Секция механизированной крепи

1. СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ, включающая перекрытие и основание, между которыми размещены гидростойки, ограждение, шарнирно прикрепленное к перекрытию и связанное с основанием передним и задним рычагами, укрепленными в них шарнирно с помощью валиков и имеющими податливые элементы и упоры, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения нагрузок в переднем и заднем рычагах и соответственно в ограждении и основании, сокращения массы крепи при ее работе в пластах с труднообрушаемыми кровлями и лучшего приспосабливания перекрытия к неровностям кровли, стенки рычагов соединены между собой боковинами и листом, на котором установлен податливый элемент, выполненный в виде взаимосвязанных между собой упругих пластин и направляющей, установленной с возможностью взаимодействия с упором, размещенным между валиками и соосно им, причем концы валиков расположены в овальных отверстиях, выполненных в стенках рычагов, при этом податливые элементы расположены на взаимно противоположных концах переднего и заднего рычагов.
2. Секция по п.1, отличающаяся тем, что упор выполнен в виде цилиндра или прямоугольника с цилиндрическим углублением, ответным поверхности цилиндрической направляющей.
3. Секция по п.1, отличающаяся тем, что, с целью возможности расположения упора при различных конструкциях ограждения или основания, податливые элементы размещены в нижних или верхних концах рычагов.

Изобретение относится к подземной добыче полезных ископаемых, в частности к креплению забоев механизированными крепями.
Цель изобретения уменьшение нагрузок в переднем и заднем рычагах и соответственно в ограждении и основании, упрощение конструкции, сокращение массы крепи при ее работе в пластах с труднообрушаемыми кровлями и лучшее прилегание перекрытия к кровле.
На фиг. 1 показана секция крепи, вид сбоку; на фиг. 2 и 3 разрезы по переднему рычагу; на фиг. 4 вид по переднему рычагу; на фиг. 5 и 6 разрезы по заднему рычагу; на фиг. 7 и 8 показан вариант расположения упора с направляющей балкой в рычаге на случай, когда так удобнее решается конструкция секции крепи; на фиг. 9-13 показаны схемы сочетаний расположения податливых элементов в верхних и нижних концах переднего и заднего рычагов.
Предлагаемая секция механизированной крепи состоит из перекрытия 1, соединенного с ограждением 2 посредством шарнира 3. Ограждение 2 соединено с основанием 4 посредством переднего 5 и заднего 6 рычагов. Передний рычаг 5 укреплен в ограждении 2 с помощью шарниров 7, а в основании 4 шарнирами 8. Задний рычаг 6 укреплен в ограждении 2 с помощью шарниров 9, а в основании 4 шарнирами 10. Ограждение 2, основание 4 и шарнирно укрепленные в них передний 5 и задний 6 рычаги образуют рычажный шарнирный четырехзвенник. Перекрытие 1 поддерживается гидравлическими стойками 11. Шарниры 7 имеют валики 12, размещенные в овальных отверстиях 13 переднего рычага 5. Оси валиков 12 смещены относительно осей овальных отверстий 13 на величину h (см. фиг. 4). В верхней части переднего рычага 5 выполнена прямоугольная полость а, ограниченная внутренними стенками рычага 5, боковыми 14 и листом 15, прикрепленными к рычагу 5. На ограждении 2 закреплен цилиндрический упор 16, размещенный между валиками 12 и соосно им. В полости а размещен податливый элемент, выполненный в виде взаимосвязанных между собой направляющей 17, имеющей цилиндрическую поверхность 18, взаимоответную цилиндрическую упору 16, и упругих пластин 19, например, из резины или чередующихся резиновых и металлических пластин, и зафиксированный в ней с помощью стержня 20 (см. фиг. 3). Цилиндрический упор 16 установлен с возможностью взаимодействия с взаимоответной ему цилиндрической поверхностью 18 направляющей 17.
Величина упругой деформации упругих пластин 19 определяется величиной h хода валиков 12 в овальных отверстиях 13. При изменении мощности пласта, когда секция крепи меняет свой размер по высоте, а ограждение 2 меняет угол по высоте, а ограждение 2 меняет угол наклона , цилиндрический упор 16 контактирует с различными точками цилиндрической поверхности 18 направляющей 17, которая перемещается в переднем рычаге 5 на величину h. После полной выборки величины h, что соответствует максимальной упругой деформации упругих пластин 19, валики 12 ограничивают дальнейшую деформацию этих пластин, передавая остальную часть нагрузки непосредственно на рычаг 5.
Удержание направляющей 17 и упругих пластин 19 в рычаге 5 при сборке и транспортировке осуществляет стержень 20.
Шарниры 10 имеют валики 21, размещенные в овальных отверстиях 22 заднего рычага 6. Оси валиков 21 смещены относительно осей овальных отверстий 22 на величину h. В нижней части заднего рычага выполнена прямоугольная полость b, ограниченная внутренними стенками рычага 6, боковинами 23 и листом 24, прикрепленными к рычагу 6. На основании 4 закреплен цилиндрический упор 25, размещенный между валиками 21 и соосно им.
В полости b размещен податливый элемент, выполненный в виде взаимосвязанных между цилиндрическую поверхность 27, взаимоответную цилиндрическому упору 25, и упругих пластин 28, аналогичных упругим пластинам 19 (см. фиг. 5-6). Цилиндрический упор 25 установлен с возможностью взаимодействия с взаимоответной ему цилиндрической поверхностью 27 направляющей 26. Величина упругой деформации упругих пластин 28 определяется величиной h хода валиков 21 в овальных отверстиях 22.
При изменении мощности пласта, когда секция крепи меняет свой размер по высоте, а ограждение 2 меняет угол наклона , цилиндрический упор 25 контактирует с различными точками цилиндрической поверхности 27 направляющей 26, которая перемещается в заднем рычаге 6 на величину h. После полной выборки величины h, что соответствует максимальной упругой деформации упругих пластин 28, валики 21 ограничивают дальнейшую деформацию этих пластин, передавая остальную часть нагрузки непосредственно на задний рычаг 6. Податливый элемент зафиксирован в полости b при сборке и транспортировке стержнем 29.
На фиг. 7 и 8 показан вариант выполнения упора и направляющей.
Упор 30, закрепленный на ограждении 2, выполнен в виде прямоугольника с цилиндрическим углублением 31, взаимоответным поверхности направляющей 32, выполненной с одной стороны в виде цилиндра.
В зависимости от конструкции крепи, ее конструктивных особенностей возможно различное расположение и сочетание податливых элементов в полостях, выполненных в верхних и нижних концах переднего 5 и заднего 6 рычагов. На фигурах 9 и 11 податливые элементы расположены в полостях, выполненных на взаимно противоположных концах переднего 5 и заднего 6 рычагов.
На фиг. 10 податливые элементы расположены в полостях, выполненных только в верхних концах переднего 5 и заднего 6 рычагов. На фиг. 12 податливые элементы расположены в полостях, выполненных только в нижних концах переднего 5 и нижнего 6 рычагов.
На фиг. 13 податливые элементы расположены в полостях, выполненных как в верхних, так и в нижних концах переднего 5 и заднего 6 рычагов.
Податливые элементы могут быть выполнены как в виде предложенной конструкции, так и в виде пружин, рессор и т.п.
Работают податливые элементы секции механизированной крепи следующим образом.
Под действием нагрузок кровли пласта перекрытие 1 вместе с ограждением 2 смещается на величину S по направлению к забою по стрелке А. При этом шарнир 3 занимает положение I. Усилия сжатия от ограждения 2 через упор 16, направляющую 17, упругие пластины 19, лист 15 передаются на передней рычаг 5, минуя валики 12, которые нагружаются только после исчерпания хода h. Для обеспечения возможности поворота рычага 5 в шарнире 7 относительно ограждения 2 при изменении мощности пласта соосность валиков 12 и упора 16 сохраняется при смещении валиков 12 в овальных отверстиях 13. Это важное условие для работоспособности рычагов 5 и 6 в рычажном четырехзвеннике с податливыми элементами.
При действии нагрузки от кровли на секцию крепи в сторону завала (по стрелке Б) перекрытие 1 с ограждением 2 смещаются на величину S. Шарнир 3 занимает положение II. При этом сжатия от ограждения 2 передаются на задний рычаг 6 упора через упор 25, направляющую 26, упругие пластины 28, лист 24 непосредственно на рычаг 6, минуя валики 21, т.е. процесс передачи нагрузок аналогичен процессу в рычаге 5.
После снятия нагрузок на рычаги 5 и 6 четырехзвенника, когда прекращается сдвиг кровли, упругие пластины 19 и 28 в податливых элементах восстанавливают свои первоначальные размеры, возвратив перекрытие 1 на прежнее расстояние от забоя, так как длины рычагов 5 или 6 четырехзвенника принимают прежние исходные размеры, автоматически восстановив выбранную траекторию перекрытия относительно забоя.
При воздействии чрезмерных или ударных нагрузок на секцию крепи при блочном обрушении пород на ограждение 2 упругие пластины 19 или 28 в одном или обоих рычагах четырехзвенника, сжимаясь смягчают эти нагрузки. Таким образом, предлагаемыми в них податливыми элементами предохраняет ограждения 2, основание 4 и рычаги 5 и 6 от разрушающих нагрузок.
1. СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ, включающая перекрытие и основание, между которыми размещены гидростойки, ограждение, шарнирно прикрепленное к перекрытию и связанное с основанием передним и задним рычагами, укрепленными в них шарнирно с помощью валиков и имеющими податливые элементы и упоры, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения нагрузок в переднем и заднем рычагах и соответственно в ограждении и основании, сокращения массы крепи при ее работе в пластах с труднообрушаемыми кровлями и лучшего приспосабливания перекрытия к неровностям кровли, стенки рычагов соединены между собой боковинами и листом, на котором установлен податливый элемент, выполненный в виде взаимосвязанных между собой упругих пластин и направляющей, установленной с возможностью взаимодействия с упором, размещенным между валиками и соосно им, причем концы валиков расположены в овальных отверстиях, выполненных в стенках рычагов, при этом податливые элементы расположены на взаимно противоположных концах переднего и заднего рычагов.
2. Секция по п.1, отличающаяся тем, что упор выполнен в виде цилиндра или прямоугольника с цилиндрическим углублением, ответным поверхности цилиндрической направляющей.
3. Секция по п.1, отличающаяся тем, что, с целью возможности расположения упора при различных конструкциях ограждения или основания, податливые элементы размещены в нижних или верхних концах рычагов.