Устройство для безопалубочного возведения шахтных перемычек Советский патент 1987 года по МПК E21F1/14 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для механизированной укладки быстротвердею- щего бетона или другой смеси при возведении безопалубочной изолирующей перемычки.

Цель изобретения - повышение эффективности возведения перемычек и уменьшение трудоемкости работ.

На фиг. 1 показано устройство, установленное в горной выработке, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство для безопалубочного возведения перемычек (фиг. I и 2) состоит из рукояти 1, на которой закреплены растворо- провод 2, механизм 3 переносного вращения, ротор 4 с приводным двигателем 5 (фиг. 2). Рукоять 1, выполненная в виде трубы, установлена на поворотной стойке б при помощи оси 7 и снабжена гидроцилиндром 8 верти- кального перемещения, шток которого соединен с рукоятью 1 при помощи оси 9, а цилиндр соединен с поворотной стойкой 6 при помощи оси 10. Поворотная стойка 6 установлена в подшипники 11 и 12 и опирается на шарик 13. Подшипники 11 и 12 закрепле- ны на раме 14, снабженной неподвижно закрепленным па ней механизмом 15 поворота для вращения стойки 6. Рама 14 с подшипниками 11 и 12 и с механизмом 15 поворота закреплена на выходном валу 16 механизма 17 наклона, неподвижно закрепленного на струбцине 18, зафиксированной на торцовой стенке шахтного вагона 19 при помощи винтов-стопоров 20 так, что выходной вал 16 механизма 17 соосен с проемной трубой 21. Механизмы поворота 15 и наклона 17 могут быть выполнены, например, в виде червячных редукторов с электрическим, гидравлическим или ручным приводами.

Механизм 3 переносного вращения закреплен на рукояти 1 при помощи переход- ной крьппки 22 (фиг. 3), неподвижно соединяющей корпус 23 механизма 3 переносного вращения с рукоятью 1. Механизм переносного вращения состоит из червячного редуктора 24 с приводным двигателем 25 (фиг. 4). Выходной вал червячного редуктора выпол- нен в виде полого вала, состоящего из внутренней 26 и внешней 27 обойм, образующих кольцевой распределительный коллектор, наружная (невращающаяся) обойма 27 которого соединена при помощи штифта 28 и крышки 29 с корпусом 23 механизма переносного вращения.

Гидравлические линии 30 и 31 коллектора предназначены для питания приводного гидродвигателя 5 ротора 4, а линия 32 - для подачи ускорителя схватывания на ро- тор 4 (трубопроводы для питания приводного гидродвигателя 5 на чертежах не показаны) .

5

0 5

0 5

,

5

0

Выходной вал 26 соединен с отрезком растворопровода 33 и трубопроводом 34 для подачи ускорителя схватывания. .Отрезок растворопровода 33 и трубопровод 34 неподвижно закреплены на секторе-смесителе 35 так, что ось отрезка растворопровода 33 расположена по касательной к средней окружности лопаток 36 ротора 4, а трубопровод 34 расположен по радиусу к ротору.

Сектор-смеситель 35 состоит из цилиндрической обечайки 37 и боковых стенок 38, которые имеют небольщие зазоры с ротором и уплотняют его по периферии и боковым поверхностям.

Ротор 4 (фиг. 3 и 4), состоящий из ступицы 39, дисков 40 и лопаток 36, установлен на подшипник 41 и зафиксирован в осевом направлении при помощи-, крыщек 42 и 43. Внутренняя обойма подшипника 41 запрессована па втулку 44, которая неподвижно соединена с валом - растворопроводом 33 при помощи кронштейна 45.

Приводной гидродвигатель 5 ротора 4 закреплен на втулке 44, а выходной вал гидродвигателя соединен с ротором 4 при помощи зубчатой муфты 46, крышки 43 и штифта 47.

В выработке (фиг. 1) установлена проемная труба 21 с опорами 48, а на раме крепи 49 подвешена и закреплена штора 50, перекрывающая поперечное сечение выработки. В шторе 50 и.меется отверстие с манжетой 51. В отверстие шторы заведена проемная труба 21, уплотняемая манжетой 51. Штора 50 может быть изготовлена, например, из паковочной ткани и усилена капроновыми веревками.

Перед возведением безопалубочной перемычки осуществляется подготовка места возведения (демонтаж крепи,зачистка кровли и боковых стенок, уборка породы и др.), затем .монтируется проемная труба 21 и навешивается штора 50.

Устройство работает следующим образо.м.

Устройство для безопалубочного возведения шахтных перемычек монтируется на типовом шахтном вагоне в соответствии с фиг. 1 и 2 и подается к месту возведения перемычки. Раствор для возведения перемычки приготавливается и подается при помощи комплекса «Темп-500 или другого оборудования.

К перемычке раствор поступает по раст- воропроводу 2, рукояти 1, внутренней обойме 26 полого вала и отрезку растворопровода 33.

Ускоритель схватывания подается на ротор в радиальном направлении по трубопроводу 34. Лопатка ротора меняет направление потока ускорителя схватывания на 90° при этом происходит интенсивное его дробление. Подача ускорителя схватывания в растворопоток в раздробленном виде повышает интенсивность его перемешивания с раствором.

Масса ускорителя схватывания в раст- воропотоке составляет 3-5% массы раствора, вследствие чего мощность, затрачиваемая приводным двигателем на изменение скорости и дробление ускорителя схватывания, незначительна.

Раствор подается на ротор по касательной к средней окружности лопаток ротора, при этом лопатки ротора практически не изменяют направление растворопотока, а лишь увеличивают его скорость. При такой схеме подвода раствора на ротор приводной гидродвигатель затрачивает наименьшую мощность на ускорение растворопотока лопатками ротора.

Кроме того, при тангенциальной схеме

подвода раствора на ротор по сравнению.

например, с радиальной схемой, обечайка 37 сектора смесителя пересекается растворо- проводом на большой длине дуги АВ (фиг. 3). Частицы ускорителя схватывания, прижатие центробежными силами к обечайке сектора смесителя и перемещаемые лопатками, в точке А сходят с обечайки, попадают в раст- воропоток и перемешиваются с ним на достаточно большой длине дуги АВ.

Благодаря тангенциальному подводу растворопотока на ротор, при внезапных аварийных остановках приводного двигателя, ротор продолжает вращаться под действием скоростного напора потока, и раствор с ускорителем схватывания не цементирует межлопаточное пространство ротора.

Диски 40 вращаются относительно боко- вых стенок 38 с окружной скоростью 25- 30 м/с, в результате чего на раствор, попадающий в зазоры между стенками 38 и дисками 40, действуют большие центробежные силы, устраняющие утечки по этим зазорам. Щелевые уплотнения ротора при окружных скоростях 25-30 м/с весьма эффективны.

Возведение перемычки начинают заполнением быстротвердеющим раствором пространства под прое.мной трубой. Благодаря тому, что рукоять 1 снабжена механизмом наклона, выходной вал которого соосен с проемной трубой, рукоять 1 при подаче раствора под трубу имеет возможность поворачиваться вокруг оси проемной трубы на угол а (фиг. 2) при помощи механизма наклона, после чего ротор 4 поворачивается вокруг оси рукояти на необходимый угол (3 при помощи механизма переносного вращения.

Заполнение пространства под проемной трубой начинается подачей раствора на шторку под трубой и по мере нанесения раствора все устройство вместе с вагоном 19 отодвигается от перемычки. После нанесения раствора с одной стороны трубы рукоять с ротором поворачивают на другую сторону и заполняют полости, оставшиеся после первого прохода.

Благодаря тому, что выходной вал механизма наклона соосен с проемной трубой.

0

5

n

5

0 5

Q 5

0

5

при наклоне рукояти ротор перемещается по окружности концентричной проемной трубы, вследствие чего обеспечивается подача раствора в любую зону пространства под проемной трубой при наименьших габаритах устройства.

Если бы выходной вал механизма наклона был расположен выше оси проемной трубы, под трубой имелись бы зоны, недоступные для подачи раствора, а при расположении оси наклона ниже оси проемной трубы возросли бы габариты устройства и во многих случаях не обеспечивались бы вписывае- мость рукояти между трубой и боковой стенкой выработки.

Для заполнения раствором полостей в боковых стенках выработки рукоять поворачивают при помоши механизма наклона, а затем подается в сторону полости на необходимую величину при помощи гидроцилиндра 8.

После заполнения боковых полостей и пространства под проемной трубой начинают возведение перемычки.

Раствор HaHOCHTCJt первоначально на щторку. При этом для обеспечения прочности шторы и устойчивости перемычки выдерживается определенный угол у (фиг. 1) между стенкой возводимой перемычки и вертикалью. Чем быстрее набирает прочность материал перемычки, тем меньше может быть угол Y- По мере увеличения толщины перемычки устройство вместе с вагоном отодвигают от нее, выдерживая оптимальное расстояние между ротором и стенкой перемычки.

Сложное планетарное движение ротора обеспечивает полуавтоматическое (без постоянного присутствия людей) нанесение быстротвердеющего раствора тонким слоем на всю площадь перемычки (при соответствующем расстоянии от ротора до перемычки), благодаря чему уменьшается трудоемкость ее возведения.

При неблагоприятных условиях в зоне перемычки (высокая температура, задымлен- ность и др.) обслуживающий персонал имеет возможность покидать ее при работающем устройстве и лишь периодически контролировать и корректировать процесс возведения перемычки, устраняя неровности на поверхности возводимой перемычки и заполняя купола над ней перемещением ротора при помощи соответствующих механизмов.

Формула изобретения

Устройство для безопалубочного возведения щахтных перемычек, включающее ротор, состоящий из ступицы, дисков и лопаток с приводным двигателем, ме.ханизм переносного вращения, заключенный в корпусе, механизмы подъема и поворота, рукоять, растворопровод и трубопровод ускорителя схватывания, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности возведения перемычек и уменьшения трудоемкости работ, участок растворопровода между ротором и рукоятью выполнен в виде полого вала, состоящего из внутренней и внешней обойм соответственно с внутренними и внешними кольцевыми проточками, образующими кольцевой распределительный коллектор, при этом внутренняя обойма установлена с возможностью вращения и соединена с механизмом переносного вращения, а внешняя - неподвижно закреплена на корпусе механизма переносного вращения, причем устройство снабжено сектором-смесителем.

выполненным в виде цилиндрической обечайки с боковыми стенками, который посредством отрезка растворопровода, ориентированного тангенциально дискам ротора, соединен с внутренней обоймой полого вала, а трубопровод ускорителя схватывания закреплен на секторе-смесителе и своим выходным отверстием ориентирован радиально к ротору, при этом корпус механизма переносного вращения неподвижно соединен с рукоятью, которая установлена на стойке механизма поворота и снабжена механизмом наклона.

W

Изобретение относится к горной пром- ти и предназначено для механизированной укладки быстротвердеющего бетона или другой смеси при возведении безопалубочной изолирующей перемычки. Цель изобретения - повышение эффективности возведения перемычек и уменьшение трудоемкости работ. Для этого ротор 4 устройства 40 ЗВ Средняя окружность попаток ротора водом 34 ускорителя схватывания при помощи сектора-смесителя 35. Он фиксирует, растворопровод и трубопровод 34 ускорителя схватывания соответственно по касательной и по радиусу к средней окружности лопаток ротора 4. Примыкающий к ротору 4 растворопровод выполнен в виде вала механизма переносного вращения и в виде вращающейся обоймы коллекторы. Невращающаяся обойма 27 коллектора закреплена на корпусе 23 механизма переносного вращения, соединенного неподвижно с рукоятью 1, которая закреплена на стойке механизма поворота и снабжена механизмом наклона, закрепленным на струбцине. Выходной вал механизма наклона соосен с проемной трубой возводимой перемычки. За счет этого при наклоне рукояти 1 ротор 4 перемещается по окружности проемной трубы и подача раствора обеспечивается в любую зону пространства под проемной трубой при наименьщих габаритах устр-ва. 4 ил. 22 fL (Л со ьо о 4 4: - 2. охйотыКания гателю

(U

&