Виконавчий орган бурошнекової машини

1 Виконавчий орган бурошнекової машини, що містить щонайменше одну бурову коронку, з'єднану шнековим поставом з обертачем машини і необертовим поставом з и подавальним механізмом, і встановлені на необертовому поставі датчик границі вуплля-порода , гідродомкрати управління виконавчим органом у вертикальній площині і опорні лижі, який відрізняється тим, що висувні частини гідродомкратів управління відносно поздовжньої осі необертового поставу шарнірно зв'язані за допомогою двоплечих важелів з датчиком границі "вуплля-порода", а середні частини важелів шарнірно з'єднані між собою за допомогою телескопічної тяги, зовнішня поверхня якої оснащена пружиною стиску, зв'язаною з внутрішньою телескопічною частиною тяги, при цьому торцеві частини пружини стиску зв'язані з датчиком границі "вуплля-порода" 2 Виконавчий орган бурошнекової машини за п 1, який відрізняється тим, що опорні лижі виконані телескопічними, з підпружиненими висувними частинами О Винахід відноситься до гірничих машин і може бути використаний у як керований виконавчий орган бурошнекової машини Відомий виконавчий орган бурошнекової машини, що містить різальні коронки, транспортувальні шнеки з опорними ліхтарями [а с СРСР №1254146, Е21С1/00, ЗО 08 1986] До недоліків відомого виконавчого органа машини відноситься відсутність засобів контролю положення та утримання (корекції) виконавчого органа в межах вугільного масива, що приводить до підвищення КІЛЬКОСТІ бракованих свердловин і зниженню надійності бурошнекової технології виймання корисних копалин З відомих рішень найбільш близьким за технічною суттю і результат є виконавчий орган бурошнекової машини, що містить за меншою мірою, одну бурову коронку, з'єднану шнековим ставом з обертачем машини і необертовим ставом з и подавальним механізмом, причому необертовий став утворений коробчатою у поперечному перерізі, фермою, на боковинах якої закріплені кронштейни, що несуть підшипники, з встановленим в них шнековим ставом, а секції необертового ставалостачені додатковими знімними щітками, виконаними у вигляді частини кілець з ЗОВНІШНІМ діа метром, що дорівнює діаметру коронки і розміщеними на нижній частині коробчатої ферми з частковим охопленням става, причому головна секція необертового става постачена датчиком "вуплляпорода", гідродомкратами управління, виконаними у вигляді висувних лиж дистанційного керування та знімними опорними лижами [а с СРСР №618541, Е21С1/14, 05 08 1978] Але відоме технічне рішення не дозволяє проводити контроль спрацьовування висувних лиж дистанційного керування і вимірювання величини їх переміщення Тому, що у машиніста відсутня інформація про величину переміщення висувних лиж, корекція виконавчого органа бурошнекової машини в межах вугільного пласта виконується шляхом висування лиж на максимальну довжину Різке висування лиж дистанційного керування на повну довжину приводить до впливу на них великого згинального моменту за рахунок осьового зусилля подавального механізма, веде до поламання висувних лиж дистанційного керування, а отож до зниження надійності виконавчого органа бурошнекової машини Крім того пдромапстралі, що живлять гідроциліндри висувних лиж дистанційного керування, з'єднані з маслостанцією машини і розташовані по 1 со Ю 53701 усій довжині свердловини, по якій транспортується відбите вугілля, тому існує висока імовірність їх пошкодження відбитими шматками породи і вугілля У момент корекції виконавчого органа(подання робочого тиску на висувні лижі) при пошкодженні пдромапстралі виникає не контрольована втрата робочої рідини у свердловину, що при відсутності інформації про спрацьованість висувних лиж приводить до повної втрати робочої рідини та втраті працеспроможності маслостанцм, що також знижує надійність роботи виконавчого органа В основу винаходу поставлена задача удосконалення виконавчого органа бурошнекової машини, в якому висувні частини гідродомкратів управління, відносно поздовжньої ВІСІ необертового става шарнірно зв'язані за допомогою двоплечих важелів з датчиком кордону "вуплля-порода", а середні частини важелів шарнірно з'єднані між собою за допомогою телескопічно виконаної тяги, зовнішня поверхня якої постачена пружиною стиску, зв'язаною з внутрішньою телескопічною частиною тяги, при цьому торцьові частини пружини стиску зв'язані з датчиком кордону "вуплляпорода", причому опорні лижі виконані телескопічними, з під пружиненими висувними частинами, цим забезпечується підвищення достовірності інформації як про спрацьованість, так і про величину висунення гідродомкратів управління виконавчим органом бурошнекової машини і за рахунок цього знижуються витрати на аварійно-ремонтні роботи, підвищується продуктивність праці його висовування та вплив на шарнірно звязане з ним плече двоплечого важеля, протилежне плече якого спирається на шарнір нерухомого гідродомкрата датчика кордону "вуплля-порода", а шарнірно зв'язана з середньою частиною важеля телескопічна тяга висовується пропарцюнально величині висовування гідродомкрата управління При цьому відбувається стиск охоплюючої зовнішню телескопічну частину, пружини і переміщення закріплених на и торцях рухомих елементів датчика переміщення, інформація з якого передається на пульт керування бурошнекової машини Таким чином, на пульт керування бурошнековою машиною передається інформація про спрацювання та величини переміщення гідродомкратів управління виконавчого органа бурошнекової машини у вертикальній площині Це дозволяє машиністу поступово і дозовано висувати гідродомкрати управління в площині вугільного пласта, що виключає виникнення великих згинальних моментів на висувних частинах гідродомкратів управління, що усуває можливість поламання та деформацій гідродомкратів управління і підвищує надійність виконавчого органа бурошнекової машини У разі пошкодження в свердловині пдромапстралей управління машиніст під час керування виконавчим органом отримує інформацію про неспрацювання гідродомкратів управління, з метою перешкоди втраті робочої рідини вимикає напорну пдромапстраль, це виключає втрату працездатності маслостанцм і підвищує надійність роботи виконавчого органа Поставлена задача вирішується тим, що у відомому виконавчому органі бурошнекової машини, що містить за меншою мірою одну бурову коронку, з'єднану шнековим ставом з обертачем машини і необертовим ставом, з и подавальним механізмом і встановленими на необертовому ставі датчиком кордону "вуплля-порода", гідродомкратами управління виконавчим органом у вертикальній площині і опорними лижами, згідно з винаходом, висувні частини гідродомкратів управління відносно поздовжньої ВІСІ необертового става шарнірно зв'язані за допомогою двоплечих важелів з датчиком кордону "вуплля-порода", а середні частини важелів шарнірно зв'язані між собою за допомогою телескопічно виконаної тяги, зовнішня поверхня якої постачена пружиною стиску, зв'язаною з внутрішньою телескопічною частиною тяги, при цьому торцьові частини пружини стиску зв'язані з датчиком кордону "вуплля-порода", причому опорні лижі виконані телескопічними з підпружиненими висувними частинами Крім того, оскільки виконавчий орган бурошнекової машини знаходиться у зоні руйнування корисної копалини, він відчуває значні динамічні впливи (удари, коливання, вібрації), що приводить до поламання і виходу зі строю основних вузлів виконавчого органа, однак телескопічне виконані з підпружиненими висувними частинами опорні лижі, що постійно контактують зі стінками свердловини, виконуючи функцію амортизаторів, усувають небажані динамічні явища в свердловині і стабілізують виконавчий орган, що підвищує надійність виконавчого органа Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 зображено виконавчий орган бурошнекової машини, вид зверху на фіг 2 - переріз по А-А, на фіг 3 - переріз по Б-Б, на фіг 4 - вид В Виконавчий орган бурошнекової машини містить (фіг 1) бурові коронки, з'єднані шнековим ставом 2 з обертачем машини (на кресленнях умовно не показано) і встановленими на обертовому ставі З гідродомкратами 4 датчика кордону "вуплляпорода", на торцях яких встановлені індентори 5 (фіг 2), гідродомкрати 6 управління виконавчим органом у вертикальній площині і опорні лижі 7 (фіг 3) Гідродомкрати 6 управління і гідродомкрати 4 датчика кордону "вуплля-порода" шарнірно з'єднані за допомогою двоплечих важелів 8, середня частина яких шарнірно з'єднана з телескопічною тягою 9 (фіг 4), зовнішня поверхня тяги 9 постачена пружиною стиску 10, зв'язаною з внутрішньою частиною тяги 9, через штифт 11, розташований в осьовому прорізі 12, виконаному в ЗОВНІШНІЙ телескопічній частині тяги 9, причому, верхня торцьова частина пружини 10 стиску упирається у буртик 13 і зв'язана з рухомим елемен Завдяки тому, що висувні частини гідродомкратів управління відносно поздовжньої ВІСІ необертового става шарнірне зв'язані за допомогою двоплечих важелів з датчиком кордону "вуплляпорода", а середні частини важелів шарнірно з'єднані між собою за допомогою телескопічне виконаної тяги, зовнішня поверхня якої постачена пружиною стиску, зв'язаною з внутрішньою телескопічною частиною тяги, а торцьові частини пружини стиску зв'язані з датчиком кордону "вуплляпорода", виконується контроль спрацювання і вимірювання величини переміщення гідродомкратів управління Дійсно, при поданні тиску у робочу порожнину гідродомкрата управління відбувається том 14 датчика переміщення 15 Робочий тиск на гідродомкрати управління 6 і гідродомкрати 4 датчика кордону "вуплля-порода" подається через електропдророзподілювачі 16 і 17 від джерела живлення 18 Виконавчий орган бурошнекової машини працює наступним чином Буріння свердловини проводиться при одночасному включенні обертача і подавального механізма Через деякі причини, обумовлені особливістю процесу буріння, виникає відхилення виконавчого органа бурошнекової машини від проектної траєкторії Для примусового утримання виконавчого органа в площині вугільного пласта проводять контроль положення виконавчого органа і його корекцію Контроль положення виконавчого органа у вертикальній площині проводять при нерухомому виконавчому органі в момент технологічної паузи (під час нарощування шнекового і необертового ставів) Для цього включають електропдророзподілювач 17 в одне з крайніх положень При цьому робоча рідина від джерела тиску 18 поступає в робочу порожнину одного з гідродомкратів 4 датчика кордону "вуплля-порода", наприклад, верхнього, шток, що висовується, якого вдавлює індентор 5 в покрівлю Оскільки датчик кордону "вуплля-порода" працює на принципі розрізнення міцностей вугілля та вміщуючих порід, то тиск живлення і площа торцьової поверхні індентора 5 вибрані таким чином, що індентор 5 вкорінюється у більш м'яке вугілля і не вкорінюється у породу, а процес його вкорінювання (або невкорінювання) визначається датчиком переміщення 15 і передається на пульт керування машиністу, де і проводиться визначення положення виконавчого органа збоку покрівлі відносно вугільного пласта Взаємодія верхнього гідродомкрата 4 з датчиком переміщення 15 виконується наступним образом При висуванні верхнього гідродомкрата 4 відбувається підйом шарнірно зв'язаного з ним плеча двоплечого важеля 8 відносно шарнірно з'єднаного з ним протилежного його плеча, яке спирається на складений верхній гідродомкрат управління 6, при цьому центр цього важеля висуває внутрішню частину телескопічної тяги 9 З'єднаний з внутрішньою частиною важеля 9 штифт 11, переміщуючись уздовж поздовжнього прорізу 12, виконаному в ЗОВНІШНІЙ частині телескопічного важеля 9, знімає та зміщує уверх нижній торець пружини стиску 10, з'єднаної з рухомим елементом 14 датчика переміщення 15 Верхній торець пружини стиску 10 упирається в буртик 13, виконаний на КІНЦІ ЗОВНІШНЬОЇ телескопічної частини тяги 9 Після визначення кордону "вуплля-порда" проводять посадку висувної частини верхнього гідродомкрата 5 датчика "вуплляпорода"у вихідне положення Для цього не вимикаючи електропдророзподілювач 17, проводять за допомогою пдророзподілювача, розташованого на машині (на кресленні умовно не показано), з'єднання напорної пдромапстралі з баком (на кресленні умовно не показано), в результаті чого відбувається падіння тиску в пдромапстралях, пружина 10 через тягу 9 і двоплечий важіль 8 складає у вихідне положення верхній гідродомкрат 5 датчика кордону "вуплля-порода", причому робоча рідина з його поршневої порожнини через відкри 53701 тий електропдророзподілювач 17 та пдромапстраль зливається у бак Закінчення процесу складання гідродомкрата 5 також визначається за датчиком переміщення 15, після чого відбувається відключення електропдророзподілювача 17 На цьому процес визначення кордону "вуплляпорода" з боку покрівлі закінчується Для визначення положення виконавчого органа відносно вугільного пласта збоку грунту переключають електропдророзподілювач 17 у друге крайнє положення і робочий тиск подають у поршневу порожнину нижнього гідродомкрата 4 датчика кордону "вуплля-порода" При цьому процес визначення наявності вугілля або породи збоку грунту, аналогічний вищеописаному, за виключенням того, що в роботі будуть приймати участь нижні гідродомкрат управління 6, двоплечий важіль 8, телескопічна тяга 9,а верхній торець пружини стиску 10 буде стискатися і зміщуватись униз буртиками 13, причому, зв'язаний з верхнім торцем рухомий елемент датчика переміщення 15 визначає вкорінювання або невкорінювання нижнього індентора 5 у грунт, тобто визначається наявність вугілля або породи збоку грунту Якщо збоку покрівлі або грунту виявлено відхилення виконавчого органа вбік вміщуючих порід, проводять коректування виконавчого органа вбік вугільного пласта Припустимо, що виконавчий орган бурошнекової машини відхилився у покрівлю, відносно вугільного пласта Тоді для його опущення за допомогою електропдророзподілювача 16 подають робочий тиск у поршневу порожнину верхнього гідродомкрата управління 6, висувна частина якого, упираючись у покрівлю свердловини, притискує виконавчий орган до вугільного пласта Різальна коронка 1 під впливом відхиляючого зусилля верхнього гідродомкрата 6 змінює траєкторію свердловини у бік вугільного пласта (грунту) При висуненні верхнього гідродомкрата управління 6 шарнірно зв'язана з ним ліва частина двоплечого важелю 8 також висувається відносно його правого плеча, яке спирається на нерухомий шарнір верхнього гідродомкрата 4 датчика кордону "вуплля-порода" Середня частина двоплечого важелю 8, що шарнірно з'єднана з телескопічною тягою 9, висовується, а штифт 11, зв'язаний з внутрішньою частиною телескопічної тяги 9, піднімаючись уверх уздовж прорізу 12 стискує нижній торець пружини стиску 10, зв'язаний з рухомим елементом 14 датчика переміщення 15, інформація з якого передається на пульт керування Враховуючи інформацію, що поступає на пульт керування бурошнековою машиною, про величину переміщення верхнього гідродомкрата управління 6, машиніст проводить як контроль працездатності цих гідродомкратів управління, так і поступове дозоване їх висування (підтиснення) у часі з метою виключення появлення різкого згинального моменту на висувній частині гідродомкрата управління 8 Зупинка висувної частини гідродомкрата управління 6 у проміжному положенні здійснюється шляхом відключення електропдророзподілювача 16, при цьому його золотник повертається в середнє положення і замикає пдромапстраль, зв'язану з поршневою порожниною пдородомкрата управління 6 По закінчені 8 53701 процесу корекції виконавчого органа проводять складання висувної частини гідродомкратів управління 6 у вихідне положення Для цього з'єднують напор ну магістраль з баком маслостанцм за допомогою пдророзподілювача (на кресленні умовно не показано) При цьому виникає падіння тиску у поршньовій частині гідродомкрата управління 6 і пружина стиску 10 через двоплечий важіль 8 складає гідродомкрат управління 6 Процес складання цього гідродомкрата контролюється датчиком переміщення 15, інформація з якого передається на пульт керування Якщо необхідно змістити виконавчий орган убік покрівлі, включають електропдророзподілювач 16 у друге крайнє положення і з'єднують джерело тиску 18 з поршньовою порожниною нижнього гідродомкрата управління 6, який висуваючи за допомогою шарнірно з'єднаного з ним нижнього двоплечого важелю 8 зміщує униз зовнішню телескопічну частину тяги 9, буртик 13 якої стискує пружину 10, верхній торець котрої зв'язаний з рухомим елементом 14 датчика переміщення 15 Інформація з датчика переміщення 15 передається на пульт керування і використовується машиністом для поступової та повільної зміни траєкторії свердловини, що бурять Процес буріння свердловини відбувається у напружених динамічних умовах і виконавчий орган сприймає ударні явища, коливання і вібрації Для усунення цих явищ на необертовому ставі 3 (фіг 1) встановлені телескопічне виконані підпружинені опорні лижі 7(фіг 3) як збоку грунту, так і збоку покрівлі, які контактують зі стінками свердловини Зусилля стиску висувних лиж 7, встановлених збоку грунту, вибирають більшим, ніж сила тяжкості виконавчого органа Опорні лижі 7 виконують функцію амортизаторів виконавчого органа у вертикальній площині і гасять ударні явища, коливання і вібрації Заявлений винахід призначений для використання у промисловості, може бути здійснений за допомогою відомих засобів та методів і при його здійсненні здатний забезпечити досягнення вказаного технічного результату, а отож відповідає вимогам промислової придатності А-А / 7 5 Фіг. З 3 10 /3 9 Фіг. 4 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 12 5 k З