Исполнительный орган горной машины Советский патент 1988 года по МПК E21C25/06 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для очистных комбайнов для добычи полезных ископаемых.

Целью изобретения является повышение надежности исполнительного органа и горной машины в целом.

На фиг. 1 показан исполнительный орган, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Исполнительный орган содержит осна- ш.енный режушим инструментом корпус 1, ступицу 2, имеюшую ряд, цилиндрических ступенчатых аксиально расположенных отверстий и расположенную в корпусе 1 с ра- диальным зазором AR и осевым зазором AL, а также ряд упругих элементов 3, выполненных из пружинной стали в виде цилиндроконических стержней. Часть ци- линдроконических стержней цилиндрической частью большего диаметра консольно за- креплена во втулке 4, жестко связанной с корпусом 1 посредством винтов 5 и прямоугольного фланца и установленной с осевым зазором АВ относительно ступицы 2. Противоположные концы указанной части стержней контактируют с отверстиями ступицы 2. Остальные стержни консольно закреплены своими цилиндрическими концами большего диаметра в ступице, а их противоположные концы контактируют с соответствующими отверстиями втулки 4.

Все стержни 3 расположены аксиально, а количество стержней, приходящихся на каждую из двух схем закрепления, и их взаиморасположение по окружности определяются расчетным путем исходя из действительных значений реакций со стороны за- боя.

Связь в осевом направлении втулки 4 со ступицей 2 осуществляется при помощи расположенных по окружности упоров 6 и болтов 7, подпружиненных тарельчатыми пружинами 8 и 9. На торце втулки 4 болтами 10 жестко закреплена крышка 11. Ступица 2 расположена на шлицах приводного вала 12 поворотного редуктора 13 и зафиксирована в осевом направлении замковым устройством 14. Внутренняя по- лость устройства отделена от окружающей среды крышкой 15 и уплотнениями 16, 17 и 18. Для ограничения упругой деформации стержней 3 в направлении действия вращающего момента служат зазоры Аг меж- ду стенками отверстий большего диаметра ступкцы 2 и цилиндрической поверхностью стержней 3, закрепленных консольно во втулке 4.

Исполнительный орган работает следующим образом.

Вращение от приводного вала 12 поворотного редуктора 13 передается жестко соединенной с ним ступице 2, которая ув0

5 0 5 0

5

0

лекает консольно закрепленные в ней стержни 3, а также воздействует на свободные концы оставщейся части стержней, консольно закрепленных во втулке 4. Ввиду того, что втулка . 4 жестко связана посредством прямоугольного фланца и болтов 5 с корпусом щнека 1, последний также начинает вращаться. Благодаря наличию зазоров AR и Аг упругие стержни 3 могут деформироваться в произвольном направлении, причем перемещения концов стержней можно представить в двух взаимно перпендикулярных направлениях: по линии, касательной к окружности их расположения, и в радиальном направлении. При этом упругие стержни воспринимают вращающий момент и усилие, перпендикулярное оси приводного вала 12. Каждый стержень работает как консольно закрепленная балка, обладаюф,ая больщой податливостью (стрела прогиба в данном случае для всех стержней равна I). Максимальная величина деформации упругих элементов от составляющих сил резания и погрузки, формирующих вращающий момент и силу, перпендикулярно оси вала 12, ограничивается выбором соответствующих величин зазоров AR и Аг. При действии на исполнительный орган осевой нагрузки в направлении слева направо имеет место деформация тарельчатых пружин 8, сжимаемых упорами 6, сферический торец каждого из которых взаимодействует с торцом ступицы 2. При действии осевой нагрузки в противоположном направлении деформируются тарельчатые пружины 9, взаимодействующие со сферической поверхностью головок болтов 7, завинченных в торец ступицы 2, которая удерживается на приводном валу 12 замковым устройством 14.

Изгибающие моменты, действующие в плоскостях, проходящих через ось приводного вала 12, и возникающие вследствие несимметричного по отношению к стержням приложения результирующего вектора внешнего возмущения, вызывают определенный перекос корпуса 1 по отношению к ступице 2. Это приводит к возникновению дополнительных реакций на опорных поверхностях стержней 3 и некоторой деформации тарельчатых пружин 8 и 9. Однако указанный перекос не приводит к возникновению кромочных контактов сопрягаемых элементов, так как между торцами втулки 4 и ступицы 2 имеется зазор AI, а упоры 6 и болты 7 имеют сферические поверхност и, что обеспечивает работу исполнительного органа без заеданий. Кроме того за счет встречного расположения стержней конструкция исполнительного органа позволяет получить достаточно большую величину базы L, вследствие чего дополнительные реакции в местах заделки стержней 3 от действия изгибающих моментов не выходят за допустимые пределы. Это позволяет использовать относительно малую длину заделки стержней 3 в ступице 2 или втулке 4 и повысить тем самым рабочую длину стержня I. Выполнение упругих стержней 3 по схеме консольно закрепленной балки достаточно большой длины Р с большой податливостью позволяет варьировать упругими параметрами упругофрикционного механизма в достаточно широких пределах.

Защита внутренней полости исполнительного органа от проникновения штыба осуш,ествляется крышкой 11, закрепленной болтами 10, крышкой 15 с уплотнениями 16, 17, 18.

Таким образом, упругие стержни 3 и тарельчатые пружины 8 и 9 участвуют в передаче от корпуса 1 ступице 2 составляющих сил резания и погрузки во всех направлениях (перпендикулярно оси вала привода и в направлениях, совпадающих с его осью), а также в передаче вращающего и изгибающих моментов. При деформации упругих стержней 3 в любом направлении имеют место взаимные перемещения торцов ступицы 2 и упоров 6, что приводит к возникновению сил трения (демпфирования) и снижению динамических составляющих вектора внещнего возмущения. Среднюю величину сил трения (демпфирования) между упорами 6 и торцом ступицы 2 можно регулировать предварительным натягом тарельчатых пружин 8

и 9, устанавливаемым болтами 7. Демпфирование нагрузки, действующей по оси приводного вала 12, происходит за счет сил трения между отдельными тарельчатыми пружинами при их деформации. Параметрами демпфирования осевой нагрузки можно управлять, изменяя количество тарельчатых пружин, собранных параллельно.

Таким образом, применение исполнительного органа предложенной конструкции обеспечивает регулирование упругих характеристик упругофрикционного механизма в широких пределах, исключает возможность кромочных контактов и заеданий, что повы- 5 щает надежность исполнительного органа и эффективность снижения динамических нагрузок, действующих во всех -силовых системах горного комбайна.

0

20

Формула изобретения

Исполнительный орган горной машины, включающий корпус, оснащенный режущим инструментом, установленную в корпусе с осевым и радиальным зазорами ступицу,

вал привода, втулку и упругофрикцирн- ный механизм в виде упругих стержней для соединения втулки со ступицей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упругие стержни закреплены консольно, причем часть из них закреплена во втулке, а часть - в ступице.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для очистных комбайнов для добычи полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение S надежности исполнительных органов и горной машины в целом. Исполнительный орган горной машины включает корпус 1 с режущим инструментом, ступицу 2, втулку 4 и упругофрикционный механизм. Последний выполнен в виде упругих стержней (УС) 3, соединяющих втулки 4 со ступицей 2. Закреплены УС 3 консольно, причем часть из УС 3 закреплена во втулке 4, а часть - в ступице 2. Вращение от приводного вала 12 поворотного редуктора 13 передается жестко соединенной с ним ступице 2. Она увлекает консольно закрепленные в ней УС 3 и воздействует на свободные концы УС 3, закрепленных во втулке . При осевой нагрузке на исполнительный орган, например слева направо, имеет место деформация тарельчатых пружин. 3 ил. со (/ С 00 00 4 СО

Фиг.З