Режущий модуль туннелепроходческой машины для крепкой горной породы

Авторы патента:

ЛЮ Сяохуэй (CN)

ТАН Вэй (CN)

E21D9/02 - проходка наклонных выработок или туннелей

E21C25/06 - с одной или несколькими вращающимися штангами или барабанами, производящие зарубку в один или оба конца забоя

Владельцы патента RU 2632833:

ЧАЙНА ЮНИВЕРСИТИ ОФ МАЙНИНГ ЭНД ТЕКНОЛОДЖИ (CN)

Изобретение относится к режущему модулю. Техническим результатом является повышение производительности работы. Режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы содержит редуктор режущего устройства, лапу режущего устройства, соединенную с редуктором режущего устройства, и режущую головку, установленную на лапе режущего устройства. Режущая головка содержит основной вал, узел планетарных сателлитов, внутреннее передаточное кольцо, подшипниковый блок, уплотнительный сальник, корпус, диски режущего устройства, режущие зубцы, водило сателлитов планетарной передачи режущего устройства и работающий параллельно узел конических зубцов. Внутреннее передаточное кольцо и подшипниковый блок неподвижно соединены с корпусом лапы режущего устройства с помощью болтов. Узел сателлитов планетарной передачи установлен на водиле сателлитов планетарной передачи режущего устройства. Поворотное уплотнение установлено между водилом сателлитов планетарной передачи режущего устройства и подшипниковым блоком. Уплотнительный сальник скреплен с водилом сателлитов планетарной передачи режущего устройства винтами. Работающий параллельно узел конических зубцов установлен на водиле сателлитов планетарной передачи режущего устройства. Корпус режущей головки скреплен с водилом сателлитов планетарной передачи режущего устройства с помощью болтов. Диски режущего устройства установлены на скошенных поверхностях корпуса режущей головки. Режущие зубцы приварены на переднем конце корпуса режущей головки. Работающий параллельно узел конических зубцов сцеплен с основным валом режущей головки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к области бурения туннелей в крепкой горной породе, в частности к режущему модулю буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы, который может осуществлять проходку туннеля полным профилем в горной породе с крепостью f10.

Уровень техники

Поскольку каждый год в Китае строятся современные шахты, с годовой производительностью 10 миллионов тонн, в особенности, поскольку производится выемка туннелей в горной породе при строительстве новых шахт, потребность в буровых туннелепроходческих машинах для проходки полным профилем увеличивается год за годом. Буровые туннелепроходческие машины являются главным оборудованием для быстрой проходки туннелей в современных шахтах. Поскольку разрабатывается все больше угольных отложений, объем работ по проходке туннелей в крепкой горной породе резко увеличивается. Буровые туннелепроходческие машины для крепкой горной породы работают в тяжелых условиях, режущий механизма является главной частью буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы, и его показатели работы непосредственно влияют на конструкционную прочность и эксплуатационный ресурс буровой туннелепроходческой машины. В настоящее время при проходке туннелей в пласте крепкой горной породы буровая туннелепроходческая машина может не справляться с работой при резке горной породы или режущие зубцы могут сильно изнашиваться, и режущий механизм может страдать от интенсивных ударных нагрузок, приводящих к серьезному снижению надежности буровой туннелепроходческой машины и частым заменам режущих зубцов и соответствующих частей. Данные проблемы могут сильно ограничивать машинное время работы буровой туннелепроходческой машины и приводить к сильному снижению производительности проходки туннелей, что противоречит требованию быстрой проходки туннелей и сильно увеличивает трудоемкость работы для персонала. При этом трудно обеспечить безопасное и эффективное производство в угольных шахтах вследствие указанных проблем. Поэтому важной задачей является разработка усовершенствованных буровых туннелепроходческих машин для крепкой горной породы, в особенности разработка новаторского и высокопроизводительного режущего модуля буровой туннелепроходческой машины.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема: задачей настоящего изобретения является решение проблем в уровне технике и предложение режущего модуля буровой туннелепроходческой машины для проходки полным профилем в крепкой горной породе, который имеет компактную конструкцию, может уменьшить абразивный износ режущих зубцов и улучшить производительность работы и надежность.

Техническая схема: режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для кепкой горной породы, предложенный в настоящем изобретении, содержит редуктор режущего устройства, лапу режущего устройства, соединенную с редуктором режущего устройства, и режущую головку, установленную на лапе режущего устройства, при этом режущая головка содержит основной вал режущий головки, узел сателлитов планетарной передачи, внутреннее передаточное кольцо, подшипниковый блок, уплотнительный сальник, корпус режущей головки, диски режущего устройства, режущие зубцы, водило сателлитов планетарной передачи режущего устройства и работающий параллельно узел конических зубцов, причем внутреннее передаточное кольцо и подшипниковый блок неподвижно соединены с корпусом лапы режущего устройства с помощью болтов, узел сателлитов планетарной передачи установлен на водиле сателлитов планетарной передачи режущего устройства, между режущим водилом планетарных сателлитов и подшипниковым блоком установлено поворотное уплотнение, уплотнительный сальник скреплен с водилом сателлитов планетарной передачи режущего устройства винтами, работающий параллельно узел конических зубцов установлен на водиле сателлитов планетарной передачи режущего устройства, корпус режущей головки скреплен с водилом сателлитов планетарной передачи режущего устройства с помощью болтов, диски режущего устройства установлены на скошенных гранях корпуса режущей головки, режущие зубцы приварены на переднем конце корпуса режущей головки, и работающий параллельно узел конических зубцов сцеплен с основным валом режущей головки.

Количество дисков режущего устройства 4-6; диск режущего устройства содержит червячную фрезу, вал червячной фрезы, диск червячной фрезы, уплотнительную концевую крышку, вал диска режущего устройства, коническую передачу и пылезащитную крышку, при этом червячная фреза установлена на валу червячной фрезы, вал червячной фрезы скреплен с диском червячной фрезы резьбовым соединением, диск червячной фрезы скреплен с валом диска режущего устройства посредством пылезащитной крышки, вал диска режущего устройства установлен на корпусе режущей головки с помощью подшипника, уплотнительная концевая крышка установлена на корпусе режущей головки, уплотнительное кольцо с кромкой установлено в уплотнительной концевой крышке, вал диска режущего устройства соединен с конической передачи с помощью шлицов, и коническая передача сцеплена с параллельно работающим узлом конических зубцов для осуществления вращения и обращения режущего диска; червячная фреза и диск червячной фрезы покрыты твердосплавным материалом на своих режущих поверхностях.

Технические результаты: с технической схемой, описанной выше, настоящее изобретение меняет обычную точку контакта между индивидуальным зубцом и крепкой горной породой на линейный контакт между червячной фрезой и диском червячной фрезы; таким образом, настоящее изобретение полностью использует режущие возможности режущего элемента, а также уменьшает напряжение на режущем элементе так, что крепкая горная порода может эффективно разрушаться, при этом абразивный износ режущего элемента сильно уменьшается; кроме того, зубцы на конечном участке режущей головки полностью используют трещины, создаваемые диском режущего устройства для разрушения крепкой горной породы, при этом исключаются высокие напряжения; таким образом, абразивный износ зубцов на конечном участке режущей головки сильно уменьшается. Таким образом, предложенный режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы имеет преимущества, включающие в себя высокую производительность резания, широкий диапазон пластов крепкой горной породы, поддающихся резанию, высокую надежность, компактную конструкцию и небольшой диаметр и т.д., и может значительно улучшить производительность бурения при проходке туннеля буровой туннелепроходческой машиной для крепкой горной породы и значительно уменьшить трудоемкость работы для персонала.

Описание чертежей

На фиг. 1 показан разрез режущего модуля буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 показан разрез режущей головки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3 показан разрез режущего диска согласно настоящему изобретению.

Позиции на чертежах:

1 - редуктор режущего устройства; 2 - лапа режущего устройства; 3 - режущая головка; 3-1 - основной вал режущей головки; 3-2 - узел сателлитов планетарной передачи; 3-3 - внутреннее передаточное кольцо; 3-4 - подшипниковый блок; 3-5 - поворотное уплотнение; 3-6 - уплотнительный сальник; 3-7 - корпус режущей головки; 3-8 - диск режущего устройства; 3-9 - режущий зубец; 3-10 - водило сателлитов планетарной передачи режущего устройства; 3-11 - работающий параллельно узел конических зубцов; 3-8-1 - червячная фреза; 3-8-2 - вал червячной фрезы; 3-8-3 - диск червячной фрезы; 3-8-4 - уплотнительная концевая крышка; 3-8-5 - уплотнительное кольцо с кромкой; 3-8-6 - вал диска режущего устройства; 3-8-7 - коническая передача; 3-8-8 - пылезащитная крышка.

Осуществление изобретения

Ниже настоящее изобретение дополнительно подробно описано в варианте осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Как показано на фиг. 1, режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы, предложенный в настоящем изобретении, в основном содержит редуктор 1 режущего устройства, лапу 2 режущего устройства и режущую головку 3, при этом лапа 2 режущего устройства неподвижно соединена с редуктором 1 режущего устройства с помощью болтов, основной вал лапы режущего устройства соединен с выходным валом редуктора с помощью шлицов, и основной вал 3-1 режущей головки соединен с основным валом лапы режущего устройства с помощью шлицов.

Как показано на фиг. 2, режущая головка 3 содержит основной вал 3-1 режущей головки, узел 3-2 сателлитов планетарной передачи, внутреннее передаточное кольцо 3-3, подшипниковый блок 3-4, поворотное уплотнение 3-5, уплотнительный сальник 3-6, корпус 3-7 режущей головки, диски 3-8 режущего устройства, зубцы 3-9, водило 3-10 сателлитов планетарной передачи режущего устройства и работающий параллельно узел 3-11 конических зубцов, при этом внутреннее передаточное кольцо 3-3 и подшипниковый блок 3-4 неподвижно соединены с корпусом лапы режущего устройства с помощью болтов, узел 3-2 сателлитов планетарной передачи установлен на водиле 3-10 сателлитов планетарной передачи режущего устройства, поворотное уплотнение 3-5 установлено между водилом 3-10 сателлитов планетарной передачи режущего устройства и подшипниковым блоком 3-4, уплотнительный сальник 3-6 скреплен с водилом 3-10 сателлитов планетарной передачи режущего устройства винтами, работающий параллельно узел 3-11 конических зубцов установлен на водиле 3-10 сателлитов планетарной передачи режущего устройства, корпус 3-7 режущей головки скреплен с водилом 3-10 сателлитов планетарной передачи режущего устройства с помощью болтов, диски 3-8 режущего устройства установлены на скошенных гранях корпуса 3-7 режущей головки, зубцы 3-9 приварены на переднем конце корпуса 3-7 режущей головки, и работающий параллельно узел 3-11 конических зубцов сцеплен с основным валом 3-1 режущей головки.

Как показано на фиг. 3, диск 3-8 режущего устройства содержит червячную фрезу 3-8-1, вал 3-8-2 червячной фрезы, диск 3-8-3 червячной фрезы, уплотнительную концевую крышку 3-8-4, уплотнительное кольцо 3-8-5 с кромкой, вал 3-8-6 диска режущего устройства, коническую передачу 3-8-7 и пылезащитную крышку 3-8-8, при этом червячная фреза 3-8-1 установлена на валу 3-8-2 червячной фрезы, вал 3-8-2 червячной фрезы скреплен с диском 3-8-3 червячной фрезы резьбовым соединением, диск 3-8-3 червячной фрезы скреплен с валом 3-8-6 диска режущего устройства посредством пылезащитной крышки 3-8-8, вал 3-8-6 диска режущего устройства установлен на корпусе 3-7 режущей головки в подшипнике, уплотнительная концевая крышка 3-8-4 скреплена с корпусом 3-7 режущей головки винтами, уплотнительное кольцо 3-8-5 с кромкой установлено в уплотнительной концевой крышке 3-8-4, вал 3-8-6 диска режущего устройства соединен с конической передачей 3-8-7 с помощью шлицов, и коническая передача 3-8-7 сцеплена с параллельно работающим узлом 3-11 конических зубцов для осуществления вращения и обращения режущего диска 3-8.

Принцип работы

Механическая энергия мотора передается через редуктор 1 режущего устройства и основной вал лапы режущего устройства на основной вал 3-1 режущей головки, затем механическая энергия передается через основной вал 3-1 режущей головки на механизм планетарного редуктора режущей головки и работающий параллельно узел 3-11 конических зубцов так, что корпус 3-7 режущей головки, скрепленный с водилом 3-10 сателлитов планетарной передачи режущего устройства, вращается; одновременно, работающий параллельно узел 3-11 конических зубцов приводит диск 3-8 режущего устройства во вращение для осуществления вращения и обращения диска 3-8 режущего устройства. Режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы имеет преимущества, включающие в себя высокую производительность резания, возможность резания горной породы с крепостью в большом диапазоне, высокую надежность, компактную конструкцию и небольшой диаметр и т.д., и может значительно улучшить производительность бурения туннеля буровой туннелепроходческой машиной для крепкой горной породы и значительно уменьшить трудоемкость работы персонала.

Хотя настоящее изобретение показано и описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления, настоящее изобретение не ограничено ими. Специалисту в данной области техники понятно, что различные изменения и модификации можно выполнять без отхода от сущности и объема настоящего изобретения. Все такие изменения и модификации следует считать попадающими в защищенный объем настоящего изобретения.

1. Режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы, содержащий:

редуктор (1) режущего устройства,

лапу (2) режущего устройства, соединенную с редуктором (1) режущего устройства, и

режущую головку (3), установленную на лапе (2) режущего устройства, при этом режущая головка (3) содержит:

основной вал (3-1) режущей головки,

узел (3-2) планетарных сателлитов,

внутреннее передаточное кольцо (3-3),

подшипниковый блок (3-4),

уплотнительный сальник (3-6),

корпус (3-7) режущей головки,

диски (3-8) режущего устройства,

режущие зубцы (3-9),

водило (3-10) сателлитов планетарной передачи режущего устройства и

работающий параллельно узел (3-11) конических зубцов, причем

внутреннее передаточное кольцо (3-3) и подшипниковый блок (3-4) неподвижно соединены с корпусом лапы режущего устройства с помощью болтов,

узел (3-2) сателлитов планетарной передачи установлен на водиле (3-10) сателлитов планетарной передачи режущего устройства,

поворотное уплотнение (3-5) установлено между водилом (3-10) сателлитов планетарной передачи режущего устройства и подшипниковым блоком (3-4),

уплотнительный сальник (3-6) скреплен с водилом (3-10) сателлитов планетарной передачи режущего устройства винтами,

работающий параллельно узел (3-11) конических зубцов установлен на водиле (3-10) сателлитов планетарной передачи режущего устройства,

корпус (3-7) режущей головки скреплен с водилом (3-10) сателлитов планетарной передачи режущего устройства с помощью болтов,

диски (3-8) режущего устройства установлены на скошенных поверхностях корпуса (3-7) режущей головки,

режущие зубцы (3-9) приварены на переднем конце корпуса (3-7) режущей головки, и

работающий параллельно узел (3-11) конических зубцов сцеплен с основным валом (3-1) режущей головки.

2. Режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы по п. 1, в котором количество дисков (3-8) режущего устройства составляет 4-6.

3. Режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы по п. 1 или 2, в котором

диск (3-8) режущего устройства содержит:

червячную фрезу (3-8-1),

вал (3-8-2) червячной фрезы,

диск (3-8-3) червячной фрезы,

уплотнительную концевую крышку (3-8-4),

вал (3-8-6) диска режущего устройства,

коническую передачу (3-8-7) и

пылезащитную крышку (3-8-8),

при этом

червячная фреза (3-8-1) установлена на валу (3-8-2) червячной фрезы,

вал (3-8-2) червячной фрезы скреплен с диском (3-8-3) червячной фрезы резьбовым соединением,

диск (3-8-3) червячной фрезы скреплен с валом (3-8-6) диска режущего устройства посредством пылезащитной крышки (3-8-8),

вал (3-8-6) диска червячной фрезы установлен на корпусе (3-7) режущей головки с помощью подшипника,

уплотнительная концевая крышка (3-8-4) установлена на корпусе (3-7) режущей головки,

уплотнительное кольцо (3-8-5) с выступом установлено в уплотнительной концевой крышке (3-8-4),

вал (3-8-6) диска режущего устройства соединен с конической передачей (3-8-7) с помощью шлицов, и

коническая передача (3-8-7) сцеплена с работающим параллельно узлом (3-11) конических зубцов для осуществления вращения и поворота диска (3-8) режущего устройства.

4. Режущий модуль буровой туннелепроходческой машины для крепкой горной породы по п. 3, в котором червячная фреза (3-8-1) и диск (3-8-3) червячной фрезы покрыты твердосплавным материалом на своих режущих поверхностях.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Гидроаккумулирующая электростанция содержит бассейн, расположенный на поверхности земли, водозаборное сооружение, вертикальную шахту напорного водовода, коммуникационную шахту, аэрационные шахты, вертикальную шахту выдачи мощности, машинный зал с агрегатными блоками, нижний бассейн с основными камерами и наклонный транспортный туннель.

Гидроаккумулирующая электростанция с подземным расположением нижнего бассейна и комбинированный способ проходки нижнего бассейна // 2490393

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. .

Способ проведения и крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях // 2487242

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проведения и крепления подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях.

Способ проходки шурфов в криолитозоне // 2285802

Изобретение относится к геологии, а более конкретно к способам проходки разведочных шурфов в породах зоны многолетней мерзлоты (криолитозоне) при разведке россыпных месторождений.

Способ проходки спаренных наклонных шахтных выработок по падению пласта // 2065965

Изобретение относится к способам разработки пластовых месторождений и может быть использован в угледобывающей промышленности. .

Выемочный комплекс для выемки мощных пластов // 1629552

Изобретение относится к горному делу, в частности к разделяющим межслоевым перекрытиям, применяемы - при разработке мощных пластов. .

Тоннелепроходческий агрегат // 1583615

Изобретение относится к горному делу и предназначено для механизации процессов проходки при сооружении наклонных эскалаторных тоннелей (Т) станций глубокого заложения метрополитенов.

Механизм подачи горной машины // 1348522

Способ отбойки горных пород // 867107

Способ проведения восстающих выработок // 646057

Машина с коробкой передач и врубовая машина сплошной выемки // 2553686

Изобретение относится к горному делу и предназначено для охлаждения коробки передач в поворотном редукторе врубовой машины сплошной выемки. Поворотный редуктор содержит набор отдельных передаточных механизмов и систему охлаждения.

Горный комбайн непрерывного действия с врубовой рамой // 2489572

Горный комбайн // 2456449

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в горнодобывающих отраслях промышленности. .

Горный комбайн // 2454537

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в горнодобывающих отраслях промышленности. .

Горный комбайн // 2445456

Изобретение относится к горному машиностроению, в частности к горному комбайну. .

Раздвижной фрезерный барабан для бурильной машины // 2422634

Комбайн для селективной выемки мощного калийного пласта с породным прослоем // 2368781

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к очистным комбайнам для селективной выемки мощных, преимущественно калийных пластов с породным прослоем.

Комбайн для селективной выемки тонких пластов полезных ископаемых // 2368780

Изобретение относится к средствам механизации для подземной селективной выемки тонких, преимущественно калийных пластов очистными комбайнами. .

Горный комбайн // 2330955

Режущая коронка горного комбайна // 2095568

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к режущим коронкам для горных комбайнов, и может быть использовано в конструкции исполнительных органов добычных и преимущественно проходческих комбайнов для разрушения минеральных и искусственных материалов при добыче полезных ископаемых и образовании выработок в грунте, а также в конструкции рабочих органов строительно-дорожных машин при строительстве и ремонте дорог.

Выемочный комбинат, дробилка обломков породы для него и система разработки длинными забоями // 2642698

Группа изобретений относится к подземным горным комбайнам, а именно к дробилке обломков породы для выемочного комбайна. Технический результат – разработки длинными забоями компактным образом, т.е. с компактной дробилкой. Выемочный комбайн расположен смежно с забойным конвейером для транспортировки материала, содержит шасси, стрелу, шарнирно соединенную с шасси, ножевой барабан для зацепления с очистным забоем, при этом ножевой барабан с возможностью вращения удерживается на стреле, и дробилку обломков породы для захвата материала на забойном конвейере. При этом шасси включает в себя первый конец и второй конец, при этом шасси подвижно, по меньшей мере, в первом направлении, которое по существу параллельно очистному забою. Дробилка обломков породы включает в себя удлиненный дробильный рычаг, имеющий первый конец и второй конец, при этом первый конец шарнирно соединен с шасси вокруг оси рычага. Дробилка обломков породы также включает в себя множество зубьев для дробления добываемого. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.