Установка для выемки угля

.МедвеСосниненное В.Г,Лурийединение 88.8)свидет 1 1) 3/О видетел 1 С 25/ льство ССС 1963. ство СССР О, (про 158861, к 2. Автор 729346, кл отип), ВЫЕМКИельныйстав,связаннарнировзвеньев 57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ содержащая исполнит водовод, подающий щий жесткие звень с бой посредствомможностью отклонени(54) орг клю межд с во ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. АвторскоеУ л. Е 2ское сУ Е 2 ЯО 1 3 64414 става в одной плоскости, причем каждый шарнир имеет охватываемую цапфу и охватывающую обойму, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения, надежности работы и снижения трудоемкости обслуживания установки, она снабжена спаренными полозьями, которые имеют изогнутый участок и установлены с зазором, в котором размещены шарниры подающего става с возможностью их перемещения вдоль при прямом и обратном ходе исполнительного органа, при этом шарниры снабжены фиксаторами положения звеньев подающего става в виде подпружиненных цилиндрических стержней, установленных в радиальные гнезда цапфы и обоймы каждого шарнира, причем стержни фиксато- С ров расположены с возможностью контакта с полозьями,Рошко комитета СССРоткрытийя наб д. 4/5 3035, М Ужгород,ул, Проектная, 4 филиал ППП "Пат Заказ 4168(31 ВНИИ оТираж 482 Государственног лам изобретений ва, Ж, Раушс Коррект Подписи2. Установка по и, 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что стержень фиксатора имеет коническую головку, а пружина Фиксатора размещена в радиальном гнезде цапфы шарнира, при этом радиальное гнездо обоймы выполнено коническим и сопряжено с конической головкой стержня, при 164414чем в обойме выполнена сквозная поперечная прорезь, в которой размещен элемент полоза, выполченный в виде продольного выступа , который находится в контакте с головкой стержня с возможностью утапливания последнего в гнездо цапфы.1Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам механизации безлюдной выемки угля на тонких пластах в условиях гидрошахт.Известна установка для выемки угля, используемая при безлюдной техпологии отработки тонких пластов, осуществляющая провецение камер по вссстапию с расширением их обрат - ным ходом. Установка содержит ис- О полнительный орган и подающий став, включающий жесткие звенья-штанги, связанныемежду собой посредством резьбы, Исполнительный орган - режущий барабан с горизонтальной осью вращения. Подающий став двухлинейный, каждая линия которого - секци-, онная вращающаяся штанга. Линии параллельны между собой и Фронтальны оси режущего барабана. Подаю" щий механизм - гидроцилиндр. При=- вод вращения барабанов комплексный: два электродвигателя и редуктор на стартовой площадке, две секционные вращающиеся штанги подающего ста- тЖ, раздаточный редуктор в голове подающего става и две режущие цепи между раэ,цаточным редуктором и режущими барабанами. Поцача исполнительного органа осуществляется шагами, количество которых зависит от длины звена штанги и длины камеры 11. Досто-;нством установки является .хорошая жесткость подающего става, что обеспечивает острую направленность проводимой камеры, постоянство ширины омежкамерных целиков,. устойчивость целиков во время работы установки прямым и обратным ходом и надежность работы установки в 2части отсутствия завалов исполнительного органа.Однако известная установка имеетсложную конструкцию, что влечет засобой ненадежную работу и высокуютрудоемкость обслуживания,Известна также установка длявыемки угля, содержащая исполнительный орган, воцовод, подающий став,включающий жесткие звенья, связанныемежду собой посредством шарниров свозможностью отклонения звеньев става в одной плоскости, причем каждыйшарнир имеет охватываеиую цапфу иохватывающую обойму, Исполнительный орган струйный, к нему параллельно подающему ставу проложенгибкий водовод, Подающий став однолийейный, его звенья имеют коробчатую форму и каждое звено установленов проводимой камере на своей опорескольжения (Фонаре) . Соосной фиксации звеньев става здесь нет, поэтому на.линейных участках движения става (в скважине), несмотря на наличие многочисленных опор, возможносущественное искривление оси скважины в плоскости отклонения звеньевподающего става (в плоскости пласта).Подача става осуществляется зубчатымколесом с приводным механизмом, зу-:,бья колеса входят в зацепление сцапфами шарниров. В ограниченных габаритах штрека зубчатое колесо неможет быть выполнено достаточно большого. диаметра - количество звеньевстава и фонарей по этой причиневелико. На штреке установлен такжебарабан, сгибаемый звеньями ставав виде И-образной петли, Укладказвеньев на барабан при обратномходе исполнительного органа производится вручную, либо с помощьютой или иной механизации Я ,Данная установка характеризуется низкой надежностью работы установки в силу недостаточной жесткости подающего става при прямомходе. Искривление скважины приводит к непостоянной ширине межскважинных целиков - возможна их преждевременная посадка, т.е, зажим иполомка исполнительного органа иостановка в работе установки.Приэтом установка сложна по конструкции иэ-за многочисленных фонарей,наличия гибкого водовода в скважине, наличия механизмов установкифонарей, управления гибким водоводом, укладки звеньев става на барабан, Кроме того, отмечается высокая трудоемкость обслуживания установки при наличии указанных вспомогательных механизмов и еще болеевысокая - при отсутствии такихмеханизмов,Цель изобретения - повышение надежности работы и снижение трудоемкости обслуживания установки.Поставленная цель достигаетсятем, что установка для выемки уг-,ля, содержащая исполнительный ор. -ган, водовод, подающий став, включающий жесткие звенья, связанныемежду собой посредством шарнировс возможностью отклонения звеньевстава в одной плоскости, причемкаждый шарнир имеет охватываемуюцапфу и охватывающую обойму, снабжена спаренными полозьями, которыеимеют изогнутый участок и установлены с зазором, в котором размещены шарниры подающего става с возможностью их перемещения вдоль припрямом и обратном ходе исполнительного органа, при этом шарнирыснабжены фиксаторами положениязвеньев подающего става в виде подпружиненных цилиндрических стержней,установленных в радиальные гнездацапфы и обоймы каждого шарнира, причем стержнификсаторов расположенысвозможностью контакта с полозьями . Кроме того, стержень фиксатора имеет коническую головку, а пружина фиксатора размещена в радиальном гнезде цапфы шарнира, при этом радиальное гнездо обоймы выполнено коническим и сопряжено с конической 1164414 4голсвкой стержня, причем в обоймевыполнена сквозная поперечная прорезь, в которой размещен элементполоза. выполненный в виде продольногс выступа, который находится вконтакте с головкой стержня с воэМожностью утапливания последнего вгнездо цапфы.На фиг. 1 изображена предлагаеО мая установка для выемки угля вовремя проведения камеры по восстанию механогидравлическим исполнительным органом при подаче его двух.линейным ставом, на фиг. 2 - сечение А-Л на фиг. 11 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2, на фиг, 4сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5сечение Г-Г на фиг. 2, на фиг. 6 - узел 1 на фиг.20Установка содержит исполнительный орган 1, подающий став 2, включающий жесткие звенья 3, связанныемежду собой посредством шарниров 4с возможностью отклонения в однойплоскости 5, и водовод 6. Каждыйшарнир 4 содержит охватываемую деталь - цапфу 7 и охватывающую обойму 8. Установка оснащена спаренными полозьями внутренним 9 и наружным 10, которые имеют изогнутыйучастокв плоскости 5 отклонениязвеньев 3 и установлены с зазороммежду полозьями 9 и 10, образуя канал 11 шириной Ь, в котором разме щены шарниры 4 с возможностью ихперемещения вдоль канала 11 при прямом и обратном ходе исполнительного органа. Установка содержит фиксаторы 12 соосного положения звеньев 40 3, фиксатор 12 включает пружину 13и цилиндрический стержень 4, который установлен в радиальное гнездо15 цапфы 7 и в радиальное гнездо 16обоймы 8 при соосном положении смеж ных звеньев 3. Стержень 14 введенв контакт с элементами 17 полозьев9, 1 О в пределах части каналасвоэможностью расфиксации соосногоположения звеньев 3 этими элемента ми 1,Стержень 14 имеет коническуюголовку 8, а пружина 13 помещенав радиальное гнездо 15 с воэможностью выталкивания стержня иэ это го гнезда. Радиальное гнездо 16выполнено коническим и сопряжено сконической головкой 18 стержня присоосном положении звеньев 3. В обой 164414ме 8 выполнена сквозная поперечнаяпрорезь 19 в плоскости 20 расположения Фиксатора 12, В эту прорезьвведен элемент 17, выполненный ввиде продольного выступа причем выступ 17 введенв упомянутый контактс возможностью утапливания стержня14 в гнездо 15 цапфы,Соединение подающего става 2,выполненного из трубчатых звеньев О3, с водоводом б осуществлено посредством телескопически сопряженных между собой патрубков наружного 21 и внутреннего 22,Исполнительный органвыполнен 15в виде двух режущих барабанов 23,между которыми и соосным с нимитрубчатым звеном 24, става 2 содержится гидрокинематическая передача 25 (показана усговно), в ко- щторой происходит преобразование гидроэнергии водостока в механическуюэнергию вращающихся режущих барабанов, 23. Исполнительный. орган 1 имеетгоризонтальную ось 26 вращения барабанов 23, перпендикулярную подающему ставу 2, Возможно использование органа 1 с вертикальнойосью 26, перпендикулярной ставу 2,с горизонтальной осью 26, сооснойставу 2, Возможно использование иструйного органа 1. Механическийорган позволяет. контролировать полноту выемки при проведении камеры 27,Двухлинейный став 2, линии которого конструктивно одинаковы, расположены в одной плоскости с осью26, перпендикупярны ей и параллельны мехду собой в пределах камеры27. Такой став жестче однолинейного, поэтому надежность полученияостронаправленной восстающей камеры27 здесь высокая, хотя и однолинейный став 2 с Фиксированными связями между его звеньями 3 и при наличии полозьев 9 и 10 дает лучшую направленность камере 27, чем став смногочисленными Фонарями 28. Затраты ручного труда снижаются за счетсокращения количества Фонарей и совмещения функций става 2 на подачуи питание исполнительного органа.Использование направляющих полоавен 9 и 1 О жестко связанных между собой и со столом 29 на откаточном штреке 30 между которыми по каналу 11 шириной Ь могут перемещаться шарниры 4 с возможностьюрасфиксации связей между смежнымизвеньями 3, элементами 17 этихполозьев, делает став "гибким" на сопряжении штрека 30 с камерой 27, Этоисключает необходимость наращивания звеньев 3 с потерей производительности установки и соответствуетнепрерывности подачи.Полозья имеют прямолинейные участки входной 31 и выходной 32, первыйориентирован вдоль оси штрека 30, авторой - вдоль оси камеры 27. Уголсс между направлениями этих участковможет в плоскости 5 изменяться в широком диапазоне, На фиг. 1 .н показан равным 90 а но он может быть.иобольше 90 и меньше вплоть до образования П-образной или Е-образнойформы полозьев в плоскости 5 . Радиус Б изгиба канала 11 может бытьразным, в зависимости от длины .1,.звена 3. Для двухлинейного става 2требуется две одинаковые пары полозьев 9 и 10.В описываемой установке став 2.Фжесткий, что обеспечивается уже впределах канала 11 на прямолинейномвыходном участке 32, длина котороговыбрана равной 2 1 Выравнивание линейности смежных звеньев 3 на участке 32 способствует самоцентриру-ющемуся соединению конической головки 18 стержня 4 с коническим радиальным гйездом 16 обоймы 8. Автоматизм взаимодействия головки 18 сгнездом 16 обеспечивается пружиной13, усилие которой направлено отоси шарнира 4 в сторону обоймы 8,т,е, на выталкивание стержня 14 изгнезда. 15,Выступ 17, расфиксирующий соосное положение смежных звеньев 3, может быть расположен на длине дуги .доканала 11 с распространением его в обе стороны от участка 1 на длину не менее 2 1 в пределах участков 31 и 32 и может быть расположен только на участках 31, 32. В любом случае та часть выступа 17, которая расположена на участках 31 и 32, должна иметь возможность демонтажа или отклонения на том участке, который в данномслучае является выходным, На Фиг, 1 выходным является участок 32, поскольку рассматривается движе ние исполнительного органа 1 прямым ходом при проведении камеры по восстанию, При обратном ходе органа 1 "выходным" будет участок 31.Для иллюстрации работы фиксатора 12 выбран пример с двумя фиксаторами в одном шарнире, а именно в его плоскости 20, фиксаторов может быть и больше и меньше, Соответственно количеству фиксаторов выбирается и количество прорезей 19 и выступов 17,Дпя неэнергопроводящего става 2 и струйного органа 1 водовод 6 выполняется в виде шланга и прокладывается в камере 27 параллельно стану 2, При этом нет необходимости в компенсаторе хода става 2. Если став 2 одновременно и средство подвода воды .к органу 1, то для обеспечения непрерывности движения последнего такой компенсатор необходим. Он может иметь различную конструкцию. На чертеже изображен компенсатор в виде телескопически сопряженных между собой патрубков 21 и 22, образующих. теле - скопич ский модуль 33, который может быть повторен многократно. По сравнению с компенсатором - шлангом . гирлянда модулей 33 более компакт- . на и нетрудоемка в обслуживании.Став 2 с шарнирами 4, имеющими одну степень свободы, не может передавать крутящий момент. Следовательно, исполнительным органом 1 может быть либо струйный аппарат, либо механический орган, двига-. тель которого расположен рядом с органом. Может быть использована гидрокинематическая передача 25 от става 2, а именно от его звена 24 к барабанам 23, что упрощает конструкцию устан вки, повышает ее надежность и снижает трудоемкость обслуживания (нет двигателя, как такового, нет редуктора, нет дополнительных энергопроводов, кроме става 2, функции энергоносителя - воды совмещены на привод, транспорт, пылеподавление, охлаждение резцов), а также достигается вэрывобезопасность, что важно для тупикового забоя. В качестве иллюстрации подающе- го механизма выбраны гидроцилиндры верхний 34 и нижний 35. "Верх" и "низ" указаны относительно штоскости 5. Гидроцилиндры закреплены нв столе 29 и работают в противофазе, взаимодействуя своими траверсаик 36 с шарнирами 4. Для обратного хода органа 1.фиксаторы 37 должны быть вывинчены из верхних резьбовых отверстий и установлены в нижние.Работа установки во время проведения вас =тающей камеры 27 состоит в следующем .Шток верхнего гидроцилиндра 34,выдвигаясь, толкает траверсой 36вперед шарниры. 4 обеих линий подающего става 2. Траверса передаетусилие шарнирам, не поворачиваясь,.так как ее упор 38 оперт на фиксатор 37. Выступами 17 на полозьях9 и 10, расположенными нв входныхучастках 31, через прорези 19в обоймах 8 стержни 14 утапливаются в гнезда 15 цапф 7 . При этом 20пружины 13 сжимаются, коническиеголовки 18 стержней выходят изгнезд 16 в обоймах 8. Тем самым фиксаторы 12 расфиксированы перед криволинейным участкоми став 2 становится "гибким" т.е. его смежныеЭзвенья 3 приобретают воэможностьотклоняться в .ппоскости 5 от соосного положения, что и происходитна,криволинейном участке 1 канала11,При этом, вследствие постоянства ширины и канала 11,шарниры 4 строго сле-дуют вдоль этого канала при движении впределах его длины ЬПо выходе изучастка .М квждйй шарнир 4 переходитна выходной участок 32, который в 31 силу своей прямолинейности нв длине, равной двум длинам . звена 3,устанавливает два таких звена соосно друг другу, Прк этом в канале 11на участке 32 продольные выступы 40 отклонены заранее и не препятствуютвыходу стержней 14 из гнезд 15 поддействием пружин 13. При выходестержней их конические головки 18входят в конические гнезда 16 обоймы 5 8, самоустакавливаясь в них в плоскости 20 и перпендикулярно оси сопряженных звеньев 3. Таким образом,в пределах длины Ь канала 11 междуполозьями 9 к 10 происходит автоматк ческая расфиксация звеньев 3, изгиб радиусом В линий става 2 подуглом Ф в плосквстк 5 и фиксированиеэтих звеньев перед входом в камеру27, где став 2 жесгккй и направлен Ы строго вдоль оси проводимой камеры.ЖесткЬсть ставу 2 в камере 27 придают не фонари 28, а описанные связи между звеньями 3, что надежно9и нетрудоемко. фиксация и расфиксация звеньев 3 происходит автоматичес ки, т,е, в описываемой установке надежность ее работы повышается, а трудоемкость обслуживания снижается.Во время движения верхнего штока вперед шток нижнего гидроцилиндра 35 движется вхолостую назад (взводится), при этом упор 38 его травер сы Зб отклоняется, пропуская вперед шарниры 4, подаваемые гидроцилиндром 34, По окончании действия гидроцилиндра 34 аналогично действует гидроцилиндр 35, подавая став 2 вперед. В это время гидроцилиндр 34 взводится. В данном случае непрерывность подачи става 2 с шарнирными связями обеспечивается, но менее гро моздкими средствами не загромождающими штрек 30.Поскольку вращение режущих барабанов 23 происходит за счет преобразования в гидрокинематической пере даче 25 гидравлической энергии водо тока в механическую энергию при непрерывной подаче исполнительного ор гана 1, ход подающего става 2 вперед компенсируется раздвижкой модулей 33, при этом патрубки 21 и 22 каждого модуля перемещаются друг относ тельно друга в осевом направлении, а водовод 6 остается неподвижным. Дпя компенсации хода става 2 не тре .буется барабан, загромождающий штре 30, не требуется механизация укладки хвостовой части става 2 на этот барабан и не требуется дополнительный канал в камере 27, что снижает трудоемкость обслуживания установки,Вода под давлением поступает . от водовода 6 через патрубки 21 и 22 компенсатора, по трубчатым звеньям 3, через каналы шарниров 4 фк головному трубчатому звену 24, соосно которому установлены режущие барабаны 23, Проходя через радиальные отверстия в звене 24, вода взаимодействует с лопатками барабанов 23 в пределах передачи 25, сообщая барабачам крутящиймомент, который реализуется на реза 116441410ние угля. Отработавшая в передаче25 вода выходит через отверстияв барабанах и используется для пы -леподавления, охлаждения резцов игидротранспорта угля по камере 27на штрек 30 и далее по этому штре -ку в камеру гидроподъема. Использование механического исполнительного органа 1 с передачей 25 дает1 О дополнительные преимущества: снижается энергоемкость процесса отбойки угля, повышается степень контролируемости извлеченного угля, дости.гается постоянство ширины межкамер 15 ных целиков, т.е, более высокая ихустойчивость во время проведениякамеры, что более надежно для установки, а совмещение функций напорной воды на привод режущих бараба 20 нов и гидротранспорт упрощает установку в части ее приводных механизмов, редукторов,При обратном ходе исполнительного органа 1 модули 33 сокращаются25 в осевом направлении, расфиксациясвязей звеньев 3 происходит на участке 32 полозьев 9 и 10, который дляэтого движения становится "входныма Фиксация - на участке 31, которыйи- соответственно становится выход 30ным". Продольный выступ 17 участка32 в этом случае введей в канал 11,а такой же выступ на участке 31к отклонен и не взаимодействует состержнями 14, позволяя звеньям 3 самоустанавливаться и Фиксироватьсясоосно в пределах прямолинейногоканала длиной 2 ь, и шириной Ь,По окончании проведения камеры27 стол 29 вместе с полозьями 9 и4010 и гидр оцилиндрами 34 и 35 должен быть передвинут вдоль штрека30 для проведения новой камеры 27.До передвижки став 2 вытянут вдоль45штрека 30, модули ЗЗ сокращены,исполнительный орган 1 находитсяна столе 29. На ход передвижки стола демонтируют обычным путем соответствующий участок водовода б ипосле этого перемещают стол лебед 50кой.