RU2111353C1

RU2111353C1 - Rack-and-pinion flight of continuous miner prime mover of chainless feed system

Info

Publication number: RU2111353C1
Application number: RU95110369A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Сиротин; С.В. Николаев; Е.А. Волков; В.П. Голуб; В.М. Попов; В.П. Трубников
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: underground mineral mining machinery. SUBSTANCE: the offered rack-and-pinion flight has rack sections separated into two parts and installed in trough-shaped brackets on side members of chutes and axles for their joining. Rack sections are hinged with each other into common line and installed from both sides between bracket walls and racks-inserts having plates with holes for installation of axles at constant spacing. Ends of these axles are installed into longitudinal recesses made on trough-shaped brackets for reciprocating in recesses. Inserts connecting rack sections may be made U-shaped, Length of recesses of trough-shaped brackets may be governed by swivel angle of chutes depending on height of location of rack section above conveyer flight. This provides for compensation of end chute raising to ensure smooth outgoing of scraper member. In mining thin beds with chutes made of low special profile, the height of rack-and-pinion flight is reduced with respect to lock joints. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машинам для добычи полезных ископаемых подземным способом, а более конкретно, к рейкам комбайнового движителя бесцепной системы подачи. The invention relates to machines for mining minerals underground method, and more particularly, to the rails of the combine mover of a chainless feed system.

Известны направляющие зубчатые рейки, собранные из отдельных секций. При этом зубья нарезаны автогеном, а сами рейки соединены между собой двойными накладками (см. патент Великобритании N 1521772, кл. 21 F). Основным недостатком конструкции является изменение шага зацепления при вертикальном изгибе реек в местах стыковки. На выпуклых участках почвы зубья смежных реек расходятся, а на вогнутых сближаются. Known toothed rails assembled from separate sections. In this case, the teeth are cut by autogenous, and the slats themselves are interconnected by double overlays (see UK patent N 1521772, CL 21 F). The main drawback of the design is the change in the pitch of the engagement with vertical bending of the rails at the joints. On convex sections of the soil, the teeth of adjacent rails diverge, and on concave sections they converge.

Известно техническое решение (см. патент ФРГ N 2215680, кл. E 21 C 29/02), где этот недостаток снижается путем разделения реек на две части. При этом длина секций выбрана равной половине длины рештака конвейера: при установке секции перекрывают зазоры между соседними рештаками конвейера, что позволяет вдвое уменьшить угол взаимного поворота реек, а значит, вдвое уменьшить нарушение шага зацепления зубчатой подачи (уменьшается зависимость от угла поворота рештаков конвейера). A technical solution is known (see German patent N 2215680, class E 21 C 29/02), where this disadvantage is reduced by dividing the rails into two parts. At the same time, the length of the sections was chosen equal to half the length of the conveyor pan: when installing the sections, the gaps between adjacent conveyor pan lattices are overlapped, which allows to halve the angle of mutual rotation of the rails, which means to halve the violation of the mesh pitch of the gear feed (the dependence on the angle of rotation of the conveyor pan) is reduced.

Известно техническое решение (авт. св. СССР N 642478, кл. E 21 C 29/12), в котором направляющая рейка сочетается с трубчатой направляющей. Для предотвращения отрыва тяговой звезды комбайна от направляющей рейки последний снабжен захватом, диаметрально охватывающим трубчатую направляющую. Общим недостатком указанных технических решений (помимо нарушения, в большей или меньшей степени, шага зацепления при вертикальном изгибе реечного става) является рассогласование линии изгиба конвейера в замковых соединениях и линией, эксцентричной ей, изгиба реечного става. Это приводит к тому, что при вертикальном изгибе конвейера в первую очередь нагружаются соединительные оси направляющих реек, а на замковые соединения конвейера (из-за разности угловых смещений). Обеспечение равнопрочности соединений вызывает затруднения по разным причинам. Известны технические решения (см. патенты РФ N 1067210, 1121422, кл. E 21 C 29/02; механизм подачи горного комбайна). В этих технических решениях решены все перечисленные недостатки, однако в представленном конструктивном исполнении уступают аналогам в габаритах по ширине, что усложняет взаимную увязку конвейер-комбайн-крепь, в поперечном сечении забоя из-за нависания рейки над конвейером, что при работе на тонких пластах частично перекрывает грузопоток. A technical solution is known (ed. St. USSR N 642478, class E 21 C 29/12), in which the guide rail is combined with a tubular guide. To prevent separation of the traction star of the combine from the guide rail, the latter is equipped with a gripper diametrically covering the tubular guide. A common drawback of these technical solutions (in addition to violating, to a greater or lesser extent, the meshing pitch during vertical bending of the rack stave) is the mismatch of the conveyor bending line in the castle joints and the line bending of it, the bending of the rack stave. This leads to the fact that when the conveyor is bent vertically, the connecting axes of the guide rails are primarily loaded, and the conveyor locking joints (due to the difference in angular displacements). Ensuring equal strength of the compounds is difficult for various reasons. Known technical solutions (see RF patents N 1067210, 1121422, CL E 21 C 29/02; feed mechanism of a mining combine). In these technical solutions, all of the listed disadvantages are solved, however, in the presented design they are inferior to the analogues in width in terms of width, which complicates the mutual linkage of the conveyor-combine-support, in the cross section of the bottom due to the overhang of the rail over the conveyor, which when working on thin layers is partially blocks the flow of goods.

Наиболее близкой по технической сущности (сумме известных признаков) являются конструкция рейки комбайнового движителя РКД бесцепной системы подачи. The closest in technical essence (the sum of the known features) are the design of the rail of the combine harvester propulsion RKD chainless feed system.

Направляющая рейка состоит из отдельных зубчатых звеньев, закрепленных посредством соединительных пальцев на бортах забойного конвейера со стороны выработанного пространства, по зубьям которых обкатывается приводное колесо механизма подачи горного комбайна. Для опорных лыж комбайна при его работе с рейкой на бортах конвейера предусмотрена трубчатая направляющая. Рейки закреплены осями в корытообразных кронштейнах, выполненных на разъемных бортах рештаков [1] - принято за прототип. The guide rail consists of separate gear links fixed by means of connecting fingers on the sides of the face conveyor from the side of the worked out space, on the teeth of which the drive wheel of the feed mechanism of the mining machine is run-in. For supporting skis of the harvester, when working with a rail, a tubular guide is provided on the sides of the conveyor. The rails are fixed with axes in trough-shaped brackets made on the detachable sides of the pans [1] - taken as a prototype.

Для разгрузки соединительных осей реек при вертикальном изгибе конвейера отверстия в рейках увеличены (диаметр соединительных отверстий 56 мм, а осей 50 мм), что увеличивает нарушение шага зацепления на стыках: в одних случаях зубья расходятся (растягивание конвейера), в других сближаются (сжатие конвейера), дополнительно к тому, что шаг зацепления нарушается при вертикальном изгибе конвейера (ввиду эксцентриситета между линией изгиба по замковым соединениям рештаков и линией изгиба реек на соединительных осях). В зарубежных конструкциях отверстия на кронштейнах выполняются овальными. Однако величина компенсации ограничена необходимостью обеспечения шага зацепления в допустимых пределах, что приводит к уменьшению изгиба конвейера по вертикали и создает риск нагружения соединений реек силами, которые возникают в замковых соединениях рештаков (соединение реек блокирует изгибаемость конвейера). И чем больше расстояние между этими линиями изгиба, тем меньше изгибаемость самого конвейера. Стремление устанавливать рейки как можно ниже, с одной стороны, приводит к уменьшению клиренса комбайна, с другой, требует выноса звездочки комбайна (опускание) из корпуса комбайна, что ведет к усложнению конструкции. Сравним, например, монтаж рейки на конвейере СПЦ 271 и конвейере СПЦ 142 (указанный выше сборник N 9 с. 29, рис. 3 и с. 30, рис. 4). Во втором случае расстояние (визуально) от осей реек до оси замковых соединений вдвое больше. Соответственно уменьшается изгибаемость конвейера и прочее. To unload the connecting axles of the rails during vertical bending of the conveyor, the holes in the rails are increased (the diameter of the connecting holes is 56 mm, and the axes are 50 mm), which increases the violation of the pitch of the engagement at the joints: in some cases the teeth diverge (stretching the conveyor), in others they come together (compression of the conveyor ), in addition to the fact that the meshing pitch is violated by vertical bending of the conveyor (due to the eccentricity between the bending line along the locking joints of the pans and the bending line of the rails on the connecting axes). In foreign designs, the holes on the brackets are oval. However, the compensation value is limited by the need to ensure the meshing pitch is within the permissible limits, which leads to a decrease in the vertical bend of the conveyor and creates the risk of loading the joints of the rails by forces that arise in the castle joints of the pans (the connection of the rods blocks the bending of the conveyor). And the greater the distance between these bending lines, the less the bendability of the conveyor itself. The desire to install rails as low as possible, on the one hand, leads to a decrease in clearance of the combine, on the other hand, requires removal of the sprocket of the combine (lowering) from the body of the combine, which leads to a complication of the design. Let us compare, for example, mounting the rail on the conveyor TWS 271 and the conveyor TWS 142 (the above collection No. 9 p. 29, Fig. 3 and p. 30, Fig. 4). In the second case, the distance (visually) from the axis of the rails to the axis of the castle joints is twice as large. Accordingly, the bending of the conveyor and so on is reduced.

Сущность изобретения заключается в том, что реечные секции, входящие в состав реечного става комбайнового движителя безцепной системы подачи, соединены между собой шарнирно в единую цепь установленными с двух сторон между стенками кронштейнов и рейками вставками, имеющими пластины с отверстиями для установки осей с постоянным шагом между ними, причем концы этих осей вставлены в продольные пазы, выполненные на корытообразных кронштейнах, с возможностью перемещения в пазах в обе стороны. The essence of the invention lies in the fact that the rack sections, which are part of the rack of the combine harvester mover of a chainless feed system, are interconnected pivotally in a single chain mounted on both sides between the walls of the brackets and the rails with inserts having plates with holes for mounting axes with a constant pitch between them, and the ends of these axes are inserted into longitudinal grooves made on trough-shaped brackets, with the possibility of movement in the grooves on both sides.

Кроме того, соединяющие реечные секции вставки выполнены U-образными. In addition, the connecting rack sections of the insert are made U-shaped.

Кроме того, протяженность пазов корытообразных кронштейнов определяется углом поворота рештаков в зависимости от высоты расположения реечных секций над ставом конвейера. In addition, the length of the grooves of the trough-shaped brackets is determined by the angle of rotation of the pans depending on the height of the rack sections above the conveyor stand.

Такое техническое решение обеспечивает неизменное расстояние между реечными секциями и нормальное зубчатое зацепление с колесом комбайна по всему реечному ставу независимо от копируемого конвейером рельефа почвы вдоль лавы, а также исключает влияние высоты расположения реечных секций над рештаками. Such a technical solution provides an invariable distance between the rack sections and normal gear engagement with the combine wheel throughout the rack base irrespective of the soil profile along the lava being copied by the conveyor, and also eliminates the influence of the height of the rack sections above the pans.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом следующая. The causal relationship between the totality of the essential features of the claimed invention and the achieved technical result is as follows.

Данное техническое решение позволяет конвейеру изгибаться в вертикальной плоскости независимо от изгибаемости реечного става, не нарушая шага зубчатого зацепления в широком диапазоне высоты установки реек относительно рештаков. This technical solution allows the conveyor to bend in a vertical plane regardless of the bendability of the rack, without violating the pitch gear in a wide range of installation height of the racks relative to the pans.

Соединение реек вставками, имеющими форму вертикальных пластин, установленных с двух сторон в зазоры между стенками корытообразных кронштейнов и рейками, уменьшает высоту на суммарную высоту толщины поперечного листа вставки и зазора между этим листом и рейкой, что дает возможность компенсировать подъем концевого рештака у рамы привода, а также применить для легких комбайнов и более низких конвейерах. The connection of the rails by inserts having the form of vertical plates installed on both sides in the gaps between the walls of the trough-shaped brackets and the rails reduces the height by the total height of the thickness of the transverse insert sheet and the gap between this sheet and the rail, which makes it possible to compensate for the rise of the end pan at the drive frame, as well as for light combines and lower conveyors.

Конструкция более проста в изготовлении, однако имеет и свои недостатки: отклонение в соосности отверстий каждой пары и допусков по диаметру, что может вызвать некоторый перекос реек и соединительных осей. The design is simpler to manufacture, but it also has its drawbacks: the deviation in alignment of the holes of each pair and the tolerances in diameter, which can cause some distortion of the rails and connecting axes.

Продольные пазы отличаются тем, что выполняются на корытообразных кронштейнах с учетом максимальной изгибаемости и обеспечивают своей протяженностью свободное перемещение осей в обе стороны, для компенсации угловых рассогласований в изгибе рештачного и реечного става (в замковых соединениях и линией изгиба по соединительным осям реек). Это позволяет сохранить неизменной изгибаемость конвейера вне зависимости от высоты установки реек относительно замков рештачного става и оставляет неизменной величину выхода тяговой звездочки комбайна относительно его корпуса. Longitudinal grooves are distinguished by the fact that they are made on trough-shaped brackets taking into account maximum bending and ensure their free movement of the axes in both directions to compensate for angular mismatches in the bending of the lattice and rack frame (in the lock joints and the bending line along the connecting axes of the rails). This allows you to keep the conveyor bending unchanged, regardless of the installation height of the rails relative to the locks of the trolley and leaves the output value of the traction sprocket of the combine relative to its body unchanged.

Изобретение поясняется чертежами. Технический результат заявляемого изобретения заключается в обеспечении изгибаемости конвейера в вертикальной плоскости независимо от изгибаемости реечного става, в упрощении изготовления конструкции, снижении высоты реечного става относительно замковых соединений. The invention is illustrated by drawings. The technical result of the claimed invention is to ensure the bendability of the conveyor in a vertical plane regardless of the bendability of the rack stave, to simplify the manufacture of the structure, reducing the height of the rack stave relative to the castle joints.

На фиг. 1 - изображено сечение устройства с U-образной вставкой; на фиг. 2 - сечение устройства в месте соединения реек вертикальными пластинами; на фиг. 3 - вид A на фиг. 1; на фиг. 4 - вид на устройство в плане (вид Б на фиг. 3); на фиг. 5 - изгиб реек и рештачного става на выпуклом участке лавы. In FIG. 1 - shows a cross section of a device with a U-shaped insert; in FIG. 2 - section of the device at the junction of the rails with vertical plates; in FIG. 3 is a view A in FIG. one; in FIG. 4 is a plan view of the device (view B in FIG. 3); in FIG. 5 - bending of slats and tacking stand on a convex section of lava.

Устройство содержит установленные на рештаках 1 боковины 2 (фиг. 1), снабженные трубчатой направляющей 3 и кронштейнами 4. Кронштейны 4 совместно с боковинами 2 образуют корытообразную форму. В корытообразных кронштейнах 4 размещены вставки 5 или 6. Вставки 5 или 6 установлены между стенками корытообразных кронштейнов 4 и реечными секциями 7 и 8 (фиг. 1, 2, 3), которые соединены между собой осями 9 в совмещенных отверстиях. Оси 9 своими концами вставлены в продольные пазы 10 корытообразных кронштейнов 4. Длина продольных пазов имеет протяженность в обе стороны, необходимую для компенсации разницы угловых смещений изгиба реечного става при изгибе конвейера в соответствии с рельефом почвы. Оси 9 фиксируются от выпадения планками 11, закрепленными, например, тремя болтами на корытообразных кронштейнах 4 или иным другим способом. The device contains mounted on the pans 1 sidewalls 2 (Fig. 1), equipped with a tubular guide 3 and brackets 4. Brackets 4 together with sidewalls 2 form a trough-like shape. In the trough-shaped brackets 4, inserts 5 or 6 are placed. The inserts 5 or 6 are installed between the walls of the trough-shaped brackets 4 and the rack sections 7 and 8 (Fig. 1, 2, 3), which are interconnected by axes 9 in the combined holes. The axes 9 are inserted at their ends into the longitudinal grooves 10 of the trough-shaped brackets 4. The length of the longitudinal grooves has a length in both directions, necessary to compensate for the difference in the angular displacements of the bending of the rack during the bending of the conveyor in accordance with the topography of the soil. Axes 9 are fixed from falling out by strips 11, fixed, for example, by three bolts on trough-shaped brackets 4 or in another other way.

На фиг. 5 изображен изгиб конвейера (угловой поворот рештаков 1 на выпуклом участке почвы). Рештаки 1 соединены между собой замковыми соединениями 12, по которым проходит осевая линия изгиба конвейера. Линия изгиба реечного става эксцентрична ей на величину H и зависит от конкретной конструктивной разработки. Шаг зубчатого зацепления t между осями 9 остается неизменным и равным, что обеспечивает при относительных изгибах конвейера и реечного става постоянство расстояния между рейками 7 и 8 по осевой линии их изгиба, равное t. Однако на изогнутых участках шаг зубчатого зацепления нарушается ввиду изменения ширины впадины на рейках B до B +ΔB на выпуклых участках и B-ΔB на вогнутых участках лавы. In FIG. 5 shows the bend of the conveyor (angular rotation of the pans 1 in a convex section of the soil). The pans 1 are interconnected by locking joints 12, along which the axial line of the bend of the conveyor passes. The bending line of the rack and pinion is eccentric to it by the value of H and depends on the specific design. The pitch of the gearing t between the axles 9 remains unchanged and equal, which ensures relative distance between the racks 7 and 8 along the axial line of their bend, equal to t, with relative bends of the conveyor and the rack. However, in the bent sections, the pitch of the gearing is violated due to a change in the width of the depression on the rails B to B + ΔB in the convex sections and B-ΔB in the concave sections of the lava.

Рейки, соединенные вставками 5 или 6 и осями, обеспечивающими постоянное расстояние "t" между рейками по линии изгиба, обеспечивают нормальное зацепление зубчатой пары (реек 7, 8 с зубчатым колесом 13) в установленных пределах изменений ±Δt(Δt=ΔB). . The racks connected by inserts 5 or 6 and the axes, providing a constant distance "t" between the rails along the bending line, provide normal engagement of the gear pair (racks 7, 8 with gear 13) within the set variation limits ± Δt (Δt = ΔB). .

Устройство, согласно предложенному техническому решению, работает следующим образом. The device, according to the proposed technical solution, works as follows.

При работе комбайн перемещается по трубчатым направляющим 3 (фиг. 1 и 4). Перемещение его осуществляется за счет зацепления зубчатой пары реек 7, 8 и зубчатого колеса 13 (фиг. 5) механизма подачи комбайна. При изменении рельефа почвы происходит изгиб конвейера по линии изгиба в замковых соединениях 12, а реечного става по осевой линии относительно осей 9, расположенных с эксцентриситетом H, происходит угловое рассогласование, которое компенсируется за счет смещения осей 9, размещенных своими концами в продольных пазах 10 в ту или иную сторону. На выпуклых участках лавы корытообразные кронштейны 4 расходятся, а на вогнутых - сходятся, используя свободу перемещения в пределах установленной длины L (фиг. 3) и (фиг. 5). В результате расстояние в местах стыковки между рейками сохраняется в размерах t, не ограничивая характеристику изгиба конвейера и не нагружая соединительные оси 9 усилиями, возникающими в замковых соединениях конвейера. During operation, the harvester moves along the tubular guides 3 (Fig. 1 and 4). Its movement is carried out due to the engagement of the gear pair of rails 7, 8 and gear wheel 13 (Fig. 5) of the feed mechanism of the combine. When the topography of the soil changes, the conveyor bends along the bend line in the castle joints 12, and the rack and pinion along the axial line relative to the axes 9 located with eccentricity H, there is an angular mismatch, which is compensated by the displacement of the axes 9 placed at their ends in longitudinal grooves 10 in one way or another. On convex sections of the lava, the trough-shaped brackets 4 diverge, and on the concave sections they converge, using freedom of movement within the established length L (Fig. 3) and (Fig. 5). As a result, the distance at the joints between the rails is preserved in dimensions t, without limiting the characteristic of the bend of the conveyor and without loading the connecting axles 9 with the forces arising in the castle joints of the conveyor.

Использование вставок в виде пластин 6 для соединения реек между собой дает возможность компенсировать подъем концевых рештаков, обеспечивающих плавный выход скребкового органа на диаметр тяговой звездочки комбайна. При работе на малой мощности выемки и применительно к рештакам из низкого спецпрофиля снижается высота реечного става относительно замковых соединений. The use of inserts in the form of plates 6 for connecting the rails to each other makes it possible to compensate for the rise of the end pans, providing a smooth exit of the scraper body to the diameter of the traction sprocket of the combine. When working at low excavation power and in relation to pans from a low special profile, the height of the rack rack relative to the castle joints is reduced.

Claims

1. Реечный став комбайнового движителя бесцепной системы подачи, включающий разделенные на две части реечные секции, установленные в корытообразные кронштейны на боковине рештаков и соединяющие их оси, отличающийся тем, что реечные секции соединены между собой шарнирно в единую цепь установленными с двух сторон между стенками кронштейнов и рейками вставками, имеющими пластины с отверстиями для установки осей с постоянным шагом между ними, причем концы этих осей вставлены в продольные пазы, выполненные на корытообразных кронштейнах, с возможностью перемещения в пазах в обе стороны. 1. The rack and pinion of the combine mover of the chainless feed system, comprising two rack sections mounted in trough-shaped brackets on the side of the pans and connecting their axes, characterized in that the rack sections are pivotally connected to one another mounted on both sides between the walls of the brackets and slats inserts having plates with holes for mounting axles with a constant pitch between them, and the ends of these axes are inserted into longitudinal grooves made on trough-shaped brackets, with zmozhnostyu movement in slots in both directions.

2. Реечный став по п.1, отличающийся тем, что соединяющие реечные секции вставки выполнены U-образными. 2. Rack and pinion according to claim 1, characterized in that the connecting rack sections of the insert are made U-shaped.

3. Реечный став по п.1, отличающийся тем, что протяженность пазов корытообразных кронштейнов определяется углом поворота рештаков в зависимости от высоты расположения реечных секций над ставом конвейера. 3. The rack becoming according to claim 1, characterized in that the length of the grooves of the trough-shaped brackets is determined by the angle of rotation of the pans depending on the height of the rack sections above the conveyor stand.