Исполнительный орган выемочной горной машины
Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, а именно к исполнительным органам выемочных горных машин и предназначена для формирования схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом, адаптивных к широкому спектру условий эксплуатации и повышению эффективности монтажно-демонтажных работ. Задачей полезной модели является расширение диапазона формирования схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом по параметрам шага разрушения, количества заходов лопастных реверсивных винтовых спиралей, количества дисковых инструментов в одной линии резания, в упрощении конструкции узлов крепления и в снижении трудоемкости производства монтажно-демонтажных операций на исполнительных органах выемочных горных машин в условиях эксплуатации. Исполнительный орган выемочной горной машины включает поворотный редуктор, прикрепленный к корпусу с механизмами подачи, реверсивный рабочий орган с дисковым инструментом на трехгранных призмах, прикрепленных к многогранному корпусу с возможностью регулирования шага разрушения и количества дискового инструмента в линиях резания по ширине захвата. При этом многогранный корпус выполнен в виде призмы, к граням которой жестко прикреплены направляющие с боковыми зубчатыми рейками, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры П-образной формы трехгранных призм с дисковыми инструментами с помощью разъемных проволочных замков-фиксаторов. Каждая направляющая может быть выполнена как с односторонней, так и с двухсторонними боковыми зубчатыми рейками. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, а именно к исполнительным органам выемочных горных машин и предназначена для формирования схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом, адаптивных к широкому спектру условий эксплуатации и повышению эффективности монтажно-демонтажных работ.
Известна дисковая шарошка (Патент РФ 2239059, E21C 35/19, опубл. 27.10.2004), состоящая из дискового элемента, который установлен на цапфе, консольно закрепленной в держателе шарошки с возможностью свободного вращения вокруг нее и зафиксирован в осевом направлении с помощью комбинированного радиально-упорного подшипника. При этом цапфа соединена с держателем шарошки крепежным винтом.
Недостатками этой конструкции является высокая сложность процессов сборки и разборки подшипникового узла, высокие контактные нагрузки на опору качения, приводящие к интенсивному износу дорожек качения. При этом крепежный винт предназначен только для сборочных и крепежных операций, а в случаях заклинивания конических сопряжений цапфы оси дисковой шарошки с гнездом держателя, винт не обеспечивает производство демонтажных операции путем использования осевого усилия резьбы. Их можно осуществить с помощью ударных нагрузок, что может повредить резьбу.
Известен исполнительный орган горного комбайна (А.с. 1456558 СССР, кл. E21C 27/02, опубл. 07.02.89, Бюл. 
5), включающий отрезной диск и ступицу с винтовыми погрузочными лопастями и дисковыми шарошками, закрепленными на осях, размещенных в кронштейнах, установленных за винтовыми погрузочными лопастями. В кронштейнах выполнены направляющие пазы, в которых размещены упругие элементы и оси дисковых шарошек. Упругие элементы выполнены в виде тарельчатых пружин с направляющими шпильками.
Недостатками этого исполнительного органа является сложность конструкции, уменьшение вылета инструмента при увеличении прочности забойного массива и сложность монтажно-демонтажных операций при замене узла крепления в призабойном пространстве.
Известен также исполнительный орган добычного комбайна (А.с. 1280119 СССР, кл. E21C 25/00, опубл. 30.12.86, Бюл. 48), включающий ступицу, отрезной диск с резцами, погрузочные лопасти, за которыми расположены последовательно кронштейны с укрепленными на них дисковыми шарошками.
Недостатками этой конструкции является наличие двухопорной системы крепления диска и заштыбовка лабиринтного пространства между опорными кронштейнами.
Общим недостатком, описанных выше аналогов, является невозможность реализации реверсивного режима работы исполнительных органов.
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 узлами крепления дисковых инструментов и осями-цапфами. На каждую ось-цапфу свободно посажен дисковый инструмент, консольно установленный к одной из граней трехгранных призм. Крепежная часть оси-цапфы размещена внутри трехгранной призмы и жестко прикреплена болтами и планкой-замком к перегородке. С обеих сторон дискового инструмента установлены дистанционные торцевые кольца, выполняющие функцию упорных подшипников, воспринимающих осевые нагрузки при разрушении.
Недостатками данного исполнительного органа проходческого комбайна является ограниченный диапазон формирования схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом по параметрам шага разрушения, количества заходов лопастных реверсивных винтовых спиралей, количества дисковых инструментов в одной линии резания, сложность конструкции узлов крепления и трудоемкость производства монтажно-демонтажных операций.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в расширении диапазона формирования схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом по параметрам шага разрушения, количества заходов лопастных реверсивных винтовых спиралей, количества дисковых инструментов в одной линии резания, в упрощении конструкции узлов крепления и в снижении трудоемкости производства монтажно-демонтажных операций на исполнительных органах выемочных горных машин в условиях эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в исполнительном органе выемочной горной машины, включающим поворотный редуктор, прикрепленный к корпусу с механизмами подачи, реверсивный рабочий орган с дисковым инструментом на трехгранных призмах, прикрепленных к многогранному корпусу-пирамиде с возможностью регулирования шага разрушения и количества дискового инструмента в линиях резания по ширине захвата, согласно полезной модели, многогранный корпус выполнен в виде многогранной призмы, к граням которой жестко прикреплены направляющие с боковыми зубчатыми рейками, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры П-образной формы трехгранных призм с дисковыми инструментами с помощью разъемных проволочных замков-фиксаторов.
Указанный технический результат достигается также тем, что каждая из направляющих с боковыми зубчатыми рейками выполнена с односторонней боковой зубчатой поверхностью и односторонним сквозным боковым прямоугольным пазом на боковой грани противоположной поверхности.
Указанный технический результат достигается также тем, что каждая из направляющих с боковыми зубчатыми рейками выполнена двухступенчатой, одна из ступеней которой меньшей ширины выполнена в виде плоских граней, содержащих сквозные боковые прямоугольные пазы под разъемные проволочные замки-фиксаторы и сопряжена со ступенью большей ширины, боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых реек.
Указанный технический результат достигается также тем, что опора П-образной формы выполнена с внутренним П-образным ручьем, одна грань которого выполнена плоской со сквозным боковым прямоугольным пазом под разъемный проволочный замок-фиксатор, а другая противоположная грань выполнена с зубчатой поверхностью.
Указанный технический результат достигается также тем, что опора П-образной формы выполнена с внутренним П-образным двухступенчатым ручьем, одна из ступеней которого меньшей ширины выполнена в виде двух параллельных граней со сквозными боковыми прямоугольными пазами и сопряжена со ступенью большей ширины, противоположные боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых поверхностей.
Указанный технический результат достигается также тем, что разъемный проволочный замок-фиксатор выполнен в виде длинного цилиндрического стержня с отгибными коническими торцевыми хвостовиками и размещен в квадратном сквозном отверстии, образованном частично-совмещенными сквозными боковыми прямоугольными пазами опоры П-образной формы и зубчатой рейки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан главный вид исполнительного органа выемочной горной машины; на фиг. 2. - вид сверху по стрелке A на фиг. 1; на фиг. 3. - вид главный рабочего органа; на фиг. 4 - вид сбоку по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - схема набора трехгранных призм с дисковым инструментом на рабочем органе; на фиг. 6. - главный вид трехгранной призмы с одним разъемным проволочным замком-фиксатором и дисковым инструментом; на фиг. 7 - разрез по В-В на фиг. 6; на фиг. 8. - главный вид трехгранной призмы с двумя разъемными проволочными замками-фиксаторами и дисковым инструментом; на фиг. 9 - разрез по Г-Г на фиг. 8;
Исполнительный орган выемочной горной машины (фиг. 1-9) состоит из корпуса 1 выемочной горной машины с механизмами подачи, поворотного редуктора 2, гидродомкрата 3 подъема и опускания реверсивного рабочего органа 4 с погрузочным щитом 5. Реверсивный рабочий орган 4 диаметром Dи.о (фиг. 1) и шириной Bп (фиг. 4, 5), образующий погрузочно-транспортирующее пространство, включающее ширину захвата В3 (фиг. 2, 5) по разрушению забоя, включает в себя ступицу 6 (фиг. 3) с корпусом 7, выполненным в виде многогранной призмы. К каждой грани корпуса 7 жестко прикреплены направляющие 8 с боковыми зубчатыми рейками 9, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры 10 П-образной формы кутковых 11 и линейных 12 трехгранных призм с трехгранными крышками 13 (фиг. 2, 4, 5, 7, 9), осями 14 с упорными буртиками и дисковыми инструментами 15. Опоры 10 П-образной формы крепятся к направляющим 8 с помощью разъемных проволочных замков-фиксаторов, выполненных в виде длинных цилиндрических стержней 16 (фиг. 6-9) с отгибными коническими торцевыми хвостовиками 17 (фиг. 1, 3, 7, 9) и размещены в квадратных сквозных отверстиях (фиг. 6, 8), образованных сквозными боковыми прямоугольными пазами 18,19 опор 10 П-образной формы и зубчатых реек 9.
Каждая из направляющих 8 с боковыми зубчатыми рейками 9 выполнена (фиг. 6, 7) с односторонней боковой зубчатой поверхностью и односторонним сквозным боковым прямоугольным пазом 19 на боковой грани противоположной поверхности под длинный цилиндрический стержень 16. При этом каждая из направляющих 8 с боковыми зубчатыми рейками 9 может быть выполнена (фиг. 8, 9) двухступенчатой, одна из ступеней которой меньшей ширины выполнена в виде плоских граней, содержащих сквозные боковые прямоугольные пазы 19 под длинные цилиндрические стержни 16 и сопряжена со ступенью большей ширины, боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых реек 9.
Опора 10 П-образной формы выполнена (фиг. 6) с внутренним П-образным ручьем, одна грань которого выполнена плоской со сквозным боковым прямоугольным пазом 18 под длинный цилиндрический стержень 16, а другая противоположная грань выполнена с зубчатой поверхностью 20. При этом опора 10 П-образной формы может быть выполнена (фиг. 8) с внутренним П-образным двухступенчатым ручьем, одна из ступеней которого меньшей ширины выполнена в виде двух параллельных граней со сквозными боковыми прямоугольными пазами 18 и сопряжена со ступенью большей ширины, противоположные боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых поверхностей 20.
Работа полезной модели, например, как исполнительного органа очистной выемочной горной машины, осуществляется в три этапа: предварительный монтаж, работа по разрушению забойного массива и демонтаж в призабойном пространстве.
На этапе предварительного монтажа (фиг. 3-9) для каждого рабочего органа 4 на корпус 7 в виде многогранной призмы, жестко прикрепляют направляющие 8 с боковыми зубчатыми рейками 9, к которым с определенным шагом относительно друг друга крепятся опоры 10 П-образной формы с зубчатыми поверхностями 20, обеспечивая зубчатое зацепление. На каждой опоре 10 П-образной формы, с учетом схемы набора трехгранных призм, изображенной на развертке рабочего органа длиной l р (фиг. 5), жестко крепятся либо кутковые 11, либо линейные 12 трехгранные призмы с трехгранными крышками 13, осями 14 с упорными буртиками и дисковыми инструментами 15. При этом опоры 10 П-образной формы окончательно крепятся к направляющим 8 с помощью длинных цилиндрических стержней 16 (фиг. 6-9) с отгибными коническими торцевыми хвостовиками 17, которые размещают в квадратных сквозных отверстиях (фиг. 6, 8), образованных частично-совмещенными сквозными боковыми прямоугольными пазами 18, 19 опор 10 П-образной формы и зубчатых реек 9.
С учетом условий эксплуатации исполнительного органа выемочной горной машины на этапе предварительного монтажа устанавливаются требуемые параметры шагов разрушения забойных массивов в кутковых и линейных частях, количества дисковых инструментов в каждой линии резания, количества заходов винтовых транспортирующих спиралей на реверсивном рабочем органе.
На этапе работы полезной модели по разрушению забойного массива (фиг. 1, 2, 4, 5) при фланговой схеме выемке угольного пласта 21 (фиг. 2) с шириной захвата В3, каждый из исполнительных органов может разрушать полосу с максимальной высотой или мощностью m1=Dи.о. Так как корпус 1 выемочной горной машины с механизмами подачи перемещается вдоль забоя со скоростью подачи Vп и содержит два исполнительных органа, то обеспечивается выемка угольного пласта со средней мощностью m ср.
Dи.о. Разрушение забойного массива осуществляется дисковыми инструментами 15, а транспортирование и погрузка продуктов разрушения на забойный конвейер осуществляется гранями трехгранных призм 11, 12 независимо от направления вращения реверсивных рабочих органов 4.
На этапе демонтажа в призабойном пространстве (фиг. 3-9) работа полезной модели осуществляется в обратной последовательности монтажным работам. При демонтаже каждого из дисковых инструментов 15, сначала демонтируется трехгранные крышки 13, а затем узлы крепления дисков 15. При демонтаже узлов крепления трехгранных призм 11, 12 к направляющим 8 с боковыми зубчатыми рейками 9, предварительно отгибают одни из конических торцевых хвостовиков 17 длинных цилиндрических стержней 16, извлекая их за другие отогнутые конические хвостовики 17 из квадратных сквозных отверстий (фиг. 6, 8), образованных сквозными боковыми прямоугольными пазами 18, 19 опор 10 П-образной формы и зубчатых реек 9. После чего каждую опору 10 П-образной формы трехгранных призм 11, 12, свободно выводят из зацепления с зубчатыми рейками 9 направляющих 8.
Таким образом, конструктивное исполнение полезной модели исполнительного органа выемочной горной машины позволяет оперативно адаптировать при изменении условий эксплуатации схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом по параметрам шага разрушения, количества заходов лопастных реверсивных винтовых спиралей, количества дисковых инструментов в одной линии резания, а также упростить конструкцию узлов крепления и снизить трудоемкость производства монтажно-демонтажных операций в призабойном пространстве.
1. Исполнительный орган выемочной горной машины, включающий поворотный редуктор, прикрепленный к корпусу с механизмами подачи, реверсивный рабочий орган с дисковым инструментом на трехгранных призмах, прикрепленных к многогранному корпусу-пирамиде с возможностью регулирования шага разрушения и количества дискового инструмента в линиях резания по ширине захвата, отличающийся тем, что многогранный корпус выполнен в виде многогранной призмы, к граням которой жестко прикреплены направляющие с боковыми зубчатыми рейками, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры П-образной формы трехгранных призм с дисковыми инструментами с помощью разъемных проволочных замков-фиксаторов.
2. Исполнительный орган выемочной горной машины по п.1, отличающийся тем, что каждая из направляющих с боковыми зубчатыми рейками выполнена с односторонней боковой зубчатой поверхностью и односторонним сквозным боковым прямоугольным пазом на боковой грани противоположной поверхности.
3. Исполнительный орган выемочной горной машины по п.1, отличающийся тем, что каждая из направляющих с боковыми зубчатыми рейками выполнена двухступенчатой, одна из ступеней которой меньшей ширины выполнена в виде плоских граней, содержащих сквозные боковые прямоугольные пазы под разъемные проволочные замки-фиксаторы, и сопряжена со ступенью большей ширины, боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых реек.
4. Исполнительный орган выемочной горной машины по п.1, отличающийся тем, что опора П-образной формы выполнена с внутренним П-образным ручьем, одна грань которого выполнена плоской со сквозным боковым прямоугольным пазом под разъемный проволочный замок-фиксатор, а другая противоположная грань выполнена с зубчатой поверхностью.
5. Исполнительный орган выемочной горной машины по п.1, отличающийся тем, что опора П-образной формы выполнена с внутренним П-образным двухступенчатым ручьем, одна из ступеней которого меньшей ширины выполнена в виде двух параллельных граней со сквозными боковыми прямоугольными пазами и сопряжена со ступенью большей ширины, противоположные боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых поверхностей.
6. Исполнительный орган выемочной горной машины по п.1, отличающийся тем, что разъемный проволочный замок-фиксатор выполнен в виде длинного цилиндрического стержня с отгибными коническими торцевыми хвостовиками и размещен в квадратном сквозном отверстии, образованном частично-совмещенными сквозными боковыми прямоугольными пазами опоры П-образной формы и зубчатой рейки.
