Установка для выемки угля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 Е 21 С 25 60, 45 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13,, gy1;;<< 0 c с

27 29 2Б 27 7 Ю ЗЛ (9 21 чч ч9 ч) 29 чг

pea

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1164414 (21) 3840515/22-03 (22) 09.01.85 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (72) В. И. Медведков, А. Г. Добряков и Н. Н. Овинова (53) 622.232.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1164414, кл. Е 21 С 25/60, 1983. (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫЕМКИ

УГЛЯ по авт. св. № 1164414, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования при завершении отработки выемочного блока путем достижения компактности подающего става, расположенного в откаточном штреке, шарниры звеньев подающего става образуют в плоскости изгиба подающего става два параллельных ряда, один из которых является ведущим и размещен в коробе, установленном соосно входному участку полозьев балки коробча„„SU„„1247531 А 2 той формы с возможностью перемещения шарниров этого ряда вдоль короба, а другой ряд является ведомым и размещен вне короба, причем подающий став взаимосвязан с балкой посредством механизма управления раздвижкой звеньев и с той же балкой и конструкцией полозьев посредством механизм а управления сокращением звеньев, переходящих из канала полозьев на балку, при этом один механизм управ.пения содержит устройство задержки движения выходящих из короба шарниров вплоть до получения между впереди идущими смежными звеньями максимального угла и устройство ограничения раздвижности нескольких звеньев, расположенных на балке со стороны водовода, а второй механизм управлениЛ содержит устройство задержки движения входящих в короб шарниров вплоть до получения между позади идущими смежными звеньями минимального угла и устройство вывода смежных звеньев из соосного положения перед входом их на балку.

1247531

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройства задержки движения выходящих из короба и входящих в короб шарниров выполнены в виде одного подпружиненного стержня-стопора с конической головкой, который расположен в плоскости изгиба подающего става перпендикулярно оси короба и установлен с возможностью неподвижного контакта его конической головки с обоймой застопориваемого шарнира ведущего ряда.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство ограничения раздвижности нескольких звеньев выполнено в виде продольного ригеля на коробе балки, который расположен в плоскости изгиба подающего става и обращен в сторону ведомого ряда шарниров, при этом ригель установлен с возможностью опирания на него обойм шарниров при раздвижке подающего става.

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

Цель изобретения — повышение эффективности использовани при завершении отработки выемочного блока путем достижения компактности подающего става, расположенного в откаточном штреке.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка в начале проведения камеры, вид сверху; на фиг. 2 — то же, в момент окончания проведения камеры; на фиг. 3 участок подающего става; на фиг. 4 — сечение А-Л на фиг. 2; на фиг. 5 — - вид Б на фиг. 2; на фиг. 6 — установка в процессе расширения камеры обратным ходом.

Установка содержит исполнительный орган 1, подающий став 2, спаренные направляющие полозья, внутренние 3 и наружные 4 стол 5, водовод 6 и балку 7. Став 2 включает жесткие звенья: прямое нижнее 8 и изогнутое верхнее 9 (фиг. 3). Эти звенья установлены одно над другим в чередующейся последовательности в плоскости 10 осей 11 шарниров 12, соединяющих указанные звенья между собой. Шарнир 12 содержит охватываемую цапфу 13 и охватывающую обойму 14. Звенья 8 соединяются с обоймами 14, а звенья 9 имеют изогнутые колена, части которых, установленные вдоль осей

11, являются цапфами 13. т.е. звенья 9 соединяются с цапфами 13 шарниров 12.

Звенья 8 и 9, поворачиваясь вокруг осей 11, могут образовывать между собой в плоскости 15 изгиба става 2 центральные углы 3

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство вывода смежных звеньев из соосного положения выполнено B виде двуплечего рычага. который расположен со стороны наружного полоза входного участка направляющих полозьев в плоскости изгиба подающего става и взаимосвязан одним плечом с шарнирами ведущего ряда в канале полозьев с возможностью отклонения этого плеча в плоскости в сторону от наружного полоза, а другим плечом рычаг взаимосвязан с наружным полозом входного участка, который соединен шарнирно с криволинейным участком полозьев с возможностью его отклонения этим плечом в сторону ведомого ряда шарниров на балке и подпружинен с возможностью возврата в исходное соосное с коробом балки положение. с максимальным значением акс, равным

180 (см.„например, фиг. 6) и с минимальным значением .Ьм н, ограниченным условиями соприкосновения между сооой обойм 14 двух шарниров типа 12 при сокращении става 2. Такими условиями могут быть, например, условия компоновки става 2 на балке 7 (фиг. 1, 6). Эта балк- имеет в поперечном сечении коробчатую форму. Шарниры 12, расположенные в коробе 16, образуют ведущий ряд 17, а шарниры вне короба образуют ведомый ряд 18. Когда став 2 сокращен в пределах балки 7, между смежными звеньями 8 и 9 существует указанный выше минимальный угол р . Короб 16 име-!

5 ет ось 19, являющуюся продолжением оси канала 20 входного участка 21 полозьев 3 и 4. Полозья 3 и 4 имеют изогнутый в плоскости 15 участок 1 и выходной участок длина которого выбрана не меньше двух длин 1, звена 8 (или 9) . В канале 20 на всех участках полозьсв 3 и 4 и в коробе 16 балки 7 расположены шарниры типа 12 с возможностью их перемещения вдоль канала 20 и оси 19 короба 16 при прямом и обратном ходе исполнительного органа 1. Шарниры типа 12 содержат фиксирующие цилиндрические подпружиненные стержни 22 с коническими головками. Стержни установлены в радиал ьном гнезде цапфы 13 и контактируют своими головками с коническими радиальными гнездами обоймы 14 при соосном полоЗО жении звеньев 8, 9 в плоскости 15, т.е. при

P =- 180 . Такое положение стержней 22 соответствует «жесткому» ставу 2. В обойме 14 выполнены сквозные поперечные прорези 23, 1247531 а полозья 3 и 4 содержат продольные выступы: на входном участке 21 и криволинейном

E — выступы 24, на выходном участке 1р х —— выступы 25. Выступы полозьев введены в контакт со стержнями 22 через прорези 23 в момент расфиксации звеньев 8 и 9. Это положение соответствует «гибкому» ставу 2.

Выступы 25 могут быть отклонены, как показано пунктиром на фиг. 1. Став 2 одним концом соединен с водоводом 6, а другим— с трубой 26 исполнительного органа !.

Исполнительный орган 1 имеет два режущих барабана 27 для прямого хода и два режущих барабана — расширителя 28 для обратного хода. Между трубой 26 и барабанами 27 (28) расположена гидрокинематическая передача 29 (показано условно).

На столе 5 расположены кроме полозьев

3 и 4 верхний силовой гидроцилиндр 30 с траверсой 31 и нижний гидроцилиндр (находится под верхним) с траверсой 32. Гидроцилиндры работают в противофазе.

Подающий став 2 взаимосвязан с конструкцией балки 7 посредством механизма ЗЗ управления порядком раздвижки звеньев типа 8 и 9, переходящих с балки 7 в канал 20 полозьев 3 и 4. Он также взаимосвязан с той же балкой и конструкцией полозьев 3, 4 посредством механизма 34 управления порядком сокращения таких звеньев, переходящих из канала 20 полозьев на балку 7.

Механизм 33 содержит устройство 35 задержки движения выходящих из короба 16 шарниров типа 12 вплоть до получения между впереди расположенными смежными звеньями типа 8 и 9 максимального угла J3 e и содержит устройство 36 ограничения раздвижности нескольких звеньев типа 8 и 9, расположенных на балке 7 со стороны водовода 6, углами больше р<ин, но меньше Р а .

Механизм 34 содержит то же устройство 35, используемое для задержки движения входящих в короб 16 шарниров типа 12 вплоть до получения между позади расположенными смежными звеньями типа 8 и 9 минимального углами« и дополнительно содержит устройство 37 вывода этих смежных звеньев из соосного положения перед входом их на балку 7.

Устройство 35 включает стержень-стопор 38 с конической головкой 39 и пружину. 40. Стопор расположен в плоскости 15 перпендикулярно оси !9 короба !6. Стопор установлен с возможностью осуществления неподвижного контакта головки 39 с обоймой 14 застопориваемого шарнира типа 12. находящегося в пределах ведущего ряда 17.

Устройство 36 выполнено в виде продольного ригеля на коробе 16. Ригель расположен в плоскости 15 и ориентирован в сторо5

l0

55 ну ведомого ряда 18 шарниров типа 12, которые контактируют с ригелем в точках 41.

Устройство 37 выполнено в виде двуплечего рычага 42, который расположен со стороны наружного полоза 4 входного участка 21 полозьев 3 и 4 в плоскости 15. Одно плечо 43 рычага имеет наклонную плоскость, а другое плечо 44 закруглено. Шарниры типа !2, принадлежащие ведущему ряду 17, имеют радиальные выступы 45 на своих обоймах 14. Плечо 43 введено в контакт с выступами 45 с возможностью отклонения этого плеча в плоскости 15 в сторону от наружного полоза 4. Плечо 44 введено в контакт с наружным полозом 4 входного участка 21.

Входной участок 21 соединен с криволинейным участком 3 посредством шарнира 46, ось которого перпендикулярно плоскости 15.

Входной участок 21 установлен с возможностью его отклонения плечом 44 в сторону ведомого ряда 18 шарниров типа 2. Участок 21 подпружинсkl рессорой 47 с возможностью его возврата в исходное положение, соосное с коробом 16. Участок 21 имеет укороченный внутренний полоз 3. В месте обреза этого полоза образована входная (выходная) горловина 48 для прохода через нее шарниров типа 12 ведомого ряда 18.

Двуплечий рычаг 42 имеет ось качания 49, вдоль которой он может принхдительно смещаться и относительно которой оН может фиксироваться в крайних положениях.

На фиг. 1 и 6 дополнительно изображены проводимая камера 50, откаточный штрек

51, сливные отверстия 52 в режугцих барабанах.

Для лучшего понимания работы установки шарниры типа 12 и звенья типа 8 и 9 имеют дополнительные обозначения: к фиг. — шарниры 53 — 55, звенья 56 — 59; к фиг. 2 — шарниры 60 -63, звенья 64 — 69; к фиг. 6 — шарниры 70-72 .

На фиг. 1 изображен однолинейный став

2, а может быть и двухлинейный. Это обстоятельство принципиального значения не имеет, поскольку принцип действия установок с однолинейным и двухлинейным ставами аналогичен. Для описываемой установки шарниры типа 12 в пределах балки 7 и направляющих полозьев 3 и 4 вплоть до участка 3аъх (фиг. 2) могут не иметь устройств фиксации соосного положения звеньев типа 8 и 9. Заметим также, что конструкция устройств 35 — 37 может отличаться от изображенной.

Установка работает следующим образом.

Работа установки при проведении камеры 50 прямым ходом исполнительного органа 1 (фиг. 1). Если отсутствует механизм 33 управления раздвижкой звеньев става при сходе их с балки 7, то рабочее усилие от гидроцилиндров подачи на столе 5, передаваемое на первый шарнир 53 ведущего ря1247531

5 да 17, может не раздвинуть первые звенья 56 и 57 из-за наличия в шарнирах 54 и 55 больших сил трения, чем в последующих шарнирах на балке 7. В этом случае звенья 56 и 57 могут переместиться в сторону входного участка 21 имея между собой минимальный угол !ья и звено 56 упрется в полозья входного участка 21 — произойдет заклинка звена 56, т.е. отказ в процессе раздвижки звеньев, находящихся в пределах балки 7 и меры по расположению звеньев 8 и 9 один над другим окажутся бесполезными — заданный эффект достигнут не будет.

При наличии устройства задержки 35 установка работает следующим образом.

Траверса 32 нижнего гидроцилиндра (находится под верхним гидроцилиндром 30) рез соединительный шарнир типа 12 подает сз ав 2 вперед. Траверса 31 верхнего гидроцилиндра 30 взводится вхолостую.

Затем в рабочем режиме находится верхний гидроцилиндр, и нижний в холостом. Звенья

58 и 59 на выходном участке 4>w. полозьев вследствие прямолинейности этого участка и отсутствия на нем расфиксирующих выступов 25 (отведены в стороны, см. пунктир на фиг. 1) устанавливаются соосно  ——

= 180 ). Происходит фиксация этого положения посредством входа стержней 22 в гнезда обоймы 14 шарнира 12. Звенья, движущиеся по криволинейному участку 3 полозьев, расфикси рованы выступами 24 на полозьях 3 и 4, контактирующими со стержнями 22 через прорези 23. Входной участок 21 полозьев реесорой 47 отжат до соосного положениях его с коробом 16 и по этому участку проходят шарниры ведущего ряда 17, не взаимодействуя своими выступами 45 с плечом 43 вычага 42. Усилие подачи от гидроцилиндра передается на первый шарнир 53, который выходит из короба 16 и входит в канал 20 полозьев, второй шарнир 55 движется по дуге радиусом 1, и, проходя горловину 48, поступает следом за первым шарниром в канал 20; фиксаторы в шарнирах 53 и 55 утоплены выступами 24. Третий шарнир 54, находясь за стопором 38, при раздвижке звеньев 56 и 57 неподвижен, так как стопоряшее усилие стержня 38 выбрано больше любого возможного сопротивления в соединениях цапфы 13 и обоймы 14 шарниров ведущего 17 и ведомого 18 рядов.

После достижения cooc»oro положения звеньев 56 и 57 рабочее усилие подачи става 2 передается непосредственно на третий шарнир 54, обойма 14 которого, воздействуя на коническую головку 39, утапливает стержень-стопор 38; шарнир 54 проходит стопор 38 и движется также, как первые два.

Под действием пружины 40 стержень 38 возвращается в исходное положение. Независимо от величины сопротивления в остав5О

5

ЗО

45 шихся на балке 7 шарнирах к стопору 38 подойдет следующий шарнир ведущего ряда 17 и процесс раздвижки соответствующих звеньев повторится в рассмотренном порядке. Таким образом, устройство задержки 35 механизма 33 управления раздвижкой звеньев става 2 при выходе их из короба 16 и входе в канал 20 полозьев упорядочивает процесс раздвижки, исключая заклинку звеньев става в области входа их в этот канал. Этот механизм прост и надежен в работе. Применение ручного труда при этом не требуется. Работоспособность установки в процессе проведения камеры 50 прямым ходом обеспечена.

В конце процесса проведения камеры 50 прямым ходом положение оборудования на штреке 51 соответствует фиг. 2. В пределах балки 7 для обеспечения гидравлической связи органа 1 с водоводом 6 остается несколько звеньев (66 — 69) . Обстановка по фиг. 2 соответствует и моменту начала расширения камеры расширительными барабанами 28, которые монтируются на вышележащем штреке вместо барабанов 27 и KOHczpуктиeно аналогичны последним.

Работа установки при отсутствии устройства 36 ограничения раздвижности последних звеньев 66 — 69 на балке 7, т.е. ригеля 36> выступающего в роли этого устройства, нет.

Процесс раздвижки подающего става 2, описанный применительно к фиг. 1, при отсутствии ригеля 36 или какого-либо другого ограничителя раздвижности последних звеньев 66 — -69 будет продолжаться до тех пор, пока эти звенья не установятся соосно друг другу и коробу 16. При подаче гидроцилиндрами става 2 назад сокращение последних звеньев будет случайным: либо они не выйдут из соосного положения из-за трения в соединяющих из шарнирах, тогда укладки става на балке вообще не произойдет, либо одни ведомые шарниры отклонятся в одну сторону, а другие — в другую, тогда произойдет нарушение порядка сокращения звеньев, которое может привести к аварийной ситуации по расклинке става о борт выработки и поломке элементов усТВНоВКН (т.е. при отсутствии рассматриваемого устройства процесс сокращения става становится неуправляемым, а установка в целом становится неработоспособной).

При наличии устройства 36 в конце движения органа 1 прямым ходом шарнир 60 проходит через стопор 38 и в следующий момент шарниры 61 и 62 ведомого ряда своими обоймами 14 ложатся на ригель 36 в точках 41, ограничивая дальнейшую раздвижность звеньев 66 — -69. При этом между звеньями имеет место конечный угол,вкпб больший минимального угла Л,щ, но меньший максимального угла /зч сс.

1247531

Диг. 2

Работа установки при расширении камеры 50 с помогцью барабанов 28 (фиг. 2 и 6}.

Пусть механизм 34 управления порядком сокращения звеньев отсутствует, т.е. нет стопора 38 и рычага 42, и входной участок

21 жестко связан с криволинейным 1. При подаче става 2 назад последние звенья 66—

69 сократятся до упора друг в друга обойм

14 шарниров ведущего ряда 17, а звенья 64 и 65, находящиеся перед балкой 7 в пределах короба 16, поведут себя так, как описано для случая с отсутствием ригеля 36, т.е. будет иметь место случайное положение соединяющего их шарнира 63: он останется на оси 19 короба 16, или отклонится в сторону, противоположную ригелю 36, или отклонится в сторону ригеля 36. Только в последнем случае процесс сокращения става может продолжиться. но следуюгцая пара звеньев окажется в положении предыдущей.

При отсутствии механизма 34 процесс сокращения става 2 в пределах балки 7 неуправляем, а установка с таким подающим ставом неработоспособна.

При наличии механизма 34 следует передвинуть рычаг 42 (фиг. 5) в направлении полозьев 3 и 4 и зафиксировать его в этом положении. Усилием подачи от гидроцилиндров на столе 5 став смещается назад (фиг. 6). Выступ 45 на обойме 14 .арнира 70 взаимодействует с наклонной плоскостью плеча 43 рычага 42, поворачивая этот рычаг вокруг своей оси 49 в сторону от наружного полоза 4 или по часовой стрелке на фиг. 6. Другое плечо 44 этого рычага в это же время взаимодействует с наружным полозом входного участка 21, поворачивая этот участок относительно оси шарнира 48 в сторону ведомого ряда 18 шарниров на балке 7; в это же время первый шарнир 71 в коробе 16 упирается в коническую головку 39 стопора 38. Шарнир 72 ведомого ряда, будучи расфиксирован выступами 24 участка 21, отклоняется последним от оси 19 короба и выходит через горловину 48 во внутреннем полозе 3 в направлении ведомого ряда 18, описывая дугу по стрелке на фиг. 6. По выходе шарнира 72 на участке 21 ведун ий шарнир 70 проходит плечо 43 рычага 42, освобождая участок 21 от воздействия на него другого плеча 44; под действием рессоры 47 участок 21 вмссТр с рычагом 42 возвращается в исходное

1Q положение. Шарнир 70 продолжает движение вдоль оси 19 короба и входит в него, опираясь своей обоймой 14 в обойму впереди стоящего шарнира 71. В это время усилием подачи става 2 следующая смежная пара звеньев, расположенных соосно между собой, толкает звенья, сокращенные до образования между ними минимального угла у вдоль оси 19 короба, и шарнир 71 утапливает стопор 38, проходя за его пределы в короб 16. Перед стопором 38 оказывается шарнир 70 и процесс вывода следу1ощих звеньев из их соосного положения повторяется. Таким путем с помощью устройства 37 дополнительно обеспечивается работоспособность установки с новым подающим ставом. д Шарниры 12, поступающие на участок щ х, расфиксируются выступами 25 на полозьях 3 и 4, чем достигается возможность

«изгиба» става 2 на криволинейном участке L.

Работа исполнительного органа 1 нли его расширителей 28 следующая. Вода под давлением поступает от водовода 6 по ставу 2 в трубу 26 исполнительного органа.

Через радиальные отверстия в трубе вода поступает в гидрокинематическую передачу 29, где энергия водотока преобразуется в механическую энергию вращающихся режущих барабанов 27 или 28. Отработавшая в передаче 29 вода истекает через отверстия

52 в барабанах в призабойное пространство и используется на гидротранспорт угля по

4Q камере 50, штреку 51, на пылеподавленне и охлаждение режущего инструмента.

1247531

1247531

ЦЗ

1Å Ю .78 21

Дцг. Е

Составитель А. Шестимиров

Техред И. Верес Корректор И.Муска

Тираж 470 Подписное

Редактор М. Товтин

Заказ 4100/32

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