Исполнительный орган проходческого комбайна Советский патент 1990 года по МПК E21C27/24 

врашаясь вокруг осей 5 и 8, под действием водила 1 совершают переносное вращение и резцы 4 и 7 производят скол

е ол

1564335

ременным радиусом, а другой (диск 6) с постоянным, обеспечивает на только изменение угла контакта дисков с мас

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке выработок. Цель - повышение эффективности процесса разрушения горных пород за счет снижения энергоемкости резания и уменьшения износа резцов. Исполнительный орган включает водило 1, на лучах 2 которого установлены вращающиеся диски 3 и 6. Резцы 4 на диске 3 установлены на разных расстояниях от оси вращения 5. Резцы 7 на диске 6 установлены на равных расстояниях от оси вращения 8. При перемещении комбайна в сторону забоя 9 диски 3 и 6, вращаясь вокруг осей 5 и 8, под действием водила 1 совершают переносное вращение и резцы 4 и 7 производят скол стружки с поверхности забоя. Использование на планетарном исполнительном органе двух дисков, один из которых (диск 3) закреплен эксцентрично с переменным радиусом, а другой (диск 6) с постоянным, обеспечивает не только изменение угла контакта дисков с массивом, но и разное положение груди забоя. Площадь участков, обрабатываемых дисками, зависит от величины эксцентриситета. 12 ил.

стружки с поверхности забоя. Использо-,- сивом, но и разное положение груди завание на планетарном исполнительном органе двух дисков, один из которых (диск 3) закреплен эксцентрично с пебоя. Площадь участков, обрабатываемых дисками, зависит от величины эксцентриситета. 12 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке выработок, а также 15 при камерной системе разработки с применением комбайнов непрерывного действия.

Пель изобретения - повышение эффективности процесса разрушения горных JQ пород путем снижения энергоемкости резания и уменьшения износа резцов.

На фиг. 1 из ображен планетарный исполнительный орган,, общий вид; на фиг, 2-10 - последовательные положе- 25 ния планетарного исполнительного органа в забое; на фиг. 11 - вид забоя в направлении подачи комбайна. , из фиг, 12 - площади изменения участков в процессе поворота водила. JQ

Планетарный исполнительный орган состоит из водила 1 с лучами 2, на которых размещен режущий диск 3, резцы 4 которого установлены на разных

В начальный момент каждый из режу щих дисков 3 и 6 резцами 4 и 7 разру шает массив в своей зоне. После пово рота водила 1 на 180° режущий диск 3 попадает в зону, обработанную ранее режущим диском 6, а режущий диск 6 - в зону, обработанную ранее режущим диском 3. При этом (фиг. 2) режущий диск 3 своим меньшим радиусом направ лен в сторону забоя 9, а режущий дис б попадает в зону, обработанную ранее большим радиусом режущего диска 3, поэтому в этом положении резцы 4 и 7 (на фиг. 2-10 не показаны) режущих дисков 3 и 6 не контактируют с забоем 9. Дальнейшие положения плане тарного исполнительного органа на фиг. 2-10 показаны через 5° угла пов рота водила на примере конкретных па раметров исполнительного органа: час тота вращения режущих рисков п1 - 41,6 об/мин; частота вращешя води

расстояниях от оси 5 вращения, и про- 35 ла nf об/ми Ч отношение частиволежаций диск Ь, резцы 7 которого установлены на равных расстояниях от оси 8 вращения. Режущие дисьи 3 и 6 кинематически связаны с водилом 1 и поэтому могут совершать относитель- 40 ное движение вокруг собственные осей с частотой п и вокруг оси водила 1 с частотой п., .

Исполнительный орган работает следующим образом.45

При поступательном движении комбайна в сторону забоя 9 (на фиг, I показано стрелкой) режущие диски 3 и 6, вращаясь вокруг своих осей 5 и 8, одновременно под действием водила 1 со- 50 вершают переносное вращение и резцами 4 и 7 производят скол стружки с поверхности массива.

4: 81е, 5:«(, 133° 6:0, 162° 7:, 12Г

фиг. фиг . фиг . фиг фиг.

90е

тот вращений пг/п1 8,8.

За время поворота водила 1 на 5 положения на фиг. 2 в положение на фиг.З режущие диски 3 и 6 повернутся на 44 и вступят в контакт с забоем 9. При этом углы контакта Ј, и с/ режущих дисков 3 и 6 составят 34° и 56°соответственно, обусловленная эти ми углами контакта зависимость межд средней и максимальной толщинами ср зов составит соответственно h ер,

° 29ЬмакСИ hcPl ° 45h««Kt- B ПР° jqecce дальнейшего поворота водила р жущие диски 3 и 6 займут ряд показанных на фиг. 4-10 положений, в ко торых углы контакта и толщины срезо доставят:

hcp7 0,65h4aM hcp , h cp г 0,64h Ma« hep 5 0, 7 1 5ЬЦс1КС, hCp 0,67hUSKC,

боя. Площадь участков, обрабатываемых дисками, зависит от величины эксцентриситета. 12 ил.

В начальный момент каждый из режущих дисков 3 и 6 резцами 4 и 7 разрушает массив в своей зоне. После поворота водила 1 на 180° режущий диск 3 попадает в зону, обработанную ранее режущим диском 6, а режущий диск 6 - в зону, обработанную ранее режущим диском 3. При этом (фиг. 2) режущий диск 3 своим меньшим радиусом направлен в сторону забоя 9, а режущий диск б попадает в зону, обработанную ранее большим радиусом режущего диска 3, поэтому в этом положении резцы 4 и 7 (на фиг. 2-10 не показаны) режущих дисков 3 и 6 не контактируют с забоем 9. Дальнейшие положения планетарного исполнительного органа на фиг. 2-10 показаны через 5° угла поворота водила на примере конкретных параметров исполнительного органа: частота вращения режущих рисков п1 - 41,6 об/мин; частота вращешя водила nf об/ми Ч отношение часи

тот вращений пг/п1 8,8.

За время поворота водила 1 на 5 положения на фиг. 2 в положение на фиг.З режущие диски 3 и 6 повернутся на 44 и вступят в контакт с забоем 9. При этом углы контакта Ј, и с/ режущих дисков 3 и 6 составят 34° и 56°соответственно, обусловленная этими углами контакта зависимость между средней и максимальной толщинами срезов составит соответственно h ер,

° 29ЬмакСИ hcPl ° 45h««Kt- B ПР° jqecce дальнейшего поворота водила режущие диски 3 и 6 займут ряд показанных на фиг. 4-10 положений, в которых углы контакта и толщины срезов доставят:

0,65h4aM , 0,64h Ma« 0, 7 1 5ЬЦс1КС, 0,67hUSKC,

фиг. 9:0/, 50°, фиг.10:ы, 20°,

hcp, 0,53h ,,„,-, hcp, 0,17hMaw,

С учетом положении на фиг, 2-10 средний угол контакта каждого диска с забоем составит 83°, а средняя толщина среза h cp 0,49h/MW).t.

Примерно за 40° угла поворота воизменение конфигурации и площади уча стков 10 и 11 по мере поворота водил 1 и режущих дисков 3 и 6.

Разрушение забоя планетарным исполнительным органом, режущие диски

дила режущие диски 3 и 6 совершат пол-ю КОТ°Р°ГО Работают по разным участкам

забоя, позволяет по сравнению с прототипом, обрабатывающим одну и ту же площадь забоя двумя дисками, увеличить максимальную толщину среза вдвое иез изменения скорости подачи комбайна, при этом Ьчв№ этом средняя толщина среза (планетарный исполнительный орган имеет серповидный срез), как показано на конкретном пргшере, представленном на фиг. 2-10, составит hcp 0,49h ,„,,.,. - 0,49х2Пм т Os98hMaKcrper. Сред- няя 1олцнна среза нз. прототипе состав ляет hcp 0,64hweK. „,.,., так как угол контакта режущего писка с забоем равен примерно 180. Из этого следует, что средняя толщина среза на предлагаемом исполнительном органе увеличивается в 1,53 раза по сравнению с прототипом. Количество резцов, находящихся в контакте с забоем9 изменяется прямо пропорционально углам кону гакта режущих дисков с забоем, поэтому по сравнению с прототипом предлагаемый исполнительный орган обеспе чивает снижение контактирующих с забоем резцов в 2,17 раза. Изменение числа находящихся в контакте с забоем резцов и средней толщины среза

ные обороты, В результате режущий диск 3 своим меньшим радиусом попадает в зону, обработанную ранее режущим диском 6, радиус которого больше меньшего радиуса режущего диска 3, f5 В этом же положении режущий диск 6 попадает в зону, обработанную большим радиусом режущего диска 3, причем больший радиус режущего диска 3 больше радиуса режущего диска 6, Такое по 20 ложение соответствует положению на фиг. 2, после чего исполнительный орган снова пройдет показанные на фиг.-2-10 положения.

Применение на планетарном исполни-25 тельном органе для разрушения массива двух режущих дисков, из которых один с переменным радиут.ом, а другой с постоянным, обеспечивает не только изменение углов контакта режущих дис- 30 ков с массивом, но и разное положение груди забоя. В каждом из показанных на фиг. 2-10 положений планетарного исполнительного органа, кроме положений на фиг. 4 и 8 5 грудь- забоя в зо- 35 не работы одного из режущих дисков сдвинута по отношению к груди забоя в зоне работы другого режущего диска на величину Ј в направлении подачи

забоя, позволяет по сравнению с прототипом, обрабатывающим одну и ту же площадь забоя двумя дисками, увеличить максимальную толщину среза вдвое иез изменения скорости подачи комбайна, при этом Ьчв№ этом средняя толщина среза (планетарный исполнительный орган имеет серповидный срез), как показано на конкретном пргшере, представленном на фиг. 2-10, составит hcp 0,49h ,„,,.,. - 0,49х2Пм т Os98hMaKcrper. Сред- няя 1олцнна среза нз. прототипе составляет hcp 0,64hweK. „,.,., так как угол контакта режущего писка с забоем равен примерно 180. Из этого следует, что средняя толщина среза на предлагаемом исполнительном органе увеличивается в 1,53 раза по сравнению с прототипом. Количество резцов, находящихся в контакте с забоем9 изменяется прямо пропорционально углам кону гакта режущих дисков с забоем, поэтому по сравнению с прототипом предлагаемый исполнительный орган обеспечивает снижение контактирующих с забоем резцов в 2,17 раза. Изменение числа находящихся в контакте с забоем резцов и средней толщины среза

комбайна. Аналогичная картина наблюда-40 оказывает влияние на потребляемую мощется в зоне работы одного и того ле режущего диска. Это приводит к тому, что каждый из режущих дисков обрабатывает забой по своему участку (фиг.11): режущий диск 3, резцы которого распо- 45 ложены на разных расстояниях от оси вращения, обрабатывает забой 9 только по участкам 11, а режущий диск 6, резцы которого установлены на одинаковых расстояниях от оси вращения, 50 обрабатывает забой 9 только по участкам 10. При этом участки 10 и 11 в процессе поворота водила последовательно чередуются между собой и одновременно располагаются попарно под ут- лом 180° по отношению друг к другу. Сочетание различного положения груди забоя 9 с изменением углов контакта режущих дисков 3 и 6 обуславливает

61°, 19°,

Чр j

1 ср

0,49Ь, 0,I7h,

изменение конфигурации и площади участков 10 и 11 по мере поворота водила 1 и режущих дисков 3 и 6.

Разрушение забоя планетарным исполнительным органом, режущие диски

КОТ°Р°ГО Работают по разным участкам

забоя, позволяет по сравнению с прототипом, обрабатывающим одну и ту же площадь забоя двумя дисками, увеличить максимальную толщину среза вдвое иез изменения скорости подачи комбайна, при этом Ьчв№ этом средняя толщина среза (планетарный исполнительный орган имеет серповидный срез), как показано на конкретном пргшере, представленном на фиг. 2-10, составит hcp 0,49h ,„,,.,. - 0,49х2Пм т Os98hMaKcrper. Сред- няя 1олцнна среза нз. прототипе составляет hcp 0,64hweK. „,.,., так как угол контакта режущего писка с забоем равен примерно 180. Из этого следует, что средняя толщина среза на предлагаемом исполнительном органе увеличивается в 1,53 раза по сравнению с прототипом. Количество резцов, находящихся в контакте с забоем9 изменяется прямо пропорционально углам кону гакта режущих дисков с забоем, поэтому по сравнению с прототипом предлагаемый исполнительный орган обеспечивает снижение контактирующих с забоем резцов в 2,17 раза. Изменение числа находящихся в контакте с забоем резцов и средней толщины среза

ность привода, которая в предлагаемом исполнительном органе уменьшается в 2,i7:1,53 1,42 раза. При неизменной скорости подачи комбайна, определяющей производительность энергоемкость разрушения примерно снизится на такую же величину.

Кроме того, уменьшение угла контакта резцов с массивом увеличивает их путь5 во время которого они не режут забой и, следовательно, охлаждаются, что позволяет повысить износостойкост режущего инструмента. . Епощадь участков, обоими дисками также чины эксцентриситета.

обрабатываемых зависит от велк- , Так, если величина эксцентриситета будет равна нулю, оба диска будут обрабатывать один и тот же участок забоя кольцевой борФиг. 2

ФигЗ

ФигА

фиг. 6

фиг 5

о hcpr ОМ тех

так

/rfOX

77/

фие.7

to

//estpuSffSMtss Миш

s

10

Составитель Н.Кононова Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 1146

Тираж 392

ВШИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Ј32ЈоЈление1Ј ПЈд17 &

Подписное