Гірничопрохідницький комбайн

Реферат: Гірничопрохідницький комбайн містить основну раму (1) з конвеєрним жолобом, яка у зоні поворотної турелі (3) виконана в поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу, та поворотну раму (6), сполучену з основною рамою (1) і з навантажувальним пристроєм (4). Для підвищення жорсткості і міцності поворотної рами вона виконана в поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу, розташованого усередині замкнутого порталу основної рами (1), і пов'язана з нею шарнірними з'єднаннями (7 і 8) з можливістю повороту в горизонтальній площині. Боковини (6.1) поворотної рами (6) з'єднані днищем (6.3), утворюючи конвеєрний жолоб, з можливістю його сполучення з одного боку з конвеєрним жолобом (4.1) навантажувального пристрою (4), а з протилежного боку - з можливістю сполучення боковин (6.1) і днища (6.3) поворотної рами (6) з боковинами (1.1) і днищем (1.2), що утворюють конвеєрний жолоб, основної рами (1). UA 112591 C2 (12) UA 112591 C2 UA 112591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Технічне рішення належить до гірничого машинобудування і може бути використано в прохідницьких машинах. З рівня техніки відомий гірничопрохідницький комбайн, що містить навантажувальний пристрій з центрально розміщеним конвеєром, стрілоподібний виконавчий орган з поворотною туреллю, верхня та нижня шарнірні опори якої встановлені над і під конвеєром, раму комбайна, виконану в поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу, вертикальні стійки якого жорстко пов'язані між собою поперечинами, розташованими над і під конвеєром, а в середній частині поперечин розміщені шарнірні опори поворотної турелі. Також в комбайні шарнірні опори поворотної турелі виконавчого органу виконані з порожнистими осями, в які встановлені шипи, що зв'язують турель з рамою комбайна. Верхня шарнірна опора турелі розміщена у винесеному в сторону виконавчого органу кронштейні, жорстко пов'язаному з верхньою поперечиною порталу [1]. Недоліком даного комбайна є те, що навантажувальний пристрій з центрально розміщеним конвеєром не має функції повороту в горизонтальній площині. З рівня техніки як найближчий аналог вибраний прохідницький комбайн 4ПП-2М, який складається з виконавчого органу з різцевої коронкою, встановленого на поворотній рамі (турелі); ходової частини; навантажувального пристрою (живильника), що складається з приймальної частини з нагортаючими лапами і центрально розташованого скребкового конвеєра; гідросистеми, що включає в себе гідроциліндри переміщення виконавчого органу у горизонтальній і вертикальній площинах, телескопічного переміщення виконавчого органу, підйому і повороту живильника і гідроапаратуру управління і контролю розпірних гідравлічних пристроїв (аутригерів); електрообладнання (електродвигуни, пульт управління); апаратури автоматичного і дистанційного управління, системи пилопригнічення. Корпус комбайна 4ПП-2М є жорсткою зварювально-литою конструкцією, внутрішня частина якої є складовим елементом центрально розміщеного скребкового конвеєра. Корпус складається з основної рами, верхньої поворотної рами, призначеної для кріплення в росточках виконавчого органу, та зварювально-литої нижньої поворотної рами. Верхня поворотна рама встановлена на радіально-упорних роликопідшипниках і двома гідроциліндрами повертається разом з виконавчим органом комбайна в горизонтальній площині. Нижня поворотна рама навантажувального пристрою (живильника) виконана з литого корпусу із запресованими втулками і за допомогою гідроциліндра разом з навантажувальним пристроєм (живильником) повертається на певний кут і з'єднується з останнім через вушко гідроциліндра [2]. Недоліками наведеного прохідницького комбайна є наступне: 1) конструкція поворотної рами навантажувального пристрою (живильника), зокрема вузол її повороту з підшипниками ковзання, не досить міцний і жорсткий, щоб навантажувальний пристрій (живильник) міг бути опорним і витримувати динамічні навантаження, що виникають в комбайні від зусиль різання в момент руйнування гірських порід. Без опори комбайна на навантажувальний пристрій (живильник) реакція від зусиль різання компенсується за рахунок інертної маси передньої частини комбайна, що призводить до підвищеної вібрації і нестійкості комбайну; 2) поворотний вузол навантажувального пристрою (живильника) включає в себе пружинні листи, які є бортами скребкового конвеєра і при повороті навантажувального пристрою вигинаються разом з ним, тим самим запобігаючи просипанню гірської маси. Такий вузол має низький ресурс служби і високу трудомісткість заміни. Задачею винаходу є підвищення стійкості і зменшення вібрації комбайна за рахунок рівномірного розподілу опорного зусилля від динамічних навантажень на всю довжину машини. В результаті вирішення поставленої задачі може бути отримано технічний результат: забезпечення навантажувальним пристроєм (живильником) функції додаткової опори для комбайна за рахунок створення більш жорсткої і міцної поворотної рами. Досягнення заявленого технічного результату надає винаходу такі споживчі властивості: більш стабільна робота комбайна, зниження трудомісткості і підвищення зручності обслуговування. Вирішення поставленої задачі досягається за рахунок того, що у відомому гірничопрохідницькому комбайні, що містить основну раму з конвеєрним жолобом, утвореним боковинами основної рами, сполученими днищем, яка у зоні поворотної турелі виконана в поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу, на якому шарнірно встановлена опора з поворотною туреллю, виконавчий орган, закріплений на поворотній турелі, навантажувальний пристрій з конвеєрним жолобом і поворотну раму, сполучену з основною рамою і з навантажувальним пристроєм, згідно з винаходом, пропонується поворотну раму виконати в 1 UA 112591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу, розташованого усередині замкнутого порталу основної рами, і з'єднати з нею шарнірними з'єднаннями з можливістю повороту в горизонтальній площині, при цьому боковини поворотної рами з'єднати днищем, утворюючи конвеєрний жолоб, з можливістю його сполучення з одного боку з конвеєрним жолобом навантажувального пристрою, а з протилежного боку - з можливістю сполучення боковин і днища поворотної рами з боковинами і днищем, що утворюють конвеєрний жолоб, основної рами. Перераховані вище істотні ознаки технічного рішення, відмінні від найближчого аналога, необхідні і достатні у всіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони винаходу. Крім того пропонується: - поворотну раму зі сторони навантажувального пристрою забезпечити з боків бортами; - шарнірні з'єднання поворотної рами з основною рамою виконати шипового типу; - шарнірні з'єднання змістити відносно осі опори поворотної турелі в бік навантажувального пристрою; - поворотну раму з двох сторін забезпечити вушками для кріплення гідродомкратів підйому і гідродомкратів повороту навантажувального пристрою; - в зоні порталів боковини поворотної рами і боковини основної рами виконати криволінійними з можливістю сполучення зовнішніх поверхонь боковин поворотної рами з внутрішніми поверхнями боковин основної рами; - як варіант, борти виконати на бічних поверхнях конвеєрного жолоба навантажувального пристрою; - борти виконати знімними. При визначенні патентоспроможності технічного рішення, яке заявляється, виявлено, що його ознаки явно не випливають з рівня техніки, що забезпечує відповідність його критерію "винахідницький рівень". Причинно-наслідковий зв'язок між новою сукупністю суттєвих ознак і заявленим технічним результатом пояснюється так. Виконання поворотної рами у вигляді замкнутого порталу створює цільну жорстку і міцну конструкцію, яка може виконувати як поворотну, так і опорну функції. Розташування поворотної рами всередині замкнутого порталу основної рами дозволяє використовувати в шарнірних з'єднаннях короткі, але досить великого діаметра, наскільки можливо конструктивно, осі, що зменшує згинальні моменти в опорах і в результаті додатково збільшує жорсткість прохідницького комбайна. В результаті його робота стає більш стабільною (зменшуються вібрації). Крім цього, виконання поворотної рами цільним модулем істотно підвищує надійність конструкції і знижує трудомісткість при обслуговуванні і проведенні ремонтних робіт. Технічне рішення пояснюється прикладом, виконання якого не є єдино можливим, але наочно демонструє можливість досягнення технічного результату запропонованою новою сукупністю суттєвих ознак. Суть винаходу представлена на кресленнях, де: - на фіг. 1 показаний загальний вигляд гірничопрохідницького комбайна; - на фіг. 2 показано вертикальний розріз портальної частини основної рами і встановленої всередині неї поворотної рами у вигляді замкнутого порталу; - на фіг. 3 показано вузли шарнірного з'єднання шипового типу поворотної рами з основною рамою, вид збоку; - на фіг. 4 показано сполучення конвеєрного жолоба поворотної рами з конвеєрними жолобами основної рами та навантажувального пристрою, вид зверху. Короткий опис креслень. 1 - основна рама; 1.1 - боковина (основної рами); 1.1.1 - внутрішня поверхня боковини (основної рами); 1.2 - днище (конвеєрного жолоба основної рами); 2 - виконавчий орган; 3 - поворотна турель; 3.1 - опора; 4 - навантажувальний пристрій; 4.1 - конвеєрний жолоб (навантажувального пристрою); 4.1.1 - бічна поверхня (конвеєрного жолоба навантажувального пристрою); 4.2 - гідродомкрат підйому (навантажувального пристрою); 4.3 - гідродомкрат повороту (навантажувального пристрою); 5 - ріжуча коронка; 2 UA 112591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6 - поворотна рама; 6.1 - боковина (поворотної рами); 6.1.1 - зовнішня поверхня боковини (поворотної рами); 6.2 - з'єднувальний елемент; 6.3 - днище (поворотної рами); 6.4 - вушко (для кріплення гідродомкрата повороту); 6.5 - борт; 6.6 - вушко (для кріплення гідродомкрата підйому); 7 - верхнє шарнірне з'єднання; 8 - нижнє шарнірне з'єднання. Гірничопрохідницький комбайн містить основну раму (1) з конвеєрним жолобом, утвореним боковинами (1.1) основної рами (1), сполученими днищем (1.2), яка в зоні кріплення поворотної турелі (3) виконана в поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу. Над порталом основної рами (1) встановлена шарнірна опора (3.1), з якою пов'язана поворотна турель (3). На неї встановлено виконавчий орган (2) з ріжучою коронкою (5) (фіг. 1-4). Всередині порталу основної рами (1) встановлена поворотна рама (6), яка також, як і основна рама (1), виконана у вигляді замкнутого порталу. Їх сполучення здійснюється співвісними шарнірними з'єднаннями шипового типу: верхнім (7) і нижнім (8). Це забезпечує можливість повороту в горизонтальній площині поворотної рами (6), і, відповідно, навантажувального пристрою (4), який приєднаний до неї. Замкнутий портал поворотної рами (6) конструктивно виконаний з боковин (6.1), сполучених днищем (6.3), утворюючи конвеєрний жолоб, який сполучається з одного боку з конвеєрним жолобом (4.1) навантажувального пристрою (4), а з протилежного - з конвеєрним жолобом, утвореним боковинами (1.1) основної рами (1), з'єднаними днищем (1.2) (фіг. 2, 3, 4). Сполучення основної (1) і поворотної (6) рам в зоні порталу безпосередньо здійснюється поверхнями їх боковин: зовнішніх поверхонь (6.1.1) боковин (6.1) поворотної рами (6) з внутрішніми поверхнями (1.1.1) боковин (1.1) основної рами (1). Для забезпечення можливості повороту в горизонтальній площині порталу поворотної рами (6) всередині порталу основної рами (1), зовнішні поверхні (6.1.1) боковин (6.1) поворотної рами (6) і внутрішні поверхні (1.1.1) боковин (1.1) основної рами (1) виконані криволінійними, що дозволяє боковинам (6.1) поворотної рами (6) перебувати в постійному сполученні з боковинами (1.1) основної рами (1). Це усуває просипання гірничої маси з конвеєрного жолоба та дозволяє прибрати з конструкції пружинні листи (які існують в найближчому аналогу (фіг. 4). Вісь повороту (X) поворотної рами (6) зміщена щодо осі (Y) поворотної турелі (3) вздовж осі комбайна в бік навантажувального пристрою (4). Створений ексцентриситет (ΔL) дозволяє збільшити кут повороту поворотної рами (6) з бортами (6.5) у горизонтальній площині, а, відповідно, і навантажувального пристрою (4) (фіг. 3). Можливе виконання конструкції без ексцентриситету, тоді осі (X) і (Y) є однією віссю. З боку навантажувального пристрою (4) поворотна рама (6) забезпечена з'єднувальним елементом (6.2) у вигляді вушок з віссю, до якого приєднують навантажувальний пристрій (4), і бортами (6.5), які сполучаються з бічними поверхнями (4.1.1) конвеєрного жолоба (4.1) навантажувального пристрою (4). Борти (6.5) є частиною поворотної рами (6) і підлягають заміні разом з нею (фіг. 1, 3). Це не єдино можливе виконання бортів (6.5), вони можуть бути виконані знімними, що дозволяє виготовити їх з іншого матеріалу, крім цього легко здійснити заміну бортів (6.5) окремо від поворотної рами (6). Також борти (6.5) можуть бути виконані на бічних поверхнях (4.1.1) конвеєрного жолоба (4.1) навантажувального пристрою (4). Поворотна рама (6) з двох сторін забезпечена вушками (6.6) для кріплення гідродомкратів підйому (4.2) і вушками (6.4) для кріплення гідродомкратів повороту (4.3) (фіг. 3). Здійснення технічного рішення, що заявляється, провадиться так. Під час збирання гірничопрохідницького комбайна всередину порталу основної рами (1) встановлюють поворотну раму (6) і з'єднують їх між собою верхнім (7) і нижнім (8) шарнірними з'єднаннями шипового типу (фіг. 2, 3). Конвеєрний жолоб (6.1) поворотної рами (6) з однієї сторони сполучають з конвеєрним жолобом основної рами (1): зовнішні поверхні (6.1.1) боковин (6.1) поворотної рами (6) з внутрішніми поверхнями (1.1.1) боковин (1.1) основної рами (1). З протилежного боку до поворотної рами (6) приєднують за допомогою з'єднувального елемента (6.2) навантажувальний пристрій (4) з конвеєрним жолобом (4.1), забезпечуючи сполучення їх конвеєрних жолобів. Таким чином, утворюється єдиний конвеєрний жолоб по довжині гірничопрохідницького комбайна (фіг. 4). 3 UA 112591 C2 5 10 15 Для здійснення підйому навантажувального пристрою (4) встановлюють з двох його сторін гідродомкрати підйому (4.2), у яких шарнірно з'єднують один кінець з вушком (6.6) поворотної рами (6), а другий кінець - з навантажувальним пристроєм (4) (фіг. 1). Для здійснення повороту навантажувального пристрою (4) встановлюють з двох сторін основної рами (1) гідродомкрати повороту (4.4), у яких шарнірно з'єднують один кінець з основною рамою (1), а інший через вушка (6.4) - з поворотною рамою (6) (фіг. 1). Після установки поворотної рами (6) всередині порталу основної рами (1), на основну раму (1), яка виступає над верхнім шарнірним з'єднанням (7), встановлюють шарнірну опору (3.1) з поворотною туреллю (3), на яку закріплюють виконавчий орган (2) гірничопрохідницького комбайна з ріжучою коронкою (5) (фіг. 1, 3). Наведені дані підтверджують можливість здійснення і промислового застосування гірничопрохідницького комбайна, який заявляється, що свідчить про відповідність винаходу умовам охороноздатності "промислова придатність". Джерела інформації: 1. Патент РФ № 2069747, пріоритет від 15.09.1994, опубл. 27.11.1996 p. 2. Германов В.Е., Мельников И.И., Фишман И.Д. и др. Стреловые проходческие комбайны М.: Недра, 1978. - С. 45-73. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 1. Гірничопрохідницький комбайн, що містить основну раму (1) з конвеєрним жолобом, утвореним боковинами (1.1) основної рами (1), сполученими днищем (1.2), яка у зоні поворотної турелі (3) виконана в поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу, на якому шарнірно встановлена опора (3.1) з поворотною туреллю (3), виконавчий орган (2), закріплений на поворотній турелі (3), навантажувальний пристрій (4) з конвеєрним жолобом (4.1) і поворотну раму (6), сполучену з основною рамою (1) і з навантажувальним пристроєм (4), який відрізняється тим, що поворотна рама (6) виконана в поперечному перерізі у вигляді замкнутого порталу, розташованого усередині замкнутого порталу основної рами (1), і пов'язана з нею шарнірними з'єднаннями (7 і 8) з можливістю повороту в горизонтальній площині, при цьому боковини (6.1) поворотної рами (6) з'єднані днищем (6.3), утворюючи конвеєрний жолоб, з можливістю його сполучення з одного боку з конвеєрним жолобом (4.1) навантажувального пристрою (4), а з протилежного боку - з можливістю сполучення боковин (6.1) і днища (6.3) поворотної рами (6) з боковинами (1.1) і днищем (1.2), що утворюють конвеєрний жолоб, основної рами (1). 2. Гірничопрохідницький комбайн за п. 1, який відрізняється тим, що поворотна рама (6) зі сторони навантажувального пристрою (4) з боків оснащена бортами (6.5). 3. Гірничопрохідницький комбайн за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що шарнірні з'єднання (7 і 8) поворотної рами (6) з основною рамою (1) виконані шипового типу. 4. Гірничопрохідницький комбайн за пп. 1-2 або 3, який відрізняється тим, що шарнірні з'єднання (7 і 8) зміщені відносно осі опори (3.1) поворотної турелі (3) у бік навантажувального пристрою (4). 5. Гірничопрохідницький комбайн за пп. 1-3 або 4, який відрізняється тим, що поворотна рама (6) з двох сторін забезпечена вушками (6.6 і 6.4) для кріплення гідродомкратів підйому (4.2) і гідродомкратів повороту (4.3) навантажувального пристрою (4). 6. Гірничопрохідницький комбайн за пп. 1-4 або 5, який відрізняється тим, що в зоні порталів боковини (6.1) поворотної рами (6) і боковини (1.1) основної рами (1) виконані криволінійними з можливістю сполучення зовнішніх поверхонь (6.1.1) боковин (6.1) поворотної рами (6) з внутрішніми поверхнями (1.1.1) боковин (1.1) основної рами (1). 7. Гірничопрохідницький комбайн за пп. 1, 3-5 або 6, який відрізняється тим, що борти (6.5) виконані на бічних поверхнях (4.1.1) конвеєрного жолоба (4.1) навантажувального пристрою (4). 8. Гірничопрохідницький комбайн за п. 2 або 7, який відрізняється тим, що борти (6.5) виконані знімними. 4 UA 112591 C2 5 UA 112591 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6