Устройство для разрушения горных пород

 

Использование: в горном деле и строительстве для безвзрывной отбойки горных пород. Устройство содержит цилиндрический корпус, образованный продольными диаметрально противоположными раздвижными щеками с расходящимися к торцам концевыми скосами на внутренних поверхностях. Соосно и эксцентрично продольной оси корпуса между щеками с прилеганием к скосам установлены клинья, с клиньями связан резьбой соосный вал, выходящий хвостовиком из корпуса. Части клиньев у оснований расположены, с выходом за торцы корпуса и выполнены, соответственно , в форме конического ступенчатого уширения со стороны хвостовика и цилиндрического ступенчатого расширения со стороны , оппозитной хвостовику. Резьбы связи клиньев с валом выполнены однонаправленными разношаговыми. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (й)5 Е 21 С 37/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ВРИ ГКНТ СССР

Г

3 9

OПИСАНИЕ.ИЗ0БPETEНИ) "i i ::::,:.:.-::;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4765612/03 (22) 04.12.89 (46) 07.08.92. Бюл. hb 29 . (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) В.И.Креймер и M.Â.Êóðëåíÿ (56) Авторское свидетельство СССР

М 327327, кл. Е 21 С 37/02, 1969.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 279533, кл. Е 21 С 37/02, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование: в горном деле и строительстве для безвзрывной отбойки горных пород. Устройство содержит цилиндриче- . ский корпус, образованный продольными

Изобретение относится к средствам разрушения горных породи предназначено преимущественно для использования при проведении выработок в крепких породах безвэрывным способом, Один из беэвзрывных способов проведения выработок в крепких породах — использование шарошечных комбайнов.

Однако они обладают большими массами, габаритами, мощностью и предназначены для проведения только длинных прямолинейных выработок большого сечения.

Для проведения других выработок могут быть использованы устройства для шпуро-клинового разрушения горных пород.

Однако сейчас практически нет пригодных для этого устройств, допускающих промышленное применение. (191 ц <11> 1 752949 А 1 диаметрально противоположными раздвижными щеками с расходящимися к торцам концевыми скосами на внутренних поверхностях. Соосно и эксцентрично продольной оси корпуса между щеками с прилеганием к скосам установлены клинья, с клиньями связан резьбой соосный вал, выходящий хвостовиком из корпуса. Части клиньев у оснований расположены.с выходом за торцы корпуса и выполнены, соответственно, в форме конического ступенчатого уширения со стороны хвостовика и цилиндрического ступенчатого расширения со стороны, оппозитной хвостовику. Резьбы связи клиньев с валом выполнены однонаправленными разношаговыми. 3 ил.

Известно клиновое устройство для разрушения горных пород, которое имеет форму цилиндра и состоит из стержня, клина, щек, биметаллических пластин, изоляторов, проводов, требует источника высокого на- ЬЭ пряжения. О

Наличие источника высокого напряже- фь. ния в стесненных условиях подземных горных выработок затрудняет использование устройства и является его недостатком, Известно устройство для разрушения горных пород, которое включает цилиндрический разъемный корпус, распорную щеку с клиновыми поверхностями, клинья, в которые на резьбе входит вал, выходящий хвостовиком иэ корпуса.

Недостаток устройства заключается в том, что вал испытывает во время работы черезмерно большие усилия кручения и изги1752949

20 сечение Б-Б на фиг.1 ба, так как не предусмотрены средства удержания всего устройства в шпуре от проворачивания во время работы, Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет исключения его вращения в шпуре, Цель достигается тем, что в устройстве для разрушения горных пород, включающем цилиндрический корпус, образованный диаметральнО противоположными раздвижными щеками с расходящимися от продольной оси к торцам корпуса концевыми скосами. на внутренних поверхностях, клинья, соосно установленные между щеками эксцентрично продольной оси корпуса и прилегающие наклонными поверхностями к концевым скосам раздвижных щек, соосный клиньям и связанный с ними резьбой вал, выходящий хвостовиком из корпуса, части клиньев со стороны оснований расположены с выходом за торцы корпуса и выполнены в форме ступенчатых уширений, при этом уширение клина со стороны хвостовика выполнено коническим, а оппозитного клина — цилиндрическим, а резьбы связи клиньев с валом выполнены однонаправленными разношаговыми, На фиг. i изображено устройство в шпуре; на фиг,2 — вид А на. фиг,1; на фиг,3—

Устройство для разрушения горных пород монтируют на валу 1, имеющем хвостовик 2 и резьбовые участки 3 и 4.

На участок 3 навернут клин 5 со ступенчатой наружной поверхностью, образованной как конической поверхностью 6, промежуточный диаметр которой равен диаметру шпура, и граненой поверхностью 7, составленный плоскостями 8-11, образующими часть пирамиды, так и плоскостями

12, параллельными оси устройства. На резьбовой участок 4 навернут клин 13 с наружной ступенчатой поверхностью, часть которой образована граненой поверхностью, аналогичной той, которая имеется у клина 5, а часть — цилиндрической поверхностью.

Щеки 14 и 15 имеют граненые поверхности, соответствующие поверхностям клиньев 5 и 13, охватывают их и стянуты эластичными кольцами 16. Хвостовик 2 может быть выполнен по-разному, При ручной работе — в виде гайки или рукоятки с трещеткой. При использовании перфоратора хвостовик 2 может быть выполнен так, как показано на фиг,1 — в виде фланца 17 и трех-четырех захватов 18 с выступами на конце по числу продольных выемок на боковой поверхности буровой коронки, Клинья 5 и 13 имеют эксцентриситет; резьбовое отверстие смещено относительно наружной поверхности, В соответствии с этим щеки 14 и 15 имеют разную толщину.

Направления и шаги резьб 3 и 4 должны быть согласованы с направлением вращения вала 1. Например, при вращении вала 1 по часовой стрелке, если смотреть со стороны хвостовика 2 и если резьба 3 правая, то резьба 4 должна быть правой с большим шагом, В этом случае клин 13 при работе будет двигаться к устью шпура, а вал 1 — от него, Такое сочетание движений способствует разрушению горной породы без появления усилий, выталкивающих устройство из шпура, Возможны другие сочетания направлений вращения резьб и шагов резьб, При определении направлений вращений и резьб, а также шагов резьб необходимо учитывать, что при вращении стержень 1 перемещается в осевом направлении, так как клин 5 неподвижен. Этим, в частности, рассматриваемые резьбовые соединения отличаются от талрепного соединения, где вращают стержень и перемещают обе гайки, имеющие разнонаправленные резьбы.

Для более надежной передачи крутящего момента позади буровой коронки на штангу мо:хет быть напрессована втулка с более глубокими выемками на боковой поверхности, чем на боковой поверхности буровой коронки. Это позволит надежнее фиксировать захваты в выемках, Наружный диаметр втулки должен быть не больше диаметра буровой коронки, чтобы втулка не мешала при бурении, Для более надежного предотвращения проворачивания устройства в шпуре во время работы на щеках 14 и 15 могут быть выполнены невысокие заостренные продольные выступы.

Устройство для разрушения горных пород работает следующим образом.

В исходном положении клинья 5 и 13 раздвинуты так, что щеки 14 и 15 упираются друг в друга по всей длине, как показано на фиг.3. Вводят устройство в нужном угловом положении в заранее пробуренный шпур до заклинивания клина 5 в устье шпура. С помощью перфоратора на пониженной частоте вращения или вручную приводят вал 1 во вращение, например, по часовой стрелке, Если используют перфоратор, то его вводят в хвостовик 2 так, чтобы захваты 18, прощелкнув выступами на концах, вошли в профильные выемки на боковой поверхности буровой коронки или в выемки на боковой поверхности специальной втулки. которая может быть напрессована на штангу позади

Отличаясь простотой, устройство позволяет механизировать работу, не требуя специального привода. з

ВиВ Л о — Б

Составитель О.Попов

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Слободяник

Редактор Н.Яцола

Заказ 2743 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 буровой коронки. Клин 5 заклинен и не может вращаться.или перемещаться. Усилие заклинивания должно быть достаточно для того, чтобы устройство не могло вращаться как одно целое в начале работы. до тех пор 5 пока щеки 14 и 15 не создадут усилия распора. Кроме того, клинья 5 и 13 не могут вращаться относительно вала 1 из-за эксцентриситета. Если резьба 3 и равая, а резьба 4 — правая с большим шагом, то вал 1, 10 вращаясь, перемещается вправо, а клин 13, не вращаясь, движется по валу 1 влево, щеки 14 и 14 раздвигаются, скользя гранями

8-11 по клиньями 5 и 13, Возникает распорное усилие, отламывающее объем породй. 15

По мере раздвигания щек 14 и 15 возрастает момент, стремящийся повернуть устройство в шпуре, однако растет и момент сил, препятствующий этому. Этот момент возникает за счет сил трения щек о стенки шпура 20 и за счет сил внедрения в породу продольных заостренных выступов, которые могут быть выполнены на щеках 14 и 15.

После окончания работы устройство выдвигают из шпура, фиксируют в специаль- 25 ном зажиме, который может быть предусмотрен на бурильном устройстве, или упором в забой и возвращают части устройства в исходное положение.

Б

18 17 5 6 7

Ф о р мул а и э о 6рете н ия

Устройство для разрушения горных пород, включающее цилиндрический корпус, образованный продольными диаметрально противоположными раздвижными щеками с расходящимися от продольной оси к торцам корпуса концевыми скосами на внутренних поверхностях, клинья, соосно установленные между щеками эксцентрично продоль- ной оси корпуса и прилегающие наклонными поверхностями к концевым скосам раздвижных щек, соосный клиньям и связанный с ними резьбой вал, выходящий хвостовиком из корпуса, о т л и ч à ещ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет исключения его вращения в шпуре, части клиньев со стороны оснований расположены с выходом за торцы корпуса и выполнены в форме ступенчатых уширений, при этом уширение клина со стороны хвостовика выполнено коническим, а оппозитного клина— цилиндрическим, а резьба связи клиньев с валом выполнены однонаправленными разношаговыми.