Исполнительный орган горной машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) 3(5D Е 21 С 25 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВРДЕТЕЛЬСТВЪ

13 (21) 3479133/22-03 (22) 28. 07. 82 (46 ) 23. 06. 84. Бюл. 9 23 (72) Д.И. Гоц, Б.В.Липатов, В.А. Котов и И.С.Слисаренко (71) Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт "Печорниипроект" (53) 622. 232. 72(088. 8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

В 588366, кл. E 21 С 25/04, 1972 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 443970, кл. Е 21 С 25/04, 1971 (прототип). (54 ) f 57) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОЙ

МАШИНЫ, включающий оснащенные резцедержателями винтовые полосы, закрепленные на валу при помощи спиц, отличающийся тем, что, с целью повьиаения надежности путем снижения динамических нагрузок, спицы установлены в винтовых полосах с. зазором и выполнены с переменным сечением, уменьшающимся в направлении от вала, причем резцедержатели закреплены на спицах, а вал выполнен в виде упругого элемента, в теле которого размещены продсльные стержни.

1099068

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к исполнительным органам горных комбайнов, предназначенных для добычи полезных ископаемых.

Известен исполнительный орган горной машины, включающий шнек с кольцом, винтовые лопасти которого оснащены резцедержеталями с резцами, и упруго-фрикционкое устройство, соединяющее пустотелый вал шнека с валом привода (1 1.

Недостатками этого исполнительного органа являются неполное демпфирование динамических нагрузок при кручении из-эа различия коэффициента трения покоя и движения фрикционного соединения и отсутствие демпфирования динамических нагрузок от сил, действующих перпендикулярно или параллельно оси шнека. Совместное дей- 20 ствие изгиба, сжатия и кручения снижает работоспособность узлов и устойчивость комбайна.

Кроме того, к недостаткам указанного демпфирования относится также 25 недолговечность фрикционного соединения и необходимость производить периодическую его регулирбвку по мере износа, что в условиях эксплуатации не исключает возможность его отключения иэ-эа неправильной регулировки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является исполнительный орган горной машины, включающий оснащенные резцедержателями винтовые полосы, закрепленные на валу при помощи спиц (2 ).

Однако наличие упРугого материала 40 на части поверхности шнека позволяет снизить динамические нагрузки при погрузке разрушенной горной массы, например угля ка конвейер, и практически не оказывает влияние ка снижение динамических нагрузок в процессе резания горной массы, когда возникает основная динамическая нагруженность на приводе и в целом на горной машине. Это объясняется тем, что резцы. закреплены на спирали. При этом совокупность винтовой спирали со спицами и валом сеэдает достаточно жесткую пространственную конструкцию.

Динамическая нагрузка от резцов, установленных на крайних спицах, 55 также не снижается. Это вызвано закреплением спиц с валом и винтовой спиралью, образующих таким образом жесткую систему.

Кроме того, недостатком известной 60 конструкции является возможность возникновения динамических нагрузок при погрузке горной массы иэ-за деформации винтовой спирали в месте наибольшего кагружекия вследствие трения и воздействия погружаемой горной массы, а также иэ-за износа упругого материала.

Целью изобретения является повьиаение надежности путем снижения динамических нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что в исполнительном органе горной машины, включающем оснащенные резцедержателями винтовые полосы, закрепленные на валу при помощи спиц, последние установлены в винтовых полосах с зазором и выполнены с переменным сечением, уменьшающимся в направлении от вала, причем реэцедержатели закреплены на спицах, а вал выполнен в виде упругого элемента, в теле которого размещены продольные стержни.

На фиг. 1 изображен исполнительный орган горной массы, общий вид; на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1 по винтовой лопасти .и спице с резцедержателем; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 (по винтовой лопасти и спице с болтовым соединением); на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1, Исполнительный орган 1 (фиг. Ц состоит иэ пустотелого вала 1, включающего шлицевую ступицу 2, кольцо 3 и зафиксированные ими стержни 4, например, трубчатого тонкостенного сечения, пространство между которыми заполнено упругим материалом 5 (например, выполненным из полимера, пластмассы, резины, металлической резины или упругих пластин ), фиг. 4, винтовых лопастей 6, жестко закрепленных на свободных концах спиц 7, например, болтовым соединением 8 (фиг. 3 ), спиц 9, на свободных концах которых установлены резцедержатели 10 и резцы 11 (фиг. 2). Такими же резцами и реэцедержателями оснащено кольцо 3.

Спицы 7 и 9 жестко закреплены к стержням 4 и представляют собой также стержни, ко с непрерывно уменьшающимся по длине сечением от места их закрепления на валу 1, т.е. в виде балок равного сопротивления изгибу.

Воэможность упругой деформации спиц 7 и 9 обеспечивается наличием зазоров )г„ и Лг соответственно между ними и винтовыми лопастями 6 (фиг. 2 и 3J.

Герметизация зазоров dr между вин2 товыми лопастями 6 и спицами 9 осуществлена упругими уплотнениями 12 ка реэцедержателях 10 (фиг. 2 ).

Пустотелый вал 1 с помощью шпицевой ступицы 2 соединен с валом 13 привода горной машины (фиг. 1). В процессе разрушения горного массива ка резцы 11, находящиеся на спицах 9 и кольце 3 фиг. 1 и 2, действуют усилия резания, подачи и боковые.

Известно, что изменения этих усилий иэ-за неоднородности строения и ме1099068

А - А подвернуто

11 б — Б поВернуто

Ю Я

Дгг.2 ханических свойств разрушаемого материала являются циклическими и случайными как по частоте, так и по амплитуде. Поэтому эти усилия всегда имеют динамический характер, а при встрече резцов с твердыми включениями динамическая нагрузка возрастает на порядок.

Под воздействием таких усилий упруго изгибаются спицы 9, скручива" ются и изгибаются стержни 4 совместно с упругим материалом 5. Изменяю,(циеся при этом зазоры dr перекрыты от попадания мелочи и заштыбовки упругими уплотнениями 12 на резцедержатеiпях 10 (фиг. 2 1. Увеличенная деформа-1S тичность вала 1 и спиц 9 снижает и амортизирует динамическую нагрузку на приводе, исполнительном органе и в целом на горной машине. Кроме того, накопленная потенциальная энергия деформации спиц 9 и стержней 4, одеваемая резцом 11, и колебательные движения резцов 11 улучшают сортность разрушаемого материала эа счет увеличения толщины стружки, уменьшают пылеобраэование и снижают энергоемкость разрушения горного массива исполнительным органом.

Разрушенная горная масса транспортируется к приемному конвейеру винто- ЗО вью лопастями 6 вдоль пустотелого .вала 1. Лопасти 6 воспринимают нагрузку от их внедрения в погружаемый материал и от самой транспортировки материала. При этом усилия от погрузки направлены, как перпендикулярно, так и параллельно продольной оси вала 1. Усилия, которые носят пульсирующий характер, гасятся за "чет упругой деформации спиц 7 в зазорах др„ (фиг. 3 j, стержней 4 и вала 1 в целом. Это позволяет снизить динамическую нагрузку на приводе горной машины.

Кроме того, вследствие циклической упругой деформации спиц 7, винтовые лопасти 6 колебательно перемещаются относительно пустотелого вала 1 за счет зазоров дг между ним и лопасз тей б, что ведет к отслаиванию налиiпающего транспортируемого материала.

Возникшая вибрация лопастей из-за нестабильной нагрузки по амплитуде и частоте при упругой деформации спиц 7 и стержней 4 снижает усилия внедрения лопастей 6 в разрушенную горную массу. Эта же вибрация способствует уменьшению сил сопротивления перемещению погружаемого материала по поверхностям винтовых лопастей 6. При этом уменьшаются энергозатраты на погрузку разрушенного материала и его дополнительное переизмельчение, а также повышается эффективность погрузки исполнительным органом.

Таким образом, применение изобретения позволит снизить динамическую нагрузку на горную машину, улучшить сортность добываемого материала, уменьшить запыленность и энергоэатраты при разрушении н погрузке горной массы. Снижение динамичности и энергозатрат повысит надежность и долговечность исполнительного органа и привода, а также будет одним из факторов, способствующих улучшению безопасности обслуживающего персонала и повышению производительности горной машины.

1099068

Составитель Н.Ястребинская

Редактор Г.Волкова Текред С.Мигунова Корректор Р. Макаренко

Заказ 4335/27 Тираж 56 4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4