Исполнительный орган фронтального выемочного агрегата

, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 690179, кл, Е 21 С 27/00, 1978.2. Патент США У 3614162,кл, 299-67, опублик. 1971 (прототип).(54)(57) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ФРОНТАЛЬНОГО ВЫЕМОЧНОГО АГРЕГАТА, включающий качающуюся стрелу, установленные на ее конце два режущих барабана,которые расположены по обе стороны 801122820 д ЗИ 1) Е 21 С 27/00, Е 21 С 25 60 стрелы и жестко посажены на общемполом валу, внутри которого концентрично размещенпатрубок, образуя между валом и патрубком кольцевой канал,который сообщен с водоводом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности и безопасности ведения работ, полый вал и патрубок снабжены лопатками, которые закреплены радиально в чередующейся последовательности на наружной поверхности патрубка и на внутренней поверхности полого вала, при этом кольцевой канал между полым валом и патрубком сообщен с одной стороны с атмосферой через наружные отверстия вбарабане, а с другой - с водоводомчерез патрубок барабана и патрубки,выполненные в стреле.1 11228Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано при создании Фронтальных выемочных агрегатов для подземной добычи угля, гидравлическим способом,5Известен исполнительный органфронтального выемочного агрегата, использующего гидротранспорт угля иззабоя, несколько режущих устройствв виде коронок, каждое из которыхсмонтировано на своей стреле, установленной с возможностью качания ввертикальной плоскости относительнонеподвижного основания - желоба, который взаимосвязан гидроцилиндрамифронтальной подачи с каждой секциейкрепи, входящей в состав агрегата.Каждая стрела смонтирована на тележке, которая, в свою очередь, установлена на упомянутый желоб с возможностью перемещения вдоль забоя с помощью гидроцилиндров продольной подачи.,Тележки взаимосвязаны между собой свозможностью синхронного их перемещения вдоль забоя.Подвиганием желоба на забой с помощью гидроцилиндров фронтальной подачи одновременно по всему Фронту лавы осуществляется процесс Фронтальной зарубки одновременно всех режущих устройств исполнительного органа. ЗаЗО тем посредством гидроцилиндров качания все режущие органы одновременно выполняют вертикальный вруб, после чего гидроцилиндры продольной подачи перемещают тележки со стрелами по желобу вдоль забоя на шаг горизонтальной зарубки. Затем выполняется новый вертикальный вруб, новое перемещение тележек на следующий шаг горизонтальной зарубки, новое выполне - 4 О ние вертикального вруба и т.д. до исчерпания хода гидроцилиндров продольной подачи, после чего осуществляется повое подвигание желоба на забой 1 13.45Недостатками исполнительного органа являются низкая производительность из-за многооперационности процесса отделения угля режущими устройствами избирательного деиствия; спож 5 О ность конструкции, содержащей множество кинематических связей.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является исполнитель ный орган фронтального выемочного агрегата, включающий стрелу, одним концом связанную с основанием с воз-. можностью качания ее в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндров, и режущее устройство, которое установлено на свободном конце стрелы, в виде двух режущих барабанов, которые расположены по обе стороны стрелы и жестко посажены на общем полом валу, внутри которого концентрично размещен патрубок, образуя между валом и патрубком кольцевой канал, который сообщен с водоводом, вращение валу с барабанами сообщается от приводных двигателей через редуктор, размещенный на стреле 2 1.Однако известный исполнительный орган с системой подвода гидротранспортной воды в призабойное пространство, применительно к Фронтальному агрегату для гидрошахт, усложнен наличием механической передачи в виде редуктора между приводными двигателями и режущим устройством. Кроме того, наличие электроэнергии в забое снижает безопасность работ влаве.Целью изобретения является повышение эффективности и безопасностиведения работ.Поставленная цель достигается тем,что в исполнительном органе Фронтального выемочного агрегата, включающемкачающуюся стрелу, установленные наее конце два режущих барабана, которые расположены по обе стороны стреля и жестко посажены на общем поломвалу, внутри которого концентричноразмещен патрубок, образуя между валом и патрубком кольцевой канал, который сообщен с водоводом, полый вали патрубок снабжены лопатками, которые закреплены радиально в чередующейся последовательности на наружнойповерхности патрубка и на внутреннейповерхности полого вала, при этомкольцевой канал между полым валоми патрубком сообщен с одной стороныс атмосферой через наружные отверстия в барабане, а с другой - с водоводом через патрубок барабана и патрубки, выполненные в стреле,Такое выполнение позволяет исключить на конструкции исполнительногооргана механическую передачу в видередуктора и стрелу, как металлокон.струкцко, сохранив лишь водовод, чтов совокупности упрощает конструкциюисполнительного органа. Кроме того,совмещение функций подведенной к забою энергии на привод режущего уст.исключает необходимость в наличииэлектроэнергии в забое, чем повышается безопасность ведения работ.На фиг. 1 изображен трехсекцион 5ный исполнительный орган в составефронтального выемочного агрегата,план при снятых перекрытиях секцийкрепи, на фиг. 2 - разрез А-А наФиг. 1; на фиг. 3 - секция исполнительного органа с частичным разрезом, вид сверху; на Фиг. 4 - узел Тна фиг, 3.Фронтальный выемочный агрегатвключает секции крепи 1 с гидроцилиндрами 2 фронтальной подачи, изгибающееся в вертикальной плоскостиоснование 3 с шарнирами 4, водовод,закрепленный на основании и содержащий трубы 5 и шланги 6, и три одинаковых секции 7 исполнительного органа с гидроцилиндрами 8 качания.Каждая секция 7 содержит два режущих барабана 9 и режущую цепь 10между ними, образующие режущее устройство, установленное на свободномконце стрелы, функции которой выполняет Фронтальный трубопровод 11, состоящий из параллельных и перпендику 30,лярных забою патрубков, жестко соединенных между собой в энергопповодящую раму. В состав каждой секции 7входят такде две поддерживающие жесткие связи 12, Энергопроводящая рамафронтальный трубопровод 11 включают:патрубок 13, расположенный перпендикулярно стреле (трубопроводу 11) ивведенный внутрь режущих барабанов 9,размещенного концентрично полым валам 14, патрубок 15, перпендикулярный патрубку 13 и установленный вего середине, при этом патрубок 15охватывается режущей цепью 10 приее движении пе удлиненному замкнутому контуру; два патрубка 16, параллельных патрубку 13 и сообщенных спатрубком 15, при этом патрубки 16являются второй опорой гидроцилиндрам 8 качания, два патрубка 17,перпендикулярных патрубку 13, сообщенных с патрубками 16 и трубой 5водовода.Рама 11 закреплена в обоимах 18,которые, в свою очередь, закрепленына основании 3. Обоймы 18 чопускают 55поворот рамы 11 в вертикальной плоскости. Дополнительнчю жесткость раме придают связи 12. 4Патрубок 13 имеет опорные поверхности, на которые установлены игольчатые подшипники 19, поддерживающиесмежные торцы барабанов 9. Подшипники защищены от внешней среды уплотнениями 20.Каждый режущий барабан 9 имеетна своей поверхности отверстия 21и содержит полый вал 14, жестко сочлененный с барабаном с образованием между наружной поверхностьюполого вала 14 и внутренней. - барабана кольцевого канала 22. Находящийся внутри полого вала 14 патрубок 13 образует с внутренней поверхностью этого вала кольцевой канал 23, Этот канал 23 гидравлическисообщен с патрубком 13 посредствомокон 24, выполненных в патрубке 13в периферийных сечениях барабана 9.Кроме этого, канал 23 гидравлическисообщен также с кольцевым каналом 22посредством окон 25 в полом валу 14.В кольцевом канале 23 находятсяв чередующейся последовательности изакреплены радиально лопатки, приэтом на наружной поверхности патрубка 13 закреплены неподвижные лопатки 26, являющиеся направляющими лопатками, а на внутренней поверхностиполого вала 14 в .промежутках междунаправляющими лопатками 26 закреплены вращающиеся совместно с полым валом лопатки 27, являющиеся рабочими.Лопатки 26 и 27 являются элементами гидрокинематической связи энергопроводящей рамы 11 с режущими барабанами 9. Комплект направляющихи рабочих лопаток образует ступеньтурбины. Количеством таких ступеней,профилем лопаток, радиусом расположения их относительно оси барабанови радиальной высотой канала 23 определяются необходимые параметры привода исполнительного органа 7.,На смежных торцах двух барабанов 9 каждой секции 7 исполнительного органа закреплены жестко зубчатые звездочки 28, которые являются ведущими для режущей цепи 10. С патрубком 15 жестко связана подшипниковая опора 29, в которой установлен дополнительный вал 30 параллельно оси режущих барабанов. С этим валом связаны зубчатые звездочки 31, . поддерживающие режущую цепь при ее движении .по замкнутому контуру вокруг продольной оси патрубка 15.5 11228Патрубок 13 рамы в периферийныхсечениях барабанов 9 оснащен цапфами 32, с которыми жестко сочлененысвязи 12 (фиг. 4). На цапфе 32 установлены нодшипниковые опоры 33 бара 5баков 9, которые защищены от внешнейсреды резиновыми уплотнениями 34 иторцовыми уплотнениями. В состав последних входят: вращающийся контакт 35,жестко соединенный с перегородкой 36барабана 9; невращающийся, подвижныйв осевом направлении контакт 37, жестко соединенный со стаканом 38, подпружиненным пружиной 39 и содержащимуплотнение 40; камера 41 низкого давления, отделенная от подшипника 33уплотнениями 42 и сообщенная с атмосферой дренажными отверстиями 43 вполом валу 14.Основание 3 оснащено вертикальными щитами 44, на которых закрепленыобоймы 18, а на патрубках 16 и связах 12 установлены экраны 45.Барабаны 7 имеют шнековые гребни 46 одинакового направления навивки, на которых закреплены удлиненныерезцы 47. При этом барабаны вращаются против часовой стрелки (фиг. 2),В исходном положении секции крепи 1 раскреплены, их гидроцилиндры 2сокращены, основание 3 вместе с установленным на нем оборудованием находится на минимальном от основаниякрепи расстоянии, секции 7 гидроци.линдрами 8 повернуты в обоймах 18 назаданную высоту, например, до касания З 5режущих барабанов 9 и цепей 19 кровли пласта. Основание 3 за счет шарниров 4 примерно повторяет гипсометрию пласта на ширине выемочного столба Ь и. прилегающих к нему выработках,ЩШланги 6 водовода на параллельном забою участке позволяют осуществитьнеобходимый изгиб основания 3,Исполнительный орган работает45следующим образом.После открытия запорного крана вода проходит по шлангам 6 и трубам 5и поступает в энергопроводящие ра 20 6мы 1 каждой секции 7 исполнительного органа, В призабойное пространство вода поступает по патрубкам 17, 16, 15, 13 и далее - через окна 24 в патрубке 13, кольцевой канал 23, окна 25 в полом валу 14, кольцевой зазор 22 и отверстия 21 в барабанах 9. Проходя кольцевой канал 23, вода взаимодействует с рабочими лопатками 27, от ступени к ступени отдавая этим лопаткам энергию, чем приводится во вращение полый вал 14 и соединенные с ним барабаны 9, а через ведущие звездочки 28 - режущая цепь 10, При этом формирование потока воды по углу входа его на рабочие лопатки осуществляется в направляющих лопатках 26, неподвижно закрепленных на патрубке 13.Истекающая из отверстий 21 в барабанах 9 вода разбрызгивается вращающимися барабанами, отражается от экранов 45 в сторону забоя и образует пылеподавляющую и охлаждающую резцы 47 завесу, а также гидротранспортный поток по основанию 3, ограниченный со стороны крепи 1 вертикальными щитами 44. Щиты 44 совместно с экранами 45 образуют двойную преграду от проникновения существенных масс воды в область крепи, что способствует улучшению работы и облегчению ее ремонтов.После запуска режущих устройств выполняют вруб всеми секциями исполнительного органа из исходного его положения. Вруб осуществляется путем раздвижки части или всех одновременно гидроцилиндров 2, благодаря чему подается на забой все основание 3 с установленным на нем оборудованием.По окончании зарубки осуществляют обработку забоя всеми исполнительными органами 7, которые перемещают вниз гидроцилиндрами 8, и одновременно подвигают крепь 1 группами сек-. ций. По окончании обработки забоя сверху вниз можно выполнить зарубку внизу и обработать забой снизу вверх.1122820 Составитель А.ШестимировТехред С,Мигунова Корректор С.Шекма Редактор А Подписно каз 8112/29 Тираж 564 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 5 ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4