Исполнительный орган горной машины

союз соВетскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 804 2 С 25 ЗОБ ТЕЛЬСТ ТЕНИЯГ СА ТОРСНОМУ СВИ о-.п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯОРИ ЖНТ СССР(71) Тульский политехнический институт (72) Л, Г. Зысманов и В. Г. Наумова (53) 622,232,72(088.8)(54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОЙ МАШИНЫ(57) Изобретение относится к горному оборудованию и предназначено для добычи полезных ископаемых, Цель изобретения - повышение надежности и эффективности раз. рушения ископаемых различной крепости, Исполнительный орган включает корпус 1, в отверстийх 2 которого подвижно установлены режущие инструменты (РИ) 3 и размещен механизм перемещения РИ 3. Последние выполнены с каналами для подвода воды в зону разрушения. Механизм для перемещения РИ 3 содержит шатуны 7, центральный коленчатый вал (КВ) 12 и кинематически связанные с ним дополнительные КВ 8. Кинематическая связь КВ 8 и 12 выполнена в виде закрепленных на них зубчатых колес О, , Шатуны 7 связаны с РИ 3 и с дополнительнымн КВ 8. Продольные оси симметрии КВ 8 расположены параллельно продольной оси симметрии КВ 12 и на одина. ковом расстоянии от нее. С механизмом для перемещения РИ 3 кинематически связаны насосный механизм, с которым гидравлически соединены каналы для подвода воды, выполненные в РИ 3. Насосный механизм выполнен в виде цилиндра 15, поршня 19 со штоком и обратных клапанов 20. При раз-. рушении весьма крепких полезных ископаемых наряду с вращением корпуса 1 при включенном насосе, т.е. при подаче воды в гидромагистраль 21 под давлением, включается привод КВ 12. При этом увеличивается частота вращения КВ 8 и частота кинематически соединенных с ними посредством шатунов 7 н 14 РИ 3 н цилиндров 15. Вода в цилиндрах 15 сжимается и поступает в з ну разрушения с большей частотой н ск ростью. 4 э.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к горной промышленности и йредназначено для добычи угля и других полезных ископаемых.Цель изобретения - повышение надежности и эффективности разрушения ископаемцх различнОй крепости.На фиг, 1 изображена схема исполнительного органа, горной машины, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - режущий инструмент в0 отверстии полого корпуса, продольный разрез.Исполнительный орган горной машины содержит корпус 1, в отверстиях 2 которого подвижно установлены режущие инструменты 3, а также размещен механизм для пере мещения режущего инструмента.Отверстия 2 содержат уплотнения 4. Режущие инструменты 3 выполнены с каналами 5 для подвода воды в зону разрушения и шарнирно соединены хвостовиками 6 с ша тувами У, шарнирно соединенными с дополнительными коленчатыми валами 8 в плоскостях установки режущих инструментов 3.Дополнительные коленчатые валы 8 шарнирно закреплены в полости корпуса.1 посредством, например, подшипников 9, на осях, расположенных по окружностям, соосным продольной оси корпуса 1, и содержат зубчатые колеса 10, число которых в каждой плоскости соответствует числу дополнительных коленчатых валов 8. Колеса О зацепляются с центральными колесами 1, жестко закрепленными на центральном коленча. том валу 12, шарнирно установленном в полом приводном валу 13, жестко соединенном с корпусом 1, и шарнирно соединенным противоположным концом также с корпу- З 5 сом 1. На дополнительных коленчатых валах 8 вдоль их продольных осей шарнирно закреплены шатуны 14, шарнирно соединенные с цилиндрами 15, содержащими обратные клапаны 16 и соединенными высоконапорными гидромагистралями 17, выполненнцми, ; например, в виде гибких шлангов, с режущи ми инструментами .3 посредством, например,штуцеров 18, Цилиндры 15 взаимодействуют с поршнями 19, выполненными с каналами для подвода воды (не ноказаны) в цилинд ры 15. Поршни 19 содержат обратные клапаны 20 и соединены с напорной магистралью 21, размещенной в полости корпусаи соединенной с насосом (не показан) восредством распределительного механизма 22 к корпусу 23 горной машины, в котором шарнирно закреплен приводной полый вал 13 корпуса 1 исполнительного органа. Поршни 19, взаимодействующие с цилиндрами 15, шарнирно соединены по периферии с шатунами 24, выполненными, например, в виде дисков (звезд). Центральные шатуны 24 шар- нирно соединены с центральным коленчатым валом 12: Исполнительный орган горной машины работает следующим образом.При разрушении слабых ископаемых включают приводной полый вал ГЗ, приводящий в движение жестко закрепленный на нем корпус 1 со всеми элементами, расположенными.в нем. Включают насос (не показан) и подают воду. Выключают привод центрального коленчатого вала 12. При этом центральный коленчатый вал 12 может быть расторможен и заторможен. Если центральный коленчатый вал 12 расторможен, то исполнительный орган работает в традиционном режиме, т.е. при вращении корпусас размещенными в нем элементами, режущие инструменты 3, установленные радиально (показано пунктиром на фиг. 2) или тангенциально, разрушают массив при подаче исполнительного органа на забой, оставаясь неподвижными в отверстиях 2 относительно корпуса 1. Если центральный коленчатый вал 12 заторможен, то колеса 10 обегают по центральным колесам 11, приводят во вращение дополнительнье коленчатые валы 8, шарнирно закрепленные на подшипниках 9 в корпусе 1, перемещая кинематически соединенные с ними посредством шатунов 7 и 14 соответственно режущие инструменты 3 и цилиндры 15, Режущие инструменты 3 будут участвовать в этом случае в переносном движении совместно с корпусом 1 и относительном возвратно-поступательном движении по отверстиям 2 корпусас частотой вращения дополнительных коленчатых валов 8. При подаче исполнительного органа на забой в этом случае происходит более эффективное разрушение массива инструментамй 3 за счет их колебательного движения, Насос при этом также откпючен и вода не подается в гидромагистрали. Цилиндры 15 периодически перемещаются по поршням 9 вхолостую. Если при этом включить привод центрального коленчатого вала 12, то изменится частота вращения зубчатых колес 11 и 10 и дополнительных коленчатых валов 8, а также изменится частота колебательных движениИ режущих инструментов 3, т.е. изменится режим механического разрушения массива.При сочетании механического разрушения с гидравлическим возможны также несколько режимов работы исполнительного органа, обусловленные вышеуказанными режимами и подачей в зону разрушения воды от йапориого насоса (не показан). Гидро- механический режим разрушения повышаетпроиэводительность эффективность и надежность разрушенйя массива.При отключенном приводе центрального коленчатого вала 12, т.е, в расторможенном состоянии, его корпус 1 с размещенными в его полости всеми элементами получает вращение как одно целое от приводного пологоформула изобретения 30 35 40 вала 13. От напорного насоса через распределительный механизм 22, прикрепленный к корпусу 23 горной машины, вода под напором поступает в напорную магистраль 21, а через обратные клапаны 20 по каналам (не показаны) в поршнях 19 - в цилиндры 15, из которых через обратные клапаны 1 б вода поступает в высоконапорную гндромагистраль 17 в виде, например, гибких шлангов, присоединенных например, штуцерами 18 к режущим инструментам 3, и но каналам 5, выполненным в них - в зону разрушения. В зоне разрушения создается гидравлическое давление, способствующее нарушению сплошности массива. Режущие инструменты 3 разрушают массив с большей эффективностью, оставаясь неподвижными относительно корпуса 1, При остановке (торможении) центрального коленчатого вала 12 .останавливаются зубчатые колеса 11, а зацепляющиеся с ними колеса 10 получаютвращение, и, обегая по колесам 11, вращают дополнительные коленчатые валы 8, приводя в движение шатуны 7 и 14, шарнирно соединенные соответственно с режущими инструментами 3 и цилиндрами 15, Режущие инструменты 3, помимо вращательного движения совместно с корпусом 1, получают возвратно-поступательные движения с часто,той вращения коленчатых валов 8 в отверстиях 2 корпуса 1, что способствует эффективному разрушению Ъассива, Кроме того, вследствие периодического движения цилиндров 15 по поршням 19 давление воды в цилиндрах 15 периодически увеличивается, соответственно увеличивается ее давление.в подрезцовой зоне, причем этн давления приводят к гидродинамическому эффекту в зоне разрушения, что увеличивает эффективность и надежность разрушения массива, способствуя повышению производительности. Для получения еще большего эффектагидроудара, что необходимо при разрушении весьма крепких ископаемых, наряду с вращением корпуса 1 при включенном насосе, т,е. при подаче воды в напорную магистраль 21 под давлением, обеспечиваемым насосом (ие показан), включают привод центрального коленчатого вала 12, в результате увеличивается частота вращения дополнительных коленчатых валов 8 и частота движения кинематически соединенных с ними. посредством шатунов 7 и 14 режущих ин-: струментов 3 и цилиндров 15, взаимодействующих с поршнями, 19, получающими возвратно-поступательное движение через шатуны 24, кннематически соединенные с поршнями 19 и центральным коленчатым валом 12, при этом вода в цилиндрах сжима. ется и с большей частотой н скоростью поступает взону разрушения, что резко увеличивает производительность, эффективность и надежность разрушения массива за счет сочетания гидродинамического эффекта разрушения, осуществляемого с высокой частотой, с внбрацнонным (механическим).Во всех случаях при вдвиганнн поршней 19 5 в цилиндры 15 обратные клапаны 20 исключают подачу воды в напорную магистраль 21, а обратные клапаны 16 при этом пропускают воду в высоконапорную гидро- магистраль 17,перекрывая обратное двнже ние воды в цилиндры 15 из нее при движе.нин цилиндров 15 и поршней 19.Размещение в одной линии резания нескольких режущих инструментов 3 за счет наличия нескольких дополнительных коленчатых валов 8, шарнирно закрепленных в полости корпуса 1 по окружностям, позволяет в отличие от прототипа, где в одной линии резания установлен один режущий инструмент, увеличить в соответствующее число раз подачу исполнительного органа, на забой, а следовательно, и производительность горной машины в целом, а использование воды, подаваемой в зону разрушения под давлением, т.е. прнкладываемыми импульсами,. позволяет в значительной степени повыситьэффективность н надежность разрушения. крепких пород н ископаемых за счет гидро- динамического эффекта разрушения. 1. Исполнительный орган горной машины, включающий корпус, в отверстиях которого подвижно установлены режущие инструменты, и размещенный в полости корпуса механизм для перемещения инструмента, содержащий центральный коленчатый вал и шатуны, которые одними концами кинематически связаны с инструментом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен насосным механизмом с напорной магистралью, а режущие инструменты выполнены с каналами для подвода воды в зону разрушения, которые гндравлически соединены с насосным механизмом, при этом механизм для перемещения режущего инструмента имеет дополнительные коленчатые валы, которые кннематическн связаны с центральным коленчатым валом, а шатунц вторыми концамн соединены с дополнительными коленчатыми валами, продольные осн симметрии которых расположены параллельно продольной оси симметрии центрального коленчатого вала н на одинаковом расстоянии от последней, причем насосный механизм кннематически связан с механизмом для перемещения режущих внструментов.2. Исполнительный орган по и. 1, отли чаюи 1 ийся тем, что насосный механизм выполнен в виде цилиндра, поршня со штоком и обратных клапанов, прн этом поршень расположен в полости цилиндра, а в што 1448042Ке выполнен осевой канал, посредством которого внутренняя полость цилиндра через обратный клапан соединена с напорной магистралью, причем . соединение насосного механизма с каналом для подвода воды в зону разрушения выполнено в виде гибкого шланга, соединякицего внутреннюю полость через обратный клапан с каналом для подвода воды в зону разрушения, а цилиндр и шток кинематически связаны соогветствен.но с дополнительным и центральным коленчатым валами. 3. Исполнительный орган по и, 1, отличающийся тем, что кинематическая связь . дополнительного и центрального коленчатых 45 валов выполнена в виде зубчатых колес, жестко закрепленных на коленчатых валах,4. Исполнительный орган по и, 1, отличающийся тем, что он снабжен распределительным механизмом, посредством которого напорная магистраль соединена с насосным механизмом, при этом распределительный механизм жестко закреплен на корпусе.5, Исполнительный орган по п. 2, отличающийся тем, что кинематические связи цилиндра с дополнительным коленчатым валом и штока с центральным коленчатым валом выполнены в виде шатунов, которые шар нирно соединены соответственно с цилиндром и штоком и расположены по продольной оси симметрии насосного механизма.Сос Те Ти нного коми Москва, Ж итрафическ тавитель Е. Трушинхред, И. Вересраж 459тета СССР по делам- 35, Раушская ное предприятие, г, У Редактор А. РевинЗаказ 6823/38ВНИИПИ Государств133035,Производственно-пол КорректорПодписноеизобретенийб., д. 4/5жгород, ул. П