ГОРНОПРОХОДЧЕСКАЯ МАШИНА С АНКЕРОУСТАНОВЩИКОМ

Область техники
Полезная модель относится к горношахтному машиностроению и может быть использована в горнопроходческих машинах для проведения горных выработок и крепления их анкерным креплением.
Уровень техники
Из уровня техники известен проходческий комбайн с буровым станком, на корпусе которого стационарно закреплена рама, выполненная с направляющими, на раме установлена платформа с лапами, охватывающими направляющие рамы, при этом, платформа установлена с возможностью перемещения относительно рамы при помощи приводного механизма, на платформе с возможностью поворота установлена турель, на которой закреплен буровой станок [Патент Украины №85306, приоритет от 04.06.2007 г., опубл. 12.01.2009, бюл. №1].
Недостатком данного проходческого комбайна с буровым станком является очень ограниченная маневренность бурового станка. Практически, горизонтальная плоскость, в которой могут буриться шпуры благодаря повороту турели, является единственной плоскостью для маневра.
Из уровня техники известен проходческий комбайн, включающий заднюю стрелу с отбойным органом в виде ударника с долотом и приводами перемещения стрелы по забою, выполненную из шарнирно соединенных звеньев, нижние из которых связаны гидродомкратами поворота в вертикальной, а верхние - в горизонтальной плоскости. Для поворота стрелы в стороны от оси комбайна предусмотрен поворотный круг с гидроцилиндром поворота. Каретка с кругом размещена на продольных направляющих в верхней части рамы. [А.с. №1767169, приоритет от 13.02.1989 г., опубл. 07.70.92, бюл. №37].
Недостатком данного проходческого комбайна является то, что отбойный орган может работать в одной плоскости с исполнительным органом и только в грудь забоя, в нем не предусмотрена возможность выдвижения перед исполнительным органом проходческого комбайна.
Из уровня техники известна, взятая в качестве ближайшего аналога, горнопроходческая машина с анкероустановщиком, которая включает раму, к которой вдоль продольной оси машины прикреплен исполнительный орган, поперечную балку с телескопическим валом, установленным с возможностью раздвижки вдоль продольной оси машины, установленное на конце телескопического вала со стороны забоя поворотно-захватное устройство с возможностью вращения и наклона относительно оси телескопического вала и кинематически связанное с ним устройство бурения и анкерования. [Патент Украины №128629, приоритет от 04.06.2007 г., опубл. 25.09.2018, бюл. №18/2018].
Недостатком данной горнопроходческой машины с анкероустановщиком является то, что доставка манипуляторами устройства бурения и анкерования в рабочую зону перед исполнительным органом осуществляется по траектории как в горизонтальном направлении, так и в вертикальном, что требует пространства по высоте выработки.
Задача
Создать маневренный механизм доставки устройства бурения и анкерования в рабочую зону перед исполнительным органом для выработок малого сечения, в частности, высоты.
Решение поставленной задачи позволит получить технический результат: обеспечение увеличения маневренности механизма доставки устройства бурения и анкерования в рабочую зону перед исполнительным органом для выработок малого сечения, в частности, высоты.
Достижение заявленного технического результата обеспечивает потребительские свойства: возможность использования горнопроходческих машин с анкероустановщиком для выработок малого сечения, в частности, высоты, близкой к высоте самой машины со сложенным устройством бурения и анкерования.
Раскрытие технического решения
В уже известной горнопроходческой машине с анкероустановщиком, включающей исполнительный орган (2), корпус (2а) которого шарнирно присоединен к основной раме (1), на которой сверху вдоль продольной оси (X) машины установлены направляющие (3) с перемещающейся по ним платформой (4), на которой установлена с возможностью вращения в горизонтальной плоскости турель (5) с шарнирно закрепленной на ней телескопической стрелой (6), с возможностью качания в вертикальной плоскости, на конце которой в поворотном устройстве (7) закреплено устройство бурения и анкерования (8), в соответствии с техническим решением предлагается платформу (4), выполнить с возможностью консольного выдвижения в сторону забоя над корпусом (2а) исполнительного органа (2) таким образом, чтобы шарнир (6а) телескопической стрелы (6) располагался ближе к забою, чем шарнир (2b) присоединения корпуса (2а) исполнительного органа (2) к основной раме (1).
Кроме этого предлагается:
- на корпусе (2а) исполнительного органа (2) установить, по меньшей мере, одну опору (9) для платформы (4);
- опору (9) выполнить с амортизационными элементами;
- опору (9) установить на корпусе (2а) исполнительного органа (2) симметрично относительно продольной оси машины;
- платформу (4) снабдить приводом в виде промежуточной платформы (16) и двух гидроцилиндров (10) и (10а).
Причинно-следственная связь между вновь введенными существенными признаками и заявленным техническим результатом поясняется следующим. В качестве механизма доставки в заявляемом техническом решении используется платформа (4), на которой закреплены турель (5) с шарнирно установленной на ней телескопической стрелой (6), на конце которой в поворотном устройстве (7) закреплено устройство бурения и анкерования (8). Платформа (4) скользит в сторону забоя по направляющим (3) в горизонтальной плоскости и консольно нависает над корпусом (2а) исполнительного органа (2). За счет такой консоли все, что установлено на платформе (4), получает дополнительную подачу в сторону забоя над исполнительным органом (2). В результате, шарнир (6а) телескопической стрелы (6) располагается ближе к забою (15), чем шарнир (2b) присоединения корпуса (2а) исполнительного органа (2) к основной раме (1). Это дает возможность увеличить угол качания телескопической стрелы (6) вниз к грунту выработки, и вести работу по бурению и анкерованию в самые нижние слои выработки как веерно, так и параллельно, при этом, корпус (2а) исполнительного органа (2) уже не будет помехой. Такой механизм доставки не требует пространства по высоте выработки, т.к. подача платформы (4) осуществляется по направляющим (3) в горизонтальной плоскости.
Таким образом, вновь введенный существенный признак формулы полезной модели дает заявленный технический результат: обеспечение увеличения маневренности механизма доставки устройства бурения и анкерования в рабочую зону перед исполнительным органом для выработок малого сечения, в частности, высоты, а вместе с другими признаками формулы придает техническому решению потребительские свойства: возможность использования горнопроходческих машин с анкероустановщиком для выработок малого сечения, в частности, высоты, близкой к высоте самой машины со сложенным устройством бурения и анкерования.
Краткое описание чертежей
Сущность технического решения представлена на чертежах, где показаны на:
фиг. 1 - вид в 3D горнопроходческой машины с анкероустановщиком в рабочем положении;
фиг. 2 - увеличено вид с фиг. 1, на платформу (4), расположенную консольно над корпусом (2а) исполнительного органа (2), контактирующую с опорой (9);
фиг. 3 - вид сбоку на горнопроходческую машину с анкероустановщиком в рабочем положении, где видно, что шарнир (6а) телескопической стрелы (6) расположен ближе (Δ) к забою (15), чем шарнир (2b) присоединения корпуса (2а) исполнительного органа (2) к основной раме (1).
фиг. 4 - вид «А» фиг. 3 сверху на гидроцилиндр (14) поворота турели (5);
фиг. 5 - вид в 3D горнопроходческой машины с анкероустановщиком в транспортном положении.
1 - основная рама;
2 - исполнительный орган;
2а - корпус;
2b - шарнир;
3 - направляющая;
4 - платформа;
5 - турель;
6 - телескопическая стрела;
6а - шарнир;
7 - поворотное устройство;
8 - устройство бурения и анкерования;
9 - опора;
10 - гидроцилиндр;
10а - гидроцилиндр;
11 - гидроцилиндр;
12 - гидроцилиндр;
13 - гидроцилиндр,
14 - гидроцилиндр;
15 - забой;
16 - промежуточная платформа.
Промышленная применимость
Осуществление технического решения показано на примере (фиг. 1-5), который не является исключительным, но наглядно демонстрирует возможность достижения заявленного технического результата.
Горнопроходческая машина с анкероустановщиком, включает исполнительный орган (2), корпус (2а) которого присоединен к основной раме (1). Сверху на основной раме (1) вдоль продольной оси машины установлены направляющие (3), по которым под действием привода приводом в виде промежуточной платформы (16) и двух гидроцилиндров (10) и (10а) скользит платформа (4) до состояния консольного нависания над корпусом (2а) исполнительного органа (2) Как вариант исполнения привода, на фигурах показано, что перемещение платформы (4) осуществляется при помощи двух гидроцилиндров (10) и (10а) и промежуточной платформы (16). Также, как вариант исполнения горнопроходческой машины, на корпусе под консольную часть платформы (4) предлагается установить, по меньшей мере, одну опору (9) (фиг. 2), расположив ее симметрично относительно продольной оси машины. Хотя вариантов расположения опоры, или нескольких опор, может быть множество, как и вариантов их исполнения, например, выполнение опоры (9) с элементами амортизации.
На платформе (4) устанавливают турель (5), вращение которой в горизонтальной плоскости обеспечивает гидроцилиндр (14) (фиг. 4). На турели (5) в кронштейнах шарнирно закреплена телескопическая стрела (6), качание которой в вертикальной плоскости обеспечивает гидроцилиндр (11) (фиг. 3). Телескопическая стрела (6) раздвигается вдоль своей оси гидроцилиндрами (12) и (13) (фиг. 1, 2). На конце телескопической стрелы (6) установлено поворотное устройство (7), в котором закреплено устройство бурения и анкерования (8). Поворотное устройство (7) обеспечивает вращения устройства бурения и анкерования (8) относительно продольной оси телескопической стрелы (6) на угол 360° и качание в вертикальной плоскости (фиг. 1, 3).
Работает горнопроходческая машина с анкероустановщиком следующим образом.
Во время работы исполнительного органа (2) горнопроходческой машины по отбою горной массы устройство бурения и анкерования (8) находится на направляющих (3) в транспортном положении, а именно, перпендикулярно оси (X) горнопроходческой машины, т.е. поперек выработки. Перед тем, как ввести его в работу исполнительный орган (2) опускают на грунт выработки (фиг. 5).
Затем гидроцилиндрами (10) и (10а) и промежуточной платформой (16), платформу (4), на которой установлена турель (5) с шарнирно закрепленной на ней телескопической стрелой (6), на конце которой в поворотном устройстве (7) закреплено устройство бурения и анкерования (8), подают в сторону забоя (15) по направляющим (3) до положения консольного нависания платформы (4) над корпусом (2а) исполнительного органа (2) (фиг. 2), при этом, конструкция выполнена таким образом, что шарнир (6а) телескопической стрелы (6) располагается ближе к забою (Δ), чем шарнир (2b) присоединения корпуса (2а) исполнительного органа (2) к основной раме (1), что важно для бурении шпуров и анкерования в нижней части выработки. Если вариант исполнения горнопроходческой машины выполнен на корпусе (2а) с опорой (9), то на нее опирают консольно выдвинутую платформу (4) (фиг. 3).
Гидроцилиндрами (12) и (13) телескопическую стрелу (6) раздвигают на необходимую длину перед исполнительным органом (2), а гидроцилиндром (11) устанавливают угол наклона телескопической стрелы (6) в вертикальной плоскости.
Затем поворотом турели (5), вращение которой в горизонтальной плоскости обеспечивает гидроцилиндр (14) (фиг. 4), телескопическую стрелу (6) с поворотным устройством (7) и устройством бурения и анкерования (8), разворачивают в горизонтальной плоскости из транспортного положения, перпендикулярно оси машины (X), в нужное рабочее положение, вдоль оси выработки или под углом к ней (фиг. 1).
Для доводки устройство бурения и анкерования (8) в конкретную точку выработки используют поворотное устройство (7), которое вращает устройство бурения и анкерования (8) относительно продольной оси телескопической стрелы (6) на угол 360° и наклоняет в необходимое положение (фиг. 1, фиг. 3).
Для специалиста из предыдущего описания вытекают некоторые модификации исполнительного органа очистного комбайна, которые попадают в область защиты приведенных пунктов формулы полезной модели.