Проходческий щит Советский патент 1991 года по МПК E21D9/06 E21D9/87 

7 5

%

,

ч ччч Ј

Фиг. 1f

9 II 12

О

о

00

о со

о

,

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к оборудованию для проходки горных выработок щитовым способом с механическим разрушением породы.

Цель изобретения - повышение производительности за счет повышения мобильности исполнительного органа,

На фиг.1 изображен проходческий щит; на фиг.2 - щит, вид спереди; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1 (увеличено); на фиг.4 - домкрат поворота звена рычага. Щит состоит из оболочки 1 и исполнительного органа, включающего в себя цилиндрическую фрезу 2, установленную на конце двухзвенного рычага. Звенья 3 и 4 рычага соединены между собой шарниром 5 и для поворота звена 4 относительно звена 3 установлен домкрат 6. Звено 3 при- ;креплено посредством фланца 7 к валу 8 привода 9 поворота исполнительного органа. Вал 8 выполнен пустотелым для пропуска вала 10, передающего крутящий момент к фрезе 2 от редуктора 11 и электродвигателя 12. Вал установлен в корпусе 13 привода поворота исполнительного органа на подшипниках, внутри корпуса (не показано), и снабжен зубчатым колесом 14, с которым зацепляются рейки 15, количество которых определяется прочностными характеристиками передачи. На концах реек установлены поршни 16с возможностью их перемещения в цилиндрах 17. Цилиндры 17 закреплены на корпусе 13 посредством фланцев 18, а внутри корпуса установлены подкладки 19 для восприятия радиального усилия в реечной передаче.

Корпус 13 снабжен кронштейнами 20, которые заканчиваются дугообразными фланцами 21, прикрепляемыми к оболочке 1. Внутри кронштейнов 20 размещены цилиндры 17 реечной передачи, крышки которых могут быть выполнены заодно с дугообразными фланцами 21 и являются составной силовой частью крепления привода корпуса 13 к оболочке 1.

Домкрат 6 двухзвенного рычага снабжен ограничителем 22 хода, который определяет работу фрезы при прямолинейной проходке щита либо создает возможность работать фрезой за контуром оболочки при управлении проходкой в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Ограничитель 22 хода может быть выполнен, например, в виде сьемного хомута или разрезного кольца, размещенного на штоке 23 домкрата. Хомут может быть выполнен из двух половинок, скрепленных болтами (не показано).

Корпус 13 вместе с валом 8, на котором закреплен двухзвенный рычаг.с фрезой 2,

установлен в оболочке таким образом, что центр вращения этого рычага расположен эксцентрично е относительно геометрического центра оболочки. Благодаря наличию

эксцентриситета при вращении рычага с фрезой вокруг оболочки образуется зазор 5,необходимый для нормальной работы щита, который определяется состоянием вмещающих пород (окружающих). Ось фрезы 2

и ось шарнира 5 параллельны между собой и параллельны оси оболочки 1, а т.к. сама фреза 2 выполнена цилиндрической, то боковые стенки выработки получаются параллельными наружному контуру проходческого

щита.

Проходческий щит работает следующим образом.

Крутящий момент на цилиндрическую фрезу 2 передается от электродвигателя 12,

редуктора 11, вала 10, кинематической цепочки внутри рычага 3, шарнира 5 и рычага 4. Подача фрезы осуществляется путем вращения даухзвенного рычага вокруг центра вала 8. При этом обработка всего забоя осуществляется в трех положениях 24, 25 и 26 звена 4. При положении 24 обрабатывается центральная часть забоя, при положении 25 - по среднему диаметру и при положении 26 по наружному контуру обрабатываемого забоя, а благодаря наличию эксцентриситета е образуется вокруг щита зазор д . Эксцентриситет направлен вверх, т.к. зазор должен быть максимальным в верхней части щита.

При необходимости проведения выработки с закруглением в любой плоскости на домкрате 6 двухзвенного рычага отключают ограничитель хода штока, в данном случае со штока 23 снимают хомут, разболтав предварительно скрепляющие болты.

При этом ход домкрата увеличивается и звено 4 встает в положение 27, т.е. фреза 2 значительно выходит за контуры оболочки. Этой выдвинутой фрезой, обрабатывая

стенку забоя с той стороны, куда необходимо провести выработку с закруглением, создается условие для разворота щита в заданном направлении.

Работа привода поворота исполнительного органа (цвухзвенного рычага) понятна из чертежа. При подаче рабочей жидкости в правую полость верхних (по чертежу) цилиндров реечной передачи и в левую полость

нижних цилиндров получают вращение рычага в одну сторону и наоборот.

При работе фрезы реактивный момент, возникающий в рычаге, передается на корпус 13 и далее через кронштейны 20, внутри

которых размещены цилиндры 17 реечной передачи, далее через дугообразные фланцы 21 на оболочку 1.

Преимуществами щита являются: возможность применения забойных домкратов, что значительно расширяет область применения, уменьшение обнажения забоя благодаря получению плоского забоя вместо выпуклого, что увеличивает устойчивость забоя, стенки выработки получаются параллельными образующей внешнего контура щита, благодаря чему полностью ликвидируются переборы и ликвидируются карманы, в которых может собираться метан.

Формула изобретения 1. Проходческий щит, включающий оболочку, размещенный на ее переднем торце исполнительный орган с фрезой, выполненный в виде двухзвенного рычага, между звеньями которого установлен домкрат, и привод поворота исполнительного органа, закрепленный внутри оболочки, отличающийся тем, что, с целью повышения

производительности за счет повышения мобильности исполнительного органа, он снабжен шарниром с осью, установленным между звеньями рычага, а домкрат выполнен с ограничителем хода штока, причем рычаг установлен с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси оболочки, при этом центр вращения расположен эксцентрично относительно геометрического центра оболочки, ось шарнира установлена параллельно оси оболочки, а домкрат размещен в плоскости вращения рычага.

2. Щит по п.1, отличающийся тем;

что привод поворота выполнен в виде вала и реечной передачи с гидроцилиндрами, причем корпуса последних выполнены с возможностью их крепления к оболочке, а вал связан с рычагом жестко.

3. Щит по п.1, отл ича ющи йся тем, что ограничитель хода штока выполнен в виде разрезного кольца, размещенного на штоке.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проходки горных выработок с механическим разрушением породы. Цель изобретения - повышение производительности за счет повышения мобильности исполнительного органа. В оболочке 1 размещен исполнительный орган с фрезой 2, размещенной на рычаге со звеньями 3 и 4. Последние связаны шарниром 5 и домкратом 6 для взаимного поворота. Ось шарнира 5 установлена параллельно оси оболочки, а домкрат 6 установлен в плоскости вращения рычага. Привод 9 его поворота выполнен в виде вала и реечной передачи с гидроцилиндрами. Корпуса последних прикреплены к оболочке 1, а вал связан с рычагом жестко. На штоке домкрата 6 размещен ограничитель хода в виде разрезного кольца. При включении электродвигателя 12 фреза 2 разрабатывает забой. Ее перемещение по забою обеспечивается приводом 9 и домкратом 6. Это позволяет получить плоский забой, что увеличивает его устойчивость. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

22

20

27

26

25

20