Секція механізованого кріплення

Реферат: Секція механізованого кріплення містить гідростійку, основу, перекриття, шарнірний чотириланковик і огорожу. Гідростійка нахилена в бік огорожі і шарнірно закріплена одним кінцем на основі, а іншим - на перекритті, на якому шарнірно встановлена огорожа, шарнірно пов'язана з основою із зовнішнім важелем, виконаним у вигляді двох зв'язаних між собою тяг. Верхні шарніри чотириланковика закріплені на внутрішній стороні перекриття, а нижні шарніри закріплені на рухомому зовнішньому важелі. Внутрішній важіль шарнірно закріплений одним кінцем між поздовжніми тягами зовнішнього важеля, а іншим кінцем закріплений на перекритті між осями кріплень огорожі, виконаної з двох шарнірно з'єднаних елементів. Один з елементів виконаний у вигляді зігнутої планки, горизонтальна частина якої жорстко закріплена на внутрішній стороні перекриття, а інший елемент виконаний гнучким і шарнірно з'єднаний з вигнутою частиною планки і гідростійки. На одній осі основи встановлені кінці гідростійки і поздовжніх тяг зовнішнього важеля, важелі і огорожа закріплені з можливістю переміщення в різних площинах по нормалі до нашарування порід. UA 87469 U (54) СЕКЦІЯ МЕХАНІЗОВАНОГО КРІПЛЕННЯ UA 87469 U UA 87469 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничої справи і може використовуватися в механізованому кріпленні очисних забоїв при підземній розробці вугільних пластів малої та середньої потужності, пологого і похилого залягання. Відомі однорядні секції щитових механізованих кріплень вітчизняного та зарубіжного виробництв. Така секція включає сукупність взаємопов'язаних модулів: основу; перекриття; шарнірний чотириланковик, розташований і закріплений на основі; розпірну гідростійку між основою і перекриттям; огорожу, поєднану шарнірно з перекриттям і двома важелями з основою шарнірного чотириланковика. При цьому важелі виконані вигнутими і в положенні повного складання секції вони, своїми внутрішніми сторонами пологих ділянок, майже впритул прилягають один до іншого. Відома секція механізованого кріплення, що складається з гідростійки, шарнірно з'єднаної з основою і перекриттям, огорожі, шарнірно з'єднаної з перекриттям одним кінцем, а іншим - за допомогою двох шарнірних важелів з основою в шарнірний чотириланковик. Причому важелі виконані вигнутими так, що в складеному положенні секції, кріплення внутрішніх сторін пологих ділянок важелів прилягають одна до іншої. (Патент SU № 843778, МПК 3 E21D 23/00, опубл. 30.06.1981г.). Недоліками конструкцій відомих секцій механізованого кріплення є те, що вони в положенні повного складання мають велику висоту по нормалі до нашарування, яка обумовлена розташуванням важелів і огорожі один над одним в одній площині по нормалі. Через недостатній розсув по висоті обмежена область застосування секції, особливо при змінах потужності розроблюваних шахтопластів як по довжині очисного вибою (лави), так і уздовж крила відпрацьованого поверху або ярусу. Нерідко діапазон коливань потужності пласта доводиться перекривати застосуванням двох або трьох типорозмірів кріплення. Заміна лавокомплекта секцій сполучена із збільшенням витрат праці і в цілому з ростом витрат видобутку вугілля і підвищенням його собівартості. Крім цього недоліком таких кріплень є значна конструктивна висота секції в складеному положенні, обумовлена вертикальним розташуванням чотириланковика й огорожі, що зменшує діапазон використання кріплення в тонких пластах. Найбільш близькою до корисної моделі, що заявляється, по технічній суті є секція механізованого кріплення (А.С. СРСР № 1065618 А, МПК E21D 23/00, опубл. 07.01.1984 г.), що включає гідростійку, нахилену в бік огорожі і шарнірно закріплену одним кінцем на основі, а іншим - на перекритті, на якому шарнірно встановлена огорожа, шарнірно пов'язана з основою із зовнішнім важелем, виконаним у вигляді двох зв'язаних між собою тяг, і внутрішній важіль, при цьому внутрішній важіль шарнірно закріплений одним кінцем між поздовжніми тягами з внутрішньої сторони огорожі, а іншим - на перекритті між осями кріплення огорожі і гідростійки, крім того кінці поздовжніх тяг встановлені на одній осі. Конструкція прототипу має наступні недоліки. Складна конструкція гідростійки крім того значно ускладнює конструкцію тим, що кінці поздовжніх тяг встановлені на одній осі. Огорожа є частиною силового чотириланковика. При обваленні покрівлі її фрагменти потрапляють під зовнішній важіль, що призводить до утруднення складання секції до мінімальної її висоти. В основу корисної моделі поставлена задача створення секції механізованого кріплення, в якій за рахунок нових конструктивних елементів та їх зв'язків забезпечується зменшення висоти перекриття секції кріплення в збірці з консоллю і полегшення переміщення людей і устаткування в привибійному просторі, що дозволяє застосування одного лавокомплекта секцій при виїмці, наприклад тонкого пласта, при будь-яких діапазонах змін його потужності. Поставлена задача вирішується тим, що секція механізованого кріплення, яка містить гідростійку, основу, перекриття, шарнірний чотириланковик і огорожу, при цьому гідростійка нахилена в бік огорожі і шарнірно закріплена одним кінцем на основі, а іншим - на перекритті, на якому шарнірно встановлена огорожа, шарнірно пов'язана з основою із зовнішнім важелем, виконаним у вигляді двох зв'язаних між собою тяг, згідно з корисною моделлю, верхні шарніри чотириланковика закріплені на внутрішній стороні перекриття, а нижні шарніри закріплені на рухомому зовнішньому важелі, внутрішній важіль шарнірно закріплений одним кінцем між поздовжніми тягами зовнішнього важеля, а іншим кінцем закріплений на перекритті між осями кріплень огорожі, виконаної з двох шарнірно з'єднаних елементів, один з яких виконаний у вигляді зігнутої планки, горизонтальна частина якої жорстко закріплена на внутрішній стороні перекриття, а інший елемент виконаний гнучким і шарнірно з'єднаний з вигнутою частиною планки і гідростійки, при цьому на одній осі основи встановлені кінці гідростійки і поздовжніх тяг зовнішнього важеля, крім того важелі і огорожа закріплені з можливістю переміщення в різних площинах по нормалі до нашарування порід. 1 UA 87469 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 показаний приклад виконання секції механізованого кріплення в розкритому вигляді. На фіг. 2 - секція в складеному стані. На фіг. 3 - переріз по А-А фіг. 2. На фігурах представлені: розпірна гідростійка 1, шарнірно з'єднана з основою 2 та перекриттям 3, огорожа 4, шарнірно сполучена одним кінцем з перекриттям 3, зовнішній важіль 5, внутрішній важіль 6, шарнірно з'єднаний 3 кронштейном 7 розташованим на перекритті 3. Кронштейн 7 виготовлений, наприклад, у формі вилки і має спрямовані в бік основи два паралельні вушка, в які входить (розміщується між ними) один кінець внутрішнього важеля 6. У проушинах кронштейна 7 і в верхньому кінці внутрішнього важеля 6 маються відповідно отвори 8 і 9, в які входить вісь 10. Інший (нижній) кінець внутрішнього важеля 6 віссю 11 шарнірно з'єднаний із зовнішнім важелем 5, який виконаний у вигляді двох поздовжніх тяг 12, жорстко пов'язаних з боку огорожі 4 за допомогою розташованого між ними кронштейна 13. З боку огорожі 4 кінці поздовжніх тяг 12 і кронштейн 13, виконаний, наприклад, у формі виделки, утворюють два П-подібних паза. У поздовжніх тягах 12 і в кронштейні 13 є отвори 14. Нижній кінець гідростійки 1 і зовнішній важіль 5 шарнірно з'єднані з основою 2 віссю 15. Нижній кінець тяг 12 та гідравлічної стійки 1 зв’язані з основою 2 віссю 16. Функціонування секції в складеному положенні. Зовнішній важіль 5 механізованої секції своїми поверхнями контактує, наприклад, з перекриттям 3 і породами ґрунту розроблюваного пласта. Між поздовжніми тягами 12 зовнішнього важеля 5 розміщуються: внутрішній важіль 6, кронштейн 7 і гідростійка 1 в розсуненому положенні. Її основу 2 розміщують на породах ґрунту пласта, а гідростійку 1 переміщує (піднімає) перекриття 3 до порід покрівлі пласта, забезпечуючи з ними щільний контакт шляхом створення попереднього розпору. При цьому здійснюється розсунення шарнірного чотириланковика: зовнішній важіль 5 розгортається відносно осі 16; внутрішній важіль 6 - щодо осей 10 і 11; висота розсувних секцій по нормалі досягає до 1,3 м за рахунок переміщень в різних площинах внутрішнього важеля 6 і зовнішнього важеля 5. Геометричні параметри шарнірного чотириланковика вибрані так, що траєкторії переміщень по нормалі перекриття 3 та основи 2 являють собою лінії, перпендикулярні нашаруванню порід покрівлі пласта. При зміні висоти секції зберігається постійним відстань між площиною вугільного вибою і кінцем (торцем) перекриття 3. Сприйняття перекриттям секції тиску (навантаження) порід покрівлі пласта. При зсувах по нормалі контуру порід покрівлі пласта приріст гірського тиску (навантаження) сприймається перекриттям 3 і передається на гідростійку 1, встановлену з попереднім розпором. При тиску порід покрівлі, яка перевищує величину відсічі (опір) кріплення, спрацьовує запобіжний клапан гідростійки, відбувається поступове складання шарнірного чотириланковика і зменшується висота (розсувність) секції по нормалі до напластування порід. У період складання секція зберігає стабільність розташування основи 2 на породах ґрунту, оскільки перекриття 3 переміщається по нормалі до напластування порід покрівлі пласта (аж до повного складання секції). Перерозподіл секції здійснюється при зменшеному опорі (відсічі) гідростійки 1 вміщуючих порід. Однак при цьому гідростійка зберігає деякий залишковий підпір породам покрівлі пласта, забезпечуючи з ними контакт перекриття 3. Секція в процесі пересування і в робочому стані має поліпшену пристосовність її основи 2 до нерівностей порід ґрунту пласта, що досягається використанням однієї осі 16 для суміщення кріплень нижнього кінця гідростійки 1 і зовнішнього важеля 5 до основи 2. Переваги секції нової конструкції. Мінімальна висота секції по нормалі до нашарування в положенні її повного складання становить 0,45 м. максимальна висота секції при повному її розсуненні складає 1,3 м. При виїмці тонкого вугільного пласта один лавокомплект секцій механізованого кріплення відповідний типорозмір діапазон змін потужності пласта (висоти його) по довжині лави і по довжині крила відпрацьовується поверху або ярусу. Під час пересування секції основа її самоочищається від порід покрівлі, які посипалися на ґрунт в просвітах між суміжними секціями. Довжина секції не перевищує 3 м, що пов'язане зі зменшенням ширини підтримуваного призабійного простору лави і підвищенням стійкості та оголених порід покрівлі. Зменшуються трудові витрати і витрати видобутку вугілля не тільки при виробництві монтажних і демонтажних робіт, але і в періоди експлуатації механізованих комплексів. Виготовлення секцій, що базується на модульному принципі, забезпечує: використання серійно виготовлених вузлів силової гідравліки; створення двох типових лавокомплектів секцій, один з яких перекриває будь-який діапазон змін потужності тонкого пласта, а другий - пласта середньої потужності; виробництво секцій, що мають опір (відсіч) від 2 30 до 150 т/м ; максимально скоротити підготовчий період часу до початку серійного виробництва секцій; зменшення рівня трудових витрат і витрат виробництва лавокомплектів секцій механізованих кріплень. 2 UA 87469 U Працездатність секцій нової конструкції щитового механізованого кріплення призабійного простору лав достовірно підтверджена результатами промислових випробувань їх дослідних зразків при виїмці пласта потужністю 0,71 м в умовах шахти "Селидівське" об'єднання Селидіввугілля. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Секція механізованого кріплення, що містить гідростійку, основу, перекриття, шарнірний чотириланковик і огорожу, при цьому гідростійка нахилена в бік огорожі і шарнірно закріплена одним кінцем на основі, а іншим - на перекритті, на якому шарнірно встановлена огорожа, шарнірно пов'язана з основою із зовнішнім важелем, виконаним у вигляді двох зв'язаних між собою тяг, яка відрізняється тим, що верхні шарніри чотириланковика закріплені на внутрішній стороні перекриття, а нижні шарніри закріплені на рухомому зовнішньому важелі, внутрішній важіль шарнірно закріплений одним кінцем між поздовжніми тягами зовнішнього важеля, а іншим кінцем закріплений на перекритті між осями кріплень огорожі, виконаної з двох шарнірно з'єднаних елементів, один з яких виконаний у вигляді зігнутої планки, горизонтальна частина якої жорстко закріплена на внутрішній стороні перекриття, а інший елемент виконаний гнучким і шарнірно з'єднаний з вигнутою частиною планки і гідростійки, при цьому на одній осі основи встановлені кінці гідростійки і поздовжніх тяг зовнішнього важеля, крім того важелі і огорожа закріплені з можливістю переміщення в різних площинах по нормалі до нашарування порід. 3 UA 87469 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4