Шнековий виконавчий орган очисного комбайна

1 Шнековий виконавчий орган очисного комбайна, що включає корпус з щонайменше двома спіралеподібними лопатями і встановленими на кожній з них забійними різцями, вершини яких утворюють спіральні лінії, а також лобовину з розміщеними на ній групами куткових різців, вершини різців у кожній з яких утворюють спіральні лінії з напрямком закручування, протилежним напрямку ЛІНІЙ вершин забійних різців, причому спіральні лінії забійних і куткових різців розміщені попарно і кожна пара утворює просторовий кут з вершиною на передньому в напрямку обертання шнека КІНЦІ однієї з ЛІНІЙ, який відрізняється тим, що на лобовині шнека встановлені додаткові групи розвантажувальних різців, КІЛЬКІСТЬ цих груп дорівнює КІЛЬКОСТІ лопатей шнека, у кожній із груп розміщений щонайменше один різець, причому вершини розвантажувальних різців кожної з додаткових груп у сполученні з кутковим різцем, що випереджає їх за напрямком обертання шнека і знаходиться в середній частині своєї куткової групи, і першим забійним різцем, що відстає від них, утворюють спіральні лінії з напрямком закручування, аналогічним напрямку ЛІНІЙ вершин забійних різців Винахід належить до гірничої справи, а саме до механізованого комбайнового виймання корисних копалин у підземних очисних вибоях, зокрема, на вугільних пластах РКУ13 Посібник з експлуатації РКУ13 00 00 000 РЭ - Союзвуглемаш Горлівський машинобудівний завод їм С М Кірова Донецьк, 1987-175с) Вершини різців кожної з груп куткових різців утворюють просторову дугу, обидва КІНЦІ якої розміщені в лінії крайніх куткових різців Передній за напрямком обертання шнека кінець кожної лінії куткових різців розміщений з відставанням у 3-4 колових кроків установки різців від переднього кінця лінії забійних різців У такому виконанні шнекового виконавчого органа режим різання вугілля всіма різцями, крім передніх різців у забійних і куткових ЛІНІЯХ, термінологічне характеризується як "повторний" режим різання При знятті стружки різцем у цьому режимі одна з бічних поверхонь борозни різання вже оголена й ослаблена борозною, залишеною сусіднім різцем, що випереджає даний у напрямку обертання шнека Це істотно знижує зусилля різання на різці в порівнянні з різцем, що працює в режимі різання "вирівняної поверхні", при жому різець Однією З ОСНОВНИХ ВИМОГ, пропонованих до конструкції очисного вузькозахоплювального комбайна, є забезпечення ефективності та мінімальної енергоємності процесу руйнування вугільного масиву різцями, розташованими на шнекових виконавчих органах (далі - шнеках) Продуктивність цього процесу і рівень енерговитрат багато в чому визначаються параметрами конструкції шнека і схемами розміщення на ньому різців Відомий шнековий виконавчий орган очисного комбайна, що включає корпус з, щонайменше, двома спіралевидними лопатями і встановленими на кожній з них забійними різцями, вершини яких утворюють спіральні лінії, а також - лобовину з розміщеними на ній групами куткових різців, причому КІЛЬКІСТЬ цих груп дорівнює КІЛЬКОСТІ лопатей (див Комбайн очисний вузькозахоплювальний 2 Шнековий виконавчий орган очисного комбайна за п 1, який відрізняється тим, що в групах куткових і розвантажувальних різців установлені тангенціальні різці, причому напрямок бічного розвороту куткових різців - у бік вибою, а розвантажувальних різців - у бік завалу ю (О ю 56954 здійснює двосторонній розвал борозни різання і бічні поверхні стружки не деблоковані сусіднім випереджаючим різцем У цьому режимі в даному виконанні шнека працюють передні різці в кожній забійній і кутковій лінії Причому передні різці куткових ЛІНІЙ є крайніми кутковими і здійснюють т зв "напівблоковане" різання в кутовій частиш масиву, що руйнується, для якого характерні значні навантаження і підвищені енерговитрати Таким чином, недоліками даного рішення є підвищені навантаження на передніх різцях забійних і куткових ЛІНІЙ, що призводить до збільшення їхнього зносу, росту енерговитрат на різання, виникненню пікових навантажень і неврівноваженості шнекового органа в процесі роботи, зниженню ресурсу приводу різання Найбільш близьким до винаходу за технічною сутністю і результатом, що досягається, є шнековий виконавчий орган очисного комбайна, що включає корпус з, щонайменше, двома спіралевидними лопатями і встановленими на кожній з них забійними різцями, вершини яких утворюють спіральні лінії, а також - лобовину з розміщеними на ній групами куткових різців, вершини різців у кожній з який утворюють спіральні лінії з напрямком закручування, протилежним напрямку ЛІНІЙ вершин забійних різців, причому спіральні лінії забійних і куткових різців розміщені попарно і кожна пара утворює просторовий кут з вершиною на передньому в напрямку обертання шнека КІНЦІ ОДНІЄЇ з ЛІНІЙ (див Заявка ПНР №258295 Виконавчий орган для труднодобувного вугілля, опубл "Винаходи країн світу", випуск 87 МКВ Е21 №20 М ,1988-Зс) У цьому рішенні усунутий один з недоліків аналога по розміщенню передніх різців куткових ЛІНІЙ у найбільш навантаженій кутовій зоні крайніх куткових різців Однак кожний передній у напрямку обертання шнека різець однієї з ЛІНІЙ, ЩО знаходиться у вершині просторового кута, утвореного ЛІНІЯМИ забійних і куткових різців, працює в зоні різання, неослабленій проходом сусіднього випереджаючого різця, тобто в режимі різання "вирівняної поверхні" Це призводить до підвищеного зносу зазначених різців, росту енерговитрат на різання, виникненню періодичних пікових навантажень, зниженню ресурсу приводу різання В основу винаходу поставлена задача створення шнекового виконавчого органа очисного комбайна, у якому, шляхом зміни взаємного розташування різців забезпечується зниження зусиль на найбільш навантажених різцях і вирівнювання навантажень на шнеку в цілому, що дозволяє підвищити ресурс різців і приводу різання, знизити енерговитрати на руйнування масиву, збільшивши тим самим ефективність роботи шнекового виконавчого органа Поставлена задача вирішується за рахунок того, що шнековий виконавчий орган очисного комбайна, включає корпус з, щонайменше, двома спіралевидними лопатями і встановленими на кожній з них забійними різцями, вершини яких утворюють спіральні лінії, а також - лобовину з розміщеними на ній групами куткових різців, вершини різців у кожній з яких утворюють спіральні лінії з напрямком закручування протилежним напрямку ЛІНІЙ вершин забійних різців Спіральні лінії забійних і куткових різців розміщені попарно і кожна пара утворює просторовий кут з вершиною на передньому в напрямку обертання шнека КІНЦІ ОДНІЄЇ З ЛІНІЙ ВІДПОВІДНО ДО винаходу, на лобовині шнека встановлені додаткові групи розвантажувальних різців, КІЛЬКІСТЬ цих груп дорівнює КІЛЬКОСТІ лопатей шнека, у кожній із груп розміщений, щонайменше, один різець При цьому вершини розвантажувальних різців кожної з додаткових груп, у сполученні з кутковим різцем, що випереджає їх за напрямком обертання шнека та знаходиться в середній частині своєї куткової групи, і відстаючим від них першим забійним різцем, утворюють спіральні лінії з напрямком закручування аналогічним напрямку ЛІНІЙ вершин забійних різців В окремих випадках виконання шнека, при встановлених у куткових і розвантажувальних групах тангенціальних різцях, напрямок бічного розвороту куткових різців приймається убік вибою, а розвантажувальних різців - убік завалу ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками винаходу є наявність на лобовині шнека додаткових груп розвантажувальних різців у КІЛЬКОСТІ, рівній КІЛЬКОСТІ лопатей шнека, а також розміщення цих груп таким чином, що вершини розвантажувальних різців кожної з додаткових груп, у сполученні з кутковим різцем, що випереджає їх за напрямком обертання шнека і знаходиться в середній частиш своєї куткової групи, і відстаючим від них першим забійним різцем, утворюють спіральні лінії з напрямком закручування, аналогічним напрямку ЛІНІЙ вершин забійних різців З урахуванням відомих ознак у шнековому виконавчому органі, ВІДПОВІДНО до винаходу, наявність груп розвантажувальних різців і вищевказане їх розміщення дозволяють, на відміну від прототипу, забезпечити роботу різців, розміщених у вершинах просторових кутів, утворених парами забійних і куткових спіральних ЛІНІЙ у "повторному" режимі різання При цьому забійна бічна поверхня борозни різання цього різця оголюється і послаблюється борозною, залишеною сусіднім розвантажувальним різцем, що випереджає даний у напрямку обертання шнека В аналогічному режимі працюють усі різці розвантажувальної групи Забійна бічна поверхня борозни різання переднього різця розвантажувальної групи оголюється і послаблюється кутковим різцем, який випереджає його і знаходиться в середній частиш куткової групи У такий спосіб усі різці, установлені на шнеку, працюють у "повторному" режимі різання, що призводить, у порівнянні з прототипом, до зменшення навантажень на різцях і приводі різання, зниженню енерговитрат на руйнування масиву і підвищенню ефективності роботи шнекового виконавчого органа В окремих випадках виконання шнека з тангенціальними різцями, встановленими в куткових і розвантажувальних групах, різці в куткових групах розмішуються з бічним розворотом убік вибою, а різці в розвантажувальних групах - убік завалу У такий спосіб різці в обох групах повернені убік незруйнованого сусіднім випереджаючим різцем масиву, що забезпечує ефективність роботи тангенціальних різців 56954 На фіг 1 показаний приклад виконання шнекового виконавчого органа, вид спереду На фіг 2 показаний приклад виконання шнекового виконавчого органа, вид зверху На фіг 3 показана схема установки різців на шнековому виконавчому органі Приклад виконання шнекового виконавчого органа (див фіг 1,2) включає корпус 1 з трьома спіралевидними лопатями 2 і лобовину 3 На кожній лопаті 2 за допомогою кулаків 4 установлені забійні різці 5, вершини яких утворюють забійні спіральні лінії 6 На лобовині 3 за допомогою кулаків 7 установлені групи куткових різців 8, вершини яких утворять куткові спіральні лінії 9 з напрямком закручування, протилежним напрямку ЛІНІЙ 6 вершин забійних різців Забійні 6 і куткові 9 спіральні лінії розміщені попарно і кожна така пара утворює просторовий кут з вершиною на передньому в напрямку обертання шнека КІНЦІ 10 забійної лінії 6 (див фіг 2,3) На лобовині 3 шнека встановлені три додаткові групи розвантажувальних різців 11, у кожній з який розміщені по два різці Вершини розвантажувальних різців 11 кожної з додаткових груп, у сполученні з кутковим різцем 12, що випереджає їх за напрямком обертання шнека і знаходиться в середній частиш своєї куткової лінії 9, і відстаючим від них першим забійним різцем 13 у забійній лінії 6, утворюють спіральну ЛІНІЮ 14 При цьому напрямок закручування спіральної лінії 14 навколо осі шнека аналогічний напрямку закручування забійної спіральної лінії 6 Шнековий виконавчий орган очисного комбайна працює в такий спосіб Виймання вугілля виконується за допомогою обертання шнека й одночасного заглиблювання його у вугільний масив при переміщенні очисного комбайна уздовж вибою РІЗЦІ, установлені на шнеку, входять у контакт із масивом послідовно в напрямку, зворотному напрямку обертання шнека (на фіг 3 ПОСЛІДОВНІСТЬ входу різців у контакт із масивом - зліва на право) і виконують зняття серповидних стружок Борозна різання першого забійного різця 13, розміщеного у вершині просторового кута, створюваного забійною 6 і кутковою 9 спіральними ЛІНІЯМИ, оголює бічні поверхні стружок, що зніма ються наступними безпосередньо за ним сусідніми різцями другим забійним різцем у забійній лінії 6, з одного боку, і першим різцем у кутковій лінії 9, з іншого боку (див фігЗ) У такий спосіб ці два різці, що вступають у контакт із вугільним масивом безпосередньо слідом за першим забійним різцем 13, працюють у "повторному" режимі різання, з мінімальними енерговитратами і сприйманими навантаженнями Наступні різці в забійній 6 і кутковій 9 спіральних ЛІНІЯХ також працюють у "повторному" режимі різання, оскільки одна з бічних поверхонь стружки, що знімається ними, оголена борозною від сусіднього попереднього, ВІДПОВІДНО, забійного або завального різця Перший забійний різець 13, на відміну від прототипу, працює в "повторному" режимі різання, завдяки наявності борозни, яка залишається сусіднім розвантажувальним різцем 11, що випереджає його В аналогічному режимі працюють усі різці 11 розвантажувальної групи 14, причому бічна поверхня стружки першого різця цієї групи оголюється борозною, що знімається сусіднім кутковим різцем 12, який випереджає його і знаходиться в середній частині куткової лінії 9 Таким чином, усі різці, установлені на шнеку, працюють у "повторному" режимі різання, що призводить, у порівнянні з прототипом, до зменшення зусиль на різцях і вирівнюванню навантажень на шнеку і приводі різання в цілому, зниженню енерговитрат на руйнування масиву і підвищенню ефективності роботи шнекового виконавчого органа В окремих випадках виконання шнека з тангенціальними різцями, встановленими в куткових і розвантажувальних групах, різці в куткових групах розміщуються з бічним розворотом убік вибою (кут рк на фіг 2), а різці в розвантажувальних групах убік завалу (кут рр на фіг 2) Таким чином, різці в обох групах повернені переднім твердосплавним наконечником убік незруйнованого сусіднім випереджаючим різцем масиву, а задня частина різця й кулака, у якому він установлений, вкривається в борозні, залишеній сусіднім випереджаючим різцем Це забезпечує ефективність роботи тангенціальних різців і шнека в цілому 56954 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24