Машина проходческая



Машина проходческая
Машина проходческая

 


Владельцы патента RU 2442898:

Рожин Виктор Васильевич (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к проходческому устройству для проходки горных выработок. Техническим результатом является повышение производительности и увеличение скорости проходки. Проходческое устройство состоит из корпуса, рабочего органа, ходовой части, цепного конвейера. Корпус собран из двух частей с помощью шарнирного гидроуправляемого соединения и поддомкрачен блоками танковых и автомобильных колес. Блоки имеют свой гидропривод. Рабочий орган состоит из четырех роторов, по два на большом и малом водиле. Роторы вращаются в разные стороны и оснащены резцами или шарошками. Роторы одного водила установлены с возможностью вращения в одну сторону, а другого - в другую и имеют наклон оси вращения в разные стороны для обеспечения вкручивания, как штопор, в грудь забоя, при постоянной, управляемой сельсинами подаче. Проходческая машина имеет возможность оснастки манипуляторами со сверлами-перфораторами. Для оформления арочного профиля забоя роторы большего водила имеют возможность совершения возвратно-поступательных движений по рукавам водил гидроцилиндрами, управляемыми копиром, бермовыми фрезами. 2 ил.

 

Машина проходческая «ТАТЬЯНА» - устройство, предназначено для создания требуемых в горном деле типоразмеров машин для ведения проходки туннелей, сопряжений, капитальных и вспомогательных, горизонтальных, восходящих и нисходящих выработок цилиндрического и арочного сечения с высокой скоростью проходки 500-1000 п.м/мес.

В восьмидесятые годы среднегодовая проходка стволов основных и вспомогательных выработок в СССР, реальная и планированная, была 50-70 п.м, проходка в 150 м и более считалась скоростной проходкой, за это получались звания, ордена, медали, ценные (автомашины) подарки.

Проводя патентные исследования, автор не обнаружил каких-то существенных изменений в конструкциях проходческих устройств и принципиально новых подходов к ведению проходческих работ, поэтому средняя скорость (планированная) поднялась всего до 70-100 м. Плазменная RU 2008121462, 2008116368, лазерная, термоядерная («КРОТ») проходки - дело будущего, механизированная же проходка пока еще не исчерпала всех своих возможностей.

В настоящее время, в век механизации и автоматизации, предлагается много изобретений по увеличению скорости проходки, ЗАО «Донецкий уголь» Новочеркасского политехнического института даже предлагает увеличение скорости проходки БВР способом RU 2048715, проектно-конструкторские институты предлагают улучшение стреловидных проходческих комбайнов, таких как ГПК, ГПКС, 4ПП-2, RU 94033685, даже с двумя рабочим органами и водилами RU 2039244, оснащение инструмента на рабочем органе гидроударными механизмами RU 2034986, 2004126848. Для проходки выработок больших сечений, предлагается щит большого диаметра с установкой стреловидных комбайнов на разных уровнях щита RU 2011831.

ДОНГИПРОУГЛЕМАШ разработал проходческий комплекс «СОЮЗ-19». Россия приобретает проходческие комплексы США фирмы «РОББИНС» и германской фирмы «HERRENKNECHT» (самая большая в мире машина для проходки туннелей циклического действия). Все эти роторные, по всему цилиндрическому сечению забоя, комплексы представляют собой очень сложные, металлоемкие, громоздкие, неповоротливые, энергоемкие, сложные в управлении, с очень большими усилиями напора на забой и очень дорогие устройства.

Самыми современными по идее являются RU 2008116368, 2008121462, предлагающие производить проходку с помощью плазмы, расплавляя предназначенную для выработки породу с использованием расплава для заливки забутового пространства, отливки столбов и др.

Близким по подходу к решению проблем проходки горных выработок является RU 2023153, рис.2, с эксцентриковыми втулками для оформления профиля выработки. Конструкция по рис.1, 2 не способна держать направление и стабильный контакт роторов с грудью забоя из-за легкости конструкции, для примера ГПК и 4ПП - 2 Копейского завода, при жестком контакте рабочего органа с забоем прыгают по забою, как кузнечики, теряется направление и контакт с забоем, да и по рис.1 на рабочий орган требуются большие усилия для разборки забоя, и гусеницы устройства из-за его легкости будут скользить по почве, рвутся гусеницы, выходит из строя механизм управления и привода гусениц из-за отсутствия жесткости расположения комбайна в динамике, сложной кинематике передачи вращения от мотора до водил и роторов. Существует еще множество предложений устройств: SU 99832, 123111 и др., но все они имеют те или иные недостатки, перечисленные выше.

Наиболее близким к решению проблем проходки является SU 1694909 с применением трехлучевого гусеничного хода, передовая кинематика рабочего органа, но имеющего недостатки; планетарный рабочий орган в два диска, расположенных перпендикулярно оси выработки, - большие углы скольжения шарошек и увеличение энергозатрат, сложная и дорогостоящая система специального загрузочного устройства загрузки центрального шнека разрушенной породой.

Настоящее изобретение направлено на создание компактного, простого по конструкции, сборке-разборке, обслуживании, уменьшенной нагрузке на забой, надежности и стоимости устройства.

Технический результат заключается в повышении производительности устройства, увеличении скорости проходки до 500-1000 п.м/мес.

В роторном рабочем органе по всему сечению выработки в работе принимают участие сразу все рабочие инструменты (резцы, шарошки) и требуют увеличенных усилий на забой, большой массы, хорошего сцепления с почвой, кровлей, боковинами и большой мощности движителей комплекса на забой постоянно или циклично. Сама конструкция таких рабочих органов предусматривает углы скольжения шарошек от 3 до 12 градусов в зависимости от скорости вращения рабочих роторов и водил, а это уже запланированный увеличенный износ шарошек, подшипников и, соответственно, увеличение энергозатрат.

Установка рабочих органов-роторов на рукавах водил под углом позволяет значительно снизить осевые нагрузки. Придав вращение меньшему водилу и его роторам, противодействующие силы разрушению забоя будут стараться сдвинуть, перевернуть комбайн, но, подключив в нагрузку второе (большое) водило с его роторами, противодействующие силы первого водила будут полностью компенсированы и потребуются только усилия на разрушение породы по образующим роторов. Поскольку у роторов малого водила в работе принимает участие 50% рабочих инструментов, нагрузки на них будут 0-МАХ-0, то и значение нагрузки будет мало. У роторов большого водила принимает участие 1/4 ч. резцов, что тоже - малая нагрузка. Веса, относительно малого по конструкции, машины и усилий поддомкраченных блоков колес достаточно для того, чтобы в строго согласованном вращении с помощью сельсинов водил с роторами, которые, как штопор, ввинчиваются в забой по шагу наклона роторов, сохранить устойчивость машины, создать усилия для ее передвижения и компенсировать нагрузки на забой, вполне достаточные для работы на горизонтали, нисходящих и восстающих выработках, даже на вертикали (стволы). За счет гидроуправляемого шарового соединения двух частей корпуса имеется возможность изменять направление проходки вверх-вниз, вправо-влево, разрабатывать сопряжения выработок с большими скоростями проходки, делать разворот машины на сопряжении в кратчайшее время.

Предлагаемое устройство свободно от вышеперечисленных недостатков и имеет ряд преимуществ, т.к. у него отняты все последующие процессы и оставлены:

1. Разработка породы.

2. Выдача разрушенной породы из забоя.

3. Защита рабочего персонала от капежа породы с кровли.

4. Оформление заданного профиля с зачисткой бермовыми фрезами.

Преимущества.

1. Компактность.

2. Простота и легкость конструкции.

3. Ремонтопригодность, надежность. Простая и надежная кинематика движения взаимосвязанных деталей и узлов.

4. Маневренность, возможность работы по уклонам и крутопадающим пластам. Делать развороты на сопряжении в кратчайшие сроки.

5. Оснастка манипуляторами (сверлами, перфораторами).

6. Малая энергоемкость.

7. Малая стоимость.

Указанный технический результат достигается тем, что проходческая машина включает в себя сборный корпус 7 с шаровым гидроуправляемым соединением 6 собранных на корпусе водил 3 и 4 с роторами 1 и 2 с гидроприводами, цепным конвейером, блоком 5 автомобильных и танковых колес с гидроприводами и домкратами для установки машины по оси выработки, для создания более жесткого контакта передней части корпуса с боковой поверхностью выработки, снижения вибраций от работы роторов, на передвижных блоках передней части корпуса устанавливаются танковые обрезиненные колеса, на задней части корпуса устанавливаются колеса с автомобильными шинами, накачанными пористой резиной (микропорка) под давлением для данной модели шин. С целью обеспечения жесткости устройства (самопроизвольное скольжение по уклонам, ремонт какого-либо блока колес, проведение сопряжений) каждая часть корпуса оснащается 5 блоками колес, каждый со своим приводом через червячную передачу, упорные домкраты оснащаются ГПА - гидропневматическими аккумуляторами с устройством автоматической поддержки заданного давления. Для защиты обслуживающего персонала имеются специальные поддомкраченные заслонки 10 кровли.

Для запуска машины в работу производят сборку ее на открытом пространстве перед специально разработанным входом по параметрам требуемой выработки вчерне и типоразмеру машины, производят подключение ее ко всем коммуникациям, производят испытание узлов и механизмов, затем машина самоходом подается во вход выработки. После подвода устройства к груди забоя включают маслостанции для питания гидроприводов роторов 1, 2, водил 3, 4, цепной конвейер (на чертеже не указан), ходовые блоки колес 5, установленных по осям 9 в точке пересечения оси с диаметром окружности профиля цилиндра 8, и медленно вводят в грудь забоя рабочий орган, затем включают машину в требуемые режимы работы. Рабочий орган при постоянной, управляемой сельсинами подаче ввинчивается в забой, оформление профиля арочного сечения осуществляется перемещением наружных роторов по направляющим большого водила по копиру, установленному перед большим водилом, на фиг.2 показаны угловые положения 2* наружных роторов, окончательное оформление углов производится бермовыми фрезами. Разрушенная порода удаляется цепным конвейером, расположенным в нижней части устройства между нижними блоками колес. Между рядами блоков колес у кровли пространство перекрывается поддомкраченными заслонками перекрытия 10 для защиты обслуживающего персонала от капежа породы с кровли. Задняя часть корпуса обязательна, в первую очередь, для создания жесткости легкой конструкции, поддержания хорошего контакта рабочего органа с забоем, распределения значительных усилий подачи на забой между блоками колес, предотвращения проворота колес и увеличенного их износа. Для возведения сопряжения нужно жесткое сцепление устройства с почвой и кровлей, т.к. при возведении сопряжения производится излом оси корпуса до конструктивно заложенной максимальной величины в точке гидроуправляемого шарового соединения 6, и одна из боковин будет уходить из контакта с устройством, оставаться в контакте будут почва - кровля - 1 боковина передней части корпуса, и полный контакт второй части и т.д., чем обуславливается установка 5 блоков колес на каждой части корпуса, и, во-вторых, на задней части корпуса возможно расположение оборудования самого устройства, а также оборудования для ведения крепежных работ.

Для осуществления разворота устройства разбирается шаровое соединение, и, поскольку каждая часть имеет собственный управляемый ход, задняя часть 7 первой делает разворот и уходит в сопряжение, затем таким же порядком передняя часть 7; производят сцепку частей, подключают маслосистему ходовой к масляному насосу большей производительности, и устройство своим ходом доставляется в новый забой.

На фиг.1 и 2 обозначены:

1. Роторы малого водила.

2. Роторы большого водила.

2* Выдвижение роторов для оформления профиля арочного типа.

3. Малое водило

4. Большое водило.

5. Блоки с автоколесами.

6. Шаровое гидроуправляемое соединение.

7. Корпус.

8. Линия профиля выработки.

9. Оси установки нижних блоков колес.

10. Заслонки перекрытия кровли.

Проходческое устройство, включающее в себя корпус, рабочий орган, ходовую часть, цепной конвейер, отличающееся тем, что несет в себе корпус, собранный из двух частей, собранных с помощью шарнирного гидроуправляемого соединения, поддомкраченных блоками танковых и автомобильных колес, имеющих свой гидропривод, рабочий орган, состоящий из четырех роторов, по два на большем и малом водиле, вращающихся в разные стороны, роторы оснащены резцами или шарошками, роторы одного водила установлены с возможностью вращения в одну сторону, а другого - в другую и имеют наклон оси вращения в разные стороны для обеспечения вкручивания как штопор в грудь забоя при постоянной управляемой сельсинами подаче, при этом проходческая машина имеет возможность оснастки манипуляторами со сверлами-перфораторами, для оформления арочного профиля забоя роторы большего водила имеют возможность совершения возвратно-поступательных движений по рукавам водил гидроцилиндрами, управляемыми копиром, бермовыми фрезами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приводному устройству для вращающегося, работающего с колебательным нагружением инструмента. .

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к нарезным машинам для гидрошахт. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке выработок в соляном горном массиве, свойства которого связаны со слоистостью структуры горных пород.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок буровзрывным способом. .

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях горных машин, использующих орошение в процессе работы. .

Изобретение относится к горному делу и может использоваться при проходке горных выработок. .

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях горных машин. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для механизированного проведения горных выработок проходческими комбайнами без длительных остановок на наращивание ленточного конвейера.

Изобретение относится к горнопроходческой технике, а именно к проходческим комбайнам, предназначенным для проведения горизонтальных и наклонных горных выработок.

Изобретение относится к горному делу

Изобретение относится к горному делу

Изобретение относится к способам и устройствам для добычи материалов в подземных условиях

Изобретение относится к проходческим комплексам для проведения и крепления горных выработок. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности крепильщика, снижении погрешностей при возведении постоянного крепления, в повышении мобильности и увеличении области применения как с минимальным, так и в максимальном сечениях горных выработок. Проходческий комплекс включает проходческий комбайн с рабочим органом, с закрепленным на нем крепильщиком с распорной балкой и цилиндрами распора; поворотный вал на балке распорной с устройством поворота на конвейере комбайна; манипуляторы со средствами бурения и анкерования с постоянным анкерным креплением. Распорная балка снабжена выдвижными телескопами, манипуляторы со средствами постоянного крепления закреплены на выдвижных телескопах распорной балки. Поворотный вал выполнен в виде грузоподъемной телескопической стрелы с подъемно-распорными цилиндрами. Распорная балка в транспортном положении не выступает за габариты комбайна. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к проходческим комбайнам для проведения горных выработок для проведения горных выработок с переменным углом наклона. Техническим результатом является увеличение области применения проходческих комбайнов с гусеничным ходом передвижки по углам наклона выработки, а также повышение надежности работы комбайна и его мобильности и компактности. Предложенный проходческий комбайн содержит раму с закрепленными на ней гусеничными тележками, лотком, исполнительным органом с телескопом, конвейером, буферными устройствами, пультом управления. При этом в раму комбайна введено телескопическое толкающее устройство с силовым цилиндром и буфером с опорным цилиндром и кронштейнами для крепления опорных балок с отверстиями под анкерные болты и местом установки распорных стоек в кровлю горной выработки. Величина раздвижности выдвижной части толкающего устройства кратна величине телескопа исполнительного органа и шагу крепления горной выработки. Пульт управления телескопического толкающего устройства совмещен с пультом управления комбайна и сблокирован с работой комбайна. Кроме того, буферные устройства комбайна могут быть снабжены телескопической частью и совмещены по оси рамы комбайна в корпусе толкателя с осевой перегородкой. Телескопическое толкающее устройство может быть выполнено в виде телескопических цилиндров, с применением опорных балок с отверстиями для анкерования в почву выработки, компенсируя расхождение плоскостей в местах опоры гусеничных тележек комбайна и его опорных балок к почве горной выработки. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горному делу. Предложен проходческий взрывонавалочный комплекс с предохранительной крепью, содержащий приемную клиновую часть с погрузочным модулем, бункер для взрывонавалки, разгрузочную скребковую часть, механизм самопередвижки, насосную станцию, пульт управления, гидравлический манипулятор с бурильной машиной на портальной тележке, перемещающейся по стану перегружателя, и предохранительную крепь. При этом в хвостовой части бункера для взрывонавалки расположен крепеустановщик, состоящий из двух стоек, снабженных установочными вилками, имеющими форму, позволяющую размещать на них комплект крепежных материалов в виде верхнего и нижнего листов металлической сетчатой затяжки и верхнего и нижнего металлических полосовых подхватов, смещенных относительно друг друга. Причем установочные вилки соединены между собой поперечной балкой и смонтированы с возможностью перемещения относительно стоек вверх и вниз посредством гидроцилиндров. Подъем и опускание установочных вилок осуществляются с пульта управления комплексом. Предложенная конструкция проходческого комплекса обеспечивает механизированное возведение постоянной крепи сразу за его подвиганием. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу обработки проходческого забоя комбайном с комбинированным исполнительным органом. Технический результат заключается в повышении устойчивости и эффективности выработки и обеспечивает безопасность последующих горных работ в условиях россыпных шахт криолитозоны. Способ включает образование опережающего вруба по коренным породам режущей коронкой. Разрушение многолетнемерзлых крупнообломочных пород ударным инструментом. После каждого цикла проходки приконтурную часть забоя, ослабленную от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронкой на глубину D, величину которой определяют из соотношения: D = A ( B + A ) − A , где D - глубина ослабленной зоны; А - толщина отбиваемой стружки; В - глубина, на которую распространяется влияние ударного импульса, принимаемая для расчетов равной 2А. 1 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к горным комбайнам. Технический результат - повышение производительности резания в твердых породах. Проходческий комбайн содержит имеющую ходовой механизм несущую раму (2) и поворачиваемую в горизонтальном и вертикальном направлении стрелу (4), которая снабжена режущим устройством (8). Режущее устройство имеет, по меньшей мере, одно установленное с возможностью вращения на стреле (4) и приводимое во вращение приспособление (10, 11) для крепления инструмента, которое по своему периметру имеет множество режущих инструментов (12). При этом режущее устройство (8) имеет по меньшей мере два расположенных параллельно друг к другу дискообразных приспособления (10, 11) для крепления инструмента, которые установлены с возможностью вращения на расположенной между приспособлениями (10, 11) для крепления инструмента и по меньшей мере частично дискообразной концевой зоне (13) стрелы (4). 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к проходческому комбайну. Технический результат - обеспечение режима резания по всей поверхности профиля без необходимости дорезания остающихся ребер породы. Проходческий комбайн содержит имеющую ходовую часть (3) основную раму (2) и по меньшей мере один установленный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси (17) вращения инструментальный суппорт (7, 8), который несет несколько роликовых режущих инструментов и предназначен для приведения в поворотное движение туда и обратно с помощью приводного устройства. При этом по меньшей мере два имеющих форму валка инструментальных суппорта (7, 8) установлены с возможностью поворота вокруг общей оси (17) вращения, которые несут на своей периферии несколько расположенных с распределением в частичной периферийной зоне (α) роликовых режущих инструментов (9). Приводное устройство взаимодействует с инструментальными суппортами (7, 8) так, что каждые два из упомянутых по меньшей мере двух инструментальных суппортов (7, 8) поворачиваются при поворотном туда и обратно движении по меньшей мере в части поворотного движения в противоположных направлениях относительно друг друга. При этом режущие инструменты (9) одного из поворачиваемых противоположно инструментальных суппортов (7) расположены с распределением в частичной периферийной зоне (α), которая, по меньшей мере, в точке возврата поворотного движения смещена в окружном направлении относительно частичной периферийной зоны (α), по которой расположены с распределением режущие инструменты (9) другого из поворачиваемых противоположно инструментальных суппортов (8). 23 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх