Проходческий комбайн

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1947419 (61) дополнительное к авт. сеид-ву Р 866178 (22) Заявлено 260978 (21) 2662451/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 300782 Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300782

)51) М. Нп.з

Е 21 С 27/24

Госуаврствеииый комитет

СССР по лелям илобретеиий и открытий (53) УДК 622. 232..72:622.26 (088.8) (72) Авторы изобретения

П.Я.Фадеев, В.Я.Фадеев, В.В.Коробков, P.A.Êóëaãèí и P..Í.Åpìèëoâ

I т1

Ордена Трудового Красного Знамени лнститут.гидродин ики

Сибирского отделения AH СССР и Специальиое конструкторок е бюро гидроимпульсной техники Сибирского отделения AH СССР; (71) Заявители (5 4 ) П РОХОДЧЕСКИЙ КОМБЛЯ Н

Изобретение относится к горному машиностроению, а именно к проходческим машинам, оборудованным высокоэнергетическим исполнительным органом ударного дейстьия, позволяющим проходить выработки но крепким породам без распора в стенки выработки.

По основному авт.св. N 866178 известен проходческий комбайн, содержащий основание с погрузочным орге.-ном, опорно-поьоротное устройство, стрелу, закрепленную на опорно-поворотном устройстве, кронштейн с ударным органом, установленный на конце стрелы на горизонтальной оси, .гидроцилиндры подъема ударного органа, амортизаторы и боковые упоры для подъема н углового поворота ударного органа. При этом ударный исполнительный орган закреплен в кронштейне на вертикальной оси, совмещенной с его центром тяжести и вынесенной вперед относительно горизонтальной оси кронштейна, которая закреплена на стреле выше центра тяжести ударного исполнительного органа (1 ).

Недостаток известного технического решения состоит в том, что величина динамических нагрузок на конструкцию, возникающих при косом ударе по породе, зависит от направления боковой реаКции, приложенной к бойку ударника со стороны породного массива.

Величина динамических нагрузок на элементах конструкции при косом ударе прямо пропорциональна моменту инерции частей конструкции, участвующих в повороте и передаче бокового ударного импульса от бойка ударного органа на амортизаторы бокового удара. Момент инерции вращакщихся частей в свою очередь связан с их массой и расположением центра масс, совпадающего с центром тяжести, относительно оси вращения. При этом момент инерции тем меньше, чем меньше масса вращающихся частей и чем ближе расположен центр масс к оси вращения.

20 В известной конструкции при пере- даче импульса бокового удара в горизонтальной плоскости во вращательном движении участвует только ударный орган, ось вращения которого про25 ходит через его центр масс. В то же время, при передаче такого же импульса в вертикальной плоскости во вращательном дьижении участвует кроме самого. ударного органа и кронЗО щтейн, к тому же ось их совместного

947419 вращения значительно удалена от их суммарного центра масс. Вследствие этого динамические нагрузки при косом ударе в вертикальной плоскости существенно выше, чем при таком же ударе в горизонтальной плоскости..

Демпфирование динамических нагрузок, возникающих при холостом ходе ударника, в известной конструкции, также связано с вращением кронштейна с ударным органом в вертикаль- . 1О ной плоскости, следовательно, холостой ход ударника также является причиной возникновения повышенных динамических нагрузок в элементах проходческого комбайна. Значитель- 15 ное повышение динамических нагрузок при косом ударе в вертикальной плоскости и при холостом ходе ударника отрицательно сказывается на надежности и долговечности проходческого комбайна.

Целью изобретения является повышение надежности в работе комбайна в крепких породах за счет уменьшения момента инерции подвижных частей при боковом отскоке.

Указанная цепь достигается тем, что проходческий комбайн снабжен двумя вертикальными упорами, которые расположены в плоскости, герпендикулярной продольной оси ударного органа и проходящей через его центр тяжести, при этом боковые и верти-, кальные упоры выполнены в виде ползунов и свободно установленных в них цилиндрических осей.

На фиг.1 изображен проходческий комбайн, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 — разрез

Л-А на фиг.1.

Гроходческий комбайн состоит из подвижного основания 1, погрузочного органа 2, опорно-поворотного устройства 3; стрелы 4 с цилиндрами

5 поворота ее вокруг вертикальной оси 6. На горизонтальной оси 7 стрелы 4 с возможностью поворота в вертикальной плоскости при помощи гидроцилиндров 8 закреплен кронштейн 9, в котором установлен ударный исполнительный орган 10. На корпусе ударного органа 10, в плоскости, перпендикулярной его продольной оси и проходящей через центр тяжести ударного органа, жестко закреплены два вертикальных 11 и два горизонтальных

12 пора, на цилиндрических концах которых с возможностью вращения уста-, новлены ползуны 13, скользящие в плоских направляющих 14 кронштейна

9. Ка><дый ползун 13 своими передней и задней поверхностями контактирует с подпружиненными штоками переднего 15 и заднего 16 амортизаторов, жестко закрепленных в стенках кронштейна 9. 65

Перемещение ударного органа 10 для направления его бойка в любую точку забоя обеспечивается подачей рабочей жидкости в соответствующие полости цилиндров 8 поворота кронштейна 9 в вертикальной плоскости и цилиндров 5 поворота стрелы 4 в горизонтальной плоскости. После установки ударного органа 10 в выбранную позицию гидравлические полости цилиндров

5 и 8 замыкаются гидрозамками (не показаны), что обеспечивает точную фиксацию позиции ударного органа 10

При нанесении по забою прямого удара, когда его направление пер-, пендикулярно поверхности забоя, вся энергия удара передается породному массиву. Динамические нагрузки на машину со стороны ударного органа

10 в этом случае направлены вдоль оси последнего, малы по величине, растянуты во времени и легко воспринимаются конструктивными элементами машины.

При горизонтальном косом ударе боковая горизонтальная реакция на бойке ударного органа 10 со стороны породного массива поворачивает ударный орган вокруг его вертикальной оси вращения, роль которой в этом случае выполняют вертикальные упоры 11, вращающиеся в своих гнездах ползунов 13. Горизонтальные же упоры 12, перемещаясь при этом один вперед,другой назад, через ползуны

13 воздействуют на штоки амортизаторов, вызывая их смещение, сжатие упругого элемента амортизатора и поглощение энергии бокового отскока исполнительного органа. В дальнейшем, при снятии боковой нагрузки с бойка (при взводе ударника) расправляющиеся упругие элементы амортизаторов возвращают ударный .орган 10 в исходное положение. . аналогичная картина наблюдается при воздействии ударной боковой нагрузки на боек ударного органа 10 в вертикальной плоскости, но при этом ударный орган 10 вращается относительно оси горизонтальных упоров 12, а в работе по гашению энергии бокового отскока участвуют вертикальные упорн 11.

Если же направление ударной боковой нагрузки на боек не совпадает ни с вертикальным, ни с горизонтальным направлением, то наблюдается сложение описанных энше движений, вследствие чего происходит одновременное движение нсех четырех ползуноэ 13 э направляющих 14 кронштейна 9, при этом гашение энергии .бокового отскока происходит с помощью четырех амортизаторов - двух передних и двух задних.

947419

В предлагаемом устройстве переда, ча боковых ударных импульсов от бойка ударного органа 10 на аморти,заторы 15 и 16 осуществляется всегда одинаково - посредством поворота ударного органа 10 вокруг оси, 5 проходящей через его центр тяжести.

При этом момевт инерции подвижных элементов, а следовательно, и динамические нагрузки на узлах проходческого комбайна всегда соответствуют 1О минимально возможным эна Гениям. Это, в свои очередь, способствует гк>вышению надежности и долговечности комбайна.

В случае прострела, когда боек ударного органа 10 не встречает на своем пути преграды, кинетическая энергия ударника чгстичнб гасится внутренним тормозом ударного органа (полное гашение энергии прострела внутренним тормозом возможно только при закреплении ударного органа на жестком фиксированном основании), а частично передается корпусу ударного органа 10, сообщая ему, а вместе с ним и всем упорам 11 и 1?, пос- тупательное движение на забоР.

Двигаясь вперед, упоры 11 и 12 через свои полэуны 13 воздействуют на штоки передних амортизаторов 15, вызывая их смещение, сжатие упругих элементов и поглощение остаточной энергии прострела. После окончания прострела и остановки ударного органа расправляюииеся упругие элементы амортизаторов возврацают ударный орган в первоначальное положение.

Таким образом, при гашении остаточной энергии холостого хода бойка в предлагаемом проходческом комбайне исключено вращение ударного органа, вследствие чего полностью отсутствуют динамические нагрузки, связанные с его вращением. Исключение указанных динамических нагрузок обуславливает повышение надежности и долговечности проходческого комбайна.

Формула изобретения

Гроходческий комбайн по авт.св.

9 886666117788, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе комбайна в крепких породах эа счет уменьшения момента инерции подвижных частей нри боковом отскоке, он снабжен двумя вертикальными упорами, которые расположены в плоскости, перпендикулярной,продольной оси ударного органа и проходящей через его центр тяжести, при этом боковые и вертикальные упорч выполнены в виде ползунов и свободно установленных в них цилиндрических осей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 866178, кл. Е 21 С 27/24, 1977 (прототип).

947419

/2 13 1Е 4 f 5 5 2

Pb2 Р Pua Я

Составитель В.Теклев

Техред М. Рейвес Корректор Ю.Макаренко

Редактор И.Михеева Закаэ 5578/51 Тираж 6?3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д.4/5

Оилиал ППП "Патент", г-,ужгород, ул.Проектная,4