Динамический струг Советский патент 1982 года по МПК E21C27/46 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке тонких пластов крепких углей динамическими стругами

Известен ударный струг, включающий корпус, отбойные инструменты и ударник, выполненный в виде двух брусьев, шарнирно прикрепленных к корпусу в верхней и нижней его частях р J.

Недостатком устройства является неравномерность распределения ударной энергии отбойным инструментом, что снижает его надежность.

Наиболее близким техническим решением является динамический струг, включающий корпус, ударный механизм, содержащий камеру сгорания, цилиндр, поршень-ударник и отбойный инструмент 2. .

Недостатком устройства является высокая энергоемкость разрушения вследствие больших нескомпенсированных реактивных сил при его работе, а также невысокая производительность из-за ограниченного воздействия на забой.

Цель изобретения - повышение производительности и снижение энергоемкости разрушения.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее закреплен10ный на корпусе ударный механизм с камерой сгорания, цилиндром, поршнем-ударником и отбойным инструментом, снабжено дополнительным ударным механизмом с цилиндром, поршнем и отбой5 ным инструментом и импульсной камерой с размещенным в ней поршнем, примыкающим к камере сгорания, при этом цилиндр дополнительного ударного механизма соединен с импульсной .

20 камерой посредством трубопровода с регулируемым клапаном.

Отбойный инструмент дополнительного ударного механизма выполнен с 39 внутренним сквозным каналом и имеет клапан. На фиг. 1 изображено устройство, в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фИГ„1. Динамический струг состоит из корпуса опорной подконвейерной плиты 1 , по концам забойной части которого симметрично установлены основные ударные механизмы, выполненные в видё свободнопоршневых двигателей внутреннего сгорания с рабочим цилиндром 2. 3 передней части каждого рабочего цилиндра 2 установлены поршень-боек 3 взаимодействующий с отбойным инструментом 4, камера 5 сгорания, связанная с топливоподающе .системой и имеющая выхлопные и продувочные окна. В задней части каждого цилиндра 2 размещен гидроимпульсатор, предназначенный для восприятия реактивных усилий и выполненный в виде импульсной камеры 6 и поршня 7 двойного действия, примыкающего с одной стороны к камере 5 сгорания. Шток поршня 7 установлен в импульсной камере 6 и выве.:ен из нее наружу. На наружной части штока помещена пружина 8, посредством которой прс изводит ся непрерывное поджатие поршня 7 со штоком к жидкости, находящейся в импульсной камере 6. В передней части каждого рабочего цилиндра 2 имеется также компрессорно-буферная полость 9 посредством которой осуществляется обратный ход поршня-бойка, Компрессорно-буферная полость соединена с пусковым устройством для запуска основного ударного меха низма в работу. Герметичная камера 6 гидроимпульсатора посредством трубопровода 10 и обратного клапана 11 со общена с гидронасосом 12. Струг снабжен дополнительными ударными механизмами, которые установлены по концам опорной подконвейе ной плиты, и оси их сдвинуты на ней по простиранию на глубину захвата основных ударных механизмов, а по падению - на длину каждого из этих ударных механизмов соответственно. Каждый дополнительный ударный ме ханизм состоит из цилиндра 13 в передней части которого помещен подпружиненный поршень I со штоком, связанным с отбойным инструментом 15. Задняя внутренняя полость 16 14 цилиндра каждого дополнительного ударного механизма посредством регулируемого клапана 17 и трубопроводов 18 сообщена с герметичной камерой 6 гидроимпульсатора.-. Для более эффективного разрушения угольного массива и пылеподавления в каждом отбойном инструменте 15, а также поршне со штоком, выполнен сквозной канал 19 который с одной стороны выходит наружу, а с другой соединен с регулируемым клапаном 20 и сообщен с внутренней полостью 16 каждого дополнительного ударного механизма. Перемещение струга по лаве производится тяговым органом 21. Отбитый стругом уголь грузится на забойный конвейер 22. Динамический струг работает следующим образом. Предварительно в импульсную камеру 6 основного ударного механизма и внутреннюю полость 16 дополнительного ударного механизма посредством гидронасоса 12 по трубопроводам 10 и 18 подают рабочую жидкость заданного давления. Затем в зависимости от направления рабочего хода посред ством пускового устройства включают в работу левый или правый основной ударный механизм. Поршень-боек 5 этого ударного механизма совершает возвратный ход и сжимает топливную смесь, поданную в камеру 5 сгорания системой топливоподачи, до температуры самовоспламенения ее, В результате сгорания топливной смеси давление газов в камере 5 сгорания мгновенно возрастет и поршень-боек 3 под воздействием этих газов разгоняется в рабочем цилиндре 2, совершает рабочий ход и ударяет по хвостовику отбойного инструмента k, При рабочем ходе поршня-бойка происходит выпуск отработавших газов из камеры сгорания и продувка ее. Возвратный ход поршня-бойка происходит под воздействием давления воздуха, сжатого поршнем-бойком в компрессорно-буферной полости 9 во время рабочего хода. При обратном ходе происходит сжатие топливной смеси в камере сгорания до температуры воспламенения и далее циклы работы поршня-бойка основного ударного механизма повторяются. Одновременно при каждом цикле сгорания топливной смеси в камере 5сгорания возникают импульсные реактивные усилия, которые воспринимаются поршнем 7 двойного действия гидроимпульсатора и передаются на рабочую жидкость, заключенную в импульсной камере 6. В результате этого в рабочей жидкости импульсной камеры 6 и задней внутренней полости 16 цилиндра 13 дополнительного ударного механизма генерируются импульсы высокого давления. Частота следования этих импульсов соответствует час тоте рабочих циклов основного ударного механизма. Импульсы высокого давления во внутренней полости 1б цилиндра 13 дополнительного ударного механизма при каждом цикле воздействуют на поршень 1 и отбойный инструмент 15. Одновременно часть У,ИДКОСТИ из внутренней 16 через клапан 20 и канал 19 в поршне, штоке и отбойном инструменте под высоким давлением выбрасывается наружу в зону действия отбойного инструмента 15, что способствует дополнительному разрушению угольного массива и подавлению пыли. Регулирование давления жидкости внутренней полости 1б и давление выброса жидкости из отбойного инстру мента производится посредством регулируемых клапанов 17 и 20. Импульсы давления жидкости не будут воздействовать на гидронасос, так как он защищен обратным клапаном 11. Пружина 8, установленная на наружной части штока поршня 7, обеспечивает постоянство объема герметичной камеры 6и постоянство объема камеры 5 сгорания. Перемещение струга по лаве осуществляется тяговым органом 21 . После снятия стружки вдоль всей лавы струг реверсируют и снимают еле дующую стружку, двигаясь по лаве в обратном направлении. Отбитый уголь грузится на забойный конвейер 22. Разрушение угля производится на всю мощность тонкого пласта. Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность и снизить энергоемкость разрушения углей. Формула изобретения 1. Динамический струг, включающий закрепленный на корпусе ударный механизм с камерой сгорания, цилиндром, поршнем-ударником и отбойным инструментом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергоемкости разрушения, он снабжен дополнительным ударным механизмом с цилиндром, поршнем и отбойным инструментом и импульсной камерой с размещенным в ней поршнем, примыкающим к камере сгорания, при этом цилиндр дополнительного удар-ного механизма соединен с импульсной камерой посредством трубопровода с регулируемым клапаном. 2. Стругпоп.1, отличающийся тем, что отбойный инструмент дополнительного ударного механизма выполнен с внутренним сквозным каналом и имеет клапан. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №350954 кл. Е 21 С 27/46, 1972. . 2.Авторское свидетельство СССР tf470620, кл. Е 21 С , 1973 (прототип).

IS tt a w га IS ft 17 ц г 9 3 s f в UxL

Ц.ZЛ - A

n L.-2.- Л ////// ////y/////y//y//////// ////// //// //// // /y

TL A

1

Л I. 1 р

ilJT

L

rr..-r. -У /////////////////////////////; //////////////////////////

хЛг-/-г / /