Распорный щит для проходки штреков Советский патент 1979 года по МПК E21D11/24 E21D19/04 

I

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к распорным ичигам, используемым при проходке штреков.

Известен распорный щит, состоящий из ножевой части, опирающейся на опорную раму, при этом ножи могут перемещаться отдельно или группами, а опорная рама состоит из двух сегментов, связанны)П(е5кду собой в верхней части шарниром н опирающихся на гидростойки. Оба сегмента внизу связаны распорными цилиндрами 1.

Недостатком данного распорного щита является то, что в местах шарнирного ШёДйнения сегментов и распорных т йЛИ1№ДрОв возникают большие изгибающие нагрузки, которые могут привести к поломкам в местах соединения, что значительно снижает Надежность работы щита.,

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является распорный щит для проходки штреков, включающий сегменты, связанные друг с другом и распорные устройства в виде гидроцнлиндров, которые одним концой шарнирно связаны с сегментами 2.

Однако такой распорный щит недостаточно надежён йз-з1 ШзШ}Жнд Сти Вбзнйкновения больших изгибающих нагрузок в местах соединения сегментов.

Целью изобретения является повышение надежности работы щита путем уменьшения изгибающих нагрузок в местах соединения сегменТОвГ

Для этого в предлагаемом распорном щите связь сегМенТОтв В1б1ПОлне11й в виде балки с отверстиями на его боковых поверхностях и телескопических направляющих, одни части которых Жестко соединены с сегментами, а другие посредством общего шарнира связаны с балкой и размещены в отверстиях, при этом гидроцилиндры другими концами закреплены на балке.

При таком расположении цилиндров распорного устройства усилие от цилиндров действует в осевом направлении телескопических направляющих и пересекает оси шарниров примерно вертикально.

Кроме того, образующие распорный щит сегменты соединены с возможностью перемещения как шарнирной так и вертикально, предпочтительно по касательной к оси шарнира так, что при регулировании распорного щита предотвращаются действующие на щарниры нежелательные поперечные и изгибающие усилия. При этом каЖарниры щита действуют лищь нормальные и поперечные усилия. Продольные усилия в телескопичесних направляющих и, таким образом, в щарнирах воспринимаются распорными устройствами, а поперечные воспринимаются телескопической направляющей. Для предотвращения воздействия изгибающих моментов на телескопические направляющие, что может приводить к заеданию телескопических направляющих, рекомендуется расположение телескопических направляющих вблизи щарниров между соседними сегментами. Целесообразно такое расположение, при котором ось телескопической направляющей в§р йЙЙтЕШ ёрёсекаёт ось щарнира. Кроме того, целесообразным является такое расположение, когда телескопическая направляющая состоит из неподвижно расположенной у одного сегмента телескопической части и щарнирио связанной с другим сегментом телескопической части. Благодаря тому, что одна телескопическая часть выполнена с возможйостью вращения, на телескопические направляющие не действуют изгибающие мо- менты. Так как распорный щит статически определен только при трех щарнирнь1Х точках, рекомендуется предусмотреть три щарнира, причем сегменты связаны с этими щарнирами по касательным телескопических направляющих и распорного устройства. При этом каждому щарниру соответствуют два расположенных с обеих сторон телескопической направляюп ей параллельных распорных цилиндра. На фиг. 1 представлен предлагаемый распорный щит, поперечное сечение; на фиг. 2 - верхний щарнир арки крепи распорного щита (масщтаб увеличен); на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. I; на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В - В на фиг. 4. Распорный щит имеет полукруглую или выпуклую форму и состоит из двух симметричных сегментов 1 и 2, которые у кровли связаны посредством верхнего шарнира 3 и нижние части которых соединены посредством щарниров 4 с нижними балками 5 и 6. Обе симметричные балки нижние 5 и 6 связаны промежуточным сегментом 7. Связь сегментов у кровли выполнена в виде балки 8 коробчатой формы с отверстиями 9 на его боковых поверхностях и двух телескопических направляющих 10 и 11, .Телескопические направляющие 10 и 11 соv йоят из внёщних коробчатых направляющих частей 12, жестко соединенных с сег ментамн I и 2 и внутренних направляющих частей 13, которые посредством общего верхнего щарнира 3 связаны с балкой 8 и размещены в отверстиях 9. Отверстия 9 выполнены больших размеров, чем внутренние направляющие части 13. Распорные устройства состоят Из двух гидроцилиндров 14, которые установлены параллельно телескопическим направляющим 10 и 11. Гидроцилиндры 14 прикреплены к сегментам щтоками 15 посредством щарниров 16, а к балке - цилиндрами посредством шарниров 17. Таким образом, телескопические направляющие образуют у верхнего щарнира 3 тангенциальную направляющую. Усилия от гидроцилиидров направлены параллельно к телескопическим направляющим и под прямым углом к оси верхнего щарнира 3. Оба других щарнира распорного щита выполнены аналогично. Они имеют телескопические направляющие 18, состоящие из внещиих коробчатых направляющих частей 19 и внутренних коробчатых направляющих частей 20, которые неподвижно прикреплены к нижним балкам 5 и б, в то время как внешние направляющие части 19 шарнирно связаны посредством шарниров 4 с нижними концами сегментов 1 и 2. Шарниры 4 установлены на цапфах 21 и прикреплены к внешним направляющим частям 19. Распорное устройство состоит из двух параллельно установленных гидравлических цилиндров 22, которые расположены с обеих сторон телескопической направляющей. Гидроцилиндры 22 опираются через шарниры 23 на нижние балки 5 и 6, в то время как их щтоки 24 связаны через шарниры 25 с нижними концами сегментов I и 2. Гидроцилиндры 22 параллельны оси телескопических направляющих и примерно тангенциальны кровельному щиту, причем направление оси распорных цилиндров вертикально к оси шарнира 4 и пересекает ее. Нижние балки 5 и б распорного щита промежуточным элементом 7. При этом связи выполнены в виде гидроцилиндров 26, штоки 27 которых закреплены посредством шарниров 28 к нижним балкам 5 и б, а цилиндры - посредством щарниров 29 к промежуточнрму элементу 7. Для обеспечения жесткости в указанных соединениях устанавливают телескопические или выполненные в виде выдвижных.коробов направляющие. Эти направляющие состоят из внутренних направля1ощих частей 30, жестко прикрепленных к концам промежуточного элемента 7, и внещних направляющих частей 31, прикрепленных к нижним балкам 5 и 6. В предложенном щите сегменты 1 и 2, нижние балки 5 и б и промежуточный сегмент 7 образуют Опорную раму, на которой в направляющих установлены выдвижные Ножи или верхняки 32, которые выдвигаются посредством гидроцилиндров 33. Распорный

щит состоит из опориых рам 34 и 35, которые связаны между собой распорками 36. Для снижения усилий в телескопиче,ских направляющих при перемещении распорного щита на распорках 3.6 устанавливают фиксирующее устройство 37, которое может быть выполнено, например, в виде поперечной направляющей 38, в которую входит консольная балка 39.

Работа распорного щита осуществляется следующим образом.

При помощи гидроцилиндров 14 и 22 распорный щит распирается в радиальном направлении, т. е. в направлении выработки и движется в противоположном направлении при уменьщении поперечного сечения, причем выполненные в качестве коробчатых направляющих тангенциальные телескопические направляющие 10, II и 18 могут вдвигаться или выдвигаться. Действующие при нагрузке в направлении оси телескопических направляющих силы воспринимаются гидроцилиндрами 14 и 22, в то время как поперечные и изгибающие силы воспринимаются телескопическими направляйЩИми 10, 11 или 18. Таким образом на гидроцилиндры 14, 22 и шарниры 3, 4 не воздействуют поперечные или изгибающие силы. Так как телескопические направляющие находятся вблизи щарниров 3, 4 и их оси пересекают под прямым углом оси шарниров, на телескопические направляющие также не действуют изгибающие силы, так что телескопические направляющие не заклиниваются. Горизонтальные телескопические направляющие 10 и 11 на верхнем участке находятся с обеих сторон верхнего щарнира 4, вследствие чего обеспечена симметричность.

Передвижение щита осуществляют посредством гидроцилиндров 33, которые г}ы двигают ножи или верхняки с последуюгцим подтягиванием опорных рам.

С целью обеспечения жесткой опоры лля гидроцилиндра, опорной рамы раслоряого щита при перемещении вперед ножей, или верхняков, на опбрной раме могут быть уста новлены зажимные кулачки, выполненные с возможностью выдвигания относительно выработки. Для обеспечения направления перемещения распорного щита он также может быть выполнен с цилиндрами с возможностью их выдвигания к выработке.

Формула изобретения

15

Распорный щит для проходки штреков, включающий сегменты, связанные друг с другом, и распорные устройства в виде гидроцилиндров, koTopuF бднйм йонЦом шарнирно связаны с сегментами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы щита путем уменьшения изгибающих нагрузок в местах «ШдиШМя сегментов, связь сегментов выполнена в виде балки с отверстиями на его боковых поверхностях и телескопических направляюц1их, одни части которых жестко соединёнbi с сегментами, а другие посредством общего щарнира связаны с балкой и размещены в отверстиях, rip ЭТОЙ гидрЙШЖнЙры другими концами закреплены на балке.

Источники информации, принятые во внйманйётпрй з кспертизе

1.Патент ФРГ № 2314703, кл. 5С 9/06, опублик. 26.09.74.

2.Патент США № 3812680, кл. 61-45,

опублик. 28.05.74 (прототип).

S-Б

CPUi.f

J

риг. 3

(put; 5