RU2034986C1 - Boom like actuating member of heading machine - Google Patents

Abstract

FIELD: mining equipment. SUBSTANCE: face breaking tools, mounted on an end surface of a crown, are in the form of hydraulic percussion mechanisms. Each mechanism has a valve with a floating spring-loaded seat. The hydraulic percussion mechanisms are arranged by an optimal angle relative to a surface of the face, for example by an angle, equal to (54-61) degrees. Such arrangement provides enhanced efficiency of cutting a drift due to possibility of breaking rocks, having mean strength value and strength value more, than mean one. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях проходческих комбайнов и машинах, используемых при проведении подготовительных горных выработок. The invention relates to mining and can be used in the construction of roadheaders and machines used in the preparation of mine workings.

Известны исполнительные органы проходческих комбайнов, выполненные в виде конической коронки, оснащенными инструментами, расположенными на коронке по спирали. К недостаткам известных исполнительных органов следует отнести ограниченность применения из-за механизированного проведения подготовительных горных выработок только лишь по смешанным и породным забоям, имеющим присечку породы до 75% сечения с коэффициентом крепости до f=6 и абразивность не более 15 мг. Known executive bodies of roadheaders, made in the form of a conical crown, equipped with tools located on the crown in a spiral. The disadvantages of the known executive bodies include the limited use due to the mechanized conduct of the preparatory mine workings only on mixed and pedigree faces having a rock notch up to 75% cross section with a coefficient of strength up to f = 6 and abrasiveness not more than 15 mg.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является исполнительный орган проходческого комбайна 4ПП-2 [2] Он выполнен в виде конической коронки, оснащенной резцами-инструментами закрепленной непосредственно на выходном валу редуктора с помощью шпонки и втулок. Редуктор исполнительного органа выполнен заодно со стрелкой. Рама исполнительного органа представляет собой сборную конструкцию, в направляющих которой с помощью гидроцилиндров может перемещаться привод (электродвигатель и редуктор с коронкой на расстоянии до 600 мм). Однако он имеет существенные недостатки: ограниченный диапазон применения для разрушения горной породы, не может проводить горизонтальные и наклонные (до ±10%) основные подготовительные выработки вчерне по углю с присечкой боковых пород, имеющих коэффициент крепости до f=8 с большей производительностью; неполное использование возможностей проходческого комбайна с исполнительным органом стреловидного типа. The closest to the proposed technical essence is the executive body of the 4PP-2 tunneling machine [2] It is made in the form of a conical crown equipped with cutters and tools mounted directly on the output shaft of the gearbox using dowels and bushings. The gearbox of the executive body is made integral with the arrow. The frame of the executive body is a prefabricated structure, in the guides of which the drive can be moved using hydraulic cylinders (electric motor and gearbox with crown at a distance of up to 600 mm). However, it has significant drawbacks: a limited range of applications for rock destruction, it cannot carry out horizontal and inclined (up to ± 10%) main preparatory workings on coal with a notch of side rocks having a coefficient of strength up to f = 8 with higher productivity; incomplete use of the capabilities of a roadheader with an arrow-shaped executive body.

Цель изобретения повышение производительности механизированного проведения подготовительных горных выработок по смешанным и породным забоям, имеющим присечку породы до 75% сечения с коэффициентом крепости до f=8 и более и абразивностью не более 15 мг. The purpose of the invention is to increase the productivity of the mechanized conduct of preparatory mine workings on mixed and pedigree faces having a cut of rock of up to 75% cross-section with a coefficient of strength up to f = 8 or more and an abrasiveness of not more than 15 mg.

Достигается это тем, что в известной конструкции стреловидного исполнительного органа проходческого комбайна, выполненного в виде конической коронки, на периферии которой по винтовой линии расположены инструменты-резцы, в торцовой части конической коронки вместо инструментов-резцов установлены гидроударные механизмы под оптимальным углом, например 54-61^о, к поверхности резания, обеспечивая скол горной массы вместо резания в самой тяжелой, интенсивной зоне по условиям работы, воспринимая комбинированное приложение к разрушающему породный массив инструменту кратковременную многократно повторяющуюся нагрузку на ударник 3000 и более ударов в минуту и крутящий момент от привода до исполнительного органа.This is achieved by the fact that in the known design of the swept executive body of a roadheader, made in the form of a conical crown, on the periphery of which there are cutting tools along the helix, in the end part of the conical crown instead of cutting tools, hydraulic shock mechanisms are installed at an optimal angle, for example 54- 61 ^о , to the cutting surface, providing cleavage of rock instead of cutting in the heaviest, most intensive zone according to the working conditions, perceiving a combined application to destructive pore the array of the instrument is a short-term repeatedly repeating load on the drummer of 3000 or more beats per minute and torque from the drive to the actuator.

В известных заявителю технических решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа. In the technical solutions known to the applicant, there are no signs similar to those distinguishing the claimed solution from the prototype.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "Существенные отличия", поскольку новая совокупность признаков обуславливает новые свойства. Thus, the proposed technical solution meets the criteria of the invention "Significant differences", since the new set of features determines new properties.

На фиг.1 схематически изображен исполнительный орган проходческого комбайна стреловидного типа общий вид, на фиг.2, 3 изображена комбинированная гидравлическая схема с гидроударным механизмом. In Fig.1 schematically depicts the executive body of a tunneling machine swept type general view, Fig.2, 3 shows a combined hydraulic circuit with a hydraulic shock mechanism.

Стреловидный исполнительный орган проходческого комбайна содержит: 1 гидроударный механизм с инструментом; 2 коронка; 3 привод исполнительного органа; 4 гидроцилиндры телескопа; 5 аккумулятор; 6 фильтр; 7 гидрораспределитель; 8 насос регулируемой производительности с постоянным потоком; 9 приемный фильтр; 10 предохранительный клапан; 11 маслоблок; 12 распределитель-выталкиватель; 13 пружина; 14 золотник; 15 пята; 16 пружина седла; 17 седло комбайна; 18 клапан; 19 крышка стакана; 20 аммортизирующее устройство; 21 ударник; 22 пружина ударника; 23 корпус гидроударного механизма; 24 стакан; 25 инструмент; 26 контргайка; 27 колесо; 28 гидромотор регулируемый с постоянным направлением потока; 29 шестерня; 30 амортизирующее кольцо; 31 муфта; 32 контргайка; 33 штанга; 34 опора; 35 кулачок; 36 диск; 37 ограничитель. The arrow-shaped executive body of a roadheader contains: 1 hydropercussion mechanism with a tool; 2 crown; 3 drive executive body; 4 telescope hydraulic cylinders; 5 battery; 6 filter; 7 directional control valve; 8 variable displacement pump with constant flow; 9 inlet filter; 10 safety valve; 11 oil block; 12 distributor-ejector; 13 spring; 14 spool; 15 spots; 16 spring seat; 17 combine harvester seat; 18 valve; 19 lid of the glass; 20 shock absorbing device; 21 drummer; 22 spring of the drummer; 23 body hydropercussion mechanism; 24 cup; 25 instrument; 26 locknut; 27 wheel; 28 adjustable hydraulic motor with constant flow direction; 29 gear; 30 shock-absorbing ring; 31 clutch; 32 locknut; 33 barbell 34 support; 35 cam; 36 disk; 37 limiter.

Работа стреловидного исполнительного органа проходческого комбайна с гидроударными механизмами в торцовой части коронки согласно заявки (см. фиг.2, 3) заключается в следующем: включая насос регулируемой производительности с постоянным потоком 8, при закрытом гидрораспределителе 7 масло сливается через предохранительный клапан 10 в бак 11, открывая распределитель 7, масло проходит через фильтры 9, 6, направляется к аккумулятору 5, распределителю-выталкивателю 12 и регулируемому гидромотору 28. Гидромотор 28 в сборе с шестерней 29, диском 36, кулачками 35 воспринимает крутящий момент, шестерня 29 приводит во вращение колесо 27 в сборе с диском 36, на котором установлены кулачки 35, вращаясь шестерня 29, заодно с диском 36 с кулачками 35, каждый из которых при повороте периодически толкает ограничитель 37 на штанге 33 влево, золотник 14, сжимая пружину 13 на величину хода, соединяет канал нагнетание с каналом 2, а канал 1 со сливом по мере выхода кулачка на диске, установленного на шестерне, из сопряжения со скосом ограничителя на штанге кулачок, расположенный на диске, закрепленном на колесе 27, входит в соприкосновение со скосом на ограничителе, с поворотом по часовой стрелке диска каждый кулачок периодически толкает ограничитель 37 на штанге 33, соединенную с золотником 14 вправо распределителя-выталкивателя 12, предназначенного не только для попеременного соединения мест входа и выхода рабочей жидкости, но также для засасывания и выталкивания рабочей жидкости из магистрали гидропривода и подачи ее к соответствующим каналам гидроударного механизма. The operation of the swept executive body of a roadheader with hydraulic shock mechanisms in the end part of the crown according to the application (see Figs. 2, 3) is as follows: including a variable displacement pump with a constant flow of 8, when the valve 7 is closed, the oil is drained through the safety valve 10 into the tank 11 opening the dispenser 7, the oil passes through the filters 9, 6, is directed to the accumulator 5, the distributor-ejector 12 and the adjustable hydraulic motor 28. The hydraulic motor 28 complete with gear 29, disk 36, cam MI 35 receives torque, gear 29 drives the wheel assembly 27 with the disk 36, on which the cams 35 are mounted, rotating the gear 29, at the same time with the disk 36 with the cams 35, each of which periodically pushes the limiter 37 on the rod 33 to the left , spool 14, compressing the spring 13 by the stroke, connects the discharge channel to channel 2, and channel 1 with the discharge as the cam on the disk mounted on the gear exits from the interface with the bevel of the limiter on the rod, the cam located on the disk mounted on the wheel 27, is included contact with the bevel on the limiter, with a clockwise rotation of the disk, each cam periodically pushes the limiter 37 on the rod 33 connected to the spool 14 to the right of the distributor-ejector 12, designed not only for alternately connecting the inlet and outlet of the working fluid, but also for suction and pushing the working fluid from the hydraulic drive line and supplying it to the corresponding channels of the hydraulic shock mechanism.

Таким образом, с поворотом диска с кулачками на определенный угол, штанга с ограничителями соединенная с золотником распределителя-выталкивателя периодически перемещается то вправо, то влево, периодически соединяя нагнетание с каналом 1, канал 2 со сливом, а с поворотом диска с кулачками наоборот. Thus, with the rotation of the disk with the cams at a certain angle, the rod with stops connected to the spool of the distributor-ejector periodically moves to the right and left, periodically connecting the discharge to channel 1, channel 2 with the drain, and with the rotation of the disk with the cams vice versa.

Пуск гидроударного механизма осуществляется лишь от усилия на инструмент 25, возникающим при врезании в забой вращающейся коронки исполнительного органа комбайна. При этом инструмент 25 давит на стакан 24, перемещаясь влево, открывая клапан 18, сжимая пружину 16, кольцо 30 седлом 17. Под действием рабочей жидкости из системы нагнетания канала 1 ударник 21 движется вправо, ударяет по инструменту 25, сжимая пружину 22, канал 2 соединен со сливом. Инструмент совершает многократно повторяющееся возвратно-поступательное движение, рабочий цикл продолжается до тех пор, пока не будет разрушена порода. The start of the hydropercussion mechanism is carried out only from the effort on the tool 25 that occurs when the rotary crown of the executive body of the combine is inserted into the face. In this case, the tool 25 presses on the cup 24, moving to the left, opening the valve 18, compressing the spring 16, the ring 30 by the seat 17. Under the action of the working fluid from the injection system of the channel 1, the hammer 21 moves to the right, strikes the tool 25, compressing the spring 22, channel 2 connected to the drain. The tool makes a repeatedly repeated reciprocating motion, the working cycle continues until the rock is destroyed.

Для осуществления манипуляций исполнительным органом 2 с гидроударными механизмами 1 в торцовой части установлены гидроцилиндры телескопа 4 и привод вращения 3. To carry out manipulations by the executive body 2 with hydropercussion mechanisms 1, the telescope 4 hydraulic cylinders and a rotation drive 3 are installed in the front part.

Увеличение интенсивности разрушения горной массы непосредственно связано с увеличением числа ударов инструмента гидроударного механизма, которое осуществляется регулировкой увеличением производительности регулируемого насоса или регулируемого гидромотора, достигая число ударов гидроударного механизма 3000 и более ударов в минуту, которых достаточно для разрушения смешанных забоев с крепостью присекаемых пород до f=8 и более по шкале проф. М.М.Протодьяконова. The increase in the intensity of the destruction of the rock mass is directly related to the increase in the number of strokes of the tool of the hydropercussion mechanism, which is carried out by adjusting the increase in the performance of the adjustable pump or the adjustable hydraulic motor, reaching the number of strokes of the hydropercussion mechanism of 3000 or more strokes per minute, which is enough to destroy mixed faces with the strength of the rocks attached to f = 8 or more on the scale of prof. M.M. Protodyakonova.

Claims (2)

1. СТРЕЛОВИДНЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА, включающий коронку с разрушающими забой инструментами, размещенными на ее боковой и торцевой поверхностях, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности проведения подготовительных горных выработок по породам средней и выше средней крепости, разрушающие забой инструменты, расположенные на торцевой поверхности коронки, выполнены в виде гидроударных механизмов, установленных под углом к поверхности забоя, при этом каждый из гидроударных механизмов снабжен клапаном с плавающим подпружиненным седлом. 1. ARROW EXECUTIVE BODY OF THE MILLING COMBINE, including a crown with destructive tools installed on its side and end surfaces, characterized in that, in order to increase the productivity of preparatory mine workings on rocks of medium and higher average strength, tools destroying the face are located on the end surface of the crown, made in the form of hydropercussion mechanisms installed at an angle to the surface of the face, with each of the hydropercussion mechanisms equipped with a valve Mr floating spring-loaded seat. 2. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что угол расположения гидроударных механизмов к поверхности забоя равен, например, 54 61^o.2. The executive body according to claim 1, characterized in that the angle of the hydraulic mechanisms to the surface of the face is, for example, 54 61 ^o .

Images