Brevet FR2558525A1 — publié le 19850726

La présente invention se rapporte aux circuits d'ali- mentation en fluide de têtes porte-outils rotatives de haveu- ses mécaniques. Elle se rapporte plus particulièrement, mais non exclu- sivement, à des circuits d'alimentation en eau de buses éjec- trices montées sur la tête rotative ou tout près de celle-ci. Avec les circuits séparés d'alimentation en fluide, il est connu de délivrer de l'eau sous une pression relative- ment faible à un premier jeu de buses disposées près de la partie externe de la périphérie de la tête rotative, de façon à projeter des jets d'eau pulvérisée dans la zone d'qbattage, et de fournir de l'eau sous une pression relativement élevée à un autre jeu de buses adjacentes au moyeu de la tête, de façon à former des jets créant des courants d'air axialement à cette tête. Les jets qui proviennent des buses adjacentes à la partie externe de la périphérie de la tête porte-outils tendent a diminuer ou limiter la quantité de poussières libérées pendant l'abattageet les Jets qui créent une circu- lation d'air tendent à ventiler la tête et à empêcher ou limiter un accroissement de la concentration en gaz méthane, ainsi qu'à supprimer ou limiter des poussières respirables qui se dégagent de la zone d'abattage. Dans ces dispositifs connus d'alimentation en fluide, les circuits séparés d'ali- mentation communiquent, en longeant un arbre d'entraînement sur lequel le tambour haveur est monté, avec un distributeur commun, qui est solidaire de la tête et est destiné à tourner avec elle. Malheureusement, avec ces circuits connus d'alimen- tation en fluide, les orifices d'entrée des passages de circu- lation de l'air.de ventilation engendré tendent à être engor- gés ou partiellement obstrués par des particules de la matière abattue que cet air tend à y aspirer. Cette obstruction tend à diminuer fortement l'efficacité du circuit de ventilation et, ai cette entrave n'est pas supprimée, elle est susceptible de donner naissance à une situation potentiellement dangereuse. Un autre inconvénient des circuits connus d'alimenta- tion en fluide réside dans le fait qu'il faut, dans le circuit sous pression relativement élevée, un joint rotatif entre le canal d'arrivée non rotatif et le distributeur rotatif. Ces joints tendent à être sujets à dégradation lorsqu'ils sont montés dans une tête porte-outils rotative et il est difficile de les remplacer. De plus, la défaillance d'un Joint tend à exiger de longs à très longs travaux de rempla- cement,pendant lesquels la production est arrêtée. La présente invention a pour objet un circuit d'ali- mentation en fluide pour la tête porte-outils rotative de haveuses mécaniques, tendant à pallier ou atténuer les incon- vénients susmentionnés. Conformément à l'invention, dans un dispositif d'ali- mentation en fluide pour la tête porte-outils rotative d'une haveuse mécanique comportant un corps non rotatif et un arbre rotatif d'entraînement sur lequel cette tête peut être montée, ce circuit comprenant un élément de raccordement, qui peut être monté sur le corps de la machine et qui compor- te des canaux d'entrée du fluide, des passages destines à faire circuler le fluide venant de ces canaux le long de l'arbre d'entraînement et un distributeur délivrant'le fluide, de ces passages à des buses éjectrices, l'élément de raccor- dement, les passages et le distributeur constituent un organe non rotatif. Les buses éjectrices sont de préférence destinées à envoyer dans la tête rotative des jets de fluide engendrant une circulation d'air. L'élément de raccordement comporte avantageusement d'autres canaux d'entrée d'un second fluide qui, en service, est envoyé par l'intermédiaire d'un autre passage à un autre distributeur, lequel délivre ce fluide à d'autres buses qui peuvent être montées sur la tête. L'autre distributeur est de préférence monté de manière à tourner avec la tête porte-outils. La présente invention concerne aussi une tête porte- outils rotative destinée & être montée sur l'arbre rotatif d'entraînement d'une haveuse mécanique et comportant un moyeu composite pouvant être monté sur cet arbre d'entraîne- 2S58525 ment, un organe de support disposé autour de ce moyeu, des porte-outils haveurs portés par cet organe de support et un circuit d'alimentation en fluide comprenant un élément de raccordement qui peut être monté sur la haveuse et qui comporte des canaux d'arrivée du fluide, des passages qui font circuler le fluide venant de ces canaux le long de l'arbre d'entraînement et un distributeur qui délivre le fluide, de ces passages à des buses d'éjection, cet élément de raccordement, ces passages et ce distributeur constituant un organe non rotatif. Des canaux de circulation d'air sont de préférence disposés autour du moyeu, les buses étant destinées à projeter des jets qui engendrent des courants d'air, et qui coopèrent avec ces canaux. L'élément de raccordement comporte avantageusement d'autres canaux d'arrivée d'un second fluide qui, en service, est délivré par un autre passage à un autre distributeur destiné à envoyer ce fluide dans d'autres buses d'éjection qui peuvent être montées sur la tête porte-outils. L'autre distributeur peut de préférence tourner avec le moyeu. L'invention sera décrite de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels la. figure 1 est une coupe schématique partielle par l'axe de rotation de la tête porte-outils rotative d'une haveuse mécanique, cette tête étant équipée d'un circuit d'alimentation en fluide réalisé conformément à la présente invention; et la figure 2 est une vue en bout partielle de la tête, des détails du circuit d'alimentation en fluide n'étant pas représentés dans un but de clarté. La figure 1 représente la tête porte-outils rotative 1 d'une haveuse mécanique 2 du type connu à cisaillement (dont seule une petite partie du corps du groupe haveur est représentée) qui, en service, va et vient constamment le long d'un grand front de taille, la tête abattant le charbon de ce front (indiqué en partie par la ligne en traits mixtes 3). Le charbon est abattu par plusieurs outils (non repré- sentés), qui sont disposés sur la périphérie de la tête et sont montés dans des porte-outils (non représentés) fixés aux extrémités extérieures radialement de plusieurs pales 4 de déchargement des matières abattues, disposées hêlicol- dalement et longitudinalement dans le sens axial sur un tambour de support 5 solidaire d'un moyeu composite 6, lequel est fixé sur un arbre rotatif d'entraînement 7 partant du groupe haveur de la machine. Ce groupe peut être constitué par une partie du bâti de cette machine. En variante, il peut être constitué par un bras araseur articulé sur le bâti de la machine. Le tambour de support 5 comporte aussi une contre- plaque annulaire 16 tronconique, formant le côté tourné vers le front de taille de la t6te 1 et portant des porte-outils (non représentés) équipés d'outils haveurs (non représentées) qui sont disposés de façon à dégager un nouveau front (indi- qué par la ligne en traits mixtes 8). Le moyeu composite 6 comprend des manchons 17, 18 soli- darisés par coincement, destinés à relier positivement la tête porteoutils à l'arbre d'entraînement 7. Le manchon intérieur 17 est maintenu sur cet arbre par une plaque d'extrémité 19 fixée audit arbre et présentant une lèvre qui recouvre partiellement le flanc tourné vers le front de taille de ce manchon intérieur. Le manchon extérieur 18 présente une surface conique de coincement qui coopère avec la surface de coin conique du manchon intérieur. Ce manchon extérieur est donc rendu solidaire en rotation de l'arbre d'entraînement, par l'inter- médiaire de ce manchon intérieur. Le tambour de support 5 est rendu solidaire par soudure du manchon extérieur 18 du moyeu 6. Ainsi que le représentent les figures 1 et 2, le man- chon extérieur 18 comporte une série de canaux 22 de passage d'air orientés dans le sens de l'axe du moyeu. La figure 2 montre que ces canaux 22 sont disposés sensiblement tout autour de ce moyeu, leur longueur totale dans le sens circon- férentiel étant très supérieure à celle de cloisons radiales 23 ménagées entre des canaux adjacents. La t6te 1 est équipée d'un circuit d'alimentation en fluide comprenant un élément de raccordement 30, solidaire du corps 2 du groupe haveur et présentant des canaux 31 d'entrée d'une eau sous pression relativement élevée et d'autres canaux 32 d'entrée d'une eau sous pression relative- ment faible. Le fluide sous pression relativement élevée passe, des canaux 31 dans un passage 33 allongé, ménagé le long d'une barre 34, montée axialement dans un alésage 35 formé dans l'arbre creux d'entraînement 7. Le fluide qui sort de ce passage 33 est délivré à un distributeur 36 fixé à l'extré- mité de la barre 34 tournée vers le front de taille. Ce distributeur 36 comporte des passages radiaux 37 menant à une chambre annulaire 38 équipée de buses éjectrices 39 (dont une seule est visible sur la figure 1). Ces buses 39 sont orientées de façon à projeter vers les canaux 22 des Jets de fluide générateurs de courants d'air, de façon que, en service, il se crée dans ces canaux 22 une circulation d'air, depuis le côté de la tête tourné vers le front de taille jusqu'au côté de cette tête tourné vers la machine. En variante, il est possible de remplacer la chambre annulaire 38 par.des perçages radiaux. Bien que la buse 39 soit représentée montée du côté du distributeur opposé au front de taille, dans d'autres formes de réalisation les buses sont montées du côté de ce distributeur tourné vers ce front et elles sont donc plus facilement accessibles pour entretien et remplacement. Dans cette dernière forme de réalisation, ces buses sont insérées hermétiquement dans des trous transversaux débouchant dans la chambre annulaire 38, de façon à projeter les jets de fluide vers les canaux 22. La figure 1 représente aussi une buse 40 montée sur le rebord radialement extérieur du distributeur et disposée de manière à envoyer un Jet de balayage sur une partie de la surface intérieure radialement du tambour 5 rotatif, en tendant à empêcher ou réduire une accumulation de matières abattues qui tendrait, sinon, à obstruer l'orifice d'entrée des canaux de circulation d'air. Dans d'autres formes de réalisation, il est prévu un râcleur mécanique à la placeou en plusyde la buse de balayage 40. Cette buse 40 communique hydraulique- ment avec la chambre annulaire 38. Comme le représente la figure 1, l'élément de raccor- dement 30, le passage 33 et le distributeur 36 sont consti- tués par un organe non rotatif fixé au corps 2. Il n'y a donc pas besoin de joint rotatif résistant à une pression élevée dans le circuit d'alimentation en fluide conforme à la présente invention. De plus, en service, le déplacement relatif entre l'ensemble rotatif formé par le moyeu 6 et le tambour 5 et le distributeur non rotatif 36 est utilisé efficacement pour empêcher l'accumulation de matières abat- tues, qui pourraient,sinon, tendre à obstruer l'orifice d'entrée des canaux de circulation d'air. La buse balayeuse et/ou le râcleur mécanique sont destinés à contribuer à ce nettoyage. Le fluide sous pression relativement faible sortant du canal d'entrée 32 longe dans un passage 138 une partie de la barre 34, jusqu'à une chambre annulaire 41 formée entre la surface cylindrique extérieure de cette barre 34 et la paroi intérieure de l'alésage 35 formédans l'arbre creux d'entral- nement, les extrémités de cette chambre 41 étant fermées par des paliers 139, 42, par exemple des paliers à billes, munis de Joints 43. Le palier 42, disposé à l'extrémité de la barre 34 adjacente au front de taille, est fixé à la plaque de retenue 19 sus-mentionnée, qui constitue,avec une plaque annulaire 44 coopérante, un autre distributeur du fluide sous pression relativement faible, lequel est délivré depuis la chambre 41, par des passages 45 du palier 42, à des passages radiaux communicants 46, 47, des plaques 19 et 44, respectivement. Un raccord à chevauchement 48, a joints 49, permet une adaptation aux tolérances de fabrication des man- chons à coincement du moyeu. Le fluide sous pression relativement faible passe, de l'extrémité radialement extérieure des passages 47, dans des canaux (non représentés) formes dans les cloisons préci- tées 23 du manchon extérieur 18 et menant à une autre chambre annulaire 50, ménagée entre un évidement de la surface exté- rieure radialement de ce manchon 18 et le tambour 5. D'autres canaux radiaux (non représentés), formés dans les pales de déchargement 4, amènent le fluide, de la chambre 50 à d'autres buses éjectrices (non représentées) adjacentes aux outils haveurs ou à leurs porte-outils. Les plaques 19 et 44 sont maintenues par des boulons (non représentés) vissés dans la face d'extrémité de l'arbre d'entraînement et par d'autres boulons passant dans des trous 51 et 52 (voir figure 2). En service, pendant que la haveuse va et vient le long du front de taille et que la tête rotative abat le charbon, de l'eau sous pression relativement élevée est envoyée aux buses éjectrices 39, 40 par l'ensemble non- rotatif formé par les canaux d'entrée 31, le passage 33 et le distributeur 36, 37, 38, les jets générateurs de courants d'air, projetés par les buses non rotatives 39, coopérant avec chacun des canaux 22 pendant que le moyeu composite tourne. Par consé- quent, pendant que la tête tourne, chaque buse 39 projette successivement sur chacun de ces canaux de circulation d'air un jet provoquant ce déplacement de l'air. Lorsque le jet d'une buse 39 est projeté sur une cloison 23 séparant deux canaux 22, l'eau est déviée pendant un court instant vers les orifices d'entrée d'air des canaux, qui se trouvent à cet instant entre le tambour 5 et le distributeur 36, ce qui tend à balayer ces orifices et à en chasser les matières susceptibles de faire, sinon, obstacle au passage de l'air. Le nombre des buses 39 est supérieur à celui des canaux 22 de façon qu'à tout instant au moins un jet générateur de courant d'air soit projeté dans chacun de ces canaux. De l'eau sous pression relativement faible est délivrée aux buses de sortie,adjacentes à la zone d'abattage, par les canaux d'entrée 32 et la chambre annulaire 41, et par le diîtribu- teur rotatif 19, 44 à l'autre chambre annulaire 50, d'o cette eau est délivrée aux buses par les canaux percés dans les pales de déchargement 4 ou dans la contre-plaque 16. On comprendra à la lecture de la description ci-dessus que la présente invention fournit un circuit amélioré d'alimentation en fluide d'une tête porte-outils rotative, permettant d'obtenir, durant de longues périodes de fonction- nement, un courant d'air de ventilation efficace, sûr et fiable. On obtient un avantage supplémentaire si la distance radiale entre le tambour 5 et le distributeur 36 (c'est- à-dire la largeur du passage d'entrée d'air) est inférieure à la largeur radiale des canaux 22. La plus faible valeur de la première largeur mentionnée tend alors à limiter l'accès éventuel au circuit d'alimentation en fluide à des matières dont la grosseur de particule est bien inférieure à celle des matières capables d'y passer sans créer d'obs- truction. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifictions au circuit d'alimentation en fluide de la tête porte-outils rotative d'une haveuse mécanique, représenté et décrit. La tête ainsi équipée convient, notamment, pour servir dans des mines ou houillères grisouteuses. REVENDICATIONS 1. Circuit d'alimentation en fuide pour la tête porte- outils (1) rotative d'une haveuse mécanique qui comporte un corps (2) non rotatif et un arbre creux d'entraînemenrt (7) m rotatif sur lequel cette tète peut être montée, circuit comprenant un élément de raccordement (30) qui peut être monté sur le corps (2) de la haveuse et présente des canaux (31) d'entrée du fluide, un passage (33) faisant passer ce Fluide le long de l'arbre d'entralnement (7) à partir des canaux d'entrée et un distributeur (36, 37, 38) délivrant le fluide à des buses électrices (39) destinées à envoyer dans la tête rotative des Jets engendrant des courants d'air, ce circuit étant caractérisé en ce que l'élément de raccordement (30), le passage (33) et le sous-circuit du distributeur (36, 37, 38, 39) cons- tituent un organe non rotatif. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les buses 6jectrices (39) sont destinées à projeter des Jets de fluide générateurs d'un écoulement d'air vers des canaux (22) de circulation de cet air, formés dans la t6te rotative (1). 3o Circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de raccordement (30) comporte d'autres canaux (32) d'entrée d'un second fluide, lequel est délivré en service par un autre passage (138) à un autre distributeur (19,44) destiné à alimenter en fluide d'autres buses éjectrices qui peuvent être montées sur la tête (1). 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'autre distributeur (19, 44) est destiné à tourner avec la tête rotative (1). 5. Tête porte-outils rotative destinée à être montée sur l'arbre rotatif d'entraînement d'un groupe haveur d'une haveuse mécanique et comportant un moyeu composite (6) qui peut être fixé sur cet arbre (7), un tambour de support (5) monté autour de ce moyeu, des porte-outils portés par ce tambour et un circuit d'alimentation en fluide qui comprend un élément de raccordement (30) pouvant être monté sur la haveuse et comportant des canaux (31) d'entrée du fluide, un passage (33) faisant circuler ce fluide le long de l'arbre d'entraînement et un distributeur (36, 37, 38) destiné à délivrer le fluide venant de ce passage à des buses (39) qui envoient dans cette tête des jets de fluide provoquant un déplacement d'air, tête caractérisée en ce que l'éliment de raccordement (30), le passage (33) et le sous-circuit du distributeur (36, 37, 38, 39) constituent un organe non rotatif. 6. Tête porte-outils selon la revendication 5, carac- térisé en ce que des canaux (22) de circulation d'air sont formés autour du moyeu (6), les buses (39) étant destinées & projeter des jets de fluide provoquant un déplacement d'air, qui coopèrent avec ces canaux. 7. Tête porte-outils selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que l'élément de raccordement (30) comporte d'autres canaux (32) d'entrée d'un second fluide, qui, en service, est délivré par un autre passage (138) à un autre distributeur (19, 44) destiné à envoyer ce fluide dans d'autres buses qui peuvent être montées sur J la tête. 8. Tête porte-outils selon la revendication 7, carac- térisée en ce que l'autre distributeur (19, 44) tourne avec le moyeu (6).