RU1810529C - Planetary actuating member of heading machine - Google Patents

Abstract

Использование: горное дело с применением планетарных исполнительных органов проходческих комбайнов. Сущность: коронки водила снабжены упругими элементами 8. Режущий инструмент выполнен в виде ударных молотков 9 с зубками 10, шарнирно закрепленных на коронках с возможностью вращени  в плоскости вращени  коронок и взаимодействи  с упругими элементами 8. При работе устройства повышаетс  эффективность разрушени  крепких пород за счет вибрации режущего инструмента. 4 ил.Usage: mining using planetary executive bodies of roadheaders. Essence: the carrier crowns are equipped with elastic elements 8. The cutting tool is made in the form of percussion hammers 9 with teeth 10 pivotally mounted on the crowns with the possibility of rotation in the plane of rotation of the crowns and interaction with the elastic elements 8. When the device is working, the efficiency of destruction of hard rocks due to vibration cutting tool. 4 ill.

Description

Фиг. 3FIG. 3

Изобретение относитс  к горнодобывающей промышленности, в частности, к конструкции планетарных исполнительных органов, например, дл  проходческих комбайнов при прохождении выработок по крепким породам.The invention relates to the mining industry, in particular, to the design of planetary actuators, for example, for roadheaders when passing workings through hard rocks.

Цель изобретени  - повышение эф-, фективности разрушени  крепких пород и надежности, а следовательно, и долговечности комбайнов.The purpose of the invention is to increase the efficiency of destruction of hard rocks and the reliability and, consequently, the durability of combines.

Режущий инструмент с зубками на коронках совершает одинаковый цикл движени , т.е. осуществл ет резание без посто нного контакта с забоем, участву  в переносном движении вокруг центрального вала и в относительном - вокруг общей оси пар коронок. За один оборот коронки каждый зубок находитс  в зоне разрушени  (резани ) не более 1/15 части ее оборота. Упругие элементы, которыми снабжены коронки , позвол ют предохранить узлы и детали и исполнительного органа от разрушени  динамическими нагрузками в процессе работы, а режущий инструмент, выполненный в виде ударных молотков, шарнирно закрепленных на коронках с возможностью вращени  в плоскости.вращени  коронок и взаимодействи  с упругими элементами, увеличивает энергию удара за счет возрастани  скорости приложени  нагрузки в месте контакта зубка с породой. Все это дает возможность повысить эффективность разрушени  крепких пород и надежность горных комбайнов,The cutting tool with the teeth on the crowns performs the same cycle of motion, i.e. carries out cutting without constant contact with the face, participating in a figurative movement around the central shaft and in relative - around the common axis of the pairs of crowns. For one revolution of the crown, each tooth is in the zone of destruction (cutting) of no more than 1/15 of its revolution. The elastic elements that the crowns are equipped with can protect the nodes and parts and the actuator from being destroyed by dynamic loads during operation, and the cutting tool made in the form of impact hammers pivotally mounted on crowns with the possibility of rotation in the plane. Rotating the crowns and interacting with elastic elements, increases the impact energy due to an increase in the rate of application of the load at the point of contact of the tooth with the rock. All this makes it possible to increase the destruction efficiency of hard rocks and the reliability of mining combines,

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емый планетарный исполнительный орган отличаетс  тем, что коронки снабжены размещенными на их рабочей поверхности упругими элементами , а режущий инструмент выполнен в виде ударных молотков, шарнирно закрепленных на коронках с возможностью вращени  в плоскости вращени  коронок и взаимодействи  с упругими элементами.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed planetary actuator is characterized in that the crowns are equipped with elastic elements placed on their working surface, and the cutting tool is made in the form of impact hammers pivotally mounted on the crowns with the possibility of rotation in the plane of rotation of the crowns and interacting with elastic elements.

На фиг.1 схематически изображен планетарный исполнительный орган проходческого комбайна; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг.2.Figure 1 schematically shows the planetary actuator of a roadheader; figure 2 is the same front view; in Fig.Z - section aa in Fig.2; in Fig.4 - section BB in Fig.2.

Планетарный исполнительный орган проходческого комбайна включает привод 1, водило 2, центральный вал 3, планетарную передачу 4, пары коронок 5 и 6, установленные на водиле 2 на его конце, общую ось коронок 7, упругие элементы 8, размещенные на рабочей поверхности коронок, режущий инструмент в виде ударных молотков 9 .С зубками 10. Ударные молотки шарнирно закреплены на коронках детал ми 12,11,13 с возможностью вращени  в плоскости враThe planetary executive body of a roadheader includes a drive 1, a carrier 2, a central shaft 3, a planetary gear 4, a pair of crowns 5 and 6 mounted on a carrier 2 at its end, a common axis of the crowns 7, elastic elements 8 located on the working surface of the crowns, cutting an instrument in the form of percussion hammers 9. With teeth 10. Impact hammers are pivotally mounted on crowns with parts 12,11,13 with the possibility of rotation in the plane of rotation

55

00

00

щени  коронок и взаимодействи  с упругими элементами. Вместо втулки (деталь поз.12), если позвол ют габаритные размеры , можно установить подшипники качени puppies of crowns and interaction with elastic elements. Instead of the sleeve (part pos. 12), if the overall dimensions allow, rolling bearings can be installed

(например, сферические подшипники). Упругие элементы представл ют собой, чаще всего, пакеты пружин. Пакеты пружин изготавливаютс  из отдельных пластин, может быть, различной толщины, дл  того чтобы(e.g. spherical bearings). The resilient elements are most often spring packages. Spring bags are made of individual plates, possibly of different thicknesses, in order to

0 напр жени  во всех; пружинах были одинаковыми , Центральный вал 3 через сателлиты 14 св зан с общей осью 7. Лини ми 1-Х условно обозначены р ды расположени  режущего инструмента на коронках. Работа исполнительного органа осуществл етс  следующим образом.0 voltage in all; the springs were the same, the Central shaft 3 through the satellites 14 is connected with the common axis 7. Lines 1-X symbolically indicate the rows of the location of the cutting tool on the crowns. The work of the executive body is carried out as follows.

Водило 2 получает вращение от привода 1 через центральный вал 3 и планетарную передачу 4, Вместе с водилом начинают вращатьс  пары коронок 5 и 6. Обща  ось 7, пары коронок 5 и 6, режущий инструмент в виде ударных молотков 9 с зубками 10 получают переносное движение вокруг центрального вала 3. Одновременно отThe carrier 2 receives rotation from the drive 1 through the central shaft 3 and the planetary gear 4. Together with the carrier, pairs of crowns 5 and 6 begin to rotate. Common axis 7, pairs of crowns 5 and 6, cutting tools in the form of percussion hammers 9 with teeth 10 receive a portable movement around the central shaft 3. Simultaneously from

5 центрального вала 3 через конические сателлиты 14 вращение передаетс  на общую ось 7, на которой размещены пары коронок 5 и 6, а следовательно, и режущий инструмент получает относительное движение вокруг оси 7. За счет сложени  этих двух движений зубки 10 описывают эпициклои- дальные траектории, проход  большую часть пути без контакта с забоем и вступа  в контакт с ним лишь на небольших участках5 of the central shaft 3 through the conical satellites 14, the rotation is transmitted to the common axis 7, on which the pairs of crowns 5 and 6 are placed, and therefore the cutting tool receives relative motion around the axis 7. Due to the addition of these two movements, the teeth 10 describe epicycloidal trajectories , passing most of the way without contact with the face and coming into contact with it only in small areas

5 траектории. Врем  контакта зубка с разрушаемой поверхностью составл ет менее 15% от времени одного Ъборота коронки. Крепление зубков 10 на ударных молотках 9, шарнирно закрепленных на коронках с возможностью вращени  в плоскости вращени  коронок, при больших скорост х вращени  коронок создает центробежные силы, которые увеличивают импульсное воздействие зубка на забой в момент удара.5 trajectories. The time of contact of the tooth with the destructible surface is less than 15% of the time of one inversion of the crown. The fastening of the teeth 10 on impact hammers 9, pivotally mounted on the crowns with the possibility of rotation in the plane of rotation of the crowns, at high speeds of rotation of the crowns creates centrifugal forces that increase the impulse action of the tooth on the face at the time of impact.

5 При определенной частоте ударов в разрушаемой поверхности образуютс  трещины, которые привод т к разрушеникз обрабатываемой поверхности. Взаимодействие ударных молотков 9 с упругими элементами 8,5 At a certain shock frequency, cracks form in the surface to be destroyed, which leads to destruction of the surface to be treated. The interaction of impact hammers 9 with elastic elements 8,

0 размещенных на рабочей поверхности коронок , позвол ет вибрировать режущему инструменту в момент, когда реакци  породы превышает усилие прижати  зубков к разрушаемой поверхности. Крепление зуб5 ков на ударных молотках, шарнирно закреп- ленных на коронках с возможностью взаимодействи  с упругими элементами,- обеспечивает работу аналогичную работе лезвий коронок при ударно-вращательномThe 0 crowns placed on the working surface allows the cutting tool to vibrate at a time when the reaction of the rock exceeds the force of pressing the teeth against the surface to be destroyed. The fastening of teeth on impact hammers pivotally mounted on crowns with the possibility of interacting with elastic elements ensures the operation similar to the operation of crown blades during rotational impact

урении за счет участи  зубков в двух дви0 of urine due to the fate of teeth in two movements

жени х; вращательном движении коронок и колебаний ударных молотков относительно коронок за счет действи  на молотки центробежных сил и сил упругости пружин креплени , причем ударные реактивные силы не передаютс  на привод коронок, так как пружины при этом только разгружаютс . Разрушение крепких пород предполагаетс  вести при окружной скорости зубков в 15... 18 м/с с глубиной внедрени  каждого зубка 2...3 мм за один оборот коронки. При таких скорост х зубков коронки будут вращатьс  с частотой вращени  1500...1800 об/мин и центробежна  сила, действующа  на молотки , будет иметь величину 160.,.200 кг, а средн   сила воздействи  зубка на забой может достигать величины 11500...2200 кГ. Скорости зубков лимитируютс  прочностью кернов из твердого сплава и их ударной стойкостью. При такой скорости ударного приложени  сил зубков ожидаетс  достаточна  величина выкола под зубком и по в-. ление опережающих трещин, которые, как правило, будут распростран тьс  до границ зерен, а небольша  их часть пойдет и дальше, что повлечет за собой резкое повышение эффективности разрушени , уменьшение энергоемкости разрушени  и обеспечит малое усилие подачи, а малое углубление зубка за один оборот водила обеспечит работу зубков. ,- все врем  по трещйнбватому забою, при этом монолитный слой забо  будет далеко от зоны работы зубков. Это конструктивное решение подходит только дл  планетарных исполнительных органов с коронками, подвижные оси которых параллельны поверхности забо ., аwives x; rotational movement of the crowns and vibrations of the impact hammers relative to the crowns due to the action of centrifugal forces and elastic forces of the attachment springs on the hammers, and shock reactive forces are not transmitted to the crown drive, since the springs are only unloaded. The destruction of hard rocks is supposed to be carried out at a peripheral speed of the teeth of 15 ... 18 m / s with a penetration depth of each tooth of 2 ... 3 mm per one revolution of the crown. At such speeds of the clove teeth, the crowns will rotate at a speed of 1500 ... 1800 rpm and the centrifugal force exerted on the hammers will have a value of 160 ... 200 kg, and the average force of the clove action on the face can reach 11500 .. .2200 kg. The speeds of the teeth are limited by the strength of the hard alloy cores and their impact resistance. At such a speed of impact application of the force of the teeth, a sufficient amount of puncture under the tooth and in - is expected. the propagation of leading cracks, which, as a rule, will propagate to the grain boundaries, and a small part will go further, which will entail a sharp increase in fracture efficiency, decrease in the energy intensity of fracture and provide a small feed force, and a small depression of the tooth for one revolution will provide the work of teeth. , - all the time along the cracked face, while the monolithic layer of the face will be far from the working zone of the teeth. This design solution is only suitable for planetary actuators with crowns whose moving axes are parallel to the face., And

центробежные силы способны возвращать ударные молотки в исходное положение за один оборот коронки, что не в состо нии сделать одни силы упругости. Дл  разруше- 5 ни  крепких пород ударом надо иметь скорость соударени  резца и породы выше критической, котора  находитс  в пределах 8 м/с, а дл  получени  приемлемого по размерам выкола эту скорость желательноcentrifugal forces are able to return impact hammers to their original position in one revolution of the crown, which is not able to make elastic forces alone. In order to crush hard rocks by impact, it is necessary to have a collision rate between the cutter and the rock above the critical one, which is within 8 m / s, and to obtain an acceptable puncture size, this speed is desirable

0 увеличить до двойного размера. Следовательно , на процесс разрушени  крепких пород при данной конструкции планетарного исполнительного органа вли ет скорость зубков, масса ударных молотков, силы упру5 гости пакета пружин (упругих элементов).0 enlarge to double size. Therefore, the destruction of hard rocks with this design of the planetary actuator is influenced by the speed of the teeth, the mass of the impact hammers, the elastic force of the package of springs (elastic elements).

Применение предлагаемого исполнительного органа проходческого комбайна позвол ет охватить практически весь диапазон крепостей пород и повысить надеж0 ность, а следовательно, и долговечность горных комбайнов.The use of the proposed executive body of a roadheader allows to cover almost the entire range of rock fortresses and increase the reliability and, consequently, the durability of mountain combines.

Формул а изобретени  Планетарный исполнительный орган проходческого комбайна, включающий во5 дило с установленными на его конце коронками , привод вращени  водила и режущий инструмент с зубками, закрепленный на коронках , отличаю щи и с   тем, что, с целью повышени  эффективности разрушени SUMMARY OF THE INVENTION A planetary actuator of a roadheader, including a drive with crowns mounted on its end, a carrier rotary drive and a cutting tool with teeth mounted on the crowns, are also characterized in that, in order to increase the destruction efficiency

0 крепких пород, коронки снабжены размещенными на их рабочей поверхности упругими элементами, а режущий инструмент выполнен в виде ударных молотков, шар- нирно закрепленных на коронках с возмож5 ностью вращени  в плоскости вращени , коронок и взаимодействи  с упругими эле- . ментами.0 hard rocks, the crowns are equipped with elastic elements placed on their working surface, and the cutting tool is made in the form of percussion hammers pivotally mounted on crowns with the possibility of rotation in the plane of rotation, crowns and interaction with elastic elements. cops.

18105291810529

Вид спередиFront view