Устройство пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме

Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, а именно к устройству пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме разрушающе-погрузочных коронок проходческих комбайнов избирательного действия. Задачей полезной модели является повышение эффективности пылеподавления в процессе разрушения, дробления и погрузки горной массы трехгранными призмами с дисковым инструментом. Устройство содержит разрушающе-погрузочную коронку и переднюю забойную грань на каждой трехгранной призме с крышкой и неподвижную цапфу-втулку, на которой размещен дисковый инструмент с возможностью свободного вращения между двумя дистанционными торцевыми шайбами, подвижную ось с упорным буртиком со сквозным резьбовым отверстием, шпонкой-фиксатором, участком наружной резьбы с гайкой и стопорной шайбой. К наружной поверхности забойной грани трехгранной призмы со стороны дискового инструмента прикреплены две форсунки с симметричным углом атаки и выходными соплами, размещенными на радиусе r_i относительно оси вращения разрушающе-погрузочной коронки. Форсунки расположены внутри пространства, ограниченного расстоянием t между плоскостью наружной поверхности забойной грани трехгранной призмы и параллельной ей плоскостью, проходящей через кольцевую режущую кромку дискового инструмента. Полости форсунок соединены между собой патрубками, тройником с ниппелем и с внутренней полостью корпуса разрушающе-погрузочной коронки. Оси выходных сопел форсунок расположены в плоскости, которая пересекает плоскость, проходящую через кольцевую режущую кромку дискового инструмента под углом , а хорда сегмента, соединяющая точки пересечения осей выходных сопел с кольцевой режущей кромкой удалена от оси вращения дискового инструмента на расстояние, не превышающее 4/5 его радиуса R_d. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, а именно к устройству пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме разрушающе-погрузочных коронок проходческих комбайнов избирательного действия и предназначена для повышения эффективности пылеподавления в процессе разрушения, дробления я погрузки горной массы трехгранными призмами с дисковым инструментом.

Известен узел крепления дискового инструмента в трехгранной призме (патент на полезную модель РФ 128898 МПК E21C 27/00, опубл. 10.06.2013, Бюл. 16), включающий дисковый инструмент, который установлен перед передней гранью трехгранной призмы на жестко закрепленной оси-цапфе с возможностью свободного вращения между двумя дистанционными торцевыми шайбами в виде упорных подшипников. Ось-цапфа выполнена в виде цапфы-втулки жестко прикрепленной к передней грани трехгранной призмы, а внутри нее размещена ось с упорным буртиком с одной стороны и глухим резьбовым отверстием с другой стороны с возможностью осевого перемещения и жесткого закрепления как от поворота через шпонку-фиксатор, так и от осевого смещения крепежным винтом со стопорной шайбой, выступающими в свободное пространство, ограниченное внутренними поверхностями граней трехгранной призмы.

Недостатками данной конструкции узла крепления дискового инструмента является отсутствие устройства пылеподавления.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемой полезной модели является исполнительный орган проходческого комбайна (патент РФ 2455486, МПК E21C 25/18, E21C 27/24, опубл. 10.07.2012, Бюл. 19), включающий стрелу, раздаточный редуктор и две разрушающе-погрузочные коронки, оси которых параллельны продольной оси стрелы. Корпус каждой из разрушающе-погрузочных коронок выполнен в виде усеченной конической поверхности, либо в виде усеченных многогранных пирамид. На наружных поверхностях корпусов разрушающе-погрузочных коронок установлены трехгранные призмы с форсунками орошения и узлами крепления дисковых инструментов. На каждую ось-цапфу свободно посажен дисковый инструмент, консольно установленный перед гранью призмы. Крепежная часть оси-цапфы размещена внутри трехгранной призмы и жестко прикреплена планкой-замком к перегородке болтами. С обеих сторон дискового инструмента установлены дистанционные торцевые шайбы, выполняющие функцию упорных подшипников, воспринимающих осевые нагрузки при разрушении.

Недостатками данного устройства является наличие форсунок орошения на верхних поверхностях забойных граней каждой из трехгранных призм, что вызывает либо их заштыбовку, либо преждевременный износ и поломку продуктами разрушения горной массы.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении эффективности пылеподавления при разрушении, дроблении и погрузке горной массы трехгранными призмами с дисковым инструментом и обеспечение возможности проведения монтажно-демонтажных операций с пылеподавляющем устройством при его эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме, содержащее разрушающе-погрузочную коронку и переднюю забойную грань на каждой трехгранной призме, неподвижную цапфу-втулку, на которой размещен дисковый инструмент с возможностью свободного вращения между двумя дистанционными торцевыми шайбами, подвижную ось с упорным буртиком со сквозным резьбовым отверстием, шпонкой-фиксатором, участком наружной резьбы с гайкой и стопорной шайбой, согласно полезной модели, к наружной поверхности забойной грани трехгранной призмы со стороны дискового инструмента прикреплены две форсунки с симметричным углом атаки , каждой из них к плоскости, проходящей через ось вращения дискового инструмента и ось вращения разрушающе-погрузочной коронки, а их выходные сопла размещены на радиусе r_i относительно оси вращения разрушающе-погрузочной коронки, меньшим радиуса r_j, соединяющим ось коронки и ось дискового инструмента настолько, чтобы располагаться с зазором в проекции кольцевой режущей кромки дискового инструмента на плоскость перпендикулярную оси вращения разрушающе-погрузочной коронки, а сами форсунки расположены в плоскости параллельной плоскости забойной грани трехгранной призмы внутри пространства, ограниченного расстоянием t между плоскостью наружной поверхности забойной грани трехгранной призмы и параллельной ей плоскостью, проходящей через кольцевую режущую кромку дискового инструмента.

Указанный технический результат достигается также тем, что полости форсунок соединены между собой патрубками и тройником, ниппель которого с уплотнением размещен в отверстии, обеспечивающем соединение через стенку с внутренней полостью корпуса разрушающе-погрузочной коронки, заполненную пылегасящей жидкостью.

Указанный технический результат достигается также тем, что в ниппеле тройника размещен обратный клапан.

Указанный технический результат достигается также тем, что оси выходных сопел форсунок расположены в плоскости, пересекающей обод дискового инструмента с кольцевой режущей кромкой по сегменту, хорда которого удалена от оси вращения дискового инструмента на 4/5 его радиуса R _d Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид разрушающе-погрузочной коронки с трехгранными призмами, дисковым инструментом и устройством пылеподавления; на фиг.2. показан главный вид трехгранной призмы с дисковым инструментом и устройством пылеподавления; на фиг.3. показан вид сбоку по стрелке А на фиг.2; на фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.2; на фиг.6. показан вид сверху по стрелке Г на фиг.3; на фиг.7 показан демонтаж узла крепления дискового инструмента в трехгранной призме с использованием винта демонтажного с упорным торцом в виде конуса; на фиг.8 показан конечный этап демонтажа устройства пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме.

Устройство пылеподавления для трехгранной призмы (фиг.1-6) содержит трехгранную призму 1, жестко закрепленную на наружной поверхности разрушающе-погрузочной коронки 2 и трехгранную крышку 3 с технологическими камерами-канавками 4 (фиг.1, 3, 4, 6). Конструкция трехгранной призмы 1 включает в себя поверхности двух внешних погрузочно-транспортирующих граней 5, 6 (фиг.1, 6) и поверхность передней забойной грани 7 (фиг.2) со сквозным цилиндрическим отверстием 8 (фиг.4). Между собой поверхности внешних граней 5 и 6, пересекаются по общему ребру 9 (фиг.1, 3, 4, 6), поверхности граней 6 и 7 пересекаются по общему ребру 10 (фиг.1,2,6), а поверхности граней 5 и 7 пересекаются по общему ребру 11 (фиг.1, 2, 6). Трехгранная крышка 3 (фиг.1,3,4,6) с одной стороны имеет опорную перегородку 12 с полуцилиндрическим зевом (фиг.4), опирающимся на неподвижную цапфу-втулку 13, а с другой стороны имеет крепежную стойку 14, опирающуюся на поверхность корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2. Цапфа-втулка 13 жестко закреплена во внутреннем пространстве трехгранной призмы 1 на поверхности передней забойной грани 7. Консольная часть цапфы-втулки 13 выступает через отверстие 8 во внешнее пространство со стороны передней забойной грани 7. Дисковый инструмент 15, установлен с возможностью вращения на цапфе-втулке 13 (фиг.4) с дистанционными торцевыми шайбами 16 (фиг.1, 3, 4, 6), зафиксированных в осевом направлении внутренней торцевой поверхностью упорного буртика оси 17, которая размещена внутри цапфы-втулки 13 (фиг.4). Наружная цилиндрическая поверхность оси 17 с упорным буртиком через шпонку-фиксатор 18 (фиг.4) соединена подвижно в осевом направлении с внутренней поверхностью цапфы-втулки 13. Ось 17 с упорным буртиком содержит сквозное резьбовое отверстие, внутри которого размещен крепежный винт 19 (фиг.2, 4) с упорным торцом в виде конуса. Торцевая поверхность цилиндрической головки крепежного винта 19 вместе с пружинной шайбой 20 прижаты к торцевой поверхности цилиндрического углубления 21 со стороны забойной поверхности оси 17 с упорным буртиком. Для фиксации от осевого смещения по шпоночному соединению, ось 17 с упорным буртиком имеет консольный участок с внешней резьбой во внутреннем пространстве трехгранной призмы 1 для размещения круглой шлицевой гайки 22 (фиг.4) и стопорной многолапчатой шайбы 23. Упорный торец крепежного винта 19 размещен в коническо-цилиндрическом отверстии 24 крепежной стойки 14 трехгранной крышки 3 и фиксирует ее от перемещений. В средней части трехгранной крышки 3 выполнен контурный паз, в котором размещено уплотнительное кольцо 25 (фиг.4). На поверхности внешней забойной грани 7 в нижней ее части сопряжения с разрушающе-погрузочной коронкой 2 размещены по основанию две бонки 26 (фиг.1-6), имеющие проушины 27 со сквозными отверстиями 28 (фиг.6). Каждая бонка 26 имеет четыре внешних поверхности с гранями 29, 30, 31, 32 (фиг.2-6). При этом поверхность грани 29 (фиг.3, 5, 6) бонки 26 плотно сопряжена с внешней поверхностью передней забойной грани 7 трехгранной призмы 1, а поверхность грани 30 (фиг.3) бонки 26 сопряжена с ребром 10 трехгранной призмы 1 по общей плоскости, проходящей параллельно поверхности грани 30. Поверхность грани 31 (фиг.2) бонки 26 с одной стороны расположена параллельно поверхности грани 29, а с другой стороны параллельно плоскости, проходящей через кольцевую режущую кромку дискового инструмента 15. На поверхности грани 32 (фиг.4, 5) бонок 26 имеется отверстие для подвода пылегасящей жидкости через патрубки. На верхней поверхности каждой бонки 26 установлены форсунки 33 (фиг.1-6) под углом атаки (фиг.2) по отношению к плоскости, проходящей параллельно поверхности грани 30 бонки 26 и ребер 10, 11 трехгранной призмы 1. Выходные сопла форсунок 33 размещены на радиусе r_i (фиг.1) относительно оси вращения разрушающе-погрузочной коронки 2, меньшим радиуса r_j, соединяющим ось разрушающе-погрузочной коронки 2 и ось дискового инструмента 15 настолько, чтобы располагаться с зазором в проекции кольцевой режущей кромки дискового инструмента 15 на плоскость перпендикулярную оси вращения разрушающе-погрузочной коронки 2, а сами форсунки 33 расположены в плоскости параллельной плоскости забойной грани трехгранной призмы 1 внутри пространства, ограниченного расстоянием t (фиг.1, 3, 6) между плоскостью наружной поверхности передней забойной грани 7 трехгранной призмы 1 и параллельной ей плоскостью, проходящей через кольцевую режущую кромку дискового инструмента 15. Болт 34 с шайбой 35 (фиг.6) обеспечивают соосность между отверстием 28 в проушине 27 бонки 26 и глухим резьбовым отверстием 36 внутри поверхности внешней забойной грани 7 трехгранной призмы 1. Оси выходных сопел форсунок 33 расположены в плоскости, пересекающей обод дискового инструмента 15 с кольцевой режущей кромкой по сегменту, хорда которого удалена от оси вращения дискового инструмента 15 на 4/5 его радиуса R _d (фиг.2). Полости каждой форсунки 33 в бонках 26 соединены между собой патрубками 37, 38 (фиг.2, 4, 6) посредством тройника 39, ниппель 40 которого с уплотнительным кольцом 41 и обратным клапаном 42 размещены в отверстии 43 (фиг.2, 5), обеспечивающим соединение через стенку с внутренней полостью корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2 заполненную пылегасящей жидкостью. При этом диаметр d_ок.. обратного клапана 42 (фиг.2, 5), встроенного в ниппель 40 тройника 39 не превышает внутренний диаметр d _отв.. отверстия 43 в стенке корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2. Ось патрубков 37 и 38 совпадает с осью тройника 39 и располагается на высоте h (фиг.2, 5) относительно наружной поверхности корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2. Бонки 26 с форсунками 33, патрубками 37, 38 и тройником 39 расположены в пространстве с шириной t (фиг.1, 3, 6), образуемом внешней поверхностью передней забойной грани 7 трехгранной призмы 1 и плоскостью, проходящей параллельно через реборду дискового инструмента 15.

Работа полезной модели (фиг.1-6) осуществляется следующим образом.

Из общей гидравлической системы проходческого комбайна избирательного действия жидкость для пылегашения под давлением подается в гидроразводку разрушающе-погрузочной коронки 2, далее по каналам под каждую трехгранную призму 1 через обратный клапан 42 (фиг.2, 5) и ниппель 40 на тройник 39, фиксируемых уплотнительным кольцом 41 в отверстии 43 корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2. В тройнике 39 жидкость распределяется через патрубки 37 и 38 по каналам каждой бонки 26 к полостям форсунок 33. При выходе жидкости из сопел форсунок 33, формируется струя, охватывающая дисковый инструмент 15 с обеих сторон и осуществляется пылеподавление в рабочих зонах каждой трехгранной призмы 1 на разрушающе-погрузочной коронке 2 в процессе разрушения, дробления и погрузки горной массы.

На этапе монтажа (фиг.2-6) работа полезной модели осуществляется следующим образом.

К поверхности внешней забойной грани 7 трехгранной призмы 1 (фиг.2, 6) в нижней ее части сопряжения с разрушающе-погрузочной коронкой 2 размещаются по поверхностям граней 29 и основанию две бонки 26 с проушинами 27. Болтами 34 с шайбами 35 осуществляется соосное крепление сквозных отверстий 28 проушин 27 и глухих резьбовых отверстий 36 в поверхности внешней забойной грани 7 трехгранной призмы 1. Затем в отверстии 43 стенки с внутренней полостью корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2 размещают основание тройника 39 с ниппелем 40, уплотнительным кольцом 41 и обратным клапаном 42, который связан с гидроразводкой разрушающе-погрузочной коронки 2. С обеих сторон тройника 39 крепятся патрубки 37 и 38, обеспечивающие их соединение с полостями форсунок 33 через каналы каждой бонки 26. Далее во внутреннем пространстве трехгранной призмы 1 (фиг.4) на поверхности забойной грани 7 в сквозном цилиндрическом отверстии 8 консольно размещается и жестко крепится цапфа-втулка 13, на наружную поверхность которой сначала устанавливают первую дистанционную торцевую шайбу 16, за ней дисковый инструмент 15, затем вторую дистанционную торцевую шайбу 16, а во внутреннюю цилиндрическую поверхность цапфы-втулки 13 со шпоночным пазом продвигают в осевом направлении ось 17 со шпонкой-фиксатором 18 до фиксации внутренней поверхности упорного буртика оси 17 с поверхностями цапфы-втулки 13 и дистанционной торцевой шайбы 16. Во внутреннем пространстве трехгранной призмы 1 для фиксации от осевого смещения по шпоночному соединению, на консольном участке оси 17 с внешней резьбой крепится круглая шлицевая гайка 22, которая фиксируется стопорной многолапчатой шайбой 23. Затем во внутреннее пространство трехгранной призмы 1 опускается трехгранная крышка 3, местоположение которой фиксируется с одной стороны опорной перегородкой 12 с полуцилиндрическим зевом, опирающимся на неподвижную цапфу-втулку 13, а с другой стороны фиксируется крепежной стойкой 14, опирающейся на поверхность корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2. Далее с внешней забойной стороны трехгранной призмы 1 в торцевой поверхности оси 17 с упорным буртиком и цилиндрическим углублением 21 размещают пружинную шайбу 20 и крепежный винт 19. При помощи шестигранного ключа осуществляется соединение крепежного винта 19 со сквозным резьбовым отверстием оси 17 с упорным буртиком. Затем торцевая поверхность цилиндрической головки крепежного винта 19 упруго прижимается к пружинной шайбе 20, которая в свою очередь фиксируется путем прижатия к торцевой поверхности цилиндрического углубления 21 со стороны забойной поверхности оси 17 с упорным буртиком. Фиксация от выпадения трехгранной крышки 3 с уплотнительным кольцом 25 из внутреннего пространства трехгранной призмы 1 осуществляется размещением крепежного винта 19 с упорным торцом в виде конуса в сквозном копическо-цилиндрическом отверстии 24 крепежной стойки 14. Контурное уплотнительное кольцо 25 трехгранной крышки 3 упруго прижимается к внутренним поверхностям граней трехгранной призмы 1 и обеспечивает ее герметизацию.

На этапе демонтажа (фиг.2-8) работа полезной модели осуществляется следующим образом.

С внешней забойной стороны трехгранной призмы 1 в торцевой поверхности оси 17 с упорным буртиком (фиг.2, 4) извлекается из цилиндрического углубления 21 крепежный винт 19 с пружинной шайбой 20 при помощи шестигранного ключа. Для свободного доступа во внутреннее пространство трехгранной призмы 1 снимается трехгранная крышка 3 специальным инструментом при использовании технологических камер-канавок 4 (фиг.3, 4, 6). Затем извлекается круглая шлицевая гайка 22 (фиг.4) и стопорная многолапчатая шайба 23, прижатые к торцу цапфы-втулки 13, что обеспечивает податливость оси 17 с упорным буртиком, шпонки-фиксатора 18, дистанционных торцевых шайб 16 и дискового инструмента 15, со стороны внешней забойной части по длине хода l (фиг.7) при демонтаже в осевом направлении с помощью винта демонтажного 44 с упорным торцом в виде конуса. После снятия дискового инструмента 15, обеспечивается свободный доступ для демонтажа устройства пылеподавления. Извлекаются болты 34 с шайбами 35 из глухих резьбовых отверстий 36 внутри поверхности внешней забойной грани 7 трехгранной призмы 1, что обеспечивает податливость бонок 26 с проушинами 27 относительно поверхности внешней забойной грани 7 трехгранной призмы 1 и поверхности разрушающе-погрузочной коронки 2. Далее отделяются патрубки 37 и 38 от бонок 26 с одной стороны и от тройника 39 с другой стороны, который отделяется от ниппеля 40 с обратным клапаном 42 в отверстии 43 (фиг.2, 5, 8) разрушающе-погрузочной коронкой 2. Заключительным этапом при демонтаже может являться операция по извлечению цапфы-втулки 13 (фиг.8) из внутреннего пространства трехгранной призмы 1.

Таким образом, конструктивное исполнение полезной модели устройства пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме позволяет повысить эффективность пылеподавления в процессе разрушения, дробления и погрузки горной массы трехгранными призмами с дисковым инструментом.

1. Устройство пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме, содержащее разрушающе-погрузочную коронку и переднюю забойную грань на каждой трехгранной призме, неподвижную цапфу-втулку, на которой размещен дисковый инструмент с возможностью свободного вращения между двумя дистанционными торцевыми шайбами, подвижную ось с упорным буртиком со сквозным резьбовым отверстием, шпонкой-фиксатором, участком наружной резьбы с гайкой и стопорной шайбой, отличающееся тем, что к наружной поверхности забойной грани трехгранной призмы со стороны дискового инструмента прикреплены две форсунки с симметричным углом атаки каждой из них к плоскости, проходящей через ось вращения дискового инструмента и ось вращения разрушающе-погрузочной коронки, а их выходные сопла размещены на радиусе r_i относительно оси вращения разрушающе-погрузочной коронки, меньшем радиуса r_j, соединяющего ось коронки и ось дискового инструмента настолько, чтобы располагаться с зазором в проекции кольцевой режущей кромки дискового инструмента на плоскость, перпендикулярную оси вращения разрушающе-погрузочной коронки, а сами форсунки расположены в плоскости, параллельной плоскости забойной грани трехгранной призмы внутри пространства, ограниченного расстоянием t между плоскостью наружной поверхности забойной грани трехгранной призмы и параллельной ей плоскостью, проходящей через кольцевую режущую кромку дискового инструмента.

2. Устройство пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме по п.1, отличающееся тем, что полости форсунок соединены между собой патрубками и тройником, ниппель которого с уплотнением размещен в отверстии, обеспечивающем соединение через стенку с внутренней полостью корпуса разрушающе-погрузочной коронки, заполненную пылегасящей жидкостью.

3. Устройство пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в ниппеле тройника размещен обратный клапан.

4. Устройство пылеподавления для дискового инструмента на трехгранной призме по п.1, отличающееся тем, что оси выходных сопел форсунок расположены в плоскости, пересекающей обод дискового инструмента с кольцевой режущей кромкой по сегменту, хорда которого удалена от оси вращения дискового инструмента на 4/5 его радиуса R_d.