Установка для выемки угля

 

Г. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫЕМКИ УГЛЯ, содержащая исполнительный орган, водовод, подающий став, включающий жесткие эвенья, связанные между собой посредством шарниров с возможностью отклонения звеньев става в одной плоскости, причем каждый шарнир имеет охватываемую цапфу и охватывающую обойму, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и снижения трудоемкости обслуживания установки , она снабжена спаренными полозьями , которые имеют изогнутыйучасток и установлены с зазором, в котором размещены шарниры подающего става с возможностью их перемещения вдоль при прямом и обратном ходе исполнительного органа, при этом шарниры снабжены фиксаторами положения звеньев подающего става в виде подпружиненных цилиндрических стержней, установленных в ради (Л апьные гнезда цапфы и обой1«ы каждоГо шарнира, причем стержни фиксаторов расположены с возможностью контакта с полозьями. о 4 41

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯО „„1164414

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3584086/22-03 (22) 27.04.83 (46) 30.06,85. Бюл. У 24 (72) А.С.Бурчаков, А.Е.Гонтов, В.А.Ковалев, В.И.Медведков, О.В.Михеев, А.Д.Соснин и В.Г.Лурий (71) Производственное объединение

"Гидроугаль" (53) 622.232.72(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 158861, кл. Е 21 D 3/00, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

9 729346, кл . E 21 С 25/00, (прототип). (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫЕМКИ

УГЛЯ, содержащая исполнительный орган, водовод, подающий став, включающий жесткие звенья, связанные между собой посредством шарниров с возможностью отклонения звеньев

4(5t) Е 21 С 2560 Е 21 С 45 00 става в одной плоскости, причем каждый шарнир имеет охватываемую цапфу и охватывающую обойму, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения, надежности работы и снижения трудоемкости обслуживания установки, она снабжена спаренными полозьями, которые имеют изогнутый участок и установлены с зазором, в котором размещены шарниры подающего става с возможностью их перемещения вдоль при прямом и обратном ходе исполнительного органа, при этом шарниры снабжены фиксаторами положения звеньев подающего става в виде подпружиненных цилиндрических стержней, установленных в радиальные гнезда цапфы и обоймы каждого шарнира, причем стержни фиксаторов расположены с возможностью контакта с полозьями, 2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что стержень фиксатора имеет коническую головку, а пружина фиксатора размещена в радиальном гнезде цапфы шарнира, при э" îì радиальное гнездо обоймы выполнено коническим и сопряжено с конической головкой стержня, при! 164414 чем в обойме выполнена сквозная поперечная прорезь, в которой размещен элемент полоза, выполченный в виде продольного выступа, который находится в контакте с ro— ловкой стержня с возможностью утапливания последнего- в гнездо цапфы.

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам механизации безлюдной выемки угля на тонких пластах в условиях гидрошахт.

Известна установка для выемки угля, используемая при безлюдной техпологии отработки тонких пластов, осуществляющая провецение хамер по восстанию с расширением их обрат— ным ходом. Установка содержит ис- !а полнительный орган и подающий став, включающий жесткие звенья-штанги, связанные между собой посредством резьбы, Исполнительный орган — режущий барабан с горизонтальной осью" вращения. Подающий став двухлинейный, каждая линия которого — секци-; онная вращающаяся штанга. Линии параллельны между собой и фронтальны оси режущего барабана. Подаю" щий механи зм — гидроцилиндр . При= вод вращения барабанов комплексный: два электродвигателя и редуктор на стартовой площадке, две секционные вращающиеся штанги подающего статЖ, р аз дат очный р едукт ор в голов е подающего става и две режущие цепи между раз,цаточным редуктором и режущими барабанами. Поцача исполнительного органа осуществляется шагами, количество которых зависит от длины звена штанги и длины камеры !1) .

Досто-;нством установки является .хорошая жесткость подающего става, что обеспечивает острую направленность проводимой камеры, постоянство ширины межкамерных целиков,. устойчивость целиков во время работы установки прямым и обратным ходом и надежность работы установки в

2 части отсутствия завалов исполнительного органа.

Однако известная установка имеет сложную конструкцию, что влечет за собой ненадежную работу и высокую трудоемкость обслуживания.

Известна также установка для выемки угля, содержащая исполнительный орган, водовод, подающий став, включающий жесткие звенья, связанные между собой посредством шарниров с возможностью отклонения звеньев стаHG в одной плоскости, причем каждый шарнир имеет охватываеиую цапфу и охватывающую обойму. Исполнительный орган струйный, к нему параллельно подающему ставу проложен гибкий водовод, Подающий став однолийейный, его звенья имеют коробчатую форму и каждое звено установлено в проводимой камере на своей опоре скольжения (фонаре) . Соосной фиксации звеньев става здесь нет, поэтому на.линейных участках движения става (в скважине), несмотря на наличие многочисленных опор, возможно существенное искривление оси скважины в плоскости отклонения звеньев подающего става (в плоскости пласта).

Подача става осуществляется зубчатым колесом с приводным механизмом, зу-:. бья колеса входят в зацепление с цапфами шарниров. В ограниченных габаритах штрека зубчатое колесо не может быть выполнено достаточно большого. диаметра — количество звеньев

I става и фонарей по этой причине велико. На штреке установлен также барабан, сгибаемый звеньями става в виде lk.образной петли. Укладка звеньев на барабан при обратном ходе исполнительного органа производится вручную, либо с помощью той или иной механизации t2j .

Данная установка характеризуется низкой надежностью работы установки в силу недостаточной жесткости подающего става при прямом ходе. Искривление скважины приводит к непостоянной ширине межскважинных целиков — возможна их преждевременная посадка, т.е, зажим и поломка исполнительного органа и остановка в работе установки.При этом установка сложна по конструкции иэ-за многочисленных фонарей, наличия гибкого водовода в скважине, наличия механизмов установки фонарей, управления гибким водоводом, укладки звеньев става на барабан. Кроме того, отмечается высокая трудоемкость обслуживания установки при наличии указанных вспомогательных механизмов и еще более высокая — при отсутствии таких механизмов.

Цель изобретения — повышение надежности работы и снижение трудоемкости обслуживания установки.

Поставленная цель достигается тем, что установка для выемки уг-. ля, содержащая исполнительный ор.— ган, водовод, подающий став, включающий жесткие звенья, связанные между собой посредством шарниров с возможностью отклонения звеньев става в одной плоскости, причем каждый шарнир имеет охватываемую цапфу и охватывающую обойму, снабжена спаренными полозьями, которые имеют изогнутый участок и установлены с зазором, в котором размещены шарниры подающего става с возможностью их перемещения вдоль при прямом и обратном ходе исполнительного органа, при этом шарниры снабжены фиксаторами положения звеньев подающего става в виде подпружиненных цилиндрических стержней, установленных в радиальные гнезда цапфы и обоймы каждого шарнира, причем стержнификсаторов расположеныс возможностью контакта с полозьями .

Кроме того, стержень фиксатора имеет коническую головку, а пружина фиксатора размещена в радиальном гнезде цапфы шарнира, при этом радиальное гнездо обоймы выполнено коническим и сопряжено с конической

1164414 4 голсвкой стержня причем в обойме выполнена сквозная поперечная прорезь, в которой размещен элемент полоза. выполненный в виде продольногс выступа, который находится в контакте с головкой стержня с воэМожностью утапливания последнего в гнездо цапфы.

На фиг. 1 изображена предлагаеI0 мая установка для выемки угля во время проведения камеры по восстанию механогидравлическим исполнительным органом при подаче его двухлинейным ставом, на фиг. 2 — сечение А-Л на фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2, на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 сечение Г-Г на фиг. 2, на фиг. 6 узел I на фиг. 1.

Установка содержит исполнительный орган 1, подающий став 2, включающий жесткие звенья 3, связанные между собой посредством шарниров 4 с возможностью отклонения в одной плоскости 5, и водовод 6. Каждый шарнир 4 содержит охватываемую деталь — цапфу 7 и охватывающую обойму 8. Установка оснащена спаренными полозьями внутренним 9 и наруж30 ным 10, которые имеют изогнутый участок 8 в плоскости 5 отклонения звеньев 3 и установлены с зазором между полозьями 9 и 10, образуя канал ll шириной h, в котором размеÇ5 щены шарниры 4 с возможностью их перемещения вдоль канала 11 при прямом и обратном ходе исполнительного органа. Установка содержит фиксаторы 12 соосного положения звеньев

40 3. фиксатор 12 включает пружину 13 и цилиндрический стержень 14, который установлен в радиальное гнездо

15 цапфы 7 и в радиальное гнездо 16 обоймы 8 при соосном положении смеж45 ных звеньев 3. Стержень 14 введен в контакт с элементами 17 полозьев

9, 10 в пределах части канала II c воэможностью расфиксации соосного положения звеньев 3 этими элемента50 ми 17.

Стержень 14 имеет коническую головку !8, а пружина 13 помещена

s радиальное гнездо 15 с воэможностью выталкивания стержня иэ это55 го гнезда. Радиальное гнездо 16 выполнено коническим и сопряжено с конической головкой 18 стержня при соосном положении звеньев 3. В обой1164414 ме 8 выполнена сквозная поперечная прорезь 19 в плоскости 20 расположения фиксатора 12. В эту прорезь введен элемент 17, выполненный в виде продольного выступа причем вы- 5 ступ 17 введен в упомянутый контакт с возможностью утапливания стержня

14 в гнездо 15 цапфы.

Соединение подающего става 2, выполненного из трубчатых звеньев !6

3, с водоводом 6 осуществлено посредством телескопически сопряженных между собой патрубков наружного 21 и внутреннего 22.

Исполнительный орган выполнен 15 в виде двух режущих барабанов 23, между которыми и соосным с ними трубчатым звеном 24. става 2 содержится гидрокинематическая передача 25 (показана усговно), в ко- щ торой происходит преобразование гидроэнергии водостока в механическую энергию вращающихся режущих барабанов 23.

Исполнительный. орган 1 имеет горизонтальную ось 26 вращения барабанов 23, перпендикулярную подающему ставу 2, Возможно использование органа 1 с вертикальной осью 26, перпендикулярной ставу 2, с горизонтальной осью 26, соосной ставу 2, Возможно использование и струйного органа 1. Механический орган позволяет. контролировать полноту выемки при проведении камеры 27.

Двухлинейный став 2, линии которого конструктивно одинаковы, pac— положены в одной плоскости с осью

26, перпендикупярны ей и параллельны мехду собой в пределах камеры

27. Такой став жестче однолинейного, поэтому надежность получения остронаправленной восстающей камеры

27 здесь высокая, хотя и однолинейный став 2 с фиксированными связя— ми между его звеньями 3 и при наличии полозьев 9 и 10 дает лучшую направленность камере 27, чем став с многочисленными фонарями 28. Затра— ты ручного труда снижаются за счет сокращения количества фонарей и сов мещения функций става 2 на подачу и питание исполнительного органа.

Использование направляющих полоавен 9 и 10 жестко связанных межI ду собой и со столом 29 на откаточном штреке 30, между которыми по каналу 11 шириной h могут перемещаться шарниры 4 с возможностью расфиксации связей между смежными звеньями 3, элементами 17 этих полозьев, делает став "гибким" на сопряжении штрека 30 с камерой 27. Это исключает необходимость наращивания звеньев 3 с потерей производительности установки и соответствует непрерывности подачи.

Полозья имеют прямолинейные участки входной 31 и выходной 32, первый ориентирован вдоль оси штрека 30, а второй — вдоль оси камеры 27. Угол ос между направлениями этих участков может в плоскости 5 изменяться в широком диапазоне. На фиг. 1 .н показан равным 90а но он может быть.и о больше 90 и меньше вплоть до образования U-образной или Е-образной формы полозьев в плоскости 5 . Радиус Б изгиба канала 11 .может быть разным, в зависимости от длины .1,звена 3. Для двухлинейного става 2 требуется две одинаковые пары полозьев 9 и 10.

В описываемой установке став 2 жесткий, что обеспечивается уже в пределах канала 11 на прямолинейном выходном участке 32, длина которого выбрана равной 2 1 . Выравнивание линейности смежных звеньев 3 на участке 32 способствует самоцентриру- ющемуся соединению конической головки 18 стержня 14 с коническим радиальным гнездом 16 обоймы 8. Автоматизм взаимодействия головки 18 с гнездом 16 обеспечивается пружиной

13, усилие которой направлено от оси шарнира 4 в сторону обоймы 8, т,е, на выталкивание стержня 14 из гнезда 15, Выступ 17, расфиксирующий соосное положение смежных звеньев 3, может быть расположен на длине дуги .доканала 11 с распространением его в обе стороны от участка 1 на длину не менее 2 в пределах участков 31 и 32 и может быть расположен только на участках 31, 32. В любом случае та часть выступа 17, которая расположена на участках 31 и 32, должна иметь возможность демонтажа или отклонения на том участке, который в данном случае является выходным. На фиг, 1 выходным является участок

32, поскольку рассматривается движе ние исполнительного органа 1 пря1164414 8 мым ходом лри проведении камеры по восстанию, При обратном ходе органа

1 "выходным" будет участок Зl

Для иллюстрации работы фиксатора

12 выбран пример с двумя фиксаторами в одном шарнире, а именно в его плоскости 20. Фиксаторов может быть и больше и меньше. Соответственно количеству фиксаторов выбирается и количество прорезей 19 и выступов 17, Для неэнергопроводящего става 2 и струйного органа 1 водовод 6 выполняется в виде шланга и прокладывается в камере 27 параллельно стану 2..

При этом нет необходимости в компенсаторе хода става 2. Если став 2 одновременно и средство подвода воды .к органу 1, то для обеспечения непрерывности движения последнего такой компенсатор необходим. Он может иметь различную конструкцию. На чертеже изображен компенсатор в виде телескопически сопряженных между собой патрубков 21 и 22, образующих. теле - скопич ский модуль 33, который может быть повторен многократно. По сравнению с компенсатором — шлангом . гирлянда модулей 33 более компакт- . на и нетрудоемка в обслуживании.

Став 2 с шарнирами 4, имеющими одну степень свободы, не может передавать крутящий момент. Следовательно, исполнительным органом 1 может быть либо струйный аппарат, либо механический орган, двигатель которого расположен рядом с органом. Может быть использована гидрокинематическая передача

25 от става 2, а именно от его звена

24 к барабанам 23, что упрощает конструкцию устанвки, повышает ее надежность и снижает трудоемкость обслуживания (нет двигателя, как такового, нет редуктора, нет дополнительных энергопроводов, кроме става 2, функции энергоносителя— воды совмещены на привод, транспорт, пылеподавление, охлаждение резцов), а также достигается вэрывобезопасность, что важно для тупикового забоя.

В качестве иллюстрации подающе- го механизма выбраны гидроцилиндры верхний 34 и нижний 35. "Верх" и

"низ" указаны относительно штоскости 5. Гидроцилиндры закреплены нв столе 29 и работают в противофазе, взаимодействуя своими траверсаик

36 с шарнирами 4. Для обратного хода органа 1. фиксаторы 37 должны быть вывинчены из верхних реэьбовых отверстий и установлены в нижние.

Работа установки во время проведения aor =òaâùåé камеры 27 состоит в следующем .

Шток верхнего гидроцилиндра 34, выдвигаясь, толкает траверсой 36 вперед шарниры. 4 обеих линий подающего става 2. Траверса передает усилие шарнирам, не поворачиваясь,. так как ее упор 38 оперт на фиксатор 37. Выступами 17 на полозьях

9 и 10, расположенными нв входных участках 31, через прорези 19 в обоймах 8 стержни 14 утапливаются в гнезда 15 цапф 7. При этом

20 пружины 13 сжимаются, конические головки 18 стержней выходят из гнезд 16 в обоймах 8. Тем самым фиксаторы 12 расфиксированы перед криволинейным участком t и став 2 ста- .

25 новится "гибким" т.е. его смежные

Э звенья 3 приобретают воэможность отклоняться в .плоскости 5 от соосного положения, что и происходит нв,криволинейном участке f канала

11 .При этом, вследствие постоянства ширины h канала I I øàðíèðû 4 строго следуют вдоль этого канала при движении в пределах его длины Ь..По выходе из участка .М каждйй шарнир 4 переходит на выходной участок 32, который в

31 силу своей пРямолинейности нв длине, равной двум длинам . звена 3, устанавливает два таких звена соосно друг другу. Прк этом в канале 11 на участке 32 продольные выступы

40 отклонены заранее и не препятствуют выходу стержней 14 из гнезд 15 под действием пружин 13. При выходе стержней их конические головки 18 входят в конические гнезда 16 обоймы

8, самоустакавливаясь в них в плоскости 20 и перпендикулярно оси сопряженных звеньев 3. Таким образом, в пределах длины L канала 11 между полозьями 9 к 10 происходит автоматкgo ческая расфиксация звеньев 3, asгиб радиусом В линий става 2 под углом (6 в плоскестк 5 и фиксирование этих звеньев перед входом в камеру

27, где став 2 жесгккй и направлен у строго вдоль оси проводимой камеры.

ЖесткЬсть ставу 2 в камере 27 придают не фонари 28, а описанные связи между звеньями 3, что надежно

9 и нетрудоемко. Фиксация и расфиксация звеньев 3 происходит автоматичес ки, т.е, в описываемой установке надежность ее работы повышается, а трудоемкость обслуживания снижается.

Во время движения верхнего штока вперед шток нижнего гидроцилиндра

35 движется вхолостую назад (взводится), при этом упор 38 его травер сы 36 отклоняется, пропуская вперед шарниры 4, подаваемые гидроцилиндром 34. По окончании действия гид— роцилиндра 34 аналогично действует гидроцилиндр 35, подавая став 2 вперед. В это время гидроцилиндр 34 взводится. В данном случае непрерывность подачи става 2 с шарнирными связями обеспечивается, но менее rpo моздкими средствами не загромождающими штрек 30.

Поскольку вращение режущих барабанов 23 происходит за счет преобразования в гидрокинематической пере даче 25 гидравлической энергии водо тока в механическую энергию при непрерывной подаче исполнительного ор гана 1, ход подающего става 2 вперед компенсируется раздвижкой модулей

33, при этом патрубки 21 и 22 каждого модуля перемещаются друг относ тельно друга в осевом направлении, а водовод 6 остается неподвижным.

Дпя компенсации хода става 2 не тре .буется барабан, загромождающий штре

30, не требуется механизация укладки хвостовой части става 2 на этот барабан и не требуется дополнительный канал в камере 27, что снижает трудоемкость обслуживания установки, Вода под давлением ".îñòóïàåò

- от водовода 6 через патрубки 21 и 22 компенсатора, по трубчатым звеньям 3, через каналы шарниров

4 к головному трубчатому звену 24, соосно которому установлены режущие барабаны 23. Проходя через радиальные отверстия в звене 24, вода взаимодействует с лопатками барабанов 23 в пределах передачи

25, сообщая барабачам крутящий момент, который реализуется на реза1164414: l0 ние угля. Отработавшая в передаче

25 вода выходит через отверстия в барабанах и используется для пы— леподавления, охлаждения резцов и гидротранспорта угля по камере 27 на штрек 30 и далее по этому штре— ку в камеру гидроподъема. Использование механического исполнительного органа 1 с передачей 25 дает

1О дополнительные преимущества: снижается энергоемкость процесса отбойки угля, повышается степень контролируемости извлеченного угля, достигается постоянство ширины межкамерных целиков, т.е. более высокая их устойчивость во время проведения камеры, что более надежно для установки, а совмещение функций напорной воды на привод режущих бараба20 нов и гидротранспорт упрощает установку в части ее приводных механизмов, редукторов.

При обратном ходе исполнительного органа 1 модули 33 сокращаются в осевом направлении, расфиксация связей звеньев 3 происходит на участке 32 полозьев 9 и 10, который для этого движения становится "входным а фиксация — на участке 31, который и- соответственно становится выход30 ным". Продольный выступ 17 участка

32 в этом случае введей в канал 11 а такой же выступ на участке 31 к отклонен и не взаимодействует со стержнями 14, позволяя звеньям 3 самоустанавливаться и фиксироваться соосно в пределах прямолинейного канала длиной 2ь, и шириной Ь.

По окончании проведения камеры

27 стол 29 вместе с полозьями 9 и

l 0 и гидр оцилиндр ами 34 и 35 должен быть пер.едвинут вдоль штрека

30 для проведения новой камеры 27.

До передвижки став 2 вытянут вдоль

45 штрека 30, модули 33 сокращены, исполнительный орган 1 находится на столе 29. На ход передвижки стола демонтируют обычным путем соответствующий участок водовода 6 и после этого перемещают стол лебед50 кой.

1164414! 164414

l 164414

1164414

2б

Сост авит ель А. Ше стимир ов

Техред M.Ïàðîöàè

Корректор E.Ðîøêî

Редактор M.Êåëåìåø

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

Заказ 4168/31 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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