Исполнительный орган стволопроходческого комбайна Советский патент 1991 года по МПК E21D1/06 

1

(21)4661532/03

(22) 13.03.89

(46) 15.12.91.Бюл.№ 46

(71)Тульский политехнический институт

(72)И.Г.Шмакин, Л.М.Шаев и В.А.Романов (53)622.232.8(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР №. 1059167,кл. Е 21 С 25/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1610020, кл. Е21 D 1/06, 1987. (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН СТВО- ЛОПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА

(57)Изобретение относится к горнодобывающей технике, в частности к комбайнам для проходки шахтных стволов. Цель изобретения - повышение надежности исполнительного органа комбайна путем снижения динамических нагрузок. Исполнительный орган включает установленные наклонно к продольной оси комбайна режущие диски /РД/ 7 с породоразрушающими инструментами 18. При этом РД 7 состоят из ведущей и ведомой частей. Ведущая часть РД 7 выполнена из крышки 19 и втулки 20 с фланцем, насаженных на выходной вал 10 и соединенных между собой посредством пальцев 21с закрепленными на них упругими элементами /УЭ/ 22. Ведомая часть РД 7 выполнена в виде кольца с прорезями /П/ и расположена между крышкой 19 и цем втулки 20 с возможностью взаимодействия УЭ 22 с боковыми стенками прорезей Профили (П) образованы пересечением дуг концентрических окружностей отрезками прямых линий, расположенных в радиальном направлении В П размещены УЭ 22 с возможностью взаимодействия с их боковыми стенками П, выполненных в виде радиальных отрезков прямых линий. При нагружении исполнительного органа моментом сопротивления передача движения на ведомую часть РД 7 осуществляется через УЭ 22, которые, деформируясь, заполняют свободное пространство и полностью гасят или снижают колебания в элементах трансмиссии. 2-ил

со

с

Изобретение относится к горнодобывающей технике, в частности к стволопроход- ческим комбайнам.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения динамических нагрузок.

На фиг.1 приведена структурно-кинематическая схема исполнительного органа стволопроходческого комбайна в основной (фронтальной) проекции; на фиг.2 -сечение А-А на фиг.1.

Исполнительный орган стволопроходческого комбайна состоит из электродвигателя 1 с гидромуфтой 2, редуктора 3 главного привода с телескопическим валом- водилом 4, расположенным по оси ствола и

связанным при помощи болтов 5 с траверсой б, двух режущих дисков 7, связанных с электродвигателями 8 через редукторные блоки 9 и их выходные валы 10. Редукторные блоки 9 установленные наклонно и симметрично к оси вращения водила 4 и закреплены на траверсе 6 при помощи пальцев 11 с возможностью перемещения в ее пазах (пазы не показаны) посредством гидродомкратов 12, связанных шарнирно как с редукторными блоками 9, так и с траверсой 6. К редукторным блокам 9 на специальных кронштейнах 13 присоединены опорные катки 14. Исполнительный орган содержит также токосъемник 15 и гидродомкраты 16 подачи органа на забой 17 ствола

с чэ со

Јь

Режущие диски 7, оснащенные по периферии породоразрушающими инструментами 18 (шарошками или резцами), состоят из ведущей и ведомой частей. Ведущая часть диска выполнена из крышки 19 и втулки 20 с фланцем, насаженных на выходной вал 10 и соединенных между собой посредством пальцев 21 с закрепленными на них упругими, например, резиновыми в стальной оболочке элементами 22. Ведомая часть режущего диска выполнена в виде кольца с прорезями 23 и расположена между крышкой 19 и фланцем втулки 20 с возможностью взаимодействия упругих элементов 22 с боковыми стенками 24 прорезей 23, Профили прорезей 23 образованы пересечением дуг 25 концентрических окружностей отрезками 24 прямых линий, расположенных в радиальном направлении, разделяющих круг кольца на равное число прорезей и образующих их боковые стенки. Режущие диски 7 закреплены на выходных валах 10 при помощи торцовых шайб 26 и болтов 27.

Исполнительный орган работает следующим образом.

От электродвигателя 1 с гидромуфтой 2 через зубчатые передачи редуктора 3 главного привода получает вращение телескопический вал-водило 4 и связанная с ним при помои1и болтов 5 траверса б, на которой при помощи пальцев 11 закреплены редук- торные блоки 9, связанные кинематически с электродвигателями 8 и режущими дисками 7, закрепленными на выходных валах 10 ре- дукторных блоков 9.

Питание электроэнергией вращающихся со скоростью вала-водила 4 электродвигателей 8, передающих движение через редукторные блоки 9 на режущие диски 7 с породоразрушающими инструментами 18, осуществляется через токосъемник 15. Гидродомкраты 12, связанные шарнирно как с редукторными блоками 9, так и с траверсой 6, служат для установки режущих дисков 7 на проходку ствола определенного диаметра. Таким образом, получая вращение от электродвигателей 1 и 8, режущие диски 7 с породоразрушающими инструментами 18 совершают сложное движение, находясь одновременно в относительном движении (относительно корпусов редукторных блоков 9) и переносном движении со скоростью вращения вала-водила 4 с траверсой 6 (относительно оси вращения водила, совпадающей с осью ствола). Траекториями режущих кромок инструментов 18, взаимодействующих с горными породами забоя 17 проходимого ствола, могут быть как гипоциклоиды (если направления вращения режущих дисков 7 и взла-водила 4 с траверсой

б противоположны), так и эпициклоиды (если направления вращения этих звеньев исполнительного органа совпадают).

При подаче исполнительного органа

гидродомкратами 1 б подачи на забой 17 ствола в результате пересечения гипоциклоид или эпициклоид инструментов 18 образуется сетка разрушения породы, которая после разрушения (скалывания) ее пирамидальных

0 выступов удаляетсяиз забоя 17 соответствующим.,отсасывающим устройством (не показано). Опорные катки 14, связанные кронштейнами 13 с редукторными блоками 9, служат для гашения поперечных колебаний

5 исполнительного органа в стволе из-за случайного характера нагружения инструментов 18, а также для более направленного движения органа в осевом направлении ствола.

0При статическом нагружении исполнительного органа номинальным моментом сопротивления передача движения нэ режущие диски 7 осуществляется через упругие элементы 22, которые деформируются на

5 величину упругой статической деформации. При этом в них накапливается потенциальная энергия упругой деформации, которая высвобождается только при снятии сил сопротивления забоя 17.

0При динамическом нагружении случайное возрастание нагрузки со стороны забоя 17 по отношению к номинальной идет на дополнительное (тоже упругое) деформирование упругих элементов 22 и увеличение

5 потенциальной энергии их упругой деформации, а случайное снижение нагрузки сопровождаетсяуменьшениемпервоначальной упругой статической деформации упругих звеньев 22 и возвращени0 ем части энергии упругой деформации в систему звеньев исполнительного органа, В результате деформации упругих элементов 22 они могут изменять свою первоначальную, например, цилиндрическую форму и

5 заполнять при этом свободное пространство прорезей 23 в ведомой части диска 7, а при уменьшении или отсутствии деформаций они восстанавливают исходную форму. Такая работа исполнительного органа поло0 жителы-ю сказывается на снижении колебаний (вибраций), возникающих в элементах его трансмиссии, так как эти колебания практически все гасятся в месте их возникновения непосредственно на рабочем орга5 не и не проходят на остальные звенья трансмиссии.

В аварийных условиях работы (встреча исполнительного органа с крепкими включениями пород, валунами и т.п.) ynpyi ие элементы 22 деформируются на максимально

допустимую величину, соответствующую их упругой деформации. При этом ведущая часть режущего диска 7 с пальцами 21 вместе с ведомой его частью работает как одно жесткое звено, а упругие элементы 22 предохраняются от неупругих деформаций (от расплющивания) и разрушения. Они как бы сохраняются в прорезях 23 перетекая в задние по ходу вращения диска свободные пространства этих прорезей. После преодоления препятствий в забое 17 упругие элементы 22 восстанавливают свою первоначальную форму и исполнительный орган переходит из аварийного в стационарный режим работы.

Формула изобретения Исполнительный орган стволопроход- ческого комбайна, включающий установленные на приводных валах наклонно к 20

0

5

0

продольной оси комбайна режущие диски с породоразрушающими инструментами, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения динамических нагрузок, каждый режущий диск выполнен из ведущей и ведомой частей, ведущая часть выполнена из закрепленных на приводном валу крышки и втулки с фланцем, соединенных между собой посредством пальцев с закрепленными на них упругими элементами, а ведомая часть выполнена в виде кольца, размещённого между крышкой и фланцем и имеет прорези, профили которых образованы пересечением дуг концентрических окружностей отрезками прямых линий, расположенных в радиальном направлении, при этом упругие элементы размещены в прорезях с возможностью взаимодействия с их боковыми стенками в виде радиальных отрезков прямых линий.

17 2Ј

27

Фиг1

&

21

(Риг. 2

23