Скользящий башмак для горной добычной машины
Заявлен скользящий башмак для опирания и/или направления горной добычной машины на направляющей скольжения, с корпусом скользящего башмака, который установлен на горной добычной машине с возможностью замены и имеет выполненную с изнашиваемой толщиной поверхность скольжения, толщина которой при эксплуатации уменьшается из-за износа, в котором для надежного контроля толщины поверхности скольжения, предложено сопрягать поверхность скольжения по меньшей мере с одним датчиком, выполненным с возможностью опрашивания путем беспроводной передачи сигналов, который изменяет свой сигнал при уменьшении толщины поверхности скольжения до значения ниже значения минимальной толщины. (Фиг.2).
Полезная модель относится к скользящему башмаку для опирания и/или направления горной добычной машины, в частности, шнекового очистного комбайна, на направляющей скольжения, с корпусом скользящего башмака, который может быть установлен с возможностью замены на горной добычной машине и имеет выполненную с изнашиваемой толщиной поверхность скольжения, толщина которой при эксплуатации уменьшается из-за износа.
В подземных горных предприятиях горные добычные машины, как, в частности, как угольный струг или шнековый очистной комбайн, движутся по направляющим, которые установлены у конвейера со стороны закладки и/или со стороны очистного забоя. У современных шнековых очистных комбайнов является обычным устанавливать у обращенной от угольного забоя (закладочной) стороны конвейера цевочный элемент, который состоит, например, из зубчатых реек или цевочных, или предпочтительно из зубчатой цевочной цепи, и которой входит в зацепление с ведущим колесом, установленным на корпусе шнекового очистного комбайна. Одновременно шнековый очистной комбайн как со стороны закладки, так и со стороны очистного забоя, посредством направляющих элементов, которые, в частности, могут состоять из направляющих башмаков, по подходящей направляющей машины проводится в вертикальном и горизонтальном направлении.
Из DE 19531729 A1 для шнекового очистного комбайна известно, например, что направляющие элементы, расположенные со
стороны очистного забоя, могут состоять как из скользящих башмаков, так и из направляющих роликов. Из DE 20200400516 U1 известен скользящий башмак или скользящий полоз для добычного струга.
По меньшей мере один из скользящих башмаков, с помощью которых горная добычная машина движется по направляющей, должен нести большую часть веса добычной машины. Поэтому эти удерживающие вес скользящие башмаки испытывают особенно высокий износ, и поверхность скольжения этих скользящих башмаков выполняется с достаточной изнашиваемой толщиной, которая уменьшается при эксплуатации вследствие износа. Износ этих нагружаемых весом скользящих башмаков часто особенно высок, так как между скользящими башмаками и направляющей попадает часть обломков породы или тому подобного, которые, в отличие от угля, не способствуют смазке скольжения. Поэтому срок службы скользящих башмаков нельзя оценить даже путем сложных расчетов. В то же время, так как скользящие башмаки доступны лишь с большими трудностями, и визуальный контроль едва ли возможен, для них нужно выбирать относительно короткие диапазоны износа. Поэтому часто заменяют скользящие башмаки, у которых все еще имеется достаточная изнашиваемая толщина.
Задачей полезной модели является создание скользящих башмаков для горных добычных машин, у которых устранены вышеуказанные проблемы.
Согласно полезной модели эта задача решена тем, что с поверхностью скольжения скользящего башмака сопряжен по меньшей мере один датчик, опрашиваемый (считываемый) путем беспроводной
передачи сигналов, который изменяет свой сигнал по меньшей мере при уменьшении изнашиваемой толщины поверхности скольжения до значения ниже значения минимальной толщины. В решении согласно полезной модели скользящие башмаки, благодаря размещению датчиков, подготовлены или выполнены с возможностью автоматического считывания данных так, что превышение границы износа может автоматически обнаруживаться за счет достижения значения ниже минимальной толщины. Благодаря беспроводной передаче сигналов обеспечивается то, что считывание состояния датчика может осуществляться на достаточном расстоянии и при этом безошибочно и нечувствительно к помехам, из-за чего датчик не подвергается опасности каким-либо образом отделяться от считывающего (опрашивающего) устройства или тому подобного. Таким образом, сам скользящий башмак может оставаться конструктивно простым элементом, без соединительных проводов, штекерных разъемов, штекерных присоединений и т.п., так как передача сигнала происходит без проводов (по беспроводной связи).
Согласно одному особенно предпочтительному варианту осуществления, датчик выполнен как разрушающийся чувствительный элемент, который разрушается при достижении значения ниже значения минимальной толщины. Применение подобного разрушающегося датчика или разрушающегося чувствительного элемента имеет то особое преимущество, что все сигнальные состояния датчика могут быть надежно определены, таким образом, всегда можно иметь информацию о том, передает ли датчик еще сигнал, существует ли в данный момент состояние короткого
замыкания или из-за разрушения датчика уже достигнуто значение ниже минимальной толщины.
Согласно одному особенно предпочтительному варианту осуществления, датчик сопряжен с электронным блоком датчика, который через заданные промежутки времени, предпочтительно через равные промежутки, считывает сигнал датчика (опрашивает датчик). Сигналы датчика могут считываться, например, с интервалом в одну или несколько минут, и при этом датчик может обмениваться пакетом данных с сигналами о своем рабочем статусе и, например, идентификационным номером, с электронным блоком датчика, который затем по беспроводной связи пересылает соответствующие сигналы датчика на добычную машину, щитовую крепь или управляющую установку, сопряженную с конечной зоной очистного забоя. При этом электронный блок датчика предпочтительно снабжен батареей, от которой питается также и датчик. Ресурс батареи должен быть достаточным, чтобы скользящий башмак с первого активирования датчика имел достаточный срок службы. Батареи могут состоять из простых, при необходимости даже из стандартных аккумуляторов, как, например, микроаккумуляторов. Далее, электронный блок датчика предпочтительно может быть снабжен процессором и/или антенной, в частности, встроенной в электронный блок антенной, как РСВ-антенна, так что сигналы датчика с малыми электронными затратами могут обрабатываться и передаваться по беспроводной связи в виде пакета данных. Электронный блок датчика предпочтительно дистанцирован от датчика в приемном элементе или вырезе в корпусе скользящего башмака. Датчик и/или электронный блок датчика могут быть размещены, в частности, в углублении,
фрезерованной выемке или высверленном отверстии, которые расположены на обратном к поверхности скольжения участке корпуса скользящего башмака. Предпочтительно датчик своим острием, предусмотренным для разрушения при достижении минимальной толщины, доходит только до минимальной толщины поверхности скольжения.
Далее, электронный блок датчика может быть активирован/деактивирован предпочтительно по беспроводной связи, чтобы продлить срок действия батареи. Кроме того, выгодно, если датчик и/или электронный блок датчика отлиты в заливочной массе.
Дальнейшие преимущества и варианты осуществления полезной модели следуют из приведенного ниже описания одного схематически представленного на чертежах примера осуществления шнекового очистного комбайна со скользящим башмаком согласно полезной модели. На чертежах показано:
Фиг.1: на виде в продольном направлении конвейера схематически упрощенно шнековый очистной комбайн, направляемый у конвейера со стороны закладки и со стороны очистного забоя по направляющим; и
Фиг.2 схематичный вид скользящего башмака согласно полезной модели со встроенным датчиком износа.
На фиг.1 очень схематизировано и упрощенно показана известная сама по себе горная добычная установка со шнековым очистным комбайном 1 в качестве горной добычной машины и конвейером 2, который располагается на подошве 3 выработки внутри очистного забоя перед непоказанным угольным забоем, в котором добывается уголь. Из всего шнекового очистного
комбайна 1 показан по существу только корпус 4 машины, который охватывает конвейер 2 буквой П и который опирается на обращенную к угольному забою сторону конвейера 2 посредством скользящих башмаков 50 на опорном рельсе 6, неподвижно расположенном сбоку от конвейера 2. При этом представление на фиг.1 показывает только передний из, как правило, нескольких скользящих башмаков 50. Скользящие башмаки 50 опираются с возможностью поворота посредством болта 14 на направляющий кронштейн 5, расположенный со стороны очистного забоя, и большая часть веса корпуса 4 шнекового очистного комбайна 1 поддерживается при эксплуатации движущимися вдоль направляющей 6 скольжения скользящими башмаками 50.
На противоположной стороне (закладочной стороне) корпус 4 машины в области обоих своих концов имеет по направляющему кронштейну 7, на нижних концах которых расположено с возможностью поворота по направляющему башмаку 8, которые движутся по направляющей планке 9, в частности, в виде боковой направляющей шнекового очистного комбайна 1. Шнековый очистной комбайн 1 на своем корпусе 4 машины имеет привод движения с по меньшей мере одним приводным зубчатым или цевочным колесом 10, которое находится в зубчатом зацеплении с цевочной цепью 11, установленной на несущем рельсе 12. Одновременно несущий рельс 12 в показанном примере осуществления образует направляющую планку 9 для боковой направляющей шнекового очистного комбайна 1. Несущий рельс 12 неподвижно расположен на консолях 13, которые установлены со стороны закладки у конвейера 2. Для бокового направления шнекового очистного комбайна 1 посредством
направляющего башмака 8 последний на своей нижней стороне имеет крюкообразную рейку 22 с выступающим направляющим крюком 23, который охватывают снизу направляющую планку 9 в пазовом приемном элементе.
В частности, скользящие башмаки 50, расположенные со стороны очистного забоя и перемещающиеся вдоль по направляющей скольжения 6, подвергаются особенно высокому износу, так как материал, добываемый шнековым очистным комбайном 1, может также засорять направляющую 6 скольжения. Поэтому скользящие башмаки 50 имеют на нижней стороне поверхность 51 скольжения, выполненную с достаточной изнашиваемой толщиной, причем этот изнашивающийся слой предпочтительно может состоять из износостойкого материала или износостойких вставок или т.п., которые проходят по всей или только по части поверхности 51 скольжения.
Скользящие башмаки 50 снабжены, согласно полезной модели, непоказанным на фиг.1 датчиковым устройством, которое позволяет беспроводное определение толщины поверхности 51 скольжения или состояние износа поверхности 51 скольжения. Ниже со ссылками на фиг.2 поясняются конструкция и расположение сенсорного устройства.
На фиг.2 чисто схематически показан скользящий башмак 50 согласно полезной модели, в частности, для шнекового очистного комбайна. Скользящий башмак 50 включает в себя относительно массивный корпус 52 с показанной в данном случае относительно толстой поверхностью 51 скольжения на нижней части. Поверхность 51 скольжения может состоять также из нанесенного слоя или
износостойкой вставки или тому подобного. Приемные элементы для направляющего кронштейна горной добычной машины и/или поворотные болты или т.п. не показаны. На верхней стороне 53 корпуса 52 скользящего башмака выполнена фрезерованная выемка или приемный элемент 54, от которой идет вертикальное отверстие 55, доходящее до границы 56, показанной здесь в виде линии, между корпусом 52 скользящего башмака и началом поверхности 51 скольжения. Линия 56 символизирует здесь минимальную изнашиваемую толщину поверхности 51 скольжения. На дне отверстия 55 расположен датчиковый элемент 57, который состоит из разрушающегося датчика, рассчитанного так, чтобы повредиться или разрушиться, когда поверхность 51 скольжения будет истерта сильнее, чем заданная минимальная толщина, то есть, из-за обусловленного износом истирания будет превышена линия 56. Датчик 57 через соединительный кабель или тому подобное присоединен к электронному блоку 58 датчика, который включает мини-процессор и/или приемопередающее электронное устройство на печатной плате или тому подобное. Электронный блок 58 датчика питается от батареи 59, которая вместе с печатной платой находится в приемном элементе или фрезерованной выемке 54 на верхней стороне корпуса 52 скользящего башмака. Кроме того, электронный блок 58 датчика снабжен показанной схематично РСВ-антенной 60, посредством которой сигналы датчика, запрашиваемые через определенные промежутки времени у датчика 57 электронным блоком 58, могут по безпроводной связи передаваться на приемник, который сопряжен, например, с управляющим устройством горной добычной машиной или управляющим устройством щитовых крепей, или
тому подобным. До тех пор, пока датчик 57 посылает сигнал или выдает ответный сигнал, электронный блок 58 датчика через антенну 60 может передавать эту информацию дальше на блок обработки данных, и замена скользящего башмака 50 не требуется. Однако если поверхность 51 скольжения утапливается глубже, чем минимальная изнашиваемая толщина (линия 56), датчик 57 разрушается так, что он больше не выдает сигналы. После этого обнаруживается отсутствие сигнала, и блок обработки данных может указать обслуживающему персоналу, что теперь нужно произвести замену скользящего башмака 50. Разумеется, в этом случае на поверхности 51 скольжения все еще должна иметься достаточная безопасная толщина, которая может гарантировать работу добычной машины по меньшей мере до следующей обслуживающей смены.
Батареи могут, например, быть рассчитаны на определенный срок службы от двух до трех лет, причем соответствующий длительный срок службы батарей 59 может быть обеспечен тем, что потребление электроэнергии электронным блоком датчика и датчиком 57 при определенных интервалах между запросами достаточно мало. Тем не менее, электронный блок датчика может также быть оборудован автоматической системой включения и выключения, которая должна активироваться к началу эксплуатации скользящего башмака. Эта активация может также осуществляться по беспроводной связи.
Для специалиста будут очевидны многочисленные модификации, которые должны подпадать под объем защиты прилагаемой формулы полезной модели. На фигурах, расположенный со стороны очистного забоя, скользящий башмак показан на шнековом очистном комбайне.
Соответствующие полезной модели, датчики износа могут также применяться на направляющем башмаке, расположенном со стороны закладки, и/или на скользящих башмаках или скользящих полозьях добычных стругов. В скользящем башмаке может также быть установлено несколько датчиков, чтобы при неравномерном истирании поверхности скольжения можно было уверенно сообщить о необходимости обусловленной износом замены скользящего башмака.
1. Скользящий башмак для опирания и/или направления горной добычной машины на направляющей скольжения, с корпусом скользящего башмака, который установлен на горной добычной машине с возможностью замены и имеет выполненную с изнашиваемой толщиной поверхность скольжения, толщина которой при эксплуатации уменьшается из-за износа, отличающийся тем, что поверхность (51) скольжения сопряжена по меньшей мере с одним датчиком (57), выполненным с возможностью опрашивания путем беспроводной передачи сигналов, который изменяет свой сигнал при уменьшении толщины поверхности (51) скольжения до значения ниже значения минимальной толщины (56).
2. Скользящий башмак по п.1, отличающийся тем, что датчик (57) выполнен в виде разрушающегося датчика, который при достижении значения ниже минимальной толщины разрушается.
3. Скользящий башмак по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик (57) сопряжен с электронным блоком (58) датчика, который через заданные промежутки времени опрашивает датчик (57).
4. Скользящий башмак по п.3, отличающийся тем, что электронный блок (58) датчика снабжен батареей.
5. Скользящий башмак по п.3, отличающийся тем, что электронный блок датчика снабжен процессором и/или антенной (60), в частности, встроенной в электронный блок антенной.
6. Скользящий башмак по п.3, отличающийся тем, что электронный блок (58) датчика дистанцирован от датчика (57) в приемном элементе или фрезерованной выемке (54) в корпусе (52) скользящего башмака.
7. Скользящий башмак по п.1, отличающийся тем, что датчик (57) расположен в углублении, фрезерованной выемке (54) или высверленном отверстии (55), которое проходит в участке корпуса (52) скользящего башмака, противоположном поверхности (51) скольжения.
8. Скользящий башмак по п.3, отличающийся тем, что электронный блок (58) датчика расположен в углублении, фрезерованной выемке (54) или высверленном отверстии (55), которое проходит в участке корпуса (52) скользящего башмака, противоположном поверхности (51) скольжения.
9. Скользящий башмак по п.3, отличающийся тем, что электронный блок датчика выполнен с возможностью включения и/или выключения посредством беспроводной связи.
10. Скользящий башмак по п.1, отличающийся тем, что датчик отлит в заливочной массе.
11. Скользящий башмак по п.3, отличающийся тем, что электронный блок датчика отлит в заливочной массе.
