Исполнительный орган горной машины

 

Изобретение относится к горному оборудованию и предназначено для добычи полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение надежности и эф()ективности разрушения ископаемых различной крепости. Исполнительный орган корпус 1, в отверстийх 2 которого подвижно установлены режуш,ие инструменты (РИ) 3 и размещен механизм перемещения РИ 3. Г1оследние выполнеиы с каналами для подвода воды в зону разрушения. Механизм для перемещения РИ 3 содержит шатуны 7, центральный коленчатый вал (KB) 12 и кинематически связанные с ним дополнительные КБ 8. Кинематическая связь KB 8 и 12 выполнена в виде закрепленных на них зубчатых колес iO, II. Шатуны 7 связаны с РИ 3 и с дополнительными КБ 8. Продольные оси симметрии КБ 8 расположены параллельно продольной осн снмметрии KB 12 и на одинаковом расстоянии от нее. С механизмом для перемещения РИ 3 кинематически связаны насосный механизм, с которым гидравлически соединены каналы для подвода воды выполненные в РИ 3. Насосный механизм выполнен в виде цилиндра 15, поршня 19 со ШТОКОРУ и обратных клапанов 20. При раз-, рушении весьма крепких полезных ископаемых наряду с вращением корпуса 1 при включенном насосе, т.е. при подаче воды в гидромагистраль 21 под давлением, включается прнвод КБ 2. При этом увеличивается частота вращения КБ 8 и частота кинематически соединенных с ннмн посредством шатунов 7 и 14 РИ 3 и цилиндров 15. Вода в цилиидрах 15 сжимается и поступает в зону разрушения с большей частотой и скоростью. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК

ming 4 Е 2! С 2504

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг r

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ЖНТ СССР (21) 4138154/22-03 (22) 21.10.86 (46) 30.12.88. Бюл. № 48 (71) Тульский политехнический институт (72).Л. Г. Зысманов и В. Г. Наумова (53) 622.232.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1044779, кл. Е 21 С 25/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1149006, кл. Е 21 С 25/04, 1982. (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к горному оборудованию и предназначено для добычи полезных ископаемых. Цель изобретения — повышение надежности и эффективности разрушения ископаемых различной крепости.

Исполнительный орган включает корпус 1, в отверстийх 2 которого подвижно установлены режущие инструменты (РИ) 3 и размещен механизм перемещения РИ 3. Последние выполнены с каналами для подвода воды s зону разрушения. Механизм для пе ремещения РИ 3 содержит шатуны 7, центральный коленчатый вал (КВ} 12 и кинема„„SU„„1448042 А1 тически связанные с ним дополнительные КВ

8. Кинематнческая связь КВ 8 и 12 выполнена в виде закрепленных на них зубчатых колес 10, l!. Шатуны 7 связаны с РИ 3 и с дополнительными КВ 8. Продольные оси симметрии КВ 8 расположены параллельно продольной оси симметрии КВ 12 н на одинаковом расстоянии от нее. С механизмом для перемещения РИ 3 кинематически связаны насосный механизм, с которым гидравлически соединены каналы для подвода воды, выполненные в РИ 3. Насосный механизм выполнен в виде цилиндра !5, поршня 19 со штоком и обратных клапанов 20. При раз-. рушении весьма крепких полезных ископаемых наряду с вращением корпуса 1 при включенном насосе, т.е. прк подаче воды в гидромагистраль 21 под давлением, включается привод КВ 12. Прн этом увеличивается частота вращения КВ 8 и частота кинематически соединенных с ними посредством шатунов 7 и 14 РИ 3 и цилиндров 15. Вода в цилиндрах 15 сжимается и поступает .в зо-" ну разрушения с большей частотой и скоростью. 4 э.п. ф-лы, 3 ил.

1448042

Изобретение относится к горной промышленности и йредназначено для добычи угля и других полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение надеж-ности и эффективности разрушения ископаемых различнОй крепости.

На фиг. 1 изображена схема исполнительного органа, горной машины, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — режущий инструмент в

0 отверстии полого корпуса, продольный разрез.

Исполнительный орган горной машины содержит корпус 1, в отверстиях 2 которого подвижно установлены режущие инструменты 3, а также размещен механизм для пере- U мещения режущего инструмента.

Отверстия 2 содержат уплотнения 4. Режущие инструменты 3 выполнены с каналами 5 для подвода воды в зону разрушения и шарнирно соединены хвостовиками 6 с ша- >0 тувами 7, шарнирно соединенными с дополнительными коленчатыми валами 8 в плоскостях установки режущих инструментов 3.

Дополнительные коленчатые валы 8 шарнирно закреплены в полости корпуса. l посредством, например, подшипников 9, на осях, расположенных по окружностям, соосным продольной оси корпуса 1, и содержат зубчатые колеса 10, число которых .в каждой плоскости соответствует числу дополнительных коленчатых валов 8. Колеса 10 зацепляются с центральными колесами !1, жестко закрепленными на центральном коленча. том валу:12, шарнирно установленном в полом приводном валу 13, жестко соединенном с корпусом 1, и шарнирно соединенным противоположным концом также с корну- З5 сом 1. На дополнительных коленчатых валах

8 вдоль их продольных осей шарнирно закреплены шатуны 14, шарнирно соединенные с цилиндрами 15, содержащими обратные клапаны 16 и соединенными высоконапорными гидромагистралями 17, выполненными, ;. например, в виде гибких шлангов, с режущи ми инструментами .3 посредством, например, штуцеров 18. Цилиндры 15 взаимодействуют с поршнями 19, выполненными с каналами для подвода воды (не ноказаны) в цилинд- 45 ры 15. Поршни 19 содержат обратные клапаны 20 и соединены с напорной магистралью 21, размещенной в полости корпуса 1 и соединенной с насосом (не показан) восредством распределительного механизма 22 к корпусу 23 горной машины, в котором шарнирно закреплен приводной полый вал 13 корпуса 1 исполнительного органа. Поршни

19, взаимодействующие с цилиндрами 15, шарнирно соединены по периферии с шатунами 24, выполненными, например, в виде дисков (звезд}. Центральные шатуны 24 шар- нирно соединены с центральным коленчатым валом 12:

Исполнительный орган горной машины работает следующим образом.

При разрушении слабых ископаемых включают приводной полый вал 13, приводящий в движение жестко закрепленный на нем корпус 1 со всеми элементами, расположенными в нем. Включают насос (не показан) и подают воду. Выключают привод центрального коленчатого вала 12. При этом центральный коленчатый вал 12 может быть расторможен и заторможен. Если центральный коленчатый вал 12 расторможен, то исполнительный орган работает в традиционном режиме, т.е. при вращении корпуса с размещенными в нем элементами, режущие инструменты 3, установленные радиально (показано пунктиром на фиг. 2) или тангенциально, разрушают массив при подаче исполнительного органа на забой, оставаясь неподвижными в отверстиях 2 относительно корпуса 1. Если центральный коленчатый вал 12 заторможен, то колеса 10 обегают по центральным колесам 11, приводят во вращение дополнительнь|е коленчатые валы 8, шарнирно закрепленные на подшипниках 9 в корпусе 1, перемещая кинематически соединенные с ними посредством шатунов 7 и .

14 соответственно режущие инструменты 3 и цилиндры 15. Режущие инструменты 3 будут участвовать в этом случае в переносном движении совместно с корпусом 1 и относительном возвратно-поступательном движении по отверстиям 2 корпуса с частотой вращения дополнительных коленчатых валов 8.

При подаче исполнительного органа на забой в этом случае происходит более эффективное разрушение массива инструментамй

3 за счет их колебательного движения. Насос при этом также откпючен и вода не подается в гидромагистрали. Цилиндры 15 периодически перемещаются по поршням !9 вхолостую. Если при этом включить привод центрального коленчатого вала 12, то изменится частота вращения зубчатых колес 1i и

10 и дополнительных коленчатых валов 8, а также изменится частота колебательных движений режущих инструментов 3, т.е. изменится режим механического разрушения массива.

При сочетании механического разрушения с гидравлическим возможны также несколько режимов работы исполнительного органа, обусловленные вышеуказанными режимами и подачей в зону разрушения воды от йапориого насоса (не показан). Гидромеханический режим разрушения повышаетпроиэводительность эффективность и надежность разрушенйя массива.

При отключенном приводе центрального коленчатого вала 12, т.е. в расторможенном состоянии, его корпус с размещенными в его полости всеми элементами получает вращение как одно целое от приводного полого

1448042

Формула изобретения

35

45 вала 13. От напорного насоса через распределительный механизм 22, прикрепленный к корпусу 23 горной машины, вода под напором поступает в напорную магистраль 21, а через обратные клапаны 20 по каналам (не показаны) в поршнях 19 — в цилиндры 15, из которых через. обратные клапаны 16 вода поступает в высоконапорную гндромагистраль 17 в виде, например, гибких шлангов, присоединенных например, штуцерами 18 к режущим инструментам 3, и но каналам 5, выполненным в них — в зону разрушения.

В зоне разрушения создается гидравлическое давление, способствующее нарушению сплошности массива. Режущие инструменты

3 разрушают массив с большей эффективностью, оставаясь неподвижными относительно корпуса 1. При остановке (торможении) центрального коленчатого вала 12 .останавливаются зубчатые колеса ll, а зацепляющиеся с ними колеса 10 получают вращение, и, обегая по колесам 11, вращают дополнительные коленчатые валы 8, приводя в движение шатуны 7 и 14, шарнирно соединенные соответственно с режущими инструментами 3 и цилиндрами 15. Режущие инструменты 3, помимо вращательного движения совместно с корпусом 1, получают возвратно-поступательные движения с часто,той вращения коленчатых валов 8 в отверстиях 2 корпуса 1, что способствует эффективному разрушению Массива. Кроме того, вследствие периодического движения цилиндров 15 по поршням 19 давление воды в цилиндрах 15 периодически увеличивается, соответственно увеличивается ее давление в подрезцовой зоне, причем этн давления приводят к гидродинамическому эффекту в зоне разрушения, что увеличивает эффективность и надежность разрушения массива, способствуя повышению производительности. Для получения еще большего эффекта гидроудара, что необходимо при разрушении весьма крепких ископаемых, наряду с вращением корпуса 1 при включенном насосе, т.е. при подаче воды в напорную магистраль 21 под давлением, обеспечиваемым насосом (ие показан), включают привод центрального коленчатого вала 12, в результате увеличивается частота вращения дополнительных коленчатых валов 8 и частота движения кинематически соединенных с ними. посредством шатунов 7 и 14 режущих ин-: струментов 3 и цилиндров 15, взаимодействующих с поршнями, 19, получающими возвратно-поступательное движение через шатуны 24, кннематически соединенные с поршнями 19 и центральным коленчатым валом 12, при этом вода в цилиндрах сжима. ется и с большей частотой н скоростью поступает в зону разрушения, что резко увеличивает производительность, эффективность и надежность разрушения массива за счет сочетания гидродинамического эффекта разрушения, Осуществляемого с высоком частотой, с внбрацнонным (механическим).

Во всех случаях при вдвиганнн поршней 19

5 в цилиндры 15 обратные клапаны 20 исключают подачу воды в напорную магистраль 21, а обратные клапаны 16 при этом пропускают воду в высоконапорную гидромагистраль 17, перекрывая обратное двнже10 ние воды в цилиндры 15 из нее при движении цилиндров 15 и поршней 19.

Размещение в одной линии резания нескольких режущих инструментов 3 за счет наличия нескольких дополнительных коленчатых валов 8, шарнирно закрепленных в полости корпуса 1 по окружностям, позволяет в отличие от прототипа, где в одной линии резания установлен один режущий инструмент, увеличить в соответствующее число раз подачу исполнительного органа, на забой, а следовательно, и производительность горной машины в целом, а использование воды, подаваемой в зону разрушения под давлением, т.е. прнкладываемыми импульсами, . позволяет в значительной степени повысить эффективность н надежность разрушения . крепких пород н ископаемых за счет гидродинамического эффекта разрушения.

l. Исполнительный орган горной машины, включающий корпус, в отверстиях которого подвижно установлены режущие инструменты, и размещенный в полости корпуса механизм для перемещения инструмента, содержащий центральный коленчатый вал и шатуны, которые одними концами кинематически связаны с инструментом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен насосным механизмом с напорной магистралью, а режущие инструменты выполнены с каналами для подвода воды в зону разрушения, которые гндравлически соединены с насосным механизмом, при этом механизм для перемещения режущего инструмента имеет дополнительные коленчатые валы, которые кннематическн связаны с центральным коленчатым валом, а шатуны вторыми концамн соединены с дополнительными коленчатыми валами, продольные осн симметрии которых расположены параллельно продольной оси симметрии центрального коленчатого вала н на одинаковом расстоянии от последней, причем насосный механизм кннематически связан с механизмом для перемещения режущих внструментов.

2. Исполнительный орган по и. 1, отли5 чающийся тем, что насОсный механизм выполнен в виде цилиндра, поршня со штоком и обратных клапанов, прн этом поршень расположен в полости цилиндра, а в што1448042

Ке выполнен осевой канал, посредством которого внутренняя полость цилиндра через обратный клапан соединена с напорной магистралью, причем соединение насосного механизма с каналом для подвода воды в зону разрушения выполнено в виде гибкого шланга, соединяющего внутреннюю полость через обратный клапан с каналом для подвода воды в зону разрушения, а цилиндр и шток кинематически связаны соогветствен.Но с дополнительным и центральным коленчатым валами.

3. Исполнительный орган по и. 1, отличающийся тем, что кинематическая связьдополнительного и центрального коленчатых валов выполнена в виде зубчатых колес, жестко закрепленных на коленчатых валах.

4. Исполнительный орган по и. I, отлича ащийся тем, что он снабжен распределительным механизмом, посредством которого напорная магистраль соединена с насосным механизмом, при этом распределительный механизм жестко закреплен на корпусе.

5. Исполнительный орган по п. 2, отличающийся тем, что кинематические связи цилиндра с дополнительным коленчатым âàлом и штока с центральным коленчатым валом выполнены s в и д е шIа т у нHоoвs, которые шар нирно соединены соответственно с цилиндром и штоком и расположены по продольной оси симметрии насосного механизма.!

448042

Составитель Е. Трушин

Редактор А. Ревин Техред, И. Верес Корректор О. Кравцова.

Заказ 6823/38 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4