Схема набора резцов на исполнительном органе горного комбайна

Авторы патента:

ДЭВУД Алберт Дэниел (AU)

E21C25/10 - штанги; барабаны

Владельцы патента RU 2319006:

ЭйДжиИ МАЙНИНГ СЕРВИСИЗ ПТИ ЛТД (AU)

Изобретение относится к области горного дела, в частности к барабану горных комбайнов, а именно к схемам расположения резцов на барабанах горных комбайнов непрерывного действия. Технический результат - устранение или существенное ослабление износа резцов и пылеобразования. Барабан горного комбайна непрерывного действия содержит цилиндрический корпус с внешней цилиндрической поверхностью, от которой проходят направляющие элементы, каждый из которых проходит под углом и продольно относительно продольной оси барабана. На каждом направляющем элементе расположено множество резцов, каждый из которых имеет переднюю поверхность, заднюю поверхность и боковые поверхности, между которыми проходят передняя и задняя поверхности. При вращении барабана каждый резец следует по траектории резания, и резцы на соседних траекториях продольно разнесены на расстояние от 30 мм до 100 мм, измеряемое между соседними боковыми поверхностями резцов на соседних траекториях резки. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к барабану горных комбайнов и, в частности, к схемам расположения резцов на барабанах горных комбайнов непрерывного действия.

Предпосылки создания изобретения

Горные комбайны непрерывного действия применяют для работ по углю. Однако их используют также в грунтовых пластах, содержащих твердую породу.

Барабан горного комбайна непрерывного действия содержит, по существу, цилиндрический корпус, из которого выступают направляющие элементы. Каждый направляющий элемент содержит множество резцов, закрепленных на нем. Резцы могут быть остроконечной конфигурации или, в другом варианте, в виде долота. Так, в международной заявке PCT/AU01/00960 (международной публикации WO 02/12677 A2), приведено описание барабана горного комбайна непрерывного действия с резцами в виде долота. То есть данные резцы имеют переднюю поверхность и заднюю поверхность, которые сходятся к режущей кромке.

Расположение резцов на направляющих элементах называют схемой набора резцов. Когда барабан вращается, каждый резец следует по линии резания.

Известные схемы набора резцов обладают рядом недостатков, включая отсутствие сведения к минимуму износа резцов и пылеобразования.

Цель изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в устранении или существенном ослаблении, по меньшей мере, одного из вышеупомянутых недостатков.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагается барабан горного комбайна непрерывного действия, содержащий, по существу, цилиндрический корпус, имеющий продольную ось, вокруг которой барабан вращается в заданном направлении, множество направляющих элементов, закрепленных к корпусу и проходящих от корпуса наружу от упомянутой оси, при этом каждый направляющий элемент проходит продольно и под углом относительно упомянутой оси, множество неподвижных резцов, прикрепленных к каждому направляющему элементу, при этом каждый резец имеет переднюю поверхность, заднюю поверхность и боковые поверхности, между которыми проходят передняя и задняя поверхности, которые сходятся от упомянутой оси к режущей кромке, при этом при вращении барабана каждый резец следует по линии резки, и резцы на соседних линиях резания продольно разнесены на расстояние от 30 до 100 мм, измеряемое между соседними боковыми поверхностями резцов на соседних линиях резки.

В соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления, барабан горного комбайна непрерывного действия предназначен для работы по углю, при этом резцы разнесены на 50-90 мм.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, каждый резец имеет режущую кромку длиной около 30 мм.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления, всего один резец предназначен для одной линии резки.

В соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере, два резца предназначены для одной линии резки.

В соответствии с еще одним дополнительным предпочтительным вариантом осуществления, направляющие элементы проходят под углом относительно упомянутой оси, составляющем от 10 до 30°.

Краткое описание чертежей

Ниже приведено описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 изображает схематичный вид в перспективе барабана горного комбайна непрерывного действия;

фиг.2 - схематичный вид спереди резца, применяемого на барабане, изображенном на фиг.1;

фиг.3 - схематичный вид сбоку резца, изображенного на фиг.2;

фиг.4 - схематичный вид схемы набора резцов на барабане, изображенном на фиг.1;

фиг.5 - схематичный вид альтернативной схемы набора резцов.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

На фиг.1 показан барабан 10 горного комбайна непрерывного действия. Барабан 10 содержит, по существу, цилиндрический корпус 11 с внешней цилиндрической поверхностью 12. Из поверхности 12 проходят направляющие элементы 13 и торцевой опорный элемент 14. Каждый направляющий элемент 13 проходит под углом и продольно относительно продольной оси 15 барабана 10. Кроме того, каждый опорный элемент 13 проходит радиально наружу из поверхности 12 относительно оси 15.

На каждом направляющем элементе 13 расположено множество резцов 16 под углом наклона от 40 до 55°. Резцы 16 закреплены относительно соответствующего им направляющего элемента 13 и выступают из него наружу относительно оси 15. Габаритное кольцо также содержит резцы 16, которые также выступают наружу относительно оси 15.

Например, если барабан 10 предназначен для работы по углю, то барабан будет вращаться вокруг оси 15 и перемещаться внутрь угольного пласта. Резцы 16 зацепляют уголь и отделяют его от пласта, и далее он подается на транспортерное устройство. Каждый резец 16 при вращении барабана 10 перемещается по линии (траектории) резания.

Следует понимать, что барабан 10, изображенный на фиг.1, аналогичен барабану, раскрытому в вышеупомянутой международной заявке на патент.

Каждый резец 16 содержит хвостовик 17, которым резец 16 крепится к соответствующему ему направляющему элементу 13. Наружный конец хвостовика 17 снабжен режущей головкой 18, которая содержит переднюю поверхность 19 и заднюю поверхность 20. Поверхности 19 и 20 сходятся от оси 15 к режущей кромке 21. Поверхности 19 и 20 проходят между боковыми поверхностями 22.

Конец 23 хвостовика 17 помещен во втулку и держатель, закрепленный на соответствующем опорном элементе 13.

Резцы 16 расположены по схеме набора резцов. Две схемы набора резцов показаны на фиг.4 и 5.

Схема набора резцов, показанная на фиг.4, является схемой набора резцов, применяемой на барабане 10, предназначенном для работы по углю. Схема набора резцов, показанная на фиг.5, предлагается к применению на барабане 10 для проходки твердых пород.

Схема набора резцов, показанная на фиг.4, представляет собой развернутую цилиндрическую поверхность 12 барабана горного комбайна непрерывного действия. Барабан предпочтительно вращается вокруг его продольной оси в направлении стрелки 24. Данный барабан предпочтительно содержит торцовые направляющие элементы 25 и 26 с резцами 16, расположенными вдоль направляющих элементов 13. Барабан содержит также предпочтительно левую секцию 27, среднюю секцию 28 и правую секцию 29. Каждая из секций 27, 28 и 29 предпочтительно содержит группу опорных элементов 30, каждый из которых содержит множество резцов 16.

Что касается левой секции 27, средней секции 28 и правой секции 29 сердечника, то резцы 16 набираются по такой схеме, чтобы между резцами 16 было заданное расстояние в направлении продольной оси 15. В частности каждый резец 18 проходит по линии 31 резки. Каждый резец 16 на соответствующей линии 31 расположен на расстоянии от резца 16 на следующей соседней линии 31, равном S.

Расстояние S является расстоянием между соседними боковыми поверхностями 22 резцов 16 на соседних линиях 31 резки. В варианте осуществления на фиг.4 предпочтительно применяют такую схему набора резцов, чтобы расстояние S было 50-90 мм. В данном примере резцы 16 предпочтительно имеют режущую кромку 21 длиной около 30 мм. Обычно скорость вращения барабана предпочтительно составляет 30-60 оборотов в минуту. Это обеспечивает острию каждого резца 16 окружную скорость около 1,76-3,52 метров в секунду.

Схема набора резцов на фиг.5 предназначена для барабана для работы по твердой породе. В данном варианте осуществления расстояние S составляет 40-50 мм. Каждый резец 16 предпочтительно имеет режущую кромку 21 длиной около 20 мм.

Секции 25 и 26 предпочтительно содержат резцы 16, проходящие по линиям 32 резания.

1. Барабан горного комбайна непрерывного действия, содержащий, по существу, цилиндрический корпус, имеющий продольную ось, вокруг которой барабан вращается в заданном направлении, множество направляющих элементов, прикрепленных к корпусу и проходящих от корпуса наружу от упомянутой оси, при этом каждый направляющий элемент проходит продольно и под углом относительно упомянутой оси, множество резцов, неподвижно прикрепленных к каждому направляющему элементу, при этом каждый резец имеет переднюю поверхность, заднюю поверхность и боковые поверхности, между которыми проходят передняя и задняя поверхности, которые сходятся от упомянутой оси к режущей кромке, при этом при вращении барабана каждый резец следует по линии резания, и резцы на соседних линиях расположены друг от друга в продольном направлении на расстоянии от 30 до 100 мм, измеряемом между соседними боковыми поверхностями резцов на соседних линиях резания.

2. Барабан горного комбайна непрерывного действия по п.1, предназначенный для работы по углю, и резцы расположены друг от друга на расстоянии 50-90 мм.

3. Барабан горного комбайна непрерывного действия по п.1 или 2, в котором каждый резец имеет режущую кромку длиной около 30 мм.

4. Барабан горного комбайна непрерывного действия по п.1 или 2, в котором один резец предназначен для одной линии резания.

5. Барабан горного комбайна непрерывного действия по п.1 или 2, в котором, по меньшей мере, два резца предназначены для одной линии резания.

6. Барабан горного комбайна непрерывного действия по п.1 или 2, в котором направляющие элементы проходят под углом относительно упомянутой оси от 10 до 30°.

Изобретение относится к горной технике, а именно к шнековым исполнительным органам узкозахватных выемочных машин, используемых в очистных забоях для добычи полезных ископаемых подземным способом.

Угледобывающий барабанный комбайн долинского бкд, способ погрузки угля на конвейер, барабанный исполнительный орган очистного комбайна, механизм подъема исполнительного органа комбайна, механизм повышения устойчивости комбайна, механизм подачи комбайна // 2244124

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к очистной выемке пластовых угольных месторождений с применением очистных комбайнов и скребковых конвейеров в составе механизированных комплексов.

Шнековый исполнительный орган // 2149995

Изобретение относится к шнековым исполнительным органам выемочных машин. .

Исполнительный орган горной машины // 2137918

Изобретение относится к горному делу и может использоваться в очистных комбайнах для выемки угля. .

Исполнительный орган горной машины // 2132460

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования преимущественно в очистных комбайнах. .

Исполнительный орган угольного комбайна // 2109945

Режущая коронка для горной машины // 2096611

Исполнительный орган устройства для разрушения минеральных сред и искусственных материалов // 2055184

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к исполнительным органам устройств для разрушения минеральных сред и искусственных материалов, и может быть использовано при образовании выработок в породе или при добыче полезных ископаемых с помощью горных комбайнов, а также при ремонте дорожного или подобного покрытия для удаления последнего с помощью дорожных фрез.

Исполнительный орган выемочной машины // 1838605

Режущий орган погрузочно-разгрузочной машины // 1794185

Рабочий орган горных машин // 2327869

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в горных машинах для отбойки угля и мягких руд, например кимберлита

Устройство для фрезерной обработки горной породы и других материалов, а также способ фрезерования горной породы или подобных материалов с применением этого устройства // 2358104

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к устройствам для фрезерной обработки горной породы и других твердых материалов, например, добываемых продуктов в подземных или наземных горных выработках, асфальтовых или бетонных частей при строительстве дорог или зданий

Способ разработки сложноструктурного месторождения и рабочий орган для осуществления способа // 2539479

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при селективной разработке сложноструктурных месторождений с помощью карьерных комбайнов. Техническим результатом является повышение производительности, надежности и расширение технологической эффективности разрушения пород различной степени крепости и связности посредством регулирования усилия резания в зоне обработки и формирования в поверхностном слое обрабатываемого массива зон разрушения с учетом прочностных характеристик породы при селективной разработке сложноструктурных месторождений с помощью карьерных комбайнов. Для расширения диапазона одновременной обработки и вариантов регулирования усилия резания в зоне обработки формирование зон разрушения осуществляется с учетом прочностных характеристик породы по ширине обрабатываемой поверхности при изменении функциональных и технологических параметров и их рациональном сочетании в условиях селективной разработки сложноструктурных месторождений, при этом прочностные характеристики породы фиксируются датчиками регистрации прочности горной породы, связанными через системный блок с системой управления работой гидроцилиндров, а уравновешенность барабана обеспечивается распределенным смещением гидроцилиндров, причем давление рабочей жидкости в поршневых полостях гидроцилиндров рассчитано на усилие, требуемое для вращения поворотных рычагов. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для проходки с дроблением скальной породы, минералов или других материалов // 2598004

Изобретение относится к устройству для проходки с дроблением скальной породы, минералов и других материалов. Технический результат - обеспечение одинаково хорошей производительности независимо от направления перемещения барабанного инструментального магазина. Изобретение относится к устройству для проходки с дроблением скальной породы, минералов и других материалов. Технический результат - обеспечение одинаково хорошей производительности независимо от направления перемещения барабанного инструментального магазина. Устройство для проходки с дроблением скальной породы содержит опорное устройство барабана, первый и второй барабанные инструментальные магазины, установленные на опорном устройстве барабана бок о бок в сдвоенной компоновке, с возможностью вращения вокруг оси барабанов. При этом барабанные инструментальные магазины содержат множество инструментальных суппортов, которые несут на себе режущие инструменты и расположены таким образом, что они распределены по периферии барабанных инструментальных магазинов. Множество инструментальных суппортов барабанного инструментального магазина имеют оси, которые установлены поперечно по отношению к оси барабана. При этом оси валов инструментальных суппортов первого барабанного инструментального магазина описывают первую коническую поверхность вокруг оси барабана, а оси валов инструментальных суппортов второго барабанного инструментального магазина описывают вторую коническую поверхность вокруг оси барабана, причем две конические поверхности являются открытыми на противоположных сторонах. Направление вращения инструментальных суппортов первого барабанного инструментального магазина противоположно направлению вращения инструментальных суппортов второго барабанного инструментального магазина. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для проходки дроблением скальной породы, минералов или других материалов // 2599393

Изобретение относится к устройству для проходки с дроблением скальной породы, минералов или других материалов, в частности твердых материалов. Технический результат - хорошие результаты дробления для режущих инструментов в обоих направлениях вращения барабанного рабочего органа. Устройство для проходки дроблением содержит барабанный рабочий орган, установленный на опорном устройстве барабана с возможностью вращения вокруг оси барабана и содержащий множество держателей инструмента, расположенных по периферии барабанного рабочего органа, в которых установлены режущие инструменты. Держатели инструмента установлены с возможностью относительного вращения, и их оси расположены поперечно к оси барабана. При этом держатели инструмента включают первую группу держателей инструмента и вторую группу держателей инструмента, при этом направление вращения первой группы противоположно направлению вращения второй группы. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Подвижный горный проходческий комбайн и способ проходки туннелей, штреков или шахт, в частности, в твёрдой скальной породе // 2599521

Группа изобретений относится к передвижному горному проходческому комбайну, в частности, для проходки и прохождения туннелей. Технический результат - осуществление проходки туннелей, шахт и штреков и в твердой скальной породе с высокой производительностью извлечения материала и низким износом инструмента. Способ проходки туннелей, штреков и шахт с помощью проходческого комбайна, который содержит несущую раму по меньшей мере с одним барабанным инструментальным магазином, который установлен с возможностью поворота вокруг оси барабана и снабжен инструментами для вскрышных работ, расположенными по окружности барабанного инструментального магазина, и приводом вращения барабанного инструментального магазина, а также стреловидным устройством, на котором установлен с возможностью вращения барабанный инструментальный магазин с поворотным устройством для поворота стреловидного устройства относительно несущей рамы комбайна, и с поворотным устройством для наклона стреловидного устройства. Стреловидное устройство снабжено поддерживающей рукой, на которой установлен барабанный инструментальный магазин, и отдельным поворотным основанием, установленным с возможностью поворота относительно несущей рамы комбайна с помощью поворотного устройства. Поддерживающая рука и поворотное основание соединены между собой с помощью системы направляющих штанг, обеспечивающей регулировку установочного угла оси барабана относительно оси. Система направляющих штанг выполнена в виде четырехзвенного механизма и имеет первый кронштейн на стороне поддерживающей руки и второй кронштейн на стороне поворотного основания, которые соединены с помощью рычагов. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 24 ил.

Горнодобывающая установка для извлечения минеральных материалов, залегающих в виде пластов или массивов, и горнопроходческий комбайн // 2603147

Изобретение относится к горнодобывающей установке для извлечения минеральных материалов, залегающих в виде пластов или массового месторождения, содержащей конвейерное устройство для вынесения добытого материала, также содержащей горнопроходческий комбайн. Технический результат - высокая производительность извлечения материала и в то же время уменьшенный износ инструмента. Комбайн содержит по меньшей мере одну пару барабанов, снабженных инструментами для разработки материала и соосно установленных на поворотной руке с возможностью вращения и регулировки по высоте относительно станины комбайна с помощью поворотной руки. Ось указанной пары барабанов, по существу, параллельна направлению перемещения горнопроходческого комбайна. Инструменты для разработки материала установлены группами на инструментальных суппортах, которые расположены по окружности каждого барабана из указанной пары барабанов с возможностью вращения вокруг осей, расположенных поперечно по отношению к оси указанной пары барабанов. При этом оси вращения инструментальных суппортов на первом из указанной пары барабанов расположены под углом 90°-γ по отношению к оси первого барабана, а оси вращения инструментальных суппортов на втором из указанной пары барабанов расположены под углом 90°+γ по отношению к оси второго барабана. 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

Медленное вращение барабана горного комбайна // 2607134

Группа изобретений относится к горным комбайнам. Технический результат – обеспечение вращения режущего барабана комбайна со скоростью технического обслуживания. Горный комбайн включает режущий барабан с множеством режущих зубьев, установленных на барабане, и механизм вращения режущего барабана. Механизм вращения режущего барабана включает источник электропитания, двигатель режущего устройства, переключатель и привод с регулируемой частотой. Переключатель имеет первое и второе состояния. Первое состояние электрически соединяет источник электропитания и двигатель режущего устройства для работы режущего барабана на скорости резания, а второе состояние электрически соединяет привод с регулируемой частотой и двигатель режущего устройства для работы режущего барабана на скорости технического обслуживания, меньшей, чем скорость резания. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство и способ для механической обработки материалов фрезерованием и бурением // 2610474

Группа изобретений относится к способу и устройству для механической обработки материалов фрезерованием и/или бурением, в частности для удаления скальных пород, бетона, минералов или угля. Технический результат – усовершенствование устройства механической обработки. Устройство содержит инструментальный барабан, в котором установлено несколько инструментальных валов с закрепленными на их концах механообрабатывающими инструментами, выступающими из инструментального барабана. При этом инструментальные валы могут приводиться во вращение. Приводной элемент для инструментальных валов и инструментальный барабан могут вращаться относительно друг друга, причем несущее устройство для барабана может перемещаться относительно материала с помощью устройства перемещения. С помощью управляющего устройства могут изменяться скорость перемещения несущего устройства для инструмента относительно материала и частота вращения инструментального барабана. Во избежание возникновения критичных условий эксплуатации устройство снабжено, по меньшей мере, одним измерительным датчиком для измерения естественного поступательного колебания и/или, по меньшей мере, одним измерительным датчиком для определения угловых колебаний инструментального барабана, и управляющим устройством, которое содержит, по меньшей мере, один модуль анализа колебаний, с помощью которого во время анализа колебаний можно определять спектр колебаний, и, по меньшей мере, один модуль контроллера, с помощью которого частота вращения и/или относительная скорость являются регулируемыми или регулируются как функция колебаний, определяемых модулем анализа. Способ механической обработки материалов с помощью устройства. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ разработки сложноструктурных угольных месторождений // 2634152

Изобретение может быть использовано при селективной разработке сложноструктурных угольных месторождений с помощью карьерных комбайнов. Способ повышает производительность, надежность и расширяет технологическую эффективность разрушения пород различной степени крепости и связности, а также - экологическую эффективность. Способ включает создание требуемой концентрации напряжений посредством регулирования усилия резания в зоне обработки и формирование в поверхностном слое обрабатываемого массива зон разрушения с помощью режущих инструментов рабочего органа комбайна в зависимости от прочностных характеристик горной породы, формирование зон разрушения с учетом прочностных характеристик породы по ширине обрабатываемой поверхности. Селективная разработка осуществляется с обеспечением снижения переизмельчения угля посредством увеличения шага расстановки угольных режущих инструментов по отношению к шагу расстановки породных режущих инструментов в два раза. Поворот режущих инструментов с дисками осуществляется в одну сторону посредством вращения валов, на одном из концов которых установлены шестерни, взаимодействующие с гидромотором через редуктор, а фиксация дисков с режущими инструментами в рабочем положении осуществляется упорами автоматически. 4 ил.