МАШИНА ДЛЯ ПРОХОДКИ В ТВЕРДОМ ГРУНТЕ ПОДЗЕМНОЙ ВЫРАБОТКИ ТИПА ТОННЕЛЯ, ШТОЛЬНИ И Т. Д. Советский патент 1969 года по МПК E21D9/11 

Известные машины для проходки в твердом грунте подземной выработки тина тоннеля, штольни и т. д., содержащие корпус с ходовым и н.апорным механизмами и приводной ра1бочий орган с перпендикулярной выработке осью вращения, снабженный режущим инструментом, слишком Громоздки и не обеспечивают проходку выработки разнога профиля и размеров.

С целью устранениЯ этих недостатков и для установки крепи в непосредственной близости от забоя в передней части корпуса предлагаемой машины расположена распорная стойка, на .которой смонтирован рабочий орган, имеющий режущий инструмент в виде набора размещенных по его пери-метру фрезерных головок, а сзади распорной стойки на корпусе машины закреплены ходовой и напорйый механизмы.

Распорная стойка машины состоит из телескопически раздвигающихся частей и имеет на концах опорные плиты.

Рабочий орган взаимодейстаует с бесконечной щепью, которая расположена в соосной с распорной стойкой направляющей с возможностью возвратно-поступательного движения. Позади р аспорной стойки на поворотной стреле укреплена фрезерная головка.

женной вертикально переставляющимся подшипником, на который оперта цапфа корпуса. Машина может иметь дополнительный ходовой механизм. Напорный механизм машины

включает в себя качающиеся опоры, один конец из которой шарнирно прикреплен к корпусу, а другой шарнирно оперт на башмак, который шарнирно соединен с корпусом машины системой тяг.

На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, ,вид сверxiy; на фиг. 3 - то же, разрез по А-А фиг. 2; на фиг. 4 - то же, разрез фиг. 2 по Л-А (левая часть) и по Б-Б (правая -часть); на

фиг. 5-9 представлены различные положения рабочего органа в процессе разработки выемки; на фиг. 10-14 - схема поступательного движения машины. Описываемая машина содержит вертикально устанавливаемую посередине тоннеля / главную стойку 2, состоящую из двух телескопически раздвигающихся частей 3 и 4. На концах стойки 2 укреплены опорные плиты 5 и 6 для подошвы и кровли тоннеля. На стойке 2 смонтирован также корпус 7 машины, состоящий из нескольких прямоугольно-трубообразных звеньев 8.

На верхней части корпуса 7 расположена круговая направляющая 9, соосная главной цепи 10, образованные тремя Прядями. Цепи огибают звездочки- // и 12, причем звездочка 12 переставляется для изменения натяжениЯ цепи. Каждая цепь 10 снабжена своими звездочками и может приводиться в действие независимо от другой, причем приводы реверсивные. Каждая цепь защепляет сегмент 13 или 14. Сегменты поворотно закреплены па главпой стойке 2 и приводятся в возвратно-постуПательное колебательное движение с пом-ощыо цепей 10. По периметру сегментов 13, 14 располош :ены касательно |фрезер.ные резцовые голоВКИ 15. Форма сегментов 13, 14 обуславливается заданным профилем тоннеля. Количество фрезерных резцовых головок 15 определяется количеством поворотных стрел 16 и размерами тон,пельно;го профиля. В-виду особенностей поступательного движения MiamHHbi подошва и кровля тоннеля 1 остаются плоскими. Чтобы придать кровле тоннеля более устойчивую сводчатую форму, позади стойки 2 предусмотрена дополнительная фрезерная резщоваЯ головка 17, снабженная приводным агреГатом /5. Последний укреплен на поворотной стреле 19, ось которой совпадает с осью 20 тоннеля 1. На -стреле 19 установлен-а приводная малая шестерня 2.1, перекатывающаяся по зубчатой направляющей ду1ге 22 (фит. 1 и 4). В зависимости от профиля тоннеля меняют размеры направляю1щей дуги 22, а ось стрелы 19 располагают с учетоМ вертикальной перестаное-ки-. В процессе резания 1гл-авная стойка 2 находится в надежном распоре посередине тоннеля 1, но затем выбивается для поступательного перемещения машнны, осуществляемого посредством шарнирных качающихся опор 23, з.акрепленных в корпусе 7 или в рамах 24 боковых опор. Башмаки 25 качающихся опор 23 шарнирно соединены с корпусом машины тягами 26. В задней части машины расположены две не приводящиеся в движение опорные гусеницы 27 ходового механизма 28, на которых смонтирована вращающаяся вокруг оси 29 опорная рама 30. Рама снабжена переставляемым по вертикали подшипником- 31, имеющим -шпиндель 32 с винтовой нарезкой. Приводимый в движение мотором по-дшипник 31 соединяется с цавфой 33, установленной на кормовом конце корпуса 7 машины. Благодаря вращению шпинделя 32 подшипник 31 с цапфой 33 и машинным корпусом 7 могут быть приподняты или опущены, что прив-одит к подъему или -падению проходки подошвы тоннеля. Для управления машиной в тоннеле / имеются два боковых i6apa 34 с полозьями 35, переставляемыми в горизонтальной плоскости. В бары 34 встроены длинные поршневые приводы 36, так. что 31адние распорки 37 баров могут быть укорочены и )бары отве-дены назад, чтобы не мешать заднему ходу машины. Бары 34 выполняются шарнирными, чтобы обеспечить их поворот и перестановку полозьев 35. Благодаря отводу баров 34 сегменты 13, 14 могут быть также поверлуты назад при заднем ходе машины. При больших тоннельных сечениях имеет значение ранняя установка тоннельной крепи для предотвращения оседания породы. Описываемая машина позволяет осуществлять крепление выемки, например, стальной кольцевой крепью 38 непосредственно за фрезерной резцовой голов-кой 15 или за полозьями 35. Для откатки вынутой породы к сегментам 13, 14 пристроены сбоку и один п-од другим косые направляющие металлические желобы 39 И: 40, а под ними качающийся конвейер 41, подающий породу на инструментальный барабан 42, расположенный на главной стойке 2, а оттуда на идущую в обратном направлении конвейерную ленту 43. Порода, накапливающаяся на подошве тоннеля 1, подбирается лопастным скребковым конвейером 44, установленным вокруг главной стойки 2, и подается желобом 45 (фиг. 1) на ленточный конвейер 46. При- .маломерных тоннельных сечениях порода ДЛ1Я откатки может набираться из отходов верхней зоны тоннеля, в этом случае применяются лишь лопастный скребковый конвейер 44 с желобом 45 и ленточный конвейер 46. Работает машина следующим образом. По кончании рабочего цикла (на фиг. 5 жирно очерченный полукруг) главная стойка 2 выдвигается вперед, а сегменты 13, 14 с фрезерными резцовыми голов-ками 15 заниМ1ают исходные положения а и б. Затем обе поворотные стрелы 16 с помощью цепей 10 поворачиваются вперед к середине тоннеля 1, причем фрезерные резцовые головки 15 занимают площадь, не заштрихованную на фиг. 5. Ширина захвата увеличивается с усилением колебательного движения. Чтобы выдержать равномерную нагрузку инструментов по всей траектории резцовых головок 15, сегменты 13, 14 могут колебаться сперва быстрее, а потом медленнее. Для отработки породы между фрезерными резцовыми головками 15 сегмент 13 продолжает поворачиваться до позиции в, тогда как сегмент 14 начинает обратны-й пробег. При последующем рабочем цикле сегмент 14 продолжает поворачиваться до цози-ции г для завершения симметричного поступательного движения, тогда как сегмент 13 возвр ащается в исходное положение (фиг. 8). Одновременно с обр аботкой лобового забоя тоннеля фрезерная резцовая головка 17, закрепленна-я на повор-отной стреле 19, .-передвигается по направляющей дуге 22 и срезает по дуге на ширину поступательного движения оставшуюся на кровле породу. По окончании рабочего цикла егменты 13 и 14 отходят на исходные позиции а и б н остаются на них в течение постуательного перемещения машины.

В процессе резания поступательные и управляющие устройства занимают рабочее положение, при котором главная стойка 2 находится в прочном раопоре и воспринимает срезывающее усилие. Корпус 7 машины опирается на опорные гусеницы 27, качающиеся опоры 23 убраны.

По завершении процесса резанЕя качающиеся опоры 23 удлиняются, и их башмаки 25 опускаются на подошву тоннеля. Полозья 35 немного оттягиваются от бо;ковых стен тоннеля с помощью поршневых приводов 36. Так как центр тяжести машины находится за качающимися опорами 25, корпус 7 машины после Выб.ивКИ главной стойки 2 ,при нарастании подъемной силы опор 23 поворачивается вокруг оси 29 опорной рамы 30, так что опорная плита 5 главной стойки 2 приподнимается над подошвой тоннеля /. Система тят 26 укорачивается, и качающиеся опоры 25 наклоняются вперед.

Так как башмаки 25 выдерживают груз лтшины, который увеличивает их трение о подошву тоннеля I, то он.и образуют неподвижную точ.ку, в то время как опорные гусеницы 27 передвигаются вперед на расстояние поступательн01го движения V при наклоне качающихся опор 23. Главная стойка 2 заНИмает новую позицию; обе части ее 5 и раздвигаются .и создают распор в тоннеле /.

Систем а тяг 26 удлиняется, и качающиеся опорЫ 23 укорачиваются - опорное устройство возвращается в исходную позицию. Мащина готова к новому процессу резания.

Прежде чем главная стойка 2 входит в распор после окончания поступательного движения, можно проверить расположение мащины ,в тоннеле /, чтобы привести в случае необходимости соответствующую рихтовку до начала нОВото рабочего 1ЦИ1Кла. Для корректировки боковых отклонений корпуса машины от заданной оси тоннеля или для бурения кривых полозья 35 с помощью поршневых приводов 36 переставляют направо или налево. Отклонения машины от оси тоннеля в вертикальной плоскости выравниваются перестановкой цапфы 33 в опорной раме 30. Есл.и главная стойка 2 наклонена в сторону, то этот наклон ликвидируется укорочением или удлинением качающихся опор 23.

При маневрировании и выводе нз тоннеля машина совершает задний ход. В отличие от поступательно го перемещения, которое требует мелких, шаговых движений, задний ход должен проходить быстрее и беспрерывно. Перед началом заднего хода следует |убрать или отвернуть все детали, соприкасающиеся

со стеной тоннеля. Затем гусеница 47 опускается на подошву тоннеля / при убранных качающи.хся опорах 23, главная стойка 2 выбивается из распора и благодаря выдвижению гусеницы приподнимается над подошвой тоннеля. Машина опирается на гусеницы 27 и 47 и может самостоятельно перемещаться с помощью гусеницы 47.

10

Предмет изобретения

1. Машина для проходки в твердом грунте подземной выработки типа тоннеля, штольни и т. д., включающая корпус, имеющий ходовой и напорный механиз.мы, и приводной рабочий орган с перпендикулярной выработке осью вращения, оснащенный режущим инструментом, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности проходки выработки разного профиля и размеров, а также установки крепи в непосредственной близости от забоя, корпус машины выполнен с установленной в его передней части распорной стойкой, на которой смонтирован рабочий орган,

имеющий режущий инструмент в виде набора размещенных по его периметру фрезерных головок, а распорной стойки смонтированы на корпусе ходовой и напорный механизмы.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что распорная стойка выполнена из телескопически раздвигающихся частей и имеет на своих концах опорные плиты. 3. Машина по п. 1 или 2, отличающаяся

тем, что рабочий орган взаимодействует с бесконечной цепью, которая расположена в соосной с распорной стойкой круговой направляющей с возможностью возвратно-поступательного движения.

4. Машина по п. 1, 2 или 3, отличающаяся тем, что позади распорной стойки н-а поворотной стреле укреплена фрезерная толовка.

5.Машина по п. 1, 2, 3 или 4, отличающаяся тем, что ходовой механизм выполнен с поворотной опорной рамой, снабженной вертикально переставляющимся подшипником, на который оперта цапфа -корпуса.

6.лМ-ащина по п. 1, 2, 3, 4 или 5, отличающаяся тем, что корпус машины выполнен с

дополнительным ходовым механизмом.

7.Машина по п. 1,2, 3, 4, 5 или б, отличающаяся тем, что напорный механизм выполнен с качающимися опорами, один конец каждой из которых шарнирно прикреплен к корпусу,

а другой шарнирно оперт на башмак, который, в свою очередь, щ арнирно соединен с корпусом машины системой тяг.

7 8

38

,.a..-..,)

77 34 J5 L J7 ..2 2

,..f pfeit,j.fe..J,.

27

26 43 29

fu2

Ixf fl/ Vi .27

А-А

6-6

/7

5

2

сриг..

J

lifr 1 f J J-.

5

«T«-f T- Tjr- F

.6

US. )

6 1 .a

.Э

ft

fuzJO

риг.П

±g J д

г/2

- Ki/tL A i f«-f.

.. r«

,2 23

Ix

t

TW)

./5

teamjte