Исполнительный орган стволопроходческого комбайна

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 D 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4661532/03 (22) 13.03.89 (46) 15.12.91.Бюл.¹ 46 (71) Тульский политехнический институт (72) И.Г.Шмакин, Л.M,LLlaee и В.А,Романов (53) 622.232.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №

1059167, кл. E 21 С 25/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР ¹

1610020, кл. Е 21 D 1/06, 1987. (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН СТВОЛОПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА (57) Изобретение относится к горнодобывающей технике, в частности к комбайнам для проходки шахтных стволов. Цель изобретения — повышение надежности исполнительного органа комбайна путем снижения динамических нагрузок. Исполнительный орган включает установленные наклонно к продольной оси комбайна режущие диски

/РД/ 7 с породоразрушающими инструментами 18. При этом РД 7 состоят из ведущей и.ведомой частей. Ведущая часть РД 7 вы-.

Изобретение относится к горнодобывающей технике, в частности к стволопроходческим комбайнам.

Цель изобретения — повышение надежности путем снижения динамических нагрузок.

На фиг.1 приведена структурно-кинематическая схема исполнительното органа стволопроходческого комбайна в основной (фронтальной) проекции; на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1.

Исполнительный орган стволопроходческого комбайна состоит из электродвигателя 1 с гидромуфтой 2, редуктора 3 главного привода с телескопическим валомводилом 4, расположенным по оси ствола и

„„QADI ÄÄ 1698444 A1 полнена из крышки 19 и втулки 20 с фланцем, насаженных на выходной вал 10 и соединенных между собой посредством пальцев 21 с закрепленными на них упругими элементами /УЭ/ 22. Ведомая часть РД

7 выполнена в виде кольца с прорезями /П/ и расположена между крышкой 19 и фл нцем втулки 20 с возможностью взаимодействия УЭ 22 с боковыми стенками прорезей.

Профили (П) образованы пересечением дуг. концентрических окружностей отрезками прямых линий, расположенных в радиальном направлении. В П размещены УЭ 22 с возможностью взаимодействия с их боковыми стенками П, выполненных в виде радиальных отрезков прямых линий. При нагружении исполнительного органа моментом сопротивления передача движения на ведомую часть РД 7 осуществляется через УЭ 22, которые, деформируясь, заполняют свободное пространство и полностью гасят или снижают колебания в элементах трансмиссии. 2-ил. связанным при помощи болтов 5 с травер- 00 сой 6, двух режущих дисков 7, связанных с ôÚ электродвигателями 8 через редукторные.,ф, блоки 9 и их выходные валы 10 . Редукторные ф, блоки 9 установленные наклонно и симметрично к оси вращения водила 4 и закреплены на траверсе 6 при помощи пальцев 11 с возможностью перемещения в ее пазах (пазы не показаны) посредством гидродомкратов 12, связанных шарнирно как с редукторными блоками 9, так и с траверсой

6. К редукторным блокам 9 на специальных кронштейнах 13 присоединены опорные катки 14. Исполнительный орган содержит также токосъемник 15 и гидродомкраты 16 подачи органа на забой 17 ствола.

1698444

Режущие диски 7, оснащенные по периферии породоразрушающими инструментами 18 (шарашками или резцами), состоят из ведущей и ведомой частей. Ведущая часть диска выполнена из крышки 19 и втулки 20 с фланцем, иасаженных на выходной вал 10 и соединенных между собой посредством пальцев 21 с закрепленными на них упругими, например, резиновыми в стальной оболочке элементами 22. Ведомая часть режущего диска.выполйена в виде кольца с прорезями 23 и расположена между крышкой 19 и фланцем втулки 20 с возможностью взаимодействия упругих элементов 22 с боковыми стенками 24 прорезей 23, Профили прорезей 23 образованы пересечением дуг

25 концентрических окружностей отрезками 24 прямых линий, расположенных в радиальном направлении, разделяющих круг кольца на равное число прорезей и образующих их боковые стенки. Ре>кущие диски 7 закреплены на выходных валах 10 при помощи торцовых шайб 26 и болтов 27.

Исполнительный орган работает следующим образом.

От электродвигателя 1 с гидромуфтой 2 через зубчатые передачи редуктора 3 главного привода получает вращение телескопический вал-водило 4 и связанная с ним при помощи болтов 5 траверса 6, на которой при помощи пальцев 11 закреплены редукторные блоки 9, связанные кинематически с электродвигателями 8 и режущими дисками

7, закрепленными на выходных валах 10 редукторных блоков 9.

Питание электроэнергией враща ощихся со скоростью вала-водила 4 электродвигателей 8, передающих движение через редукторные блоки 9 на ре>кущие диски 7 с породоразрушающими инструментами 18, 40 осуществляется через токосьемник 15, Гидродомкраты 12, связанные шарнирно как с редукторными блоками 9, так и с траверсой

6, служат для установки режущих дисков 7 на проходку ствола определенного диаметра. Таким образом, получая вращение от электродвигателей 1 и 8, режущие диски 7 с породоразрушающими инструментами 18 совершают сложное движение, находясь одновременно в относительном движении (относительно корпусов редукторных блоков 9) и переносном движении со скоростью вращения вала-водила 4 с траверсой 6 (относительно оси вращения водила, совпадающей с осью ствола), Траекториями режущих кромок инструментов 18, взаимодействующих с горными породами забоя 17 проходимого ствола, могут быть как гипоциклоиды (если направления вращения режущих дисков 7 и вала-водила 4 с траверсой

6 противоположны), так и эпициклоиды (если направления вращения этих звеньев исполнительного органа совпадают).

При подаче исполнительного органа гидродомкратами 16 подачи на забой 17 ствола в результате пересечения гипоциклоид или эпициклоид инструментов 18 образуется сетка разрушения породы, которая после разрушения (скалывания) ее пирамидальных выступов удаляется из забоя 17 соответствующим,отсасываюшим устройством (не показано). Опорные катки 14, связанные кронштейнами 13 с редукторными блоками 9, служат для гашения поперечных колебаний исполнительного органа в стволе из-за случайного характера нагружения инструментов 18, а также для более направленного движения органа в осевом направлении ствола.

При статическом нагру>кении исполнительного органа номинальным моментом сопротивления передача движения на ре>кущие диски 7 осуществляется через упругие элементы 22, которые деформируются на величину упругой статической деформации.

При этом в них накапливается потенциальная энергия упругой деформации, которая высвобождается только при снятии сил сопротивления забоя 17.

При динамическом нагружении случайное возрастание нагрузки со стороны забоя

17 по отношению к номинальной идет на дополнительное (тоже упругое) деформирование упругих элементов 22 и увеличение потенциальной энергии их упругой деформации, а случайное снижение нагрузки сопровождается уменьшением первоначальной упругой статической деформации упругих звеньев 22 и возвращением «асти энергии упругой деформации в систему звеньев исполнительного органа, В результате деформации упругих элементов

22 они могут изменять свою первоначальную, например. цилиндрическую форму и заполнять при этом свободное пространство прорезей 23 в ведомой части диска 7, а при уменьшении или отсутствии деформаций они восстанавливают исходную форму.

Такая работа исполнительного органа положительно сказывается на снижении колебаний (вибраций), возникающих в элементах его трансмиссии, так как эти колебания практически все гасятся в месте их возникновения непосредственно на рабочем органе и "не проходят" на остальные звенья трансмиссии.

В аварийных условиях работы (встреча исполнительного органа с крепкими включениями пород, валунами и т.п.) упругие элементы 22 деформируются на максимально

1698444

10 допустимую величину, соответствующую их упругой деформации. При этом ведущая часть режущего диска 7 с пальцами 21 вместе с ведомой его частью работает как одно жесткое звено, а упругие элементы 22 предохраняются от неупругих деформаций (от расплющивания) и разрушения, Они как бы сохраняются в прорезях 23 "перетекая" в задние по ходу вращения диска свободные пространства этих прорезей. После преодоления препятствий в забое 17 упругие элементы 22 восстанавливают свою первоначальную форму и исполнительный орган переходит из аварийного в стационарный режим работы.

Формула изобретения

Исполнительный орган стволопроходческого комбайна, включающий установленные на приводных валах наклонно к продольной оси комбайна режущие диски с породоразрушающими инструментами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения динамиче5 ских нагрузок, каждый режущий диск выполнен из ведущей и ведомой частей, ведущая часть выполнена из закрепле ных на приводном валу крышки и втулки с фланцем, .соединенных между собой посредством

10 пальцев с закрепленными на них упругими элементами, а ведомая часть выполнена в виде кольца, размещенного между крышкой и фланцем и имеет прорези, профили которых образованы пересечением дуг концент15 рических окружностей отрезками прямых линий, расположенных в радиальном направлении, при этом упругие элементы размещены в прорезях с возможностью взаимодействия с их боковыми стенками в

20 виде радиальных отрезков прямых линий.

1698444

Составитель Л.Черепенкина

Редактор Н.Федорова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Q.Öèïëå

Заказ 4375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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