Brevet FR2511728A1 — publié le 19830225

La présente invention concerne une machine d'abattage pour mines, du type de celles appelées haveuses, qui comprend un corps portant un bras apte à pivoter relativement à ce corps sous l'action d'un vérin à double effet et portant à son tour une tête d'abattage qui tourne sur un axe orienté transversalement à l'axe longitudinal du corps de la machine.On distingue fondamentalement les haveuses simples, munies d'un seul bras à l'une de leurs extrémités, et les haveuses doubles, munies de deux bras, un à chaque extrémité, et elles peuvent être aussi du type "sur convoyeur" (utilisé habituellement pour les veines moyennes à épaisses) ou du type monté sur le mur" (dont on se sert généralement pour les veines minces à moyennes), mais, quel que soit son type, la machine est guidée par contact glissant avec le convoyeur, lequel s' étend le long du front de taille. La largeur du corps de la machine est habituellement à peu près égale à celle du convoyeur, par exemple 60 cm, mais sa longueur est considérable et atteint parfois six mètres et la puissance pour son halage et pour l'entrainement de la (chaque) tête de havage est fournie par au moins un moteur électrique monté à l'intérieur du corps, par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission approprié comprenant un mécanisme réducteur et de changement de vitesse logé dans un carter sur lequel le bras de havage est monté à pivotement. Si la machine est à deux bras avec un seul moteur, il est aussi nécessaire de prévoir un arbre de transmission entre le moteur et le carter d'engrenage le plus éloigné.Comme l'axe de rotation du (ou de chaque) moteur est traditionnellement parallèle à l'axe longitudinal de la machine, il est nécessaire d' incorporer à cette transmission un renvoi de 900, ce qui oblige entre autres à recourir à un couple de pignons coniques à denture hélicoidale, pièces d'un dessin complexe et qui sont coûteuse, tant du point de vue de leur fabrication que de celui de leur entretien. Une tentative en vue de résoudre ce problème en montant le (ou chaque) moteur électrique de façon que son axe de rotation soit orienté transversalement à l'axe longitudinal de la machine a abouti à une construction de haveuse à deux bras, dans laquelle chaque bras porte son propre moteur électrique tournant sur un axe transversal, le mécanisme réducteur étant un train épicycloldal. Toutefois, à cause de leur emplacement, on ne peut utiliser que des moteurs relativement peu encombrants, ce qui limite la puissance disponible pour les têtes d'abattage. De plus, la réduction de vitesse ne peut être que limitée, ce qui tend à faire tourner les têtes haveuses à des vitesses supérieures aux vitesses optimales établies pour la nature de la couche, la suppression du dégagement de poussière, etc.. Une telle construction exige en outre que les moiteurs soient soulevés avec les bras, de sorte que les vérins à double effet doivent développer une plus grande puissance. Enfin, la présence d'un moteur sur un bras de havage a pour effet que ce dernier présente une saillie importante, qui peut être gênante si, comme c'est souvent le cas, il est demandé aussi à la machine d'effectuer le travail supplémentaire de l'avancement de la voie qui est traditionnellement prévue à l'une ou à chacune des deux extrémités du front de taille. L'invention a donc pour objet de remédier à ces inconvénients. A cet effet, dans la machine d'abattage selon l'invention, comprenant un corps de forme allongée et au moins un bras de havage monté sur ce corps de façon à pivoter sur un axe orienté transversalement à celui-ci et portant une tête d'abattage rotative,ainsi qu'un moteur électrique pour entrainer en rotation cette (ou chaque) tête, l'axe de rotation du (ou de chaque) moteur électrique coîncide avec l'axe de pivotement du (ou de chaque) bras. Ainsi, dans la machine selon l'invention, on obtient les avantages du montage transversal du moteur sans l'inconvénient de faire supporter ce moteur par le bras. Pour la commodité du langage, l'expression "moteur" sera utilisée au singulier dans la suite du présent mémoire sans que cela implique qu'il s'agit d'une machine â un seul bras, car une machine à deux bras (avec les memes éléments, mais simplement en double, aux deux extrémités) pourrait avoir ses deux têtes d'abattage entrainées, soit par un moteur commun, soit par un moteur individuel, comme il sera décrit plus en détail par la suite. Il est également préférable que la dimension du moteur dans le sens axial soit relativement faible (certainement comprise dans la largeur du corps de la machine), mais son diamètre ne constitue pas un facteur critique et, dans une machine posée sur le mur, il peut approcher celui de la (ou chaque) tête d'abattage, par exemple 914 mm, ou, dans certaines configurations de machines montées sur convoyeur, il peut même dépasser le diamètre de la (ou chaque) tête, car le diamètre du moteur n'a pas besoin d'être limité a une dimension capable de convenir à la profondeur choisie pour le corps de la machine, par exemple 508 mm. On peut aisément faire en sorte que le moteur d' entrainement de la tête d'abattage (ou des deux têtes) soit fixé de façon amovible à l'extrémité du corps de la machine, ce qui facilite le remplacement du moteur pour son entretien ou sa réparation. Ainsi, l'extrémité du corps peut être fourchée, des organes de serrage étant montés en travers des branches de la fourche. Dans une forme d'exécution, le (ou chaque) bras est muni d'un tourillon au moyen duquel il est monté â pivotement, avec interposition de paliers, par le corps de la machine. Dans une autre forme d'exécution, le (ou chaque bras est muni d'une extrémité fourchée qui enserre un moteur de tête d'abattage, cette extrémité présentant des ouverturcs appropriées pour recevoir des paliers. Un premier étage de réduction de vitesse peut être réalisé au moyen d'un train épicycloidal entrainé par 1' arbre de sortie du moteur de tête d'abattage. On peut, si on le désire, obtenir de façon traditionnelle une réduction de vitesse supplémentaire au moyen d'une transmission par engrenages qui s'étend le long du bras de havage jusqu a la tête d'abattage. Si on le désire aussi, il peut être prévu un étage de réduction final dans la tête d'abattage, sous la forme d'un train épicycloldal, pour parvenir à la vitesse exigée, par exemple 20 t/m. Dans le cas d'une machine montée sur convoyeur, le (ou chaque bras est placé sur le côté delta machine tourné vers le front de taille, la tête d'abattage étant montée sur le côté du bras tourné vers le front de taille. De ce fait, l'arbre de sortie du moteur d'entraînement de la tête d'abattage sera placé, lui aussi, sur le côté de la machine tourné vers le front de taille, ce qui permettra de prévoir une prise de mouvement supplémentaire sur le côté de la machine tourné vers le remblai pour l'entraînement de dispositifs auxiliaires, tels qu'un concasseur et/nu uneou plusieurs pompes hydrauliques. La prise de mouvement peut donc comporter un pignon de sortie apte à s'engrener avec un train d'engrènages auxiliaire (ou plusieurs trains), pour entraîner par exemple une pompe hydraulique et/ou un tambour de broyage du charbon ou du minerai, porté par un bras articulé sur le corps de la machine et pivotant autour d'un axe transversal. S'il est prévu une ou plusieurs pompes hydrauliques, elles peuvent servir de source d'énergie principale, c'est-àdire pour fournir le fluide hydraulique sous.pression qui alimente les moteurs hydrauliques d'un groupe de halage de la machine, ou de source d'énergie secondaire, par exemple pour l'actionnement de vérins de commande des bras de havage, des vérins de commande des rouleaux directeurs d'une machine posée sur le mur, etc.. Dans le cas d'une machine reposant directement sur le mur, le (ou chaque) bras de havage est placé sur le côté de la machine tourné vers le remblai, la tête d' abattage étant montée sur le côté du (ou de chaque) bras tourné vers le front de taille. Dans une forme d'exécu tion de machine à deux bras posée a même le mur, un moteur unique entraine les deux têtes d'abattage, chaque bras ayant une extrémité convenablement fourchée pour pouvoir être monté à pivotement sur un axe qui coïncide avec l'axe de rotation du moteur. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, a titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cette machine: Fig. 1 est une vue en élévation de côté, en regardant du côté remblai vers le côté front de taille, d'une première forme d'exécution d'une machine d'abattage selon l'invention; Fig. 2 est une vue en plan et partiellement en coupe, à une plus grande échelle, de l'extrémité gauche de la machine de fig. 1; Fig. 3 est une vue en bout, en élévation, de la machine de fig. 1 et 2; Fig. 4 est une vue â une plus grande échelle de 1' extrémité gauche de la machine, telle qu'elle est vue a fig. 2;; Fig. 5 est une vue en plan partielle d'une deuxiè- me forme d'exécution de la machine selon l'invention; Fig. 6 est une vue en plan partielle d'une troisième forme d'exécution de la machine selon l'invention. La machine d'abattage représentée aux figures 1 à 4 est désignée par la référence générale 1. Elle comprend un corps 2 supporté par un chassis 2, à partir duquel s' étendent vers le bas quatre pieds 4, dont chacun se termine par un patin 5, qui glisse sur la face supérieure 6 d' un des flancs 7, côté front de taille et côté remblai, d' un plateau 8 d'une longueur normalisée de 1,5 m par exemple.Plusieurs de ces plateaux, articulés bout a bout, forment un convoyeur blindé à chaîne a raclettes 9 d'une longueur appropriée, posé sur le mur 10 d'une mine, dont le front de taille et le toit sont désignés respectivement par les références li et 12, de sorte que le corps 2 de la machine possède un côté front de taille 13 (figure 3) et un côté remblai 14. Pour la clarté du dessin, la tête motrice et le tambour de renvoi du convoyeur 9 n'ont pas été représentés. Le corps 2 porte aussi des roues dentées de halage 15, qui s'engrènent avec une crémaillère 16 portée par le côté remblai 7 du convoyeur 9. La machine 1 est du type haveuse à tambour à deux bras, qui comprend à chaque extrémité 17 du côté front de taille 13 du corps 2, un carter d'engrenages 18, qui porte un bras de havage 19 monté sur tourillon. Chaque bras 13 pivote sur un axe 20 orienté transversalement au corps 2 et il porte une tête d'abattage 21, qui tourne sur un axe 22. Un moteur électrique 23 est associé à chaque bras 19 pour entrainer en rotation la tête d'abattage 21 respective et, comme il sera décrit plus loin, pour l'entraî- nement de dispositifs auxiliaires éventuels. Si l'on considère cette première forme d'exécution de la machine selon l'invention, on observera notamment à la figure 2 que le moteur électrique 23 tourne sur un axe 24 qui coïncide avec l'axe de pivotement 20 du bras associé 19. D'une manière plus détaillée, un arbre de sortie du moteur 23 entraîne un premier étage réducteur constitué par un train épicylcoîdal 25, dont l'arbre de sortie 26 coïncide aussi avec les axes 24 et 20 et se termine par un pignon 27 transmettant le mouvement depuis le moteur 23, le long du bras de havage 19, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 28 placé ai l'intérieur du bras et qui peut aussi servir d'étage réducteur, à un train épicycloldal 29 logé dans la tête d'abattage 21 et servant dc second étage réducteur. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 5, une prise de mouvement comprend un arbre 30, qui est monté sur le côté remblai 14 du corps 2 et porte un pignon de sortie 31 apte â entrainer a la fois un premier train d'engrenages auxiliaire 32, qui transmet le mouvement, par exemple, à une pompe hydraulique placée à intérieur du corps 2, et un second train d'engrenages au xiliaire 33, qui transmet le mouvement à un arbre de transmission transversal 34, lequel le transmet a un autre train d'engrenages 35 contenu dans un bras de concasseur 36 , lequel pivote autour d'un axe transversal 37 pour entraîner un tambour de concassage et de broyage 38 porté par le bras Dans la forme d'exécution représentée à la figure 6, la machine 1 n'est pas du type monté sur convoyeur compo me celle décrite en référence aux figures l à 4, mais el-le est au contraire montée sur le mur 10 de la zone exploitée, étant simplement guidée par le convoyeur 9 le long du front de taille 11. Cette machine I est à deux bras, mais elle est munie d'un moteur unique 23, qui tourne sur un axe 24 coïncidant avec l'axe de pivotement commun 20 de deux bras fourchés de havage 19A et i9B, dont chacun contient un train d'engrenages respectif 28A, 28B pour transmettre le mouvement du moteur 23 à la tête d'abatta- ge 21 qu'il porte. - REVENDICATIONS 1.- Machine d'abattage pour mines, comprenant un corps (2) de forme allongée et au moins un bras mobile (19) monté sur ce corps de façon à pivoter sur un axe (20) orienté transversalement a celui-ci et portant une tête d'abattage rotative (21!, ainsi qu'un moteur électrique (23) pour entraîner en rotation cette (ou chaque) tête par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission, caractérisée -en ce que l'axe de rotation (24) du (ou de chaque) moteur (23) colncide avec l'axe de pivotement (20) du (ou de chaque) bras (19). 2.- Machine selon la revendication i, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un moteur individuel (23) pour le (ou chaque) bras (19). 3.- Machine selon la revendication 1, du type à deux bras, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un moteur commun (23) pour les deux bras (19A, 19B). 4.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisée en ce que la dimension axiale du moteur (23) est relativement faible et est contenue dans la dimension latérale du corps (2) de la machine. 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications i a 4, caractérisée en ce que le moteur (234 est monté de façon amovible, par serrage, à l'extrémité du corps (2) de la machine. 6.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le (ou chaque) bras (19) est muni d'un tourillon au moyen duquel il est monté à pivotement, avec interposition de paliers, sur le corps (2) de la machine. 7.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le (ou chaque) bras (19) est muni d'une extrémité fourchée pour enserrer un moteur (23), cette extrémité présentant des ouvertures appropriées pour recevoir les paliers. 8.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'un premier étage de ré duction de vitesse est réalisé en faisant entraîner un train épicycloldal par l'arbre de sortie du moteur (23). 9.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisée en ce qu'un système de transmission par engrenages s'étend le long du (ou de chaque) bras (19) jusqu'a (ou chaque) tête d'abattage (21). 10.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'un étage final de reduction de vitesse est fourni par un train épicycloidal monté dans la (ou chaque) tête rabattage (21). 11.- Machine selon l'une quelconque des revendications i à 10, caractérisée en ce que le (ou chaque) bras (19) est situé sur le côté de la machine tourné ers le front de taille (il) et en ce que, de ce fait, l'arbre de sortie du moteur qui entraîne la tête d'abattage est aussi sur ce côté de la machine. 12.- Machine selon la revendication 11, comportant une prise de mouvement reliée au moteur pour entraîner des dispositifs auxiliaires, caractérisée en ce que cette prise de mouvement est située sur le côté de la machine tourné vers le remblai. 13.- Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que la prise de mouvement comporte un pignon de sortie. 14.- Machine selon la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comporte un broyeur (38) monté sur le corps de la machine par l'intermédiaire d'un bras pivotant (36) et entrainé en rotation a partir de la prise de mouvement (30, 31). 15.- Machine selon l'une quelconque des revendications i à 13, du type monté sur le mur, caractérisée en ce que le (ou chaque) bras (19A, 19B) est situé sur le côté de la machine tourné vers le remblai. 16.- Machine selon la revendication 15, du type à deux bras, caractérisée en ce que les bras ont chacun une extrémité convenablement fourchée pour pivoter sur un axe commun colncidant avec l'axe de rotation du moteur.