МАШИНА ДЛЯ ВЫРЕЗЫВАНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ ПОРОДЫ КАМНЕЙ ПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЫ Советский патент 1936 года по МПК E21C47/10 

В видоизменении машины, описанной в авторском свидетельстве №21984, для вырезывания непосредственно из породы камней правильной формы изобретатель предлагает применить поворотный круг, соединенный с рамой, несущей режущие элементы, состоящие из двух вертикальных рядов цепных пил с цилиндрическими формами между ними, что дает возможность установить их в любом положении.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид машины сбоку; фиг. 2 - общий вид машины в плане; фиг. 3 - общий вид машины спереди; фиг. 4, 5, 6, 7, 8, 9a и 9b изображают схемы работ машины разными способами вреза в породу.

Машина предназначается для добычи камней непосредственно из породы. Две гребенки 1, состоящие каждая из шести цепных пил 2 и трех цилиндрических фрез 6 (фиг. 1 и 2), закреплены на вертикальных стальных салазках 7, причем верхний ряд закреплен жестко, а нижний шарнирно поворотно так, что может быть повернут на 90° и закреплен. Вращательное движение фрезам 6 передается от мотора 8, помещенного на горизонтальных салазках 9, через карданный вал 10, снабженный компенсирующей удлинение вала муфтой 11, и далее через червячную передачу 12, две цепных передачи 13 (фиг. 3) два валика 3 и режущие цепи 2.

Перемещение режущих элементов вверх и вниз осуществляется благодаря перемещению в вертикальной плоскости салазок 7, снабженных рейками 14 и движущихся в направляющих 15. Это перемещение производится тем же мотором 8 и осуществляется через червячную передачу 16 и 17, фрикционные диски 24 вал 18, червячные передачи 19, валики 20, конические шестерни 21, валики 22 с насаженными на них цилиндрическими шестернями 23, сцепляющимися с рейками 14. Плавное включение передачи к вертикальным салазкам достигается благодаря фрикционам 24. Червячное колесо 17 вращается свободно на валу 18 и может быть связано с ним лишь фрикционно благодаря скользящим по направляющим шпонкам валика 18 двум фрикционным дискам 24, которые могут быть прижаты с обеих сторон к червячному колесу; нажатие фрикционных дисков осуществляется посредством двух рычагов 25, укрепленных на специальном кронштейне 26.

Левые (по чертежу) плечи рычагов 25 посредством специальных подшипников 27 охватывают ступицы фрикционных дисков 24, а между овально вырезанными концами правых плеч рычажков укреплен эксцентрик 28 с рукояткой 29, положение которой фиксируется на дуге 30. Поворотом рукоятки 29 вправо или влево достигается соответственно более сильное или слабое сцепление фрикционных дисков с червячным колесом 17, благодаря чему фрикционные диски, а стало быть и вал 18, начинают вращаться. Муфта 11, включенная в карданный вал 10, имеет своей целью компенсировать необходимое изменение длины вала при подъеме салазок (изменение угла наклона вала); фрикционное же включение передачи имеет целью компенсировать влияние толчков, которые могут быть при неодинаковой твердости породы, вкраплениях и т.п., и таким образом защитить режущие инструменты от возможных поломок при таких толчках. Для установки режущих элементов под любым углом рама 15, несущая режущие элементы, соединена с вертикально расположенным поворотным кругом, 89, вращение которого осуществляется от мотора 8 через вал 20, звездчатки 82 и 83 и малую цилиндрическую шестерню 87, сцепляющуюся с большой цилиндрической шестерней 88, выфрезерованной во внутреннем приливе вращающейся части 89 вертикального поворотного круга. Самое включение передачи к вертикальному кругу происходит рычагом 86, укрепленным на горизонтальных салазках путем включения сцепной муфты 85.

Перед тем, как произвести поворот вертикального круга, нужно отпустить барашки 90 нажимных тормозов 91, фиксирующих неподвижность вращающейся части 89 поворотного круга относительно его неподвижной части, а после поворота закрепить их. Планки 92, расположенные по наружной поверхности неподвижной части поворотного круга, входят в кольцевой прорез 93 вращающейся части и служат замками, обеспечивающими надежность поворота круга.

Перемещение режущих инструментов в горизонтальном направлении осуществляется при помощи горизонтальных салазок 9, движущихся по направляющим верхней части 31 горизонтального поворотного круга; передача движения происходит от мотора 8 через червячную передачу 16 и 32, валик 33, цепные передачи 34 и валик 35, на котором по направляющим шпонкам перемещаются конические шестерни 36, 37 и 38, и ходовой винт 39, вращающийся в неподвижной гайке 40, укрепленной на верхней части 31 горизонтального поворотного круга и проходящей в прорез 41 горизонтальных салазок 9. Перемещение шестеренок вправо и влево производится тягами 42, укрепленными шарнирно на горизонтальных салазках и связанных между собою в параллелограм, заканчивающийся рукояткой 43. Поворачивая рукоятку вправо и влево по фиксирующей ее положение дуге 44 можно производить попеременное включение конических шестерен 36 или 37 с шестерней 38 и тем самым сообщать поступательно-возвратное движение горизонтальным салазкам. Поворот как рамы, несущей режущие инструменты, так и горизонтальных салазок 9 в горизонтальной плоскости осуществляется горизонтальным поворотным кругом посредством рычага 65, действующим на муфту сцепления 66, соединяющую валик 33 с валиком 67; на конце последнего насажена коническая шестерня 66, которая может сцепляться с конической шестерней 69, сидящей на вертикальном валике 70, проходящем через прорез 71 горизонтальных салазок; на этом валике в нижней его части насажена цилиндрическая шестеренка (на чертеже не указанная), сцепляющаяся с большой цилиндрической шестерней 72, выфрезерованной на ободе нижней части 73 горизонтального поворотного круга. Верхняя часть горизонтального поворотного круга перемещается по нижней на специальном шариковом подпятнике 74, облегчающем это перемещение.

Для фиксации верхней части относительно нижней применяются две диаметрально расположенных гребенчатых детали 75, скрепленные посредством откидных скоб с верхней частью поворотного круга и могущие прихватывать зубья большой шестерни; перед поворотом эти детали откидываются на своих петлях и по окончании поворота закрепляются при помощи барашка 76.

Для передвижения машины служит ходовой мотор 45, передающий движение гусеницам 46 через червячную передачу 47, валик 48, звездчатки цепных передач 49, 50, 51 и 52, валики 53 с насаженными на них спаренными коническими шестернями 54 и 55, перемещающимися тягами 56 от рычагов 58, положение которых фиксируется на дугах 59, расположенных по обеим сторонам сидения 60 для машиниста. При наклоне рычага 58 вперед или назад соответственно сцепляется шестеренка 54 или 55 с шестеренкой 61, насаженной на задней полуоси 62, приводя во вращение гусеничную звездочку 63, и самую гусеницу в соответствующее движение вперед или назад; рычаги 58 можно включать независимо один от другого, сообщая движение гусеницам в одинаковые или противоположные стороны, в результате чего машина может двигаться вперед, назад или поворачиваться на месте в разные стороны.

При работе по методу тоннельного (лобового) вреза расположение основных частей машины следующее (фиг. 4 и 5): 1) режущие бары расположены параллельно гусеничному ходу: 2) режущие фрезы горизонтальны.

Машинист, помещающийся на сиденье 64, включением соответствующих рукояток отводит горизонтальные салазки в крайнее заднее положение и отпускает режущее приспособление до тех пор, пока фрезы нижнего ряда не коснутся горизонтальной поверхности породы. Затем машинист включает ходовой винт горизонтальных салазок и производит горизонтальный врез.

Салазки движутся вперед до тех пор, пока соответствующее деление шкалы, помещенной на них, не поравняется с указательной стрелкой, укрепленной на верхней части горизонтального поворотного круга (на чертеже не указанного). После этого машинист одновременно производит остановку горизонтальных и включение вертикальных салазок; режущие инструменты начинают перемещаться снизу вверх, причем подъем производится до тех пор, пока нижний ряд фрез не очутится на той высоте, на которой перед началом подъема находился верхний ряд фрез; при этом три нижних камня оказываются подрезанными и опускаются вниз на высоту, равную диаметру фрезы. Этот момент также может быть отмечен специальным указателем или особым звуковым сигналом (звонок, сирена), который будет включаться самими салазками на пути их движения.

Можно также предусмотреть и применить автоматическое включение и выключение (в последовательности, определяемой схемой подачи) рычагов горизонтальной и вертикальной подачи по достижении должной глубины вреза или высоты подъема.

Достигнув требуемой высоты подъема, машинист включает обратный ход горизонтальных салазок, при котором верхним рядом фрез отрезается последняя грань верхнего ряда камней, после чего камни верхнего ряда падают на камни нижнего ряда, не задевая нижних фрез, именно поэтому ось нижних фрез несколько приближена к машине (бары нижнего ряда короче) по сравнению с осью верхних фрез.

Вслед за этим, переключая контроллер мотора на обратный ход, в целях опускания режущих приспособлений в крайнее нижнее положение, машинист, одновременно лавируя гусеницами, переводит всю машину в положение готовности вреза участка II (фиг. 5) в то время, как из участка I камни удаляются к распиловочным станкам.

Операция вреза повторяется заново и по окончании ее на участке II машина переводится к участку III (диагональные перемещения), в то время, как вырезанные камни из участка II удаляются и т.д. Благодаря тому, что режущие приспособления начинают врез у самой поверхности, нижние фрезы оставляют после своего вреза совершенно гладкий "под", который гарантирует условия плавности и правильности дальнейших врезаний.

При методе последовательного вреза по фронту взаимное расположение главнейших частей машины, указанное на фиг. 6 и 7, следующее: 1) режущие бары расположены перпендикулярно к гусеничному ходу; 2) режущие фрезы горизонтальны.

Перед началом работы салазки 9 устанавливаются в положение, перпендикулярное к гусеницам, для чего пользуются горизонтальным поворотным кругом, как описано выше.

Самая операция вырезания камней осуществляется по совершенно аналогичной схеме подачи, как и для метода тоннельного вреза.

При описываемом методе последовательного вреза по фронту, машину обслуживают два человека, из которых один (помещающийся на сиденье 64) управляет только режущими приспособлениями, а другой (помещающийся на сиденье 60) только продвижением гусениц вперед или назад, т.е. продвижением всей машины.

При работе по методу непрерывного вреза по фронту расположение основных частей машины следующее (фиг. 8 и 9а и 9b): 1) режущие бары расположены перпендикулярно к гусеничному ходу; 2) режущие фрезы вертикальны; 3) нижний ряд баров (и фрез) выведен в нерабочее положение. Вырезание камней любой длины (прямоугольного сечения) достигается ходом самой гусеницы вдоль фронта породы. Поворот режущих фрез в вертикальное положение осуществляется при помощи вертикального поворотного круга следующим образом. Машинист поднимает (или опускает) режущие инструменты до тех пор, пока точка А (фиг. 1) на вертикальных салазках не совпадает с точкой А на направляющих; после этого гребенчатыми деталями 77, укрепленными на всех шести направляющих и нормально откинутыми, жестко соединяют направляющие 15 с зубчатыми рейками 14, так что вертикальные салазки уже не могут смещаться относительно направляющих.

Затем машинист расцепляет конические колеса 21, для чего потребуется несколько раз повернуть ключом винты 78, входящие в неподвижную гайку 79 и тем самым притянуть к себе ходящие по направляющим подшипники 80.

Когда шестеренки будут расцеплены (причем необходимое укорочение вала достигается при посредстве муфточек 81), машинист может приступать к повороту вертикального поворотного круга описанным выше образом.

После того, как поворот произведен и поворотный круг закреплен в новом положении, машинисту надлежит поставить нижний ряд баров и фрезы в нерабочее положение; для этого он должен отпустить болты 97, при помощи которых бары прикреплены к салазкам и, отвернув бары, как указано на фиг. 9а и 9b, закрепить их в новом положении.

После этого, установив гусеницы параллельно предполагаемому фронту разработок (как можно ближе к стенке), подачей горизонтальных салазок производится врез на должную глубину и лишь после этого, за счет хода гусениц, вырезаются камни произвольной длины.

Метод непрерывного вреза рекомендуется применять лишь после того, как стенка и "под" карьера выравнены двумя ранее описанными методами.

1. Видоизменение машины для вырезывания непосредственно из породы камней правильной формы, описанной в авторском свидетельстве №21984, отличающееся тем, что несущая режущие элементы рама 15 соединена с вертикально расположенным поворотным кругом 89, позволяющим установить их в любом положении.

2. При машине по п. 1 применение двойного по вертикали ряда параллельных бесконечных цепей 2 с заключенными между ними фрезами 6, расположенных по вертикали на расстоянии, соответствующем высоте камня, причем один ряд укреплен на вертикальных салазках 7 неподвижно, а второй шарнирно-поворотно на 90°.

3. При машине по п. 1 применение устройства для сообщения режущим инструментам вертикального перемещения, состоящего из вертикальных салазок 7, снабженных зубчатой рейкой 14, перемещающейся в направляющих 15 посредством цилиндрических шестерен 23, приводимых во вращение через ряд зубчатых передач, и фрикционное устройство от мотора, установленного на раме машины.

4. При машине по п. 1 применение устройства для сообщения режущим инструментам горизонтального перемещения, состоящего из подвижных горизонтальных салазок 9, перемещающихся по направляющим верхней части 31 горизонтального поворотного круга посредством ходового винта 39, приводимого во вращение через ряд зубчатых передач от электромотора 8, установленного на раме машины.

5. При машине по п. 1 для ее передвижения применение гусеничного хода с приводом от электромотора, передающим вращение на ведущие зубчатки обеих гусениц через ряд шестерен передачи.