RU1810529C - Планетарный исполнительный орган проходческого комбайна - 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.

Description

Фиг. 3

Изобретение относитс  к горнодобывающей промышленности, в частности, к конструкции планетарных исполнительных органов, например, дл  проходческих комбайнов при прохождении выработок по крепким породам.

Цель изобретени  - повышение эф-, фективности разрушени  крепких пород и надежности, а следовательно, и долговечности комбайнов.

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,

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.

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.

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 вра

5

0

0

щени  коронок и взаимодействи  с упругими элементами. Вместо втулки (деталь поз.12), если позвол ют габаритные размеры , можно установить подшипники качени 

(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

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.

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 от

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 участках

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 При определенной частоте ударов в разрушаемой поверхности образуютс  трещины, которые привод т к разрушеникз обрабатываемой поверхности. Взаимодействие ударных молотков 9 с упругими элементами 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-вращательном

урении за счет участи  зубков в двух дви0

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 ., а

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 желательно

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).

Применение предлагаемого исполнительного органа проходческого комбайна позвол ет охватить практически весь диапазон крепостей пород и повысить надеж0 ность, а следовательно, и долговечность горных комбайнов.

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 

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.

1810529

Вид спереди