10 в ограничитель соответствует концу раздвижности направляющих 3 и моменту совпадения между собой зубчатых профилей верхней 14 и нижней 15 реек. Но при этом верхняя опора 1 еще не достигла своего предельного удаления от нижней опоры 2, и без упругого звена 16 может произойти срез ограничителя, что приведет к случайному положению друг относительно друга реек 14, 15 и не обеспечит взаимодействия шестерен 28 с рейками 14 и 15. Пружины 16 придают дополнительную раздвижность опорам 1 и 2 при исчерпании раздвижности направляющих 3, которые сохраняют жесткость, благодаря перемещению в стаканах 17 траверсы 9.

При работе необходима поднастройка раздвижности направляющих 3 в зависимости от возможного диапазона раздвижности опор 1 и 2. Например, если раздвижность этих опор больше изображенной на чертеже, ограничитель 12 следует переставить в отверстие 19 (фиг. 2), которое расположено выше ограничителя 12, если конкретная раздвижность опор меньше, ограничитель 12 следует переставить в отверстие 20, расположенное (фиг. 1) ниже ограничителя 12.

Для бурения шпура устанавливают вручную в шпиндель 24 буровую щтангу 6 и вручную запирают люнет 5. При этом захваты 36, поворачиваясь на оси 37, охватывают с заданным зазором штангу, задавая

ей направление движения в момент забуривания. Пружина 38 взводится, а стержень 39 фиксируется подпружиненным шариком 40. Замыкают гидравлически муфты вращения 29 и подачи 30, чем соединяют вал 22 двигателя 21 со шпинделем 24 и с входным валом 25 редуктора 23. Включают питание двигателя 21 с малым расходом рабочей жидкости для движения прямым ходом (по чертежу вверх), чем приводят во вра щение штангу 6 и выходной вал 26 редуктора с хвостовиками 27 и шестернями 28. Благодаря зацеплению последних с нижними рейками 15, обеспеченному натягом пружин 33 через ось 31 и катки 32, вращатель 4

5 движется вверх - происходит процесс бурения шпура. Устойчивость вращателю Е плоскости направляющих придают боковые катковые опоры 34 двигателя. При дальнейшем движении вверх илестерни 28 взаимодействуют одновременно с обеими рей0 нами 14 и 15, а затем только с рейкой 14. Катки 32 сначала опираются на юверхность большого диаметра нижних звеньев 11. затем они переходят на поверхность мень шего диаметра верхних звеньев 10. Контакт

5 шестерен 28 с рейками 14 и 15 при этом обеспечивается натягом пружин 33.

В конце хода вращатель 4 клином 35 HapyniacT связь захватов 36 между собой, входя в контакт с клипоооразными скосами 41 этих захватов, i взведенная ранее пру0 жипа 38 разводит захваты, поворачивая их вокруг оси 37, которые не препятствуют при этом движению вращателя 4. По окончанпи бурения муфты 29 и 30 размыкают. Для извлечения буровой штанги 6 из шпура реверсируют вращение двигателя 21

с одновременным включением больше подачи в Heio pa6o4efi жидкости и замыканием муфты 30 подачн. Вращатель со штангой движется вниз при большей скорости, чем вверх. Механизм движения вниз аналогичен

0 описанному для движения вверх. В конце хода питание двигателя 21 выключают. При установке анкеров с Х11мическим креплением хвостовик 45 анкера 8 нстав.чяют в шпиндель 24 врччную и ) за П1рают люнет 5. Реверсир ют питание дв11гате.1Я 21,

5 муфта 30 подачи включена, а ч.уфта 29 вращепия выключена и вращато,1ь 4 движется вместе с aHKCpoNi 8 вверх с повьипенпой скоростью (повьииепньп расход рабочей жидкости был 3a;UiH НрС,и).П

дейетвиягли). Механизм ДВИЖОР.ИЯ вращателя и размыкании люнета аналошчон ог|Исанному при 6ypeinui.

В конце хода 46с K.cciuiii смесью автоматически разрешается, .ри этсш });i3мыкают муфту 30 подачн и замыкают 5 29 вращения на короткий промежуток времепи, чем ocyriieciB.iHOTCH перемешивание клеевой смеси. Пос.ч.е чего муфг 29 вращения размык.чюг I .имакуг выдержк .

обусловленную временем предварительного затвердевания клеевой смеси. Затем реверсируют двигатель 21, не меняя установку расхода рабочей жидкости, и замыкают муфту 30 подачи. Вращатель отходит вниз ускоренно. В конце хода двигатель отключают.

Для установки металлического раснорного анкера 7 его вводят вручную вместе с шайбой 43 и частично навинченной гайкой 42 в зацепление со шпинделем 24 и вручную запирают люнет 5. Реверсируют двигатель 21 (ускоренная нодача обеспечена предыдущими действиями). Механизм движения

вран1,ателя с анкером вверх аналогичен бурению.

В конце хода анкер замко.м 44 упирается в дно шнура, замок расклинивается. Размыкают муфту 30 подачи и за.мыкают муфту 29 apaiiiersHH, чем переводят работу вращателя в режим работы гайковерта. При этом уменьшают расход рабочей жидкости на двигатель 21 и давление управляющей жидкости для муфты 29 вращения. Гайка 42 завинчивается до упора, фрикцион муфты 29 проскальзывает при окончании затяжки |айкя. Обратный ход аналогичен предыдущему случаю.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ АНКЕРНОЙ КРЕПИ С ПРОХОДЧЕСКОГО KO/VIBAHHA, включающее телескопические направляющие из трубчатых звеньев с продольным пазом, верхнее из которых соединено с перекрытием комбайна, а нижнее - с его опорой, и блок вращателя с редуктором, имеющим выходной вал, отличающееся тем, что, с целью повыщения производительности устройства, трубчатые звенья направляющих снабжены зубчатыми рейками, а выходной вал - взаимодействующими с ними щестернями, при этом рейки закреплены на одной стороне продольного паза каждого звена со стыковкой их концов внахлестку, причем верхние звенья направ ляющих снабжены пружинами растяжения, посредством которых они соединены с перекрытием комбайна, а нижние звенья - щтыревыми ограничителями продольного и круглого смещений звеньев относительно друг друга, причем на боковой поверхности верхних звеньев выполнены продольные лыски, а в нижних звеньях - сквозные поперечные у отверстия, в которые вставлены штыревые (У) ограничители с возможностью контакта с лысками. ю О5 сд 00 0

28

Фиг.З

15

2д 3 27

ФигМ

J/

Ь2

16

/

VJ