Исполнительный орган проходческого комбайна

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке выработок. Цель - повышение эффективности процесса разрушения горных пород за счет снижения энергоемкости резания и уменьшения износа резцов. Исполнительный орган включает водило 1, на лучах 2 которого установлены вращающиеся диски 3 и 6. Резцы 4 на диске 3 установлены на разных расстояниях от оси вращения 5. Резцы 7 на диске 6 установлены на равных расстояниях от оси вращения 8. При перемещении комбайна в сторону забоя 9 диски 3 и 6, вращаясь вокруг осей 5 и 8, под действием водила 1 совершают переносное вращение и резцы 4 и 7 производят скол стружки с поверхности забоя. Использование на планетарном исполнительном органе двух дисков, один из которых (диск 3) закреплен эксцентрично с переменным радиусом, а другой (диск 6) с постоянным, обеспечивает не только изменение угла контакта дисков с массивом, но и разное положение груди забоя. Площадь участков, обрабатываемых дисками, зависит от величины эксцентриситета. 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!92 (!!2 (51) 5 Е 21 С 27/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ7ЕНИ

Й А ВТОРОИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3973290/22-03 (22) 17.09.85 (46) 15.05.90. Нюп. Ф 18 (71) Карагандинский научно-исследовательский проектно-конструкторский и экспериментальньп! институт по созда11 нию горных машин и механизмов Гипроуглегормаш" (72) Г.А.Гиршович, С.К.Кабиев, Я.А.Лейман, Д.Г1.Любощинский, М.А.Иальчер, А.A.Насыров, В..Р.Савицкий и Л.С.Чучелова (53) 622.232.72:622.26(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 115351, кл . Е 21 С 27/24, 1956.

Авторское свидетельство СССР

N - 390449, кп. Е 21 С 27/22, 1976. (54) ИСПОЛНИТЕ,ГЪНЫЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКО—

ГО КОМБАЙНА (57) Изобретение относится к горной

6 ыть и с и ол ь з овано при проходке выработок. Цель изобретения — повьппение эффективности процесса разрушения горных пород за счет сни,ления энергоемкости резания и уменьшения износа резцов. Исполнительный орган включает водило 1 на лучах 2 которого установлены вращающиеся диски 3 и 6, Резцы 4 на диске

3 установг ены на разных оасстояниях от оси 5 вращения. Резцы 7 на диске 6 установлены íà равных pBccToRIIIIRx от оси 8 вращения,. При перемещении комбайна в сторону забоя 9 пиcêè " . и 6, 1564335 ременным радиусом, а другой (диск 6) с постоянным, обеспечивает не только изменение угла контакта дисков с массивом, но и разное положение груди забоя. Площадь участков„ обрабатываемых дисками, зависит от величины эксцентриситета. t2 ил. вращаясь вокруг осей 5 и 8, под действием водила 1 совершают переносное вращение и резцы 4 и 7 производят скол стружки с поверхности забоя. Испольэо-> ванне на планетарном исполнительном органе двух дисков, один из которых (диск 3) закреплен эксцентрично с пеhcpq

hcp ссра

}lcp2=

hcp .

Изобретение относится к горной В начальный момент каждый и з р ежупромышленности и может быль использа-- щих цисков 3 и 6 резцами 4 и 7 разру, вано при проходке выработок, а также 15 шает массив в своей зоне. После повоО

; при камерной системе разработки с рота водила 1 на 180 режущии диск 3

; применением комбайнов непрерывного попадает в зону, обработанную ранее (дейгтвия режущим диском 6, а режущий диск 6

Цель изобретения — повышение эф- в зону, обработанную ранее режущим фективности процесса Разрушения горнихщ пород путем снижения энергоемкости диск 3 своим меньшим Радиусом направрезания и уменьшения износа резцов. лен в сторону забоя 9, а режущий диск

" а Фиг 1 и. „б а н планетар aN ис= 6 попадает в зону, обработанную ра: полнительный орган„общий вид; на нее большим РадиУсом РежУщего диска фиг. 2-10 — последовательные положе- 25 3, поэтомУ в этом положении Резцы 4 ния планетарного исполнительного и 7 (на фиг. 2-10 не показаны) режуоргана в забое, на фиг. 11 — вид щих дисков 3 и 6 не контактируют с забоя в направлении подачи комбайна,. забоем 9. Дальнейшие положения плане- . на фиг „2 . площади изменения участ . таРного исполнительного оРгана на

A в а процессе noBopore водил планетарный исполнитсльный оргач Рота воДила на примере конкРетных паос ои из о а 1 л 2 на РаметРов исполнительного оРгана: часкоторых размещен режущий диск 3, рез- тота вращениЯ Режущих дисков п = цы 4 которого установлены на разных =- 41 6 об/мин; частота вращения водирасстояниях от оси 5 вращения, и про- ла п = 4,73 об/мин; отношение час;тиволежащий диск 6 резцы 7 которо- тот вращений n

no установлены .на равных расстояниях от оси 8 вращения. Режупщ1е диски 3 и За время поворота водила 1 на 5 из

6 кинематически связаны с воцилом 1 положения на Фиг. 2 в положение на и поэтому могут совершать относитель- 40 фиг.3 режущие диски 3 и 6 повернутся о ное движение вокруг собственных осей на. 44 и вступят в контакт с забоем

1 с частотой и и вокруг оси водила 1 9. При этом углы контакта c Ä n d

1 режущих дисков 3 и 6 составят 34

Исполнительный орган работа т сле 56 соответственно, обусловленная этидующим образом. ми углами контакта зависимость между

При поступательном движении комбай средней и максимальной толщинами срена в сторону забоя 9 (н- Фиг 1 пока зов составит соответственно h <1, 5Ь зано стрелкой) режущие диски 3 и 6, = 0,296 и Ь ср = О ч5Ь . В провращаясь вокруг своих осей 5 и 8, од,цессе дальнейшего поворота водила реновременно под действием водила 1 со- 50 жущие диски 3 и 6 займут ряд покавершают переносное вращение и резцами занных на Фиг. 4-10 положений, в ко4 и 7 производят скол стружки с по- торых углы контакта и толщины срезов верхности массива. -. оставят:

Фиг. 4: а(= 81 . hcp, = 0,591 щ „ ., 2 = 94 ю О, 65h„„„

0,715Ь„„„,, 0,67h„,„„! 564:135 фиг. 9: d, = 50, фиг.10:й,= 20, Ь»ср, 09 53!1ивк99 g 6 9!

» р = 0,49!1„„„; ! = 0, !7hwoar с

С учетом положений на фиг. 2-10 средний угол контакта каждого диска с забоем составит 83, а средняя толщина среза h р = 0,49h„„,.

Примерно за 40 угл" поворота водила режущие диски 3 и 6 совершат пол-!0 ные обороты. В результате режуший диск 3 своим меньшим радиусом попадает в зону, обработанную ранее режущим диском 6, радиус которого больше меньшего радиуса режущего диска 3.

Б этом же положении режущий диск 6 попадает в зону, обработанную большим радиусом режущего диска 3„ причем больший радиус режуцего диска 3 больше радиуса режущего диска 6. Такое по 20 ложение соответствует положению на фи Г, 2 9 и О сл (9 ч е 1 О исполнительный ор ган снова пройдет показанные на фиг. 2-10 положения.

Приме не ни е на пл а нетар ном и с и ол ни- 25 тельном органе для разрушения массива двух режущих дисков, из когорых один с переменным радиусом, а другой с постоянным, обеспечивает не только изменение углов контакта режуших дис- 30 ков с массивом, но и разное положение груди забоя. В каждом из показанных на фиг. 2-10 положений планетарного исполнительного органа, кроме положений на фиг. 4 и 8, грудь. забоя в зоне работы одного из режущих дискон сдвинута по отношению к груди забоя н зоне работы другого режущего диска на величину d н направлении подачи комбайна. Аналогичная картина наблюда-40 ется в зоне работы одного и того же режущего диска. Это приводит к тому, что каждый из режущих дисков обрабатывает забой по своему участку (фиг. .1): режуций диск 3, резцы которого распо- 45 ложены на разных расстояниях от оси вращения, обрабатывает забой 9 только по участкам 11, а режущий диск 6, резцы которого установлены на одинаковых расстояниях от оси вращения, 50 обрабатывает забой 9 только по участкам 10. При этом участки 10 и 1! в процессе поворота водила последовательно чередуются между собой и одновременно располагаются попарно под уг"55 лом 180 по отношению друг к другу

Сочетание различного положения груди забоя 9 с изменением углов контакта режущих дисков 3 и 6 обуславливает

1 изменение конфигурации и пиoplB участков 10 и 11 по мере поворота водила

1 и режущих дискон 3 и 6.

Разрушение забоя планетарным исполнительным органом, режущие диски которого работают по разным участкам забоя, позволяет по сравнению с прототипом, обрабатывающим одну и ту же площадь забоя двумя дисками, увеличить максимальную толщину среза вдвое без изменения скорости подачи комбайна, при зтом -„,„ = 2h„„„,. При этом средняя толшииа среза (плайетарный исполнительный орган имеет серповидный срез)9 как показано на конкрегном примере, представленном на фиг.

2-10, состави- » = 0949Ь „ „, = няя толщина среза на прототипе состав. ляет h„ =- 0,64h,,, так как угол контакта режущего лиска с забоем равен примерно 180 . Из этого следует, что средняя толщина среза на предлагаемом исполнительном органе увеличивается в 1,53 раза по сравнению с прототипом. Количество резцов, находящихся н контакте с забоем9 изменяется прямо пропорционально углам кон) такта режущих дискон с забоем, поэтому по сравнению с прототипом предлагаемый исполнительный орган обеспечивает снижение контактирующих с забоем резцов B 2,17 раза. Измене же числа находящихся . в контакте с забоем резцов и средней толщины среза оказывает влияние на потребляемую мощность привода, которая в предлагаемом исполнительном органе уменьшается в 2, i7:1953 = 1,42 раза. При неизменной скорости подачи комбайна, определяющей производительность,. энергоемкость разрушения примерно снизится на такую же величину.

Кроме того, уменьшение угла контакта резцов с массивом увеличивает их путь, Во время которого оии ие режут забой и, следовательно, охлаждаются, что по" âîëÿåò повыси-.ü износостойкость режущего инструмента. Площадь участков, обрабатываемых обоими дисками также зависит от величины эксцентриситета. Так, если величина эксцентриситета будет равна нулю, оба диска будут обрабатывать один и тот же участок забоя кольцевой Ьор15Г>ц 33 мы (конструкция и способ работы прототипа) . С применением на планетар1 а ! ном исполнительном ор ане одного эксцентричного диска появляются участки .5 забоя, обрабатываемые этим диском и имеющие некотопую площадь (фиг,11).

Площадь участков изменяется в процессе поворота водила (фиг. 12) . Так, в положении Е-I дисков, что соответст- iQ вует фиг, 2, площади забоя, обрабатыl . :ваемые круглым и эксцентричным диска(ми, равны нулю, так как эксцентричный диск своим меньшим радиусом находится зоне, обработанной ранее круглым 15 диском, а круглый диск — в зоне обработанной ранее большим радиусом эксцентричного диска. В процессе дальней( шего поворота водила из положения

I-I в положение II-ЕЕ, которое соР ответствует фиг. ч, эксцентричный диск обрабатывает участок забоя а, а круглый диск — участок а, различные между собой по форме и площади.

При повороте водила из положения

II-II в положение III-III (фиг. 6) эксцентричный диск обработает участок забоя б, а круглый диск — учас1 ток забоя б . В результате площадь участков.„ обработанных дисками к моменту прихода водила в положение

III-III, составит для эксцентричного диска а + б, что больше площади участка а, а для круглого диска — n +á, 5 8 что больше площади участка а .

Формы участков а + б и а, а +

1

+ б и а также различаются между собой. Далее при повороте водила из положения III-III в положение IV-IV

1 (фиг. 8) эксцентричныц диск обработает участок забоя в, а круглый диск участок забоя в . Суммарная площадь обработанных участков забоя составит а + б .+ в — эксцентричный диск и а + б + в — круглый диск. Площадь участков забоя в положении водила

IV-IV больше площади участков забоя в положении водила III-III соответственно различаются и формы участков.

Аналогичные выводы можно сделать и к положению V-V водила. Таким образом, . форма и площадь участков зависят от всличины эксцентриситета, а также меняются в.процессе поворота водила.

Формула изобретения

Исполнительный орган проходческого комбайна, включающий водило, на лучах которого установлены вращающиеся диски, оснащенные резцами, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разрушения горных г;ород за счет снижения энергоемкости резания и уменьшения износа резцов, один из дисков закреплен эксцентрично.

1564335

1564335

Ф

Фм /

Составитель Н.Кононова

Редактор А.Лежнина Техред Л. Сердiокова Rîpðåêòîð T.Ïàëèé Заказ 114б Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101