ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ВЫЕМОЧНОЙ ГОРНОЙ МАШИНЫ

Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, а именно к исполнительным органам выемочных горных машин и предназначена для формирования рациональных схем набора дискового инструмента на трехгранных призмах в широком спектре условий эксплуатации.
Известно устройство для защиты внутреннего пространства трехгранной призмы от продуктов разрушения (патент РФ №134586, МПК Е21С 27/00, опубл. 20.11.2013, Бюл. № 32), включающее трехгранную крышку с опорной перегородкой и крепежной стойкой, конгруэнтно вписанную во внутреннее пространство трехгранной призмы, дисковый инструмент и дистанционные торцевые шайбы, зафиксированные буртиком оси, размещенной внутри цапфы-втулки. Ось содержит сквозное резьбовое отверстие, внутри которого размещен крепежный винт с участком резьбы, переходящим в цилиндроконическую торцевую поверхность, фиксирующий от перемещений крепежную стойку трехгранной крышки во внутреннем пространстве трехгранной призмы. Наружная цилиндрическая поверхность оси через шпонку-фиксатор соединена подвижно в осевом направлении с цапфой-втулкой. Для фиксации от осевого смещения по шпоночному соединению, ось имеет консольный участок с внешней резьбой во внутреннем пространстве трехгранной призмы для размещения круглой шлицевой гайки и стопорной многолапчатой шайбы.
Недостатками конструкции аналога является невозможность регулирования схемы набора по числу заходов лопастей и шагу разрушения из-за единства конструктивного исполнения корпуса с трехгранными призмами.
Наиболее близким по техническому решению к заявляемой полезной модели является исполнительный орган выемочной горной машины (патент РФ №149617, МПК Е21С 25/18, Е21С 27/24, опубл. 10.01.2015, Бюл. № 1), включающий поворотный редуктор, прикрепленный к корпусу с механизмами подачи, реверсивный рабочий орган с дисковым инструментом на трехгранных призмах, прикрепленных к многогранному корпусу с возможностью регулирования шага разрушения и количества дискового инструмента в линиях резания по ширине захвата. При этом многогранный корпус выполнен в виде призмы, к граням которой жестко прикреплены направляющие с боковыми зубчатыми рейками, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры П-образной формы трехгранных призм с дисковыми инструментами с помощью разъемных проволочных замков-фиксаторов. Каждая направляющая может быть выполнена как с односторонней, так и с двухсторонними боковыми зубчатыми рейками.
Недостатками конструкции прототипа является увеличение количества трехгранных призм и узлов крепления для уменьшения шага разрушения с сохранением количества заходов реверсивных лопастных винтовых транспортеров при эксплуатации в забойных массивах горных пород с повышенной крепостью.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в расширении диапазона формирования схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом по параметрам шага разрушения, количества заходов лопастных реверсивных винтовых спиралей, количества дисковых инструментов в одной линии резания на исполнительных органах выемочных горных машин для различных условий эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в исполнительном органе выемочной горной машины, включающим корпус в виде многогранной призмы, к граням которой жестко прикреплены направляющие с боковыми зубчатыми рейками, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры П-образной формы трехгранных призм с однодисковым инструментом с помощью разъемных проволочных замков-фиксаторов, образуя двухзаходную схему набора лопастного двухгранного винта, при этом каждая из направляющих с боковыми зубчатыми рейками выполнена двухступенчатой, одна из ступеней которой меньшей ширины выполнена в виде плоских граней, содержащих сквозные боковые прямоугольные пазы под разъемные проволочные замки-фиксаторы и сопряжена со ступенью большей ширины, боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых реек, согласно полезной модели, к опорам П-образной формы всех трехгранных призм, кроме первых двух, размещенных на двухзаходной схеме набора лопастного двухгранного винта в первой кутковой забойной линии разрушения однодисковым породоразрушающим инструментом, жестко прикреплены секторные лопасти, расходящиеся к периферии, к радиальным граням которых жестко прикреплены под встречными острыми углами у транспортирующие лопасти левого и правого двухзаходного лопастного винтового конвейера, к каждой из которых приварены радиальные лопасти-ребра, которые в свою очередь приварены к секторным лопастям и к откосам, приваренным к опорам П-образной формы, образуя две боковые трехгранные призмы и центральный свободный секторный коридор между ними, при этом в верхней части секторной лопасти на радиальной оси симметрии выполнено отверстие, в котором размещена и закреплена цапфа со сквозным шлицевым отверстием и двухсторонними наружными цилиндрическими консольными поверхностями для размещения и крепления двух дисков породоразрушающего инструмента с дистанционными торцевыми шайбами, один из дисков размещен со стороны свободной поверхности секторной лопасти, а другой с противоположной стороны в пространстве центрального свободного секторного коридора, а в сквозном шлицевом отверстии цапфы размещена шлицевая ось с упорным буртиком с одной стороны и консольным участком с внешней резьбой с другой стороны, на котором размещены стопорная многолапчатая шайба и круглая шлицевая гайка с возможностью жесткого прижатия к шлицевой втулке-проставке, которая в свою очередь, жестко прижата к внутренней торцевой поверхности консоли цапфы со сквозным шлицевым отверстием, образуя допустимые зазоры под свободное вращение дисков породоразрушающего инструмента относительно двухсторонних наружных цилиндрических консольных поверхностей цапфы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1. - общий вид исполнительного органа выемочной горной машины; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема набора трехгранных призм с дисковым инструментом; на фиг. 4. - вид на забойную сторону секторной лопасти; на фиг. 5 - вид по стрелке Б на фиг. 4; на фиг. 6. - узел крепления двух дисков породоразрушающего инструмента к секторной лопасти; на фиг. 7 - вид по стрелке В на фиг. 6.
и.о.
п
з
Исполнительный орган выемочной горной машины состоит из реверсивного рабочего органа 1 (фиг. 1, 2) диаметром D и шириной В, образующий погрузочно-транспортирующее пространство с шириной захвата В (фиг. 3) по разрушению забоя, включающий в себя ступицу 2 с корпусом 3, выполненным в виде многогранной призмы. К каждой грани корпуса 3 жестко прикреплены направляющие 4 с боковыми зубчатыми рейками 5 (фиг. 1, 2, 4-7), к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры 6 П-образной формы для кутковых 7 и линейных 8 трехгранных призм с пластинами 9 и 10.
Кутковая трехгранная призма 7 (фиг. 1, 2) содержит ось 11 с упорным буртиком для закрепления породоразрушающего дискового инструмента 12. Опоры 6 П-образной формы с пластинами 9, 10 крепятся к направляющим 4 с помощью разъемных проволочных замков-фиксаторов, выполненных в виде длинных цилиндрических стержней 13 (фиг. 1, 2, 4-7) с отгибными коническими торцевыми хвостовиками. При этом стержни 13 (фиг. 1, 4, 7) размещены в квадратных сквозных отверстиях, образованных сквозными боковыми прямоугольными пазами 14, 15 опор 6 П-образной формы и зубчатых реек 5.
Каждая из направляющих 4 с боковыми зубчатыми рейками 5 выполнена двухступенчатой (фиг. 4-7), одна из ступеней которой меньшей ширины выполнена в виде плоских граней, содержащих сквозные боковые прямоугольные пазы 15 под длинные цилиндрические стержни 13 и сопряжена со ступенью большей ширины, боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых реек 5.
Опора 6 П-образной формы (фиг. 4, 7) выполнена с внутренним П-образным двухступенчатым ручьем, одна из ступеней которого меньшей ширины выполнена в виде двух параллельных граней со сквозными боковыми прямоугольными пазами 14 и сопряжена со ступенью большей ширины, противоположные боковые поверхности которой выполнены в виде симметричных параллельных двух зубчатых поверхностей 16.
Конструкция каждой линейной трехгранной призмы 8 (фиг. 4-7) включает в себя секторную лопасть 17 расходящаяся к периферии, к радиальной грани которой жестко прикреплены под встречными острыми углами у (фиг. 5) транспортирующие лопасти левого 18 и правого 19 двухзаходного лопастного винтового конвейера, к каждой из которых приварены радиальные лопасти-ребра 20 и 21 (фиг. 5), которые в свою очередь приварены к секторной лопасти 17 и к откосу 22 (фиг. 5-7). Транспортирующие лопасти 18, 19 приварены к пластинам 10, которые приварены к опорам 6 П-образной формы (фиг. 7), образуя две боковые трехгранные призмы в составе каждой из линейных трехгранных призм 8 и центральный свободный секторный коридор между ними. В верхней части секторной лопасти 17 на радиальной оси симметрии выполнено отверстие (фиг. 6), в котором размещена и закреплена цапфа 23 со сквозным шлицевым отверстием (фиг. 5, 6) и двухсторонними наружными цилиндрическими консольными поверхностями для размещения и крепления двух дисков 24 породоразрушающего инструмента с дистанционными торцевыми шайбами 25. При этом один из дисков 24 размещен со стороны свободной поверхности секторной лопасти 17, а другой с противоположной стороны в пространстве центрального свободного секторного коридора. В сквозном шлицевом отверстии цапфы 23 (фиг. 5, 6) размещена шлицевая ось 26 с упорным буртиком с одной стороны и консольным участком 27 с внешней резьбой с другой стороны. На консольном участке 27 размещены стопорная многолапчатая шайба 28 и круглая шлицевая гайка 29 с возможностью жесткого прижатия к шлицевой втулке-проставке 30, которая в свою очередь, жестко прижата к внутренней торцевой поверхности консоли цапфы 23 со сквозным шлицевым отверстием, образуя допустимые зазоры под свободное вращение дисков 24 породоразрушающего инструмента относительно двухсторонних наружных цилиндрических консольных поверхностей цапфы 23.
Работа полезной модели осуществляется в три этапа: предварительный монтаж, работа по разрушению забойного массива и демонтаж в призабойном пространстве.
На этапе предварительного монтажа (фиг. 4-7) для каждого рабочего органа на корпус 3 в виде многогранной призмы, жестко прикрепляют направляющие 4 с боковыми зубчатыми рейками 5, к которым с определенным шагом относительно друг друга крепятся опоры 6 П-образной формы с зубчатыми поверхностями 16, обеспечивая зубчатое зацепление. На каждой опоре 6 П-образной формы, с учетом схемы набора трехгранных призм, изображенной на развертке рабочего органа длиной  (фиг. 3), жесткого крепятся пластины 10, а также линейные трехгранные призмы 8. При этом опоры 6 П-образной формы окончательно крепятся к направляющим 4 с помощью длинных цилиндрических стержней 13 с отгибными коническими торцевыми хвостовиками, которые размещают в квадратных сквозных отверстиях, образованных частично совмещенными сквозными боковыми прямоугольными пазами 14, 15 опор 6 П-образной формы и зубчатых реек 5. На линейной 8 трехгранной призме в верхней части секторной лопасти 17 на радиальной оси симметрии в отверстии (фиг. 6) размещают и закрепляют цапфу 23 со сквозным шлицевым отверстием. Затем на двухсторонних наружных цилиндрических консольных поверхностях цапфы 23 размещают два диска 24 породоразрушающего инструмента с дистанционными торцевыми шайбами 25. При этом один из дисков 24 размещается со стороны свободной поверхности секторной лопасти 17, а другой с противоположной стороны в пространстве центрального свободного секторного коридора. Далее в сквозном шлицевом отверстии цапфы 23 (фиг. 6) размещают шлицевую ось 26 с упорным буртиком до плотного контакта с внутренней торцевой поверхностью цапфы 23 со стороны свободной поверхности секторной лопасти 17. Затем на консольном участке 27 с внешней резьбой размещают шлицевую втулку-проставку 30 с жестким ее прижатием к внутренней торцевой поверхности консоли цапфы 23. Устанавливают стопорную многолапчатую шайбу 28 и круглую шлицевую гайку 29 с возможностью жесткого прижатия к шлицевой втулке-проставке 30. При этом внутренняя лапка стопорной многолапчатой шайбы 28 размещается в пазу на шлицевой втулке-проставке 30, а другие лапки размещаются в шлицах на круглой шлицевой гайке 29. Тем самым образуются допустимые зазоры под свободное вращение дисков 24 породоразрушающего инструмента относительно двухсторонних наружных цилиндрических консольных поверхностей цапфы 23. С учетом условий эксплуатации исполнительного органа выемочной горной машины на этапе предварительного монтажа устанавливаются требуемые параметры шагов разрушения забойных массивов в кутковых и линейных частях, количество дисковых инструментов в каждой линии резания, количество заходов винтовых транспортирующих спиралей на реверсивном рабочем органе.
з
и.о.
п
На этапе работы полезной модели (фиг. 1, 2, 3) по разрушению забойного массива при фланговой схеме выемки угольного пласта с шириной захвата В, например, каждый из двух исполнительных органов очистного комбайна может разрушать полосу с максимальной высотой равной диаметру исполнительного органа D Так как корпус выемочной горной машины с механизмами подачи перемещается вдоль забоя со скоростью подачи V, то обеспечивается выемка угольного пласта требуемой мощности. Разрушение забойного массива осуществляется дисковыми инструментами 12 и 24, а транспортирование и погрузка продуктов разрушения на забойный конвейер осуществляется транспортирующими лопастями 18 и 19 (фиг. 5, 7) линейных трехгранных призм 8 независимо от направления вращения реверсивных рабочих органов.
На этапе демонтажа в призабойном пространстве (фиг. 4-7) работа полезной модели осуществляется в обратной последовательности монтажу. При демонтаже каждого из дисковых инструментов 24 на двухсторонних наружных цилиндрических консольных поверхностях цапфы 23, сначала извлекают внутреннюю лапку стопорной многолапчатой шайбы 28 из паза на шлицевой втулке-проставке 30, а также другие лапки в шлицах на круглой шлицевой гайке 29. После чего освобождают консольный участок 27 с внешней резьбой, демонтировав круглую шлицевую гайку 29 со стопорной многолапчатой шайбой 28, втулку-проставку 30 и диск 24 с дистанционными торцевыми шайбами 25. Тем самым освобождая пространство центрального свободного секторного коридора. Затем со стороны свободной поверхности секторной лопасти 17 из сквозного шлицевого отверстия цапфы 23 извлекается шлицевая ось 26 с упорным буртиком. Что дает возможность свободно демонтировать диск 24 с дистанционными торцевыми шайбами 25.
Для отделения опор 6 П-образной формы от направляющих 4, предварительно отгибают одни из конических торцевых хвостовиков длинных цилиндрических стержней 13, извлекая их за другие отогнутые конические хвостовики из квадратных сквозных отверстий (фиг. 4, 7), образованных сквозными боковыми прямоугольными пазами 14, 15 опор 6 П-образной формы и зубчатых реек 5. После этого каждую опору 6 П-образной формы свободно выводят из зацепления с зубчатыми рейками 5 направляющих 4.
Таким образом, конструктивное исполнение полезной модели исполнительного органа выемочной горной машины позволяет оперативно адаптировать при изменении условий эксплуатации схем набора трехгранных призм с дисковым инструментом по параметрам шага разрушения, количества заходов лопастных реверсивных винтовых спиралей, количества дисковых инструментов в одной линии резания и снизить трудоемкость производства монтажно-демонтажных операций в призабойном пространстве.