Очисний широкозахватний комбайн для виїмки похилих та крутопохилих пластів

Реферат: Очисний широкозахватний комбайн для виїмки похилих та крутопохилих пластів, що містить різальну частину з буровим виконавчим органом і гідравлічний розпірно-крокуючий механізм подачі, що складається з передньої і задньої пар розпірних гідродомкратів і пари гідродомкратів пересування. Для забезпечення підвищення маневреності, технологічних можливостей і зручностей експлуатації, ефективності управління, особливо на покрівлях і підошвах нижче середньої стійкості, можливості використання його не тільки на пологих, але і на похилих та крутопохилих пластах з розміщенням корпусу комбайна перед вибійним конвеєром (в уступі вибою) гідродомкрати задньої пари встановлені на нижній плиті опорного коробчастого корпусу, в передній частині якого у підошві та покрівлі пласта на верхній і опорній його плитах виконані консолі шириною, що становить приблизно одну третину ширини опорного коробчастого корпусу, які встановлені з можливістю переміщення по напрямних на верхній і нижній плитах корпусу різальної частини і між поздовжніми лижами, закріпленими на башмаках і головках передньої пари розпірних гідродомкратів, встановлених в тілі корпусу різальної частини, при цьому гідродомкрати пересування закріплені на кронштейнах, встановлених на бічних сторонах опорного коробчастого корпусу і корпусу різальної частини, на яких також встановлені гідродомкрати стабілізації та керування напрямком руху з можливістю упору з одного боку в вибій, а з іншого боку в стійки привибійного кріплення очисної виробки (лави). UA 105116 C2 (12) UA 105116 C2 UA 105116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничої промисловості, зокрема до очисних комбайнів для тонких похилих та крутопохилих пластів вугілля з розміщенням корпусу комбайна перед вибійним конвеєром (в уступі вибою). Відомий очисний комбайн "К 103" для виїмки вугілля на тонких пластах містить розташовані перед вибійним конвеєром корпус з приводними двигунами і редукторами різальної частини, виконавчий орган, що включає різальні шнеки на поворотних редукторах, керовані гідродомкратами, навантажувальні щитки, портал над конвеєром з опорами, з яких завальні виконані із захватами, і винесений на штреки ланцюговий механізм подачі з тяговими зірочками (див. книгу Сафохина М.С., Александрова Б.А., Нестерова В.И. «Горные машины и оборудование»: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1995, с. 156-160, рис. 2.43). Однак такий комбайн видає вугілля з низькою сортністю, має низьку ефективність навантаження вугілля на вибійний конвеєр, його неможливо застосувати на похилих та крутопохилих пластах. Відомий очисний широкозахватний комбайн "2КЦТГ" містить різальну частину з редукторами і гідрофікований ланцюговий механізм подачі. Різальна частина містить виконавчий орган, що складається з чотирьох вибійних бурових коронок і кільцевого ланцюгового робочого органа з відбійно-навантажувальним ланцюгом, розташованим по контуру вибою за коронками. При роботі комбайна різці відбійної коронки прорізають концентричні щілини, в пласті вугілля і потім державками різців обламуються залишені гребінці. Цілик по центру коронки руйнується забурником. Відбійно-навантажувальний ланцюг оформлює вибій, а також здійснює разом з крайньою (до вибою) коронкою вантаження вугілля на скат або вибійний конвеєр. Частково вугілля завантажується на скат або конвеєр спеціальними лопатками, привареними до корпусів відбійних коронок (див. книгу Сафохина М.С., Александрова Б.А., Нестерова В.И. «Горные машины и оборудование»: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1995, с. 184-187, рис. 2.56). Однак керувати таким комбайном дуже складно через те, що ланцюгова система подачі в процесі роботи створює крутний момент в площині пласта, що призводить до розвороту комбайна і вибиванню стійок вибійного кріплення при відсутності вибійного конвеєра на похилих та крутопохилих пластах. Також, комбайн не має засобів стабілізації та керування напрямком руху. Більш ефективні широкозахватні комбайни з крокуючим механізмом подачі. Такі комбайни, як правило, містять різальну частину і гідрофікований розпірно-крокуючий механізмом подачі, що складається з однієї пари або декількох пар розпірних гідродомкратів і пари гідродомкратів пересування (опис до авторського свідоцтва СРСР № 616402, Е21С 27/04, 1978 р., опис до патенту Великобританії № 1551847, МПК Е21С 27/04, 1979 р., опис до патенту США № 2833531, МПК B62D 57/00 27/04, 1958 р.). За найближчий аналог прийнятий комбайн за патентом США № 2833531, який містить різальну частину, яка складається з трьох стріловидних вибійних бурових коронок і гідрофікований розпірно-крокуючий механізм подачі, що включає передню і задню пару розпірних гідродомкратів, з'єднаних двома гідродомкратами пересування, розташованими у підошви пласта. Однак керувати таким комбайном також дуже складно особливо на покрівлях і підошвах нижче середньої стійкості, через те, що можлива небажана зміна напрямку руху комбайна, укорінення башмаків гідродомкратів покрівлі і підошви пласта в бічні породи, розворот комбайна і перекидання розпірних гідродомкратів. Комбайн має низьку стійкість, його неможливо застосувати на похилих та крутопохилих пластах з розміщенням корпусу комбайна перед вибійним конвеєром (в уступі вибою). Відомий комбайн має низьку ефективність вантаження відбитого вугілля на транспортний конвеєр. Сортність відбитого вугілля таким комбайном невисока, обумовлена застосуванням коронок конічного типу. Задачею цього винаходу є удосконалення відомого комбайна шляхом зміни його конструкції з метою підвищення ефективності управління, особливо на покрівлях і підошвах нижче середньої стійкості, для запобігання небажаної зміни напрямку руху комбайна, розвороту комбайна і перекидання розпірних гідродомкратів. Іншою задачею винаходу є підвищення стійкості комбайна, щоб зробити можливим використання його не тільки на пологих, але і на похилих та крутопохилих пластах з розміщенням корпусу комбайна перед вибійним конвеєром (в уступі вибою). Ще однією задачею винаходу є підвищення ефективності вантаження відбитого вугілля на транспортний конвеєр або скат в обмежених умовах тонких пластів. Також, додатковою задачею винаходу є підвищення сортності відбитого вугілля. Загальною додатковою задачею винаходу є підвищення маневреності, технологічних можливостей і зручностей експлуатації. Поставлені задачі вирішуються наступним чином. У відомому комбайні, що містить різальну частину з буровим виконавчим органом і гідравлічний розпірно-крокуючий механізм подачі, що складається з передньої і задньої пар розпірних гідродомкратів і пари гідродомкратів пересування, згідно винаходу, гідродомкрати задньої пари встановлені на нижній плиті опорного 1 UA 105116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 коробчастого корпусу, в передній частині якого у підошві та покрівлі пласта на верхній і опорній його плитах виконані консолі шириною, що становить приблизно одну третину ширини опорного коробчастого корпусу, які встановлені з можливістю переміщення по напрямних на верхній і нижній плитах корпусу різальної частини і між поздовжніми лижами, закріпленими на башмаках і головках передньої пари розпірних гідродомкратів, встановлених в тілі корпусу різальної частини, при цьому гідродомкрати пересування закріплені на кронштейнах, встановлених на бічних сторонах опорного коробчастого корпусу і корпусу різальної частини, на яких також встановлені гідродомкрати стабілізації та керування напрямком руху з можливістю упору з одного боку в вибій, а з іншого боку в стійки привибійного кріплення очисної виробки (лави). Крім того, виконавчий орган виконаний у вигляді декількох, розташованих в ряд, буросколюючих вибійних коронок і кільцевого ланцюгового робочого органа еліптичної форми з відбійно-навантажувальним ланцюгом, розташованим за коронками, проекції кругових траєкторій різців яких на уявну площину розміщені всередині проекції на цю площину траєкторій різців кільцевого ланцюгового робочого органа. Поставлена задача вирішується також тим, що напрямні на верхній і нижній сторонах корпусу різальної частини і внутрішні частини консолей мають поперечний переріз у вигляді трапецій в дзеркальному відображенні одна до одної. Більш докладно сутність винаходу пояснюється кресленням, на фіг. 1 якого зображено загальний вигляд запропонованого комбайна в аксонометричній проекції, підготовленого для відпрацьовування чергової заходки, на фіг. 2 - те ж, що і на фіг. 1, вигляд знизу, на фіг. 3 загальний вигляд запропонованого комбайна в аксонометричній проекції після відпрацювання чергової заходки, на фіг. 4 те ж, що і на фіг. 3, вигляд з боку вибою. Комбайн містить різальну частину, що складається з корпусу 1, в якому розміщений редуктор приводу виконавчого органа з приводним двигуном, власне виконавчого органа у вигляді трьох (або чотирьох), розташованих в ряд, буросколюючих вибійних коронок 2 і кільцевого ланцюгового робочого органа еліптичної форми з відбійно-навантажувальним ланцюгом 3, розташованим за коронками 2, проекції кругових траєкторій різців яких на уявну площину розміщені всередині проекції на цю площину траєкторій різців кільцевого ланцюгового робочого органа, який оконтурює вибій після проходу коронок 2 і приводиться в рух приводними зірками, закріпленими на приводних валах крайніх коронок 2. За різальною частиною встановлений опорний коробчастий корпус 4, на нижній плиті 5 якого встановлено гідродомкрати 6 задньої пари. У передній частині опорного коробчастого корпусу 4 біля підошви та покрівлі пласта на верхній 7 і нижній 5 його плитах виконані консолі 8 шириною, що становить приблизно одну третину ширини опорного коробчастого корпусу 4, встановлені з можливістю переміщення по напрямних 9 на верхній і нижній сторонах корпусу 1 різальної частини та між поздовжніми лижами 10, закріпленими на башмаках і головках передньої пари розпірних гідродомкратів 11, встановлених в тілі корпусу 1 різальної частини. Напрямні 9 на верхній і нижній сторонах корпусу 1 різальної частини і внутрішні частини консолей 8 мають поперечний переріз у вигляді трапецій в дзеркальному відображенні одна до одної. Гідродомкрати пересування 12 закріплені на кронштейнах 13, встановлених на бічних сторонах коробчастого корпусу 4 і корпусу 1 різальної частини. Комбайн оснащений гідродомкратами 14 стабілізації та керування напрямком руху, два з яких закріплені на бічних сторонах корпусу 1 різальної частини, а два - на бічних сторонах коробчастого корпусу 4 з можливістю упору з одного боку в вибій 15, а з іншого боку в стійки 16 привибійного кріплення лави. Головки гідродомкратів 6 задньої пари з'єднані між собою верхняком 17, довжина якого дорівнює ширині верхньої 7 плити опорного коробчастого корпусу 4. Гідравлічна система містить високонапірну насосну установку, встановлену на комбайні (на кресленні не показана). Також в опорному коробчастому корпусі розташований електроблок, система пилоподавлення, пульт управління і причіпний пристрій тягової запобіжної лебідки, розташованої на штреку (на кресленні не показані). Комбайн працює таким чином. У вихідному положенні комбайна, показаному на фігурі 1, гідродомкрати пересування 12 знаходяться в зібраному положенні, опорний коробчастий корпус 4 підтягнуто до корпусу 1 різальної частини, консолі 8 повністю всунуті в корпус 1 різальної частини на напрямних 9 на верхній і нижній сторонах корпусу 1 різальної частини. Вмикають гідравлічну систему і створюють розпір гідродомкратів 6 задньої пари і невеликий підпір гідродомкратів 11 передньої пари, вмикають приводний двигун різальної частини і приводять в обертання вибійні коронки 2 і відбійно-навантажувальний ланцюг 3. Після вмикання різальної частини вмикають механізм подачі. Для цього приводять в дію гідродомкрати пересування 12 і цим починається подача виконавчого органа на вибій. Відбувається висування різальної частини щодо опорного коробчастого корпусу. Комбайн розсувається. Вибійні коронки 2 руйнують пласт, а відбійно-навантажувальний ланцюг 3 здійснює оконтурювання забою і 2 UA 105116 C2 5 10 вантаження вугілля на скат або вибійний конвеєр. Після повного висунення штоків гідродомкратів пересування 12 знімається розпір з гідродомкратів 6 і створюється розпір гідродомкратів 11 передньої пари і невеликий підпір гідродомкратів 6 задньої пари, а потім підтягується опорний коробчастий корпус 4 до корпусу 1 різальної частини шляхом подачі тиску в штокові порожнини гідродомкратів пересування 12. При цьому консолі 8 ковзають по напрямних 9 на верхній і нижній сторонах корпусу 1 різальної частини. Комбайн складається. Потім цикл повторюється. Комбайн має постійний зв'язок за допомогою каната з тяговою запобіжною лебідкою, розташованою на штреку. Комбайн може працювати по односторонній або за човниковою схемою лавами по простяганню з розворотом в кінці лави. Краща одностороння схема роботи зверху вниз по падінню пласта для зручності навантаження вугілля на скат. Для переходу на нову машинну дорогу і заходу в заздалегідь підготовлену нову нішу комбайн в складеному положенні подається вгору тяговою запобіжною лебідкою, розташованою на штреку. Для вирівнювання або зміни напрямку руху комбайна використовують гідродомкрати 14. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 1. Очисний широкозахватний комбайн для виїмки похилих та крутопохилих пластів, що містить різальну частину з буровим виконавчим органом і гідравлічний розпірно-крокуючий механізм подачі, що складається з передньої і задньої пар розпірних гідродомкратів і пари гідродомкратів пересування, який відрізняється тим, що гідродомкрати задньої пари встановлені на нижній плиті опорного коробчастого корпусу, в передній частині якого у підошві та покрівлі пласта на верхній і опорній його плитах виконані консолі шириною, що становить приблизно одну третину ширини опорного коробчастого корпусу, які встановлені з можливістю переміщення по напрямних на верхній і нижній плитах корпусу різальної частини і між поздовжніми лижами, закріпленими на башмаках і головках передньої пари розпірних гідродомкратів, встановлених в тілі корпусу різальної частини, при цьому гідродомкрати пересування закріплені на кронштейнах, встановлених на бічних сторонах опорного коробчастого корпусу і корпусу різальної частини, на яких також встановлені гідродомкрати стабілізації та керування напрямком руху з можливістю упору з одного боку в вибій, а з іншого боку в стійки привибійного кріплення очисної виробки (лави). 2. Очисний широкозахватний комбайн за п. 1, який відрізняється тим, що виконавчий орган виконаний у вигляді декількох, розташованих в ряд, буросколюючих вибійних коронок і кільцевого ланцюгового робочого органа еліптичної форми з відбійно-навантажувальним ланцюгом, розташованим за коронками, проекції кругових траєкторій різців яких на уявну площину розміщені всередині проекції на цю площину траєкторій різців кільцевого ланцюгового робочого органа. 3. Очисний широкозахватний комбайн за п. 1, який відрізняється тим, що напрямні на верхній і нижній сторонах корпусу різальної частини і внутрішні частини консолей мають поперечний переріз у вигляді трапецій в дзеркальному відображенні одна до одної. 3 UA 105116 C2 4 UA 105116 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 5