Способ управления движением проходческого щита

 

Изобретение относится к горной промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности управления и предотвращение закручивания щита при изменении направления его движения. При необходимости изменения направления движения (вниз, вверх) в соответствующие проемы 9 устанавливают элероны 6 бокового действия. Дополнительно в проемы 9 верхней зоны опорной части 3 корпуса щита размещают два электрона 7 и 8 вертикального действия. В случае необходимости изменения направления движения щита в плане в проемы 9 устанавливают диаметрально противоположные элероны 6 бокового действия с направлением их передних кромок в разные стороны, причем со стороны поворота передняя кромка направлена вверх. Элероны 7 и 8 вертикального действия в ножевой 2 и опорной 3 частях монтируют с разных сторон относительно вертикальной осевой плоскости щита. Передние кромки элеронов вертикального действия располагаются относительно вертикальной осевой плоскости щита в сторону смещения щита. При повороте щита в плане соблюдают условия, чтобы моменты сопротивления, возникающие на элеронах 6 бокового действия, равнялись моменту сопротивления, возникающему на элеронах 7 и 8 вертикального действия, и были противоположны по знаку. 7 ил.

Изобретение относится к горной промышленности.

Известен способ управления движением проходческого щита, включающий изменение положения щита в профиле и плане установкой опорных лыж и выдвижение боковых элеронов.

Такой способ управления движением щита предотвращает закручивание корпуса щита, однако из-за расположения опорных плит в нижней части корпуса поворот щита в плане или его опускание может быть выполнено только с проведением дополнительных работ, например разработкой определенного сектора забоя за контур корпуса щита в соответствии с требуемым направлением поворота его корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления движением проходческого щита, включающий изменение положения щита в профиле установкой элеронов под углом к горизонтальной осевой плоскости щита и изменение положения щита в плане.

Недостатком указанного способа является то, что при наличии в забое разных грунтов, например в верхней зоне забоя песчаные грунты, а в нижней зоне забоя глинистые или наоборот, на элероны и опорные лыжи воздействуют различные силовые сопротивления, приводящие к возникновению различных моментов на элементах управления, что может привести к закручиванию щита. При этом если площадь опорных лыж недостаточна для приподъема ножевой части корпуса щита, то практически нет возможности создания дополнительного усилия приподъема ножевой части корпуса щита.

Эти недостатки не обеспечивают эффективного управления щита, особенно в забоях с различными грунтовыми условиями по сечению забоя, и возможно закручивание щита при изменении направления его движения.

Целью изобретения является повышение эффективности управления и предотвращение закручивания щита при изменении направления его движения.

Поставленная цель достигается тем, что изменение направления движения щита в плане производят установкой диаметрально противоположных элеронов бокового действия под углом к горизонтальной осевой плоскости щита с направлением их передних кромок в разные стороны, причем переднюю кромку со стороны поворота располагают в верхнее положение, и установкой элеронов вертикального действия в ножевой и опорной частях с разных сторон относительно вертикальной осевой плоскости щита, передние кромки которых располагают относительно нее в сторону смещения щита, при этом углы установки элеронов бокового действия равны углам установки элеронов вертикального действия.

На фиг. 1 изображен проходческий щит, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - то же, вид в плане; на фиг. 4 - положение элеронов бокового действия при повороте щита влево; на фиг. 5 - положение элеронов вертикального действия при повороте щита влево; на фиг. 6 - положение элеронов бокового действия при повороте щита вправо; на фиг. 7 - положение элеронов вертикального действия при повороте щита вправо.

Для управления движением щита он имеет элементы управления, устанавливаемые в определенной последовательности в проемах корпуса щита.

Щит содержит корпус 1, состоящий из ножевой 2, опорной 3 и хвостовой 4 частей, щитовые гидроцилиндры 5, элероны 6 бокового действия, элероны 7 и 8 вертикального действия. В корпусе щита выполнены проемы 9. Проемы 9 под элероны 6 бокового действия расположены симметрично по обеим сторонам от горизонтальной осевой плоскости 10 щита в ножевой 2 части корпуса 1 щита. Проемы 9 под элероны 6 бокового действия в каждой паре выполнены под углом 2 α друг к другу.

Передние кромки 11 элеронов 6 бокового действия при установке в проемы 9 направлены к горизонтальной осевой плоскости 10 щита.

Элероны 7 вертикального действия устанавливаются в проемы 9 ножевой части 2 корпуса щита, а элероны 8 вертикального действия - в проемы 9 опорной части 3 корпуса щита.

Проемы 9 под элероны 7 и 8 вертикального действия выполнены в верхней зоне 12 корпуса 1 щита, расположены под углом β и симметричны относительно вертикальной осевой плоскости 13 щита. Вершины 14 пересечения проемов 9 находятся в промежутке между парами элеронов 7 и 8 вертикального действия ножевой 2 и опорной 3 частей. Вершины пересечения проемов 9 могут совпадать в одной точке и находиться на вертикальной осевой плоскости 13 щита.

Передние кромки 15 элеронов 7 вертикального действия ножевой части 2 корпуса 1 при установке в проемы направлены в противоположные стороны от вертикальной осевой плоскости 13 щита, а передние кромки 16 опорной части 3 наоборот направлены к вертикальной осевой плоскости 13 щита.

Способ осуществляют следующим образом.

При необходимости изменения направления движения щита в профиле (вниз, вверх) в проемы 9 устанавливают элероны 6 бокового действия либо выше горизонтальной осевой плоскости 10 щита, либо ниже указанной плоскости (показано пунктирной линией на фиг. 2). В случае установки элеронов 6 выше горизонтальной осевой плоскости 10 ножевая часть 2 при движении смещается вниз, в другом же случае наоборот вверх.

Для более эффективного приподъема ножевой части (движения вверх) в проемы 9 верхней зоны 12 опорной части 3 корпуса щита устанавливают оба элерона 8 вертикального действия.

В случае необходимости изменения направления движения щита в плане выполняют следующие операции. В проемы 9 устанавливают диаметрально противоположные элероны 6 бокового действия под углом к горизонтальной осевой плоскости 10 щита (фиг. 4 и 6) с направлением их передних кромок 11 в разные стороны, причем переднюю кромку 11 со стороны поворота располагают в верхнее положение. На фиг. 4 и 5 показано положение элеронов 6 бокового действия и элеронов 7 и 8 вертикального действия при повороте влево, соответственно элерон 6 с левой стороны своей передней кромкой 11 расположен вверх. На фиг. 6 и 7 показано положение элеронов 6 бокового действия и элеронов 7 и 8 вертикального действия при повороте вправо, соответственно элерон 6 с правой стороны своей передней кромкой 11 расположен вверх. Передняя кромка элерона бокового действия с противоположной стороны направлена вниз.

Элероны 7 и 8 вертикального действия в ножевой 2 и опорной 3 частях устанавливают с разных сторон относительно вертикальной осевой плоскости 13 щита. Передние кромки 15 элеронов вертикального действия располагают относительно вертикальной осевой плоскости 13 щита в сторону смещения щита, т. е. если влево (фиг. 5), то и передняя кромка 15 элеронов вертикального действия направлена влево, а если вправо (фиг. 7), то соответственно передняя кромка 15 направлена вправо.

На фиг. 5 и 7 условно не показаны другие проемы 9 под элероны 7 и 8 вертикального действия для лучшего уяснения места установки элеронов вертикального действия при повороте щита в плане.

При повороте щита в плане соблюдают условие, чтобы моменты сопротивления, возникающие на элеронах 6 бокового действия, равнялись моменту сопротивления, возникающему на элеронах 7 и 8 вертикального действия, и были противоположны по знаку, тогда сумма моментов, возникающих на элеронах 6 бокового действия и элеронах 7 и 8 вертикального действия относительно продольной оси щита, будет равна нулю. В простейшем случае это достигается тем, что углы α и β проемов 9 равны и площади элеронов 6 бокового действия и элеронов 7 и 8 вертикального действия соответственно также равны. Если углы α и β проемов 9 элеронов 6 бокового действия и элеронов 7 и 8 вертикального действия будут различны, то необходим соответствующий подбор площадей элеронов 7 и 8 вертикального действия и элеронов 6 бокового действия для обеспечения создания ими равных моментов. При соблюдении указанного условия при движении щита его закручивание исключается.

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом повышает эффективность управления и предотвращает закручивание щита при изменении направления его движения.

Формула изобретения

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПРОХОДЧЕСКОГО ЩИТА, включающий изменение положения щита в профиле установкой элеронов под углом к горизонтальной осевой плоскости щита и изменение положения щита в плане, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности управления и предотвращения закручивания щита при изменении направления его движения, изменение направления движения щита в плане производят установкой диаметрально противоположных элеронов бокового действия под углом к горизонтальной осевой плоскости щита с направлением их передних кромок в разные стороны, причем переднюю кромку со стороны поворота щита располагают в верхнее положение, и установкой элеронов вертикального действия в ножевой и опорной частях с разных сторон относительно вертикальной осевой плоскости щита, передние кромки которых располагают относительно нее в сторону смещения щита, при этом углы установки элерона бокового действия равны углам установки элеронов вертикального действия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7