Устройство для удержания забоя

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дп 4 Е 21 D 23/03, 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где л

0 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3755088/22-03 (22) 30.03.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Управление «Спецшахтомонтаж» Производственного объединения «Карагандауголь» (72) Б. Ф. Негруцкий, Е. Г. Давыдов, С, Е. Афанасьев и В. М. Дидрих (53) 622.284 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 787672, кл. E 21 D 23/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 775333, кл. Е 21 D 23/06, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ ЗАБОЯ, содержащее подвижно установленный на перекрытии козырек, гидроцилиндр, щиток и шарнирно соединенный с ними одноплечий рычаг, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности ведения работ в призабойном пространстве, перекрытие снабжено огра„„SU„„1229368 A 3 ничителем поворота козырька, выполненного в виде трапеции, а рычаг выполнен в виде расположенных под углом относительно линии его центров двух полуплеч и снабжен упором, жестко закрепленным на полуплече, с которым связан гидроцилиндр, с возможностью взаимодействия со щитком, при этом высоту упора выбирают из соотношения

li 2n li 40+2c

4 21 1 — ("/,) расстояние точки контакта упора со щитком от линии центров рычага; наружный диаметр гидроцилиндра; зазор между наружным диаметром гидроцилиндра и щитком; расстояние между осями гидроцилиндра и подвески рычага на ко- Ж зырьке; расстояние между центрами рычага; произвольное расстояние на линии центров рычага.

1229368

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в крепях механизированных комплексов.

Цель изобретения — повышение надежности и безопасности ведения работ в призабойном пространстве.

На фиг. 1 изображено устройство при минимальной и максимальной высоте перекрытия, общий вид; на фиг. 2 и 3 — расчетные схемы устройства; на фиг. 4 — устройство при монтаже на минимальную вы- 10 соту перекрытия с возможными вариантами расположения звеньев устройства, общий вид.

Устройство содержит шарнирно закреп15 ленные между собой перекрытие 1, козырек

2, рычаг 3, щиток 4 и гидроцилиндр 5.

Гидроцилиндр 5 штоком соединен со щитком 4, а корпус — с перекрытием 1. Рычаг 3 выполнен из двух полуплеч 6 и 7, последнее из которых при сокращенном гидроцилиндре 5 и максимальной высоте перекрытия 1 установлено к плоскости козырька 2 под углом у, величина которого подобрана таким образом, что когда перекрытие 1 займет минимальную высоту, то этот угол з2 должен быть равен нулю. Этому требованию отвечает положение рычага, угол 25 установки которого по отношению к плоскости козырька определяется из выражения (3).

Для складывания щитка 4 в процессе отвода устройства от забоя рычаг 3 снабжен упором 8, которыи установлен на про30 извольной длине 12 вдоль линии центров рычага, а его высоту h относительно линии центров выбирают из соотношения

l2 35

Для того, чтобы обеспечить необходимый зазор между рычагом 3 и корпусом выемочной машины при ее прохождении в зоне устройства полуплечи рычага 6 и 7 установлены по отношению к линии его цент- 40 ров под углом, при этом угол р полуплеча 7 выбирают такой величины, чтобы обеспечить с одной стороны, гарантированный зазор между корпусом выемочной машины и рычагом, т. е. угол р должен быть как можно большим, а с другой стороны, он дол- 45 жен быть не больше той величины, которая позволяла бы укладываться полуплечу 7 при минимальной высоте перекрытия параллельно плоскости козырька 2, т. е. чтобы соблюдалось условие у=О. Этим условиям удовлетворяет угол Р, определяемый из выражения

l4sin а) — аз

P = аз+ arcsin +

+ arcsi n /l) — ar csi n "/l2, (2)

Цяа(а -К ) )а2(а) а — — а з)

2 = accsi s arcsin

1 2 — arcsinà/l + arcsinè/l (3) где а з == ar c t g //з, )г = )fly(cosrxs) )-))-)-2 cns(n,f— n,); созаз расстояние (высота) точки контакта упора со щитком от линии центров рычага; угол между полуплечом, сопряженного с козырьком, и линией центров рычага; угол установки рычага относительно плоскости козырька при максимальной высоте перекрытия; наружный диаметр гидроцилиндра; зазор между наружным диаметром гидроцилиндра и гцитком; расстояние между осью гидроцилиндра и осью подвески рычага на козырьке; расстояние между центрами козырька по вертикали. где h -—D—

С—

Устройство в неконтакте с забоем обладает одной степенью подвижности, поэтому может принимать в пространстве любое положение, в том числе и такое, которое затрудняет монтажно-демонтажные работы.

Для ограничения степени подвижности устройства на перекрытии установлен ограничитель, выполненный в виде скошенного прямоугольника. Ограничитель 9 предотврагцает падение устройства при монтажно-демонтажных работах. Угол скоса на ограничителе должен быть не более угла поворота козырька 2 относительно перекрытия при переводе последней от минимальной к максимальной высоте.

При любом положении перекрытия 1 в пределах изменяемой высоты в собранном устройстве щиток 4 посредством упора 8 поджимается к корпусу гидроцилиндра 5, при этом ось гидроцилиндра проходит на постоянном расстоянии п от точки подвеса рычага 3 на козырьке 2, в результате чего исключается работа гидроцилиндра в «мертвой зоне:> и раскрытие устройства в противоположную от забоя сторону.

Угол 1), на произвольной высоте перекрытия принимает промежуточное значение 0( (у,(у.

Устройство работает следукпцим образом.

1229368

Перед проходом выемочной машины в зоне расположения устройства в штоковую полость гидроцилиндра 5 подается рабочая жидкость. Гидроцилиндр, сокращаясь, отводит рычаг 3 и щиток 4 от груди забоя, освобождая при этом призабойное пространство для прохода выемочной машины. В начальный момент отвода от забоя щитка 4 и рычага 3 последние поворачиваются относительно один другого, при этом щиток на эком промежутке занимает произвольное по- 10 ложение. При дальнейшем отводе устройства от забоя упор 8, взаимодействуя со щитком 4, принудительно складывает последний и фиксирует его в конце операции вдоль оси гидро цил и ндр а 5.

На максимальной высоте перекрытия 1 рычаг 3 своим полуплечом 7 укладывается с некоторым углом (у) по отношению к плоскости козырька 2, при этом гидроцилиндр полностью сокращен. На минимальной высоте перекрытия рычаг 3 своим полуплечом 7 укладывается параллельно плоскости козырька (у=О), при этом гидроцилиндр сокращен не полностью.

При переводе устройства в нерабочее положение на промежуточной и минимальной высоте перекрытия 1 гидроцилиндр сокращают до тех пор, пока щиток 4 не уложится параллельно гидроцилиндру, ось которого во всех случаях проходит на постоянном расстоянии и от оси шарнирной подвески рычага 3 на козырьке 2.

Гарантированный размер п оси гидроцилиндра от оси шарнирной подвески рычага исключает случайное попадание гидроцилиндра в «мертвую зону» и раскрытие устройства в обратную от забоя сторону.

Для перевода устройства в рабочее по35 ложение после прохода выемочнои машины и снятия полосы угля рабочую жидкость подают в поршневую полость гидроцилиндра 5, который своим выдвигаемым штоком возвращает рычаг 3 и щиток 4 к забою, при этом щиток, находясь в контакте с упором 8, занимает зависимое положение и только в непосредственной близости от забоя освобождается от упора и под действием собственного веса занимает к вертикали слегка наклонное положение.

При дальнейшем выдвижении штока щиток вначале верхней гранью, а затем всей плоскостью поджимается в забою.

Конструкция устройства выполнена так, что на всем диапазоне изменяемой высоты перекрытия 1 гидроцилиндр 5 устанавливается под некоторым углом к основанию перекрытия, при этом вершина угла направлена в сторону от забоя. Это позволяет вертикальную составляющую усилия отжима забоя направить через рычаг 3 и козырек 2 в кровлю, а горизонтальную составляющую давления кровли через эти звенья и щиток 4 — в сторону забоя.

Таким образом, давление кровли, воспринимаемое козырьком 2, и усилие отжима забоя, воспринимаемое щитком 4, уравновешиваются, что существенно повышает эффективность работы крепи в целом.

Кроме этого, элементы устройства, составляющие шарнирный четырехзвенник, работают только в режиме сжатия и растяжения (изгиб исключается), что повышает их несущую способность. Сборку устройства, а также выполнение монтажно-демонтажных работ производят посредством ограничителя 9, который предотвращает падение устройства за пределы круговой подвижности козырька.

1229368

122936d

Составитель В. Г!ономарева

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 470 Подписное

Редактор А. Сабо

Заказ 2219/29

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4