Очистной комбайн

 

Изобретение относится к горному делу и может использоваться при выемке полезных ископаемых подземным способом. Задачей изобретения является обеспечение регулирования высоты комбайна. Очистной комбайн включает поворотные редукторы режущей части с электродвигателями и исполнительными органами, редукторы подающей части с валами, осями, приводными и цевочными колесами, насосный блок, электроблок, опоры, на которых установлен корпус комбайна над ставом конвейера, из которых забойные опоры выполнены в виде лыж, опирающихся на полку конвейера с его забойной стороны. Завальные опоры выполнены в виде захватов, опирающихся со стороны завала на круглую направляющую. Корпус комбайна выполнен с возможностью перемещения и фиксации на различных по высоте расстояниях от опор. Подающая часть имеет несущий вал, жестко связанный с поворотным кронштейном, и усилитель жесткости, в расточке которого установлен с возможностью поворота несущий вал. Поворотный кронштейн шарнирно установлен в расточке корпуса редуктора подающей части с возможностью поворота вокруг оси несущего вала вместе с последним. Несущий вал через проушины и гидроцилиндр шарнирно связан с корпусом редуктора подающей части. С завальной стороны комбайна несущий вал имеет жестко закрепленный рычаг с шарнирно установленной на его другом конце завальной опорой, установленной на оси вилки поворотного кронштейна. Аналогично установленное цевочное колесо связано через приводное колесо с выходным валом редуктора подающей части. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к очистным узкозахватным комбайнам, применяемым при выемке полезных ископаемых подземным способом с помощью механизированных комплексов и агрегатов.

Известно опорное устройство угольного комбайна, включающее цилиндрические направляющие, установленные с возможностью регулирования в вертикальной плоскости и механизм возврата, в котором каждая цилиндрическая направляющая имеет расточку и вертикальный паз, а механизм возврата выполнен в виде пружины и фиксирующей оси, расположенных соответственно в расточке и вертикальном пазу (А.с. СССР N 848632, кл. E 21 C 35/06, 1979).

В известном решении подъем корпуса комбайна относительно опоры происходит за счет усилия, возникающего при наезде корпуса на перегиб рештачного става конвейера, что предотвращает заклинивание корпуса комбайна, но не позволяет активно воздействовать на корпус комбайна для его подъема или опускания.

Известна опора выемочного комбайна, расположенного на направляющей конвейера, включающая лыжу с захватом, соединенную с корпусом комбайна промежуточным звеном, которое выполнено в виде верхней подпружиненной и нижней вилок, шарнирно соединенных посредством крестовины, при этом верхняя вилка шарнирно соединена с комбайном, а на нижней закреплена лыжа с захватом (А.с. СССР N 960433, кл. E 21 C 35/06, 1981).

Известное решение обеспечивает хорошую приспосабливаемость и проходимость опоры и комбайна в целом, как на прямолинейных, так и на криволинейных участках става конвейера. Однако изменять высоту опор и тем самым высоту комбайна в ту или другую сторону с помощью активного управления известное решение не предусматривает.

Известна опора выемочного комбайна, расположенного на направляющей конвейера, включающая лыжу с захватом, соединенную с промежуточным звеном, и механизм крепления промежуточного звена к корпусу комбайна, которое выполнено в виде обоймы с расположенными в горизонтальной плоскости поперечными и продольными отверстиями и центральным сквозным отверстием в вертикальной плоскости, а лыжа - в виде изогнутой пластинчатой пружины, к средней горизонтальной площадке которой со стороны направляющей конвейера прикреплен сменный опорный элемент, а к горизонтальным площадкам на ее концах жестко присоединены проушины, соединенные шарнирно с пальцами, установленными в продольных отверстиях обоймы, при этом механизм крепления промежуточного звена к корпусу выполнен в виде серьги, установленной в центральном вертикальном отверстии обоймы и шарнирно соединенной с корпусом комбайна и осью, установленной в поперечных отверстиях обоймы (А.с. СССР N 1317119, кл. E 21 C 35/06, 1985).

Известное техническое решение позволяет, не снижая проходимости опоры и комбайна в целом на прямолинейных и криволинейных участках става конвейера, упростить конструкцию и уменьшить высоту опоры, что особенно важно при разработке тонких пластов. Однако известное решение не позволяет изменять высоту комбайна над конвейером, управлять высотой подъема корпуса комбайна за счет активного изменения высоты опоры комбайна, что не дает возможности в полной мере обеспечить маневренность комбайна и связанную с ней повышенную производительность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является очистной комбайн, включающий поворотные редукторы режущей части с электродвигателями и исполнительными органами, редукторы подающей части с валами осями, ведущими цевочными колесами, насосный блок и электроблок, опоры, на которых установлен корпус комбайна над ставом контейнера, из которых забойные опоры выполнены в виде лыж, опирающихся на полку конвейера с его забойной стороны, и завальные опоры, выполненные в виде захватов, опирающихся на круглую направляющую с завальной стороны конвейера, корпус комбайна, выполненный с возможностью перемещения и фиксации на различных по высоте расстояниях от опор (Комбайн очистной узкозахватный К85. Руководство по эксплуатации К85.00.00.000 РЭ. Министерство топливной промышленности России. Гипроуглемаш. 1992 г. (см. также Клорикьян С.Х. и др. Справочник. Машины и оборудование для шахт и рудников. М., МГГУ, 1994, с. 138-141).

В известном решении завальные опоры комбайна размещаются в расточках редуктора и закрепляются в них пальцами. В направляющих опорах выполнено по два крепежных отверстия, с тем чтобы в процессе эксплуатации можно было регулировать по высоте положение корпуса комбайна, в зависимости от конкретных горногеологических условий. При работе комбайна с конвейером СП87ПМ-03 опоры фиксируются в корпусе на верхние отверстия, при конвейере типа СП202 - на нижние. Однако известное решение не позволяет активно, за счет внешнего управления плавно изменять высоту комбайна, тем более по отдельности их передних или задних пазах опор. Между тем, именно активное управление высотой подъема корпуса комбайна позволяет обеспечить дополнительные подъем и опускание его исполнительных органов, уменьшение высоты комбайна при необходимости прогона под опустившимся или задавленным силами горного давления перекрытием секции крепи.

Сущность изобретения заключается в том, что подающая часть снабжена несущим валом, поворотным кронштейном и усилителем жесткости, несущий вал жестко связан с поворотным кронштейном, который шарнирно, с возможностью совместного поворота вокруг оси несущего вала, установлен в расточке корпуса редуктора подающей части, причем несущий вал, с возможностью поворота, установлен в расточке усилителя жесткости, выполнен с жестко закрепленными проушинами и шарнирно связанным с проушинами гидроцилиндром, другая сторона которого также шарнирно связана с корпусом подающей части комбайна, а с завальной стороны комбайна несущий вал выполнен с жестко закрепленным на нем одной стороной рычагом, на другой стороне которого шарнирно установлена завальная опора, поворотный кронштейн выполнен в виде вилки с осью внутри, на которой установлена забойная опора комбайна и цепочное колесо, связанное через приводное колесо с выходным валом редуктора подающей части.

Кроме того, ось несущего вала совпадает с осью выходного вала редуктора подающей части.

Кроме того, расстояние от оси несущего вала до осей крепления забойных и завальных опор одинаковы.

Кроме того, в линиях управления гидроцилиндрами установлены регуляторы потока.

Причинно-следственная связь между заявленной совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом следующая.

Признак "подающая часть снабжена несущим валом, поворотным кронштейном и усилителем жесткости", позволяет при повороте несущего вала на определенный угол на этот же угол повернуть и оси крепления опор, что обеспечивает одинаковый по величине подъем или опускание корпуса комбайна.

Признак - "несущий вал жестко связан с поворотным кронштейном, который шарнирно, с возможностью совместного поворота относительно оси несущего вала, установлен в расточке корпуса редуктора подающей части" обеспечивает возможность поворота относительно оси несущего вала всего механизма поворота, установленного в расточке корпуса редуктора подающей части комбайна, а значит и подъем и опускание комбайна относительно опор и конвейера.

Признак - "причем несущий вал, с возможностью поворота, установлен в расточке усилителя жесткости" позволяет добиться необходимой жесткости несущего вала, обеспечивающего опору на него части веса всего комбайна, приходящегося на завальную опору, причем с возможностью подъема комбайна.

Признак - "выполнен с жестко закрепленными проушинами и шарнирно связанным с проушинами гидроцилиндром" обеспечивает управление подъемом и опусканием комбайна за счет поворота несущего вала гидроцилиндра и жестко связанных с несущим валом поворотным кронштейном, на котором закреплена забойная опора комбайна, а также рычагом на котором установлена завальная опора комбайна.

Признак - "другая сторона которого также шарнирно, связана с корпусом подающей части комбайна" обеспечивает взаимодействие поворачивающегося несущего вала с неподвижной частью, которой является корпус подающей части, делает работоспособной конструкцию подъема корпуса комбайна.

Признак - "а с завальной стороны несущий вал выполнен с жестко закрепленным на нем одной стороной рычагом, на другой стороне которого шарнирно установлена завальная опора" как раз и обеспечивает подъем и опускание завальной опоры комбайна, которая шарнирно установлена с нижней стороны рычага, другая сторона которого жестко связана с несущим валом, имеющим возможность поворота гидроцилиндром.

Признак - "поворотный кронштейн выполнен в виде вилки с осью внутри" позволяет закрепить на ней ось, на которой, в свою очередь, разместить забойную опору комбайна и цевочное колесо, обеспечивает работоспособность механизма поворота.

Признак - "на которой установлена забойная опора комбайна и цевочное колесо" обеспечивает на одной оси установку забойной опоры с возможностью ее поворота при подъеме или опускании корпуса комбайна и с возможностью вращения расположить цевочное колесо, приводящее в движение комбайн, позволяет рационально выполнить конструкцию комбайна с механизмом подачи.

Признак - "связанное через приводное колесо с выходным валом редуктора подающей части" обеспечивает связь цевочного колеса через приводное колесо с выходным валом редуктора, что дает возможность подачи комбайна вдоль забоя, позволяет выполнить конструкцию подъема наиболее рационально.

Признак - "ось несущего вала совпадает с осью выходного вала редуктора подающей части" позволяет наиболее рациональным образом скомпоновать редуктор подающей части, выполнить единую ось поворота механизма поворота и ведущего вала, что упрощает конструкцию, снижает ее габариты, металлоемкость и стоимость комбайна.

Признак - "расстояние от оси несущего вала до осей крепления забойных и завальных опор одинаковы" обеспечивает устойчивое положение комбайна на забойной и завальной опорах, равные углы и радиусы поворота опор, позволяющие осуществить подъем и опускание корпуса комбайна.

Признак - "в линиях управления гидроцилиндрами установлены регуляторы потока" позволяет добиться одновременного, синхронного поступления рабочей жидкости в гидроцилиндры передних и задних пар опор, что обеспечивает плоскопараллельный подъем корпуса комбайна без его наклона в какую-либо сторону. В случае необходимости регуляторы потока можно отключить и раздвижку гидроцилиндров производить ручным управлением.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в создании очистного комбайна, корпус которого можно плавно поднимать и опускать относительно его опор и конвейера, на котором расположены опоры комбайна, и фиксировать положение корпуса комбайна на определенной высоте, что повышает маневренность и управляемость комбайна, а значит и его производительность.

На фиг. 1 показан общий вид комбайна, вид сбоку, со стороны завала; на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сверху; на фиг. 3 - вид по А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - вид В на фиг. 2; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 3.

Очистной комбайн состоит из корпуса 1, включающего поворотные редукторы 2 режущей части 3, связанные с электродвигателями 4 и исполнительными органами 5, редукторы 6 подающей части 7 с осями 8, приводными 9 колесами, цевочными 10 колесами, электродвигателями 11 подающей части, насосный блок 12, электроблок 13, опоры, выполненные в виде лыж 14, опирающиеся на полку 15 конвейера 16 с его забойной стороны, и завальные опоры, выполненные в виде захватов 17, опирающиеся на круглую направляющую 18 с завальной стороны конвейера. Поворотный редуктор режущей части 3 шарнирно связан с подающей частью 7, а подающая часть, в свою очередь, жестко, с помощью проушин 19 и 20, связана с объединенными в единый жесткий блок 21 насосный блок 12 и электроблок 13. Подающая часть 7 снабжена несущим валом 22, жестко связанным с фланцем 23 редуктора 6, поворотным кронштейном 24 и усилителем жесткости 25. Несущий вал 22 через фланец 23 жестко связан с поворотным кронштейном 24, который шарнирно, с возможностью поворота вместе с поворотным кронштейном вокруг оси несущего вала, установлен в расточке 26 корпуса редуктора 6 подающей части 7. Для обеспечения большей жесткости и прочности конструкции несущий вал 22, как в подшипнике скольжения, установлен в расточке 27 усилителя жесткости 25, который, в свою очередь, жестко связан с корпусом редуктора 6 подающей части 7 комбайна.

Несущий вал 22 выполнен с жестко закрепленными проушинами 28 и шарнирно связанным с проушинами гидроцилиндром 29, другая сторона которого также шарнирно связана с корпусом редуктора 6 подающей части 7 комбайна. С завальной стороны комбайна несущий вал 22 выполнен с жестко закрепленным на нем одной стороной рычагом 30, на другой стороне которого шарнирно, с помощью оси 31, установлена завальная опора, выполненная в виде захвата 17. Нижняя часть поворотного кронштейна 24 выполнена в виде вилки 32 с осью 8, внутри на которой установлена забойная опора, выполненная в виде лыжи 14, и цевочное колесо 10, связанное через приводное колесо 9 с выходным валом 33 редуктора 6 подающей части 7. С забойной стороны конвейера 16 жестко закреплена зубчатая рейка 34, зубья которой выполнены с шагом зубьев цевочного колеса 10.

Ось несущего вала 22 совпадает с осью выходного вала 33 редуктора 6 подающей части 7.

Расстояние от оси выходного вала 33 до оси 8 крепления забойной опоры, выполненной в виде лыжи 14, обозначенное на фиг. 4 буквой a, равно расстоянию, обозначенному на этой же фигуре буквой b, составляющему расстояние от оси несущего вала 22 до оси 31, на которой установлена завальная опора, выполненная в виде захвата 17.

В линиях управления гидроцилиндрами установлены регуляторы потока (на чертежах не показаны), которые представляют собой комбинацию дросселя и редукционного клапана. Регулятор потока поддерживает постоянный перепад давления на дросселирующей щели, благодаря чему поток жидкости через дроссель не зависит от давления на входе и выходе из него (см. Каталог. Гидравлическое оборудование. 5. Гидроаппаратура. 3. Дроссели. Грязинский завод гидрооборудования. Регулятор потока. ГОСТ 21352-75. Тип МПГ 55-2. г. Грязи, Липецкой обл., ул. Расловой, д. 33. Грязинское ПО "Гидроагрегат" М., 1978). Регуляторы потока создают одинаковую скорость перемещения гидроцилиндров 29, что позволяет избежать наклона корпуса 1 комбайна при его подъеме или опускании.

Работа очистного комбайна осуществляется следующим образом.

Очистной комбайн работает с рамы установленного в очистном забое конвейера 16. При этом корпус 1 комбайна с забойной стороны установлен на опорах, выполненных в виде лыж 14, опирающихся на полку 15 конвейера 16, а с завальной стороны на опорах, выполненных в виде захватов 17, опирающихся на круглую направляющую 18, жестко связанную с конвейером. Перед началом работы комбайна по добыче полезного ископаемого включают электродвигатели 4 режущей части 3, вращение от которых через поворотные редукторы 2 передается на исполнительные органы 5 (например, шнеки). Для установки необходимой вынимаемой мощности поднимают на необходимую высоту и фиксируют поворотные редукторы 2 рещущей части 3 с исполнительными органами 5. Затем для подвигания комбайна вдоль забоя включают электродвигатели 11 подающей части 7 комбайна. Вращение от электродвигателя 11 подающей части 7, в конечном итоге, вращает приводное колесо 9, расположенное на выходном валу 33, и передается на цевочное колесо 10, расположенное на одной оси с лыжей 14. Вращаясь, цевочное колесо 10 взаимодействует с зубчатой рейкой 34 конвейера 16 и подвигает вдоль забоя комбайн на лыжах 14, опирающихся на полку 15 конвейера с забойной стороны и на захватах 17, опирающихся на круглую направляющую 18 с завальной стороны конвейера. В случае необходимости очистной комбайн позволяет поднимать или опускать корпус 1 комбайна относительно конвейера. Для этого подают давление рабочей жидкости в гидроцилиндры 29, связывающие через проушины 28 несущий вал 22 с корпусом редуктора 6 подающей части комбайна. При раздвижке гидроцилиндра 29 последний поворачивает несущий вал 22 и связанные с ним рычаг 30, фланец 23 и установленный в расточке 26 корпуса редуктора 6 поворотный кронштейн 24 с вилкой 32 вокруг оси несущего вала. Соответственно рычаг 30, фланец 23 и поворотный кронштейн 24 с вилкой 32 поворачиваются относительно осей 31, связывающих рычаги с захватами 17, являющимися опорами с завальной стороны комбайна, и вокруг осей 8, связывающих поворотный кронштейн с лыжами 14, являющимися опорами забойной стороны комбайна. При раздвижке гидроцилиндров 29 корпус 1 комбайна поднимается. Необходимо отметить, что при подъеме корпуса 1 комбайна цевочные колеса 10 не могут выйти из зацепления с зубчатой рейкой 34, зубья которой снизу могут взаимодействовать с верхними полками лыж 14, предотвращая их подъем. При сокращении гидроцилиндра несущий вал 22 со связанными с ним узлами поворачивается в сторону, противоположную описанному выше, и корпус комбайна опускается вниз. Ввиду того, что ось несущего вала 22 совпадает с осью выходного вала 33 и расстояние a и b от этой оси до осей 8 и 31 одинаковы, корпус 1 комбайна поднимается плоскопараллельно самому себе, исключая наклон в какую-либо сторону. Неравномерность раздвижки гидроцилиндров 29 подъема комбайна независимо от внешней нагрузки устраняется за счет установки в линиях управления гидроцилиндрами регулятора потока, который поддерживает перепад давления на дросселирующей щели, благодаря чему поток жидкости через дроссель не зависит от давления на входе и выходе из него. Если же возникает необходимость опускания или подъема одной из сторон корпуса 1 комбайна вдоль очистного забоя относительно другой его стороны, то регулятор потока временно отключают и раздвижку каждому из гидроцилиндров 29 задают при ручном управлении. После подъема или опускания корпуса 1 комбайна на необходимую высоту гидроцилиндры 29 запирают. Во время движения очистного комбайна по ставу конвейера 16 его опоры в виде лыжи 14 и захвата 17 приспосабливаются к продольному профилю конвейера благодаря наличию шарниров в их креплении, соответственно, осей 8 и осей 31. Возможности подъема и опускания корпуса 1 комбайна дополнительно могут быть использованы для увеличения вынимаемой мощности комбайна путем подъема его корпуса на максимальную высоту, или, наоборот, подрывки почвы очистного забоя, путем опускания вниз корпуса комбайна до полного сокращения хода гидроцилиндров 29.

Формула изобретения

1. Очистной комбайн, включающий поворотные редукторы режущей части с электродвигателями и исполнительными органами, редукторы подающей части с валами, осями, приводными и цевочными колесами, насосный блок и электроблок, опоры, на которых установлен корпус комбайна над ставом конвейера, из которых забойные опоры выполнены в виде лыж, опирающихся на полку конвейера с его забойной стороны, и завальные опоры, выполненные в виде захватов, опирающихся на круглую направляющую с завальной стороны конвейера, корпус комбайна, выполненный с возможностью перемещения и фиксации на различных по высоте расстояниях от опор, отличающийся тем, что подающая часть снабжена несущим валом, поворотным кронштейном и усилителем жесткости, несущий вал жестко связан с поворотным кронштейном, который шарнирно, с возможностью совместного поворота вокруг оси несущего вала, установлен в расточке корпуса редуктора подающей части, причем несущий вал с возможностью поворота установлен в расточке усилителя жесткости, выполнен с жестко закрепленными проушинами и шарнирно связанным с проушинами гидроцилиндром, другая сторона которого также шарнирно связана с корпусом редуктора подающей части комбайна, а с завальной стороны комбайна несущий вал выполнен с жестко закрепленным на нем одной стороной рычагом, на другой стороне которого шарнирно установлена завальная опора, поворотный кронштейн выполнен в виде вилки с осью внутри, на которой установлена забойная опора комбайна и цевочное колесо, связанное через приводное колесо с выходным валом редуктора подающей части.

2. Очистной комбайн по п.1, отличающийся тем, что ось несущего вала совпадает с осью выходного вала редуктора подающей части.

3. Очистной комбайн по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние от оси несущего вала до осей крепления забойных и завальных опор одинаковы.

4. Очистной комбайн по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в линиях управления гидроцилиндрами установлены регуляторы потока.

РИСУНКИ

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