Исполнительный орган стволопроходческого комбайна Советский патент 1990 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к горнодобывающей технике, в частности, к стволопро- ходческим комбайнам.

Цель изобретения - повышение производительности комбайна путем разрушения целиков породы в промежутках между резами долот.

На фиг.1 показана структурно-кинематическая схема исполнительного органа стволопроходческого комбайна в фронтальной проекции; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - вид А на фиг.2.

Исполнительный орган стволопроходческого К01м5айна включает электродвигатель 1 с гидромуфтой 2, редуктор 3 главного привода, промежуточный вал 4 и водило 5. расположенные соосно и связанные между собой кинематически редуктором 6 рабочего органа, два наклонных к оси водила выходных вала 7 с долотами 8. оснащенными по периферии шарошками 9. Симметрично между долотами 8 под теми же углами наклона к оси водияа 5, которые имеют выходные валы 7, расположены два бочкообразных инструмента, жестко закрепленные на води- ле 5 посредством наклонно установленных кронштейнов 10, выполненных в виде установленных на валах 11 наборов дисков 12. Силовые цилиндры 13 служат для подачи исполнительного органа комбайна на забой 14.

Независимо от установки дисков 12 на валах 11 должны выдерживаться определенные расстояния от осей валов 11 до режущих кромок дисков 12. Эти расстояния 1| определяются по формуле

f| г + (Неф- (( 0,5Dg-b ( а / cos у)) /tgy ) - S P|tgO,5)3i),

i 1

где I - минимальное расстояние режущей кромки периферийного (крайнего) диска от оси вала (принимается конструктивно), мм;

O.SDg + - Всф (0.5 Dg)2 + l-cosy

Ч Iл9УI ду

- радиус сферической поверхност 1 забоя. образуемой долотами,мм;

Dg - диаметр долота, мм;

а - расстояние от оси водила до ближайшего долота (радиус керна породы, образуемого вдоль оси ствола), мм;

у - угол наклона валов долот и крон- штейнов бочкообразных инструментов к оси водила,град;

Р| - шаг установки Ьго диска по длине вала бочкообразного инструмента, начиная от наклонной оси его кронштейна в обе стороны (или от середины вала в обе стороны),

О Z Р| O.SDg, мм,

,2...,k - количество режущих инструмен тов по длине штанги, начиная от наклонной оси кронштейна бочкообразного инструмента в обе стороны (или от середины вала в обе сторонь|), шт.

30

I k

EPI

I 1

0,01745 Ret

- угол, соответствующий шагу Р| установки 1-го диска на валу, град.

35 Исполнительный орган стволопроходческого комбайна работает следующим образом.

От электродвигателя 1 с гидромуфтой 2 через зубчатые передачи редуктора 3 глав40

ного привода получают вращение соосно

расположенные промежуточный вал 4 и водило 5. Промежуточный вал 4 через зубчатые передачи редуктора б режущего органа передает вращение на его наклонные к оси 5 водила 5 выходные валы 7, которые, находясь в корпусе редуктора 6. наряду с относительным движением (относительно корпуса редуктора 6), одновременно с установленными на них долотами 8 совершают также и переносное вращательное движение со ско- ростью водила 5, так как корпус редуктора 6 жестко, связан с водилом 5. В результате шарошки 9 долот 8 совершают сложное (планетарное) движение, а траекториями их режущих кромок, взаимодействующих с горными породами на поверхности забоя проходимого ствола, являются гидроциклоиды, так как направления вращения выходных валов 7 и водила 5 противоположны. Диски 12, установленные с определенным шагом по длине валов 11, которые, в свою очередь, закреплены в кронштейнах 10, совершают простое вращательное движение со скоростью водила 5, поскольку последнее и кронштейны 10 жестко связаны друг с другом. Образуемая при работе и подаче силовыми цилиндрами 13 на забой 14 долот 8 в результате пересечения гипоциклоид шарошек 9 неравномерная сетка разрушения породы разрезается режущими кромка- ми дисков 12. При этом бочкообразные инструменты подобно зубчатым гребенкам или боронам обрабатывают забой 14 ствола одновременно с долотами 8, разрезая куски породы в сетке разрушения на более мел- кие. В зависимости от крепости разрушаемых горных пород и крупности кусков (целиков) породы в сетке разрушения, образуемой долотами 8, диски 12 бочкообразных инструментов могут устанавливаться с раз- личным шагом по длине штанг 11 с учетом известных зависимостей между глубиной и шагом резания породы. Такой подход обеспечит дополнительное разрушение только крупных целиков породы в сетке разруше- ния, а мелкие не будут измельчаться еще больше. При установке дисков 12 на концах валов 14 со стороны керна 15 их работа обеспечивает также и дополнительное подрезание керна. Бочкообразные инструмен- ты также обрабатывают (срезают) гребешки породы на боковых стенках ствола и увеличивают жесткость всего исполнительного органа, в результате чего повышается его устойчивость в забое при работе комбайна.

ных к оси водила и симметрично расположенных относительно нее выходных вала с долотами и силовые цилиндры подачи, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем разрушения целиков породы в промежутках между резами долот, он снабжен двумя жестко закре - ленными на водиле между валами с долотами посредством наклонно установленных кронштейнов бочкообразными инструментами, каждый из которых выполнен в виде вала с установленным на нем набором дисков, при этом режущая кромка каждого диска удалена от оси вала на расстояние II, определенное по формуле

fi Н- ( Ясф-(( 0,5Dg-l-( а/cos У)) /tgy) - - Ё PitgO,5y9i),

i 1

где I - минимальное расстояние режущей кромки периферийного (крайнего) диска от оси вала, мм:

- радиус поверхности забоя, образуемой долотами, мм;

Dg - диаметр долота, мм;

а-расстояние от оси водила до ближайшего долота в радиальном направлении (радиус керна породы, образуемого вдоль оси ствол а), мм;

у- угол наклона валов долот и кронштейнов бочкообразных инструментов,град:

Pi - шаг установки i-ro диска по длине вала бочкообразного инструмента, начиная от наклонной оси его кронштейна в обе стороны (или от середины вала в обе стороны),

I k О 2 Pi 0,5 Dg , м м ;

I 1

i 1.2- количество дисков по длине вала,

начиная от наклонной оси кронштейна бочкообразного инструмента в обе стороны (или от середины вала в обе стороны ), шт ;

Изобретение относится к горнодобывающей технике, в частности к стволопроходческим комбайнам. Цель - повышение производительности комбайна путем разрушения целиков породы в промежутках между резами долота. Исполнительный орган включает привод, редуктор 3, кинематически соединенный с расположенными соосно промежуточным валом 4 и водилом /В/ 5. Последнее и приводной вал 14 кинематически связаны с редуктором 6 рабочего органа. Симметрично оси В 5 и наклонно к нему расположены выходные валы 7 с долотами 8, оснащенными по периферии шарошками 9. Симметрично между долотами 8 под теми же углами наклона к оси В расположены два бочкообразных инструмента. Они жестко закреплены на В посредством наклонно установленных кронштейнов 10 и выполненных в виде установленных на валах 11 дисков 12. Режущая кромка каждого диска 12 удалена от оси вала 11 на расстояние, определяемое по заданной формуле. Подача исполнительного органа комбайна на забой осуществляется гидроцилиндрами. Образуемая при работе и подаче гидроцилиндрами на забой долот 8 в результате пересечения гипоциклоид шарошек 9 неравномерная сетка разрушения породы разрезается режущими кромками дисков 12. Бочкообразные инструменты обрабатывают забой 14 ствола одновременно с долотами 8, разрезая куски породы в сетке разрушения на более мелкие. 3 ил.

Формула изобретения Исполнительный орган стволопроход- ческого комбайна, включающий привод, редуктор, кинематически соединенный с расположенными соосно промежуточным валом и водилом, связанные кинематически с редуктором рабочего органа два наклон

Д

i k

2 Pi i 1

0.01745 Ясф

- угол, соответствующий шагу Pj установки 1-го диска на валу, град.

12

П П д

Щ

12

1Z

/4

15

Фаг.З