Способ разрушения горных пород исполнительным органом выемочной машины Советский патент 1987 года по МПК E21C25/06 

1355702

12

Изобретение относится к горнодобываю-По мере перемещения оси 2 вращения из щей промышленности, а именно к спосо-положения в положение II, из поло- бам разрушения горных пород очистными ижения И в положение III и т. д. ис- проходческими комбайнами, оснащеннымиполнительный орган 1 поворачивается каж- преимущественно барабанными или шнеко-дый раз на 60°. Эксцентричное располо- выми исполнительными органами.5 жение оси 2 вращения относительно гео- Цель изобретения - снижение энерго-метрической оси 3 в процессе полного затрат на разрушение массива.оборота исполнительного органа 1 влечет из- На фиг. 1 изображен комбайн с экс-менение его радиуса от минимальной центркчным шнековым органом, при помощивеличины до максимальной и снова до которого осуществляют предлагае.мый способу Q минимальной, обуславливающее изме- общий вид сбоку; на фиг. 2 - то же,нение дуги контакта. При этом углы вид сверху; на фиг. 3 - схема работыконтакта исполнительного органа 1 с за- исполнительного органа; на фиг. 4 - после-боем для позиции 18-24 на фиг. 4, со- довательные положения эксцентричного ис-ответствующих положениям I-VII оси 2 полнительного органа в процессе его пол-вращения, также изменяются по величине, ного оборота при нескольких цикл.ах пере-15 Так при положении 1 оси 2 вращения испол- мещения; на фиг. 5 - то же. для про-нительный орган 1 контактирует с забо- тотипа.ем но дуге 18, а угол контакта состав- Комбайн содержит шнековый исполни-ляет 83°. После поворота исполнительного тельный орган 1, ось 2 вращения которогооргана на 60° и перемещения оси враще- расположена эксцентрично относительно гео- Q ния в положение II исполнительный орган I метрической оси 3, приводимый во враще-контактирует с забоем по дуге 19, а угол кие электродвигателями 4 через редукторы 5,контакта составляет 80°, в следующем по- режущие цепи 6, ходовую часть 7, кон-ложении 111 - 160°, положении IV-220°, по- вейер 8 и узел перемещения исполнитель-ложении V -160°, положении VI-95°, поло- ного органа 1, содержащий платформу 9женин VII-40° и в среднем за один из с жестко закрепленными на ней редукто-25 оборотов этого цикла перемещения испол- рами 5 приводными звездами 10, подве-нительного органа 1 угол его контакта шенную на оси 11 между кронштейна-составляет примерно 120°.

ми 12 и перемещаемую гидродомкратами 13.

J г гСледующий цикл перемещения исполниСпособ осуществляют следующим обра-тельного органа 1 начинают при положезом.30 больщего радиуса R, противоположном

Исполнительный орган 1, поднятыйположению в предыдущем цикле перемеще- гидродомкратами 13 к кровле 14 выработ-ния. Один из полных оборотов исполни- ки (фиг. 1) и вращающийся от элек-тельного органа I в этом цикле пере- тродвигателей 4 через редукторы 5 вокругмещения показан на фиг. 4 последова- оси 2, подают ходовой частью 7 на забой 5тельными положениями VII-XIV оси 2 (направление Vn подачи на фиг. 1 вращения. В исходной позиции, когда зано стрелкой) и таким образом внедря-больший радиус R исполнительного органа 1 ют его в забой 15. Затем гидродомкратами 13направлен к груди забоя, ось вращения вращающийся вокруг оси 2 исполнительныйзанимает положение VIII, а угол контак- орган 1 перемещают вдоль забоя 15 (направ- та по дуге 25, соответствующей этому по- ление Vo перемещения на фиг. 1 пока-ложению, составляет 120°. По мере нерезано стрелкой), при этом от забоя 15 отде- мещения оси 2 вращения из положения VIII ляют слой горной породы толщиной I.в положение IX, из положения IX в поло- Как только исполнительный орган i придетжение X и т. д. исполнительный орган 1 в нижнее положение к почве 16 выработки,поворачивается каждый раз на 60°. Так как его гидродомкратами 13 снова поднимают к вращения расположена эксцентрич- кровле 14 выработки и опять повторяют45 ° относительно геометрической оси 3, то весь цикл. процессе полного оборота исполнительноПеремещение исполнительного органа 1,™ органа 1 происходит изменение его ра- начатое в предыдупдем цикле, формируетД Уса «т максимальной величины до мини- грудь 17 забоя 15. Следующий цикл пере-мальной и снова до максимальной, а из-за мещения начинают при положении испол-этого в свою очередь изменяется дуга кон- нительного органа 1, например большим ра-50 и Угол контакта с забоем. Так в поло- диусом от груди забоя. Один из полныхжении IX исполнительный орган 1 контак- оборотов исполнительного органа 1 в этомтирует с забоем по дуге 26, в положе- цикле перемещения показан яа фиг. 4. при - ™ Дуге 27, в положении XI этом рассмотрено семь последовательныхконтакт исполнительного органа 1 с забоем положений (I-VII) оси 2 вращения,отсутствует, в положении XII - вновь охватывающих этот оборот. В исходной по-55 по дуге 27, в положении XIII - по дуге 28, зиции, когда больший радиус R исполни- положении XIV - по дуге 29. При этом тельного органа 1 направлен от груди за-Улы контакта по указанным дугам состав- боя, ось 2 вращения зани.мает положение 1.ляют: 26 100°; 27 34°, 28-0°, 29-34°;

30-108°; 31 - 118° и в среднем за оборот 74°.

Величина эксцентриситета влияет на угол контакта исполнительного органа с забоем. Так, если величина эксцентриситета больше толщины среза за оборот исполнительного органа, то исполнительный орган контактирует с забоем по дуге, расположенной между радиусами, величина которых равна разности между большим радиусом и эксцентриситетом. При эксцентриситете, равном и меньшем толщины среза за время оборота, исполнительный орган перемещается на величину толщины среза, поэтому меньший радиус достает до груди забоя и, следовательно, все резцы исполнительного органа находятся в контакте с забоем.

Исполнительные органы такого назначения состоят из установленных на одном валу центрального шнека, расположенного между режущими цепями, и двух шнеков, находящихся по краям от режущих цепей. При установке всех шнеков относительно вала эксцентриситетом в одну сторону вал, из-за изменяющегося в процессе полного оборота угла контакта исполнительного органа с массивом, воспринимает значительные неравномерные нагрузки. Для снижения неравномерности нагрузок возможен вариант установки крайних шнеков эксцентриситето.м в разные стороны при установке центрального щнека без эксцентриситета. Для этих же целей возможен вариант установки крайних щнеков эксцентриситетом в одну сторону при установке центрального шнека без эксцентриситета.

Эксцентричный исполнительный орган, при помощи которого осуществляют предлагаемый способ, за два цикла перемещения снимает слой горной породы толщиной 21, при этом средний угол контакта за один цикл составит примерно 100°. Исполнительный орган, при помощи которого осуществляют способ-прототип (фиг. 5), при той же толщине 21 слоя горной породы, снимаемой за два цикла, имеет постоянный угол контакта с забоем, составляющий 120°. При уменьшении угла кон1

такта исполнительного органа с забоем снижается количество резцов в контакте с забоем и, следовательно, нагрузки на раз,- рущение горной породы. Поэтому нагрузки на разрущение горной породы эксцентричным исполнительным органом по предлагаемому способу снижаются примерно в 1,2 раза пропорционально уменьшению угла контакта с забоем. При одинаковом пути h перемещения оси 2 вращения, соответствующей ему высоту h отбитой породы за один полный оборот исполнительного органа и одинаковой толщине слоя горной породы объем горной породы, отбиваемой за два цикла перемещения эксцентричного исполнительного органа и исполнительного органа

по конструкции прототипа, также будет одинаков. С учетом снижения нагрузок на резание и неизменного объема разрущаемой горной породы энергозатраты на разрушение при работе эксцентричного исполнительного органа по предлагаемому способу снижаются пропорционально снижению нагрузок на резание примерно на 20%.

25

Формула изобретения

5

Способ разрушения горных пород исполнительным органом выемочной машины с осью вращения исполнительного органа, расположенной с эксцентриситетом относительно его геометрической оси, включающий

цикличную отбойку горной массы с образованием вруба последовательным внедрением в массив частей исполнительного органа с большим и меньщим радиусами и последующее перемещение последнего вдоль забоя, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на разрущение массива, каждый четный цикл отбойки горной массы начинают внедрением части исполнительного органа с меньщим радиусом, причем перемещение исполнительного

0 органа вдоль забоя осуществляют с величиной его подачи не меньще величины эксцентриситета за один оборот исполнительного органа.

ч

/J

.у Ч

(ригЗ

ГА ./ /Л

VI

./ /Л

фиг. 5

Изобретение относится к горной промышленности и снижает энергозатраты на разрушение массива. При разрушении горных пород исполнительным органом (ИО) выемочной машины осуш,ествляется цикличная отбтэйка горной массы с образованием вруба и пос 1едующее перемещение ИО вдоль забоя. Ось вращения ИО расположена с эксцентриситетом относительно его геометрической оси. Вруб образуется последовательным внедрением в массив частей ИО с большим или меньщим радиусом. Каждый четный цикл отбойки горной массы начинают внедрением частей ИО с меньшим радиусом. Перемещение ИО вдоль забоя осуществляют с величиной его подачи не меньше величины эксцентриситета за один оборот ИО. 5 ил. (Л CZ со СД сл