Устройство для погрузочно-разгрузочных работ в горных выработках

 

Изобретение относится к горному делу конкретно к средствам механизации погрузочно-разгрузочных работ в горных выработках, закрепленных различными видами крепи и сечения. Устройство включет расположенные между элементами крепи выработки верхняки опорного механизма с подъемником, имеющим цилиндр с грузовым и ведущим блоками, через которые пропущен гибкий элемент с грузозахватным приспособлением. Подъемник снабжен телескопическим корпусом, состоящим из пустотелого ригеля с обоймой, в которой размещены шток цилиндра с ведущим блоком. Корпус подъемника по концам шарнирно связан с верхняками опорного механизма, который выполнен в виде пары шарнирно связанных между собой скалывающихся опорных секций. Технический результат выражается в расширении области применения на выработки с различным типом крепления и формой поперечного сечения, снижения трудоемкости доставки и подготовки устройства к работе, повышении грузоподъемности и обеспечении пространственной устойчивости устройства, повышении эксплуатационной надежности. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам механизации погрузочно-разгрузочных работ в горных выработках, закрепленных различными видами крепи и сечения.

Известен гидроподъемник, состоящий из гидроцилиндра, прикрепленного к балке, которая закреплена к верхним элементам крепи выработки, блоков, установленных на гидроцилиндры, и пропущенного через блоки гибкого элемента с грузозахватным приспособлением [1].

Известный гидроподъемник может быть использован только в выработках, закрепленных прочными, долговременными видами крепи, например из бетона, металла, т.к. крепить гидроподъемник к деревянной крепи, тем более старой, небезопасно. Кроме того, крепление гидроподъемника к верхнякам крепи приводит к искусственному уменьшению высоты горной выработки и снижает возможность погрузки крупногабаритных узлов. Вышеотмеченные недостатки снижают грузоподъемность и ограничивают область применения гидроподъемника.

Известно также устройство для погрузочно-разгрузочных работ в горных выработках, включающее расположенные между элементами крепи выработки верхняки опорного механизма, имеющего опоры и гидроцилиндры и закрепленный на верхняке опорного механизма подъемник, имеющий цилиндр с грузовым блоком, закрепленными в обойме, и ведущий блок, установленный на конце штока цилиндра и пропущенный через блоки гибкий элемент с грузозахватным приспособлением [2].

Одним из существенных недостатков известного изобретения является возможность его использования только в выработках с прямолинейным верхняком постоянной крепи, в которую можно вписать несущую балку устройства. В то же время в выработках круглого, арочного, бочкообразного и других закрепленных специальными типами крепей разместить известное устройство не удается, что ограничивает область его применения. Другим недостатком изобретения является отсутствие возможности механизации процесса монтажа самого устройства. При этом опорные и грузоподъемные узлы устройства доставляются к месту монтажа в разобранном виде, где и производят их последовательную сборку, что повышает трудоемкость возведения устройства в выработке. Следующим недостатком изобретения является временное ослабление постоянной крепи выработки. Действительно, для размещения несущей балки известного устройства необходимо удалить одну из рам постоянной крепи, что приведет к снижению ее несущей способности вплоть до установки опорных гидростоек устройства.

Современное оборудование, особенно секции механизированной крепи повышенной несущей способности, имеют значительный вес (до 10 тс и более). Крепление же известного грузоподъемного механизма к балке осуществлено практически в одном месте по длине, что вызывает возникновение крутящего момента на балке. При этом рама теряет часть своей несущей способности и снижает несущую способность устройства.

В случае слабой почвы и поднятия особо тяжелых грузов в известном устройстве предложены лежни, основания и опоры балочного типа, применение которых на слабых почвах нерационально, приводит к погружению их в почву за период работы и последующему извлечению из почвы опор, что трудоемко.

Сущность изобретения заключается в том, что подъемник снабжен телескопическим корпусом, состоящим из пустотелого ригеля, в котором с возможностью продольного перемещения расположена одна сторона обоймы с размещенным внутри нее также с возможностью перемещения штоком цилиндра с ведущим блоком, причем корпус подъемника по концам шарнирно связан с верхняками опорного механизма, который выполнен в виде пары шарнирно связанных между собой складывающихся опорных секций.

Кроме того, опоры опорной секции опорного механизма выполнены в виде расположенного поперек выработки плитового основания, по краям которого вдоль длинной продольной оси со стороны боков выработки шарнирно установлены гидроцилиндры, шток каждого из которых снабжен шарнирно установленным фигурным двуплечим рычагом, другой конец которого связан с верхняком, причем внутренняя сторона фигурного рычага имеет кронштейн, а верхняк - шарнирно закрепленный понизу гидродомкрат складывания секции, шарнирно связанный с кронштейном рычага.

Кроме того, с внешних сторон фигурных двуплечих рычагов опорных секций шарнирно установлены упоры с возможностью их взаимодействия с верхними углами кровли и бока выработки при распоре опорных секций.

Кроме того, корпус подъемника по концам снабжен жестко закрепленными проушинами, по высоте которых выполнен ряд отверстий, а верхняк поперечными ребрами с отверстиями, с возможностью изменения высоты установки подъемника относительно верхняков опорных секций.

Предлагаемое изобретение направлено на расширение области применения в условиях различного типа постоянной крепи выработки и различной формы поперечного сечения. Предлагаемое изобретение может быть использовано практически при любом типе крепи выработки, круглого, арочного, бочкообразного, трапециевидного форм поперечных сечений. Опорные секции и подъемник доставляют к месту работ в сложенном и собранном виде, соединяют друг с другом, распирают в кровлю и устройство готово к использованию. Таким образом, установка устройства и подготовка к работе проще и менее трудоемка, чем в прототипе. За счет снятия подаваемого крутящего момента от подъемника на балку, имеющуюся в прототипе, повышена надежность установки и распора устройства, что повлекло за собой и повышение его грузоподъемности. Это обстоятельство имеет особо большое значение в связи с созданием и эксплуатацией механизированных крепей повышенной несущей способности, имеющих значительный собственный вес секций. Использование более прогрессивного плитового основания опорной секции на условия работ на слабых почвах предотвращает вдавливание и погружение нижних элементов устройства в слабую почву, и их последующее извлечение, пучение почвы, а значит, и снижает трудоемкость эксплуатации устройства. Шарнирная связь подъемника с обоими опорными секциями облегчает монтаж, установку и устойчивость опорного механизма, что также повышает грузоподъемность и надежность работы устройства. Дополнительная установка упоров с внешней стороны фигурных двуплечих рычагов позволяет более надежно производить распор устройства в выработках различной конфигурации и поперечного сечения. Установка по концам корпуса подъемника проушин, по высоте которых выполнен ряд отверстий, а на верхняке поперечных ребер с отверстиями позволяет изменять высоту установки подъемника относительно верхняков опорных секций, что позволяет предотвратить распор корпуса подъемника в верхняки постоянного крепления выработки при распорах опорных секций устройства, так как это может привести к деформациям его корпуса и цилиндра, и в то же время установить подъемник на максимально возможную высоту, что желательно из условий наиболее эффективной эксплуатации.

Технический результат предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом выражается, в частности, в расширении области применения на выработки с различным типом крепления и формой поперечного сечения, снижении трудоемкости доставки и подготовки устройства к работе, повышение грузоподъемности и обеспечении пространственной устойчивости конструкции опорного механизма и его связей с подъемником, повышении эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображена опорная секция; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид опоpной секции в сложенном виде; на фиг. 5 - устройство для погрузочно-разгрузочных работ, установленное в выработке, закрепленной кольцевой крепью; на фиг. 6 - вид сбоку устройства с корпусом подъемника, установленным на уровне верхняков опорных секций; на фиг. 7 - устройство, установленное в выработке, закрепленной трапециевидной крепью; на фиг. 8 - вид сбоку устройства с корпусом подъемника, установленным ниже верхняков опорных секций; на фиг. 9, 10 и 11 - схема монтажа устройства в разных положениях; на фиг. 9 - исходное; на фиг. 10 - промежуточное; на фиг. 11 - рабочее.

Устройство для погрузочно-разгрузочных работ в горных выработках состоит из пары одинаковых по конструкции опорных секций 1, состоящих из плитового основания 2, по краям которого вдоль длинной продольной оси шарнирно установлены гидроцилиндры 3. На каждом из гидроцилиндров 3 шарнирно одним концом установлен фигурный двуплечий рычаг 4, другой конец которого также шарнирно связан с верхняком 5. С внутренней стороны фигурного двуплечего рычага 4 жестко закреплен кронштейн 6. С верхняком 5 одной стороной шарнирно связан гидродомкрат 7 складывания секций, другая сторона которого шарнирно соединена с кронштейном 6 фигурного рычага 4. К верхняку 5 понизу жестко закреплены поперечные ребра 8. На плитовом основании 2 закреплены скобы 9. Верхняки 5 опорных секций 1 расположены между верхними элементами постоянной крепи 10 горной выработки. К двуплечим фигурным рычагам 4 поверху шарнирно дополнительно могут быть закреплены упоры 11, обеспечивающие улучшение контактирования с кровлей и боками выработки. С поперечными ребрами 8 верхняков 5 опорных секций 1 шарнирно связан корпус телескопического подъемника 12, состоящего из пустотелого ригеля 13, в котором с возможностью продольного перемещения расположена одной стороной обойма 14. Корпус подъемника 12, а именно пустотелый ригель 13 и обойма 14 по концам снабжены жестко закрепленными проушинами 15, по высоте которых выполнен ряд отверстий 16. В поперечных ребрах 8 верхняка 5 также выполнены аналогичные отверстия 17. Через отверстия 16 проушин 15 и отверстия 17 в поперечных ребрах 8 верхняков 5 корпус подъемника 12 может быть шарнирно установлен на различной высоте относительно верхняков опорных секций с помощью пальца 18. В обойме 14 корпуса подъемника 12 закреплен цилиндр 19 и грузовой блок 20. На конце штока 21 цилиндра 19 установлен ведущий блок 22, которые также расположены в обойме 14 корпуса подъемника 12. Через ведущий блок 22 и грузовой блок 20 пропущен гибкий элемент 23, один конец которого зафиксирован на обойме 14, а другой имеет грузозахватное приспособление 24. Пара связанных между собой по верхнякам 5 с помощью телескопического корпуса подъемника 12 опорных секций 1 образуют опорный механизм 25. Рабочую жидкость на питание гидроцилиндров 3, гидродомкратов складывания 7 и цилиндра 19 подают по напорной магистрали от передвижной насосной станции. Гидромагистрали, запорная и распределительная аппаратура, электрооборудование, сигнализация и освещение на чертежах не показаны.

Устройство для погрузочно-разгрузочных работ в горных выработках работает следующим образом. На транспортном средстве к месту ведения погрузочно-разгрузочных работ доставляют в сложенном виде опорные секции 1 и подъемник 12. Поочередно с транспортного средства разгружают опорные секции 1 и устанавливают их между верхними элементами постоянной крепи 10 горной выработки на расстоянии друг от друга, находящемся в пределах допускаемых раздвижностью телескопического корпуса подъемника 12. Совмещая одно из ряда отверстий 16 проушин 15 телескопического корпуса подъемника 12 с отверстиями 17 поперечных ребер 8 верхняков 5 опорных секций 1, соединяют с помощью пальцев 18 корпус подъемника с опорными секциями, образуя опорный механизм 25. При выборе отверстия 16 проушины 15, через которое связывают корпус подъемника 12 с отверстием 7 поперечного ребра 8, учитывают форму верхнего строения постоянной крепи 10 горной выработки, при котором корпус телескопического подъемника 12 не должен контактировать с верхняками постоянной крепи во избежание его деформации при распоре опорного механизма 25 или просадках верхняков постоянной крепи. В случаях, когда сечение выработки не позволяет обеспечить надежного контактирования опорных секций 1 с кровлей и боками выработки с двуплечими рычагами 4, поверху связывают упоры 11. Затем производят распор опорного механизма 25 в кровлю выработки и приводят устройство в рабочее состояние. Для этого вначале распирают одну из опорных секций 1, например, справа на фиг. 9, 10, 11. Распор опорной секции 1 начинают с подачи давления на раздвижку гидродомкратов 7 складывания секции (фиг. 4), причем гидроцилиндры 3 в это время устанавливают на слив. После раскладывания опорной секции 1 подают давление в гидроцилиндры 3 и по окончании распора верхняка 5 в кровлю выработки гидродомкраты 7 и гидроцилиндры запирают. Во время распора одной из опорных секций 1 корпус телескопического подъемника 12 раздвигается за счет поднятия одной из опорных секций 1 относительно другой (фиг. 10). По окончании распора первой опорной секции 1 опорного механизма 25 производят распор второй опорной секции в аналогичном порядке, при этом корпус телескопического подъемника сдвигается (фиг. 11). После распора в кровлю выработки обеих опорных секций 1 опорного механизма 25 устройство готово к работе и производят погрузочно-разгрузочные операции.

Например, производят погрузку демонтируемых в лаве секций механизированной крепи. Очередную секцию крепи лебедкой (не показаны) по почве доставляют под грузозахватное приспособление 24 устройства. Подают рабочую жидкость на сокращение цилиндра 19. При этом ведущий блок 22, установленный на штоке 21, перемещается вместе с ним внутри обоймы 14, а грузозахватное приспособление 24 на гибком элементе 23, пропущенном через грузовой блок 20, опускается. Затем сцепляют грузозахватное приспособление 24 со стропами секции крепи и подают рабочую жидкость на раздвижку цилиндра 19. Ведущий блок 22 перемещается вместе со штоком 21 внутри обоймы 14 (вправо на фиг. 6 и 8), а гибкий элемент 23, одним концом закрепленный к обойме и пропущенный через грузовой 20 и ведущий блоки, поднимает грузозахватное приспособление 24 совместно с погружаемой секцией крепи. При подъеме секции на необходимую высоту цилиндр 19 запирают и устанавливают под поднятую секцию транспортное средство. Затем аналогично описанному ранее подают рабочую жидкость на сокращение цилиндра 19 и производят погрузку секции крепи. Опускание секции крепи на транспоpтное средство можно произвести и без подачи рабочей жидкости на сокращение цилиндра 19 путем установки его на слив. При этом погружаемая секция опустится на транспортное средство под действием собственной массы. Далее отцепляют грузозахватное приспособление 24 от строп погруженной секции механизированной крепи, связывают последнюю с транспортным средством и выводят из выработки. По окончании погрузочно-разгрузочных работ вначале сокращают и складывают одну из опорных секций 1, затем вторую секцию, далее отсоединяют от опорных секций корпус телескопического подъемника 12, затем грузят эти узлы на транспортное средство и перевозят на следующее место ведения работ.

Предлагаемое изобретение обеспечивает расширение области применения, снижение трудоемкости доставки и подготовки к работе, повышение грузоподъемности, устойчивости и эксплуатационной надежности.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ, включающее расположенные между элементами крепи выработки верхняки опорного механизма, имеющего опоры и гидроцилиндры, и закрепленный на верхняке опорного механизма подъемник, имеющий цилиндр с грузовым блоком, закрепленным в обойме, и ведущий блок, установленный на конце штока цилиндра, и пропущенный через блоки гибкий элемент с грузозахватным приспособлением, отличающееся тем, что подъемник снабжен телескопическим корпусом, состоящим из пустотелого ригеля, в котором с возможностью продольного перемещения расположена одна сторона обоймы с размещенными внутри нее также с возможностью перемещения штоком цилиндра с ведущим блоком, причем корпус подъемника по концам шарнирно связан с верхняками опорного механизма, который выполнен в виде шарнирно связанных между собой складывающихся опорных секций.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры секции опорного механизма выполнены в виде расположенного поперек выработки плитового основания, по краям которого вдоль длинной продольной оси шарнирно установлены гидроцилиндры, каждый из которых снабжен шарнирно установленным фигурным двуплечим рычагом, другой конец которого связан с верхняком, причем внутренняя сторона фигурного рычага имеет кронштейн, а верхняк - шарнирно закрепленный понизу гидродомкрат складывания секции, шарнирно связанный с кронштейном рычага.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что с внешних сторон фигурных двуплечих рычагов опорных секций шарнирно установлены упоры с возможностью взаимодействия с верхними углами кровли и бока выработки при распоре опорных секций.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что корпус подъемника по концам снабжен жестко закрепленными проушинами, по высоте которых выполнен ряд отверстий, а верхняк - поперечными ребрами с отверстиями с возможностью изменения высоты установки подъемника относительно верхняков опорных секций.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11