ДОБЫЧНОЙ СТРУГ

Полезная модель касается добычного струга, в частности, для добычи угля, включающего в себя перемещаемую по передвижному конвейеру основную часть струга, которая для каждого направления движения струга имеет на наклонной опорной поверхности поворотную цапфу для установки с возможностью поворота резцедержателя, два резцедержателя, установленные с возможностью поворота на соответствующей поворотной цапфе и имеющие нижнюю часть, и толкающую штангу с концом толкающей штанги для каждого резцедержателя для совмещения поворота резцедержателей в зависимости от направления движения.
Добычной струг, выполненный в виде ножевого струга, известен из DE 20118259 U1. Благодаря изменению направления поворота, обусловленному наклонными опорными поверхностями для резцедержателей, а также опиранию резцедержателей на основную часть, удалось по сравнению с уровнем техники уменьшить усилия, которые передаются в толкающую штангу, посредством которой два резцедержателя соединены динамической связью во время их поворотного движения. Одновременно направление усилия стало лучше ориентировано на положение оси толкающей штанги, так что возникновение заеданий толкающей штанги стало невозможно. Кроме того, благодаря комбинации наклонной опорной поверхности и перемещения резцедержателя на большом расстоянии от поворотной оси достигается опирание резцедержателя по большой площади. Однако у добычного струга такого рода замена резцедержателей на месте применения, например, в подземном забое, по-прежнему требует много времени и часто является проблематичной из-за малой мощности пласта. Так как толкающая штанга расположена над ветвью конвейера, добычной струг имеет относительно большую общую минимальную высоту.
Задачей полезной модели является создать добычной струг, который может предпочтительно применяться для горной выработки даже с малыми мощностями пласта слоя минералов и обеспечивает возможность надежного поворота резцедержателей в зависимости от направления движения.
Для решения этой, а также других задач предлагается добычной струг, в частности, струг для добычи угля, у которого концы толкающей штанги снабжены шаровыми головками и у которого нижние части резцедержателей соответственно снабжены гнездом для размещения предназначенной для резцедержателей шаровой головки толкающей штанги. Благодаря применению толкающей штанги, установленной на шаровых головках в гнездах шаровых головок на нижних частях резцедержателей, достигается прочное соединение обоих резцедержателей, при этом шаровые головки обеспечивают оптимальную передачу усилия при повороте. Так как толкающая штанга с обеих сторон удерживается посредством шаровых головок и гнезд шаровых головок, толкающая штанга может также при необходимости проходить без дополнительного опирания между двумя резцедержателями и поэтому располагаться особенно низко на основной части струга. Благодаря этому низкому расположению толкающей штанги сама основная часть струга, и вместе с тем также весь добычной струг, может одновременно иметь относительно низкую конструкцию.
По одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления нижние части могут включать в себя базовые части, которые снабжены углублением, частично образующим чашку шарнира для гнезда шаровой головки, и к нижним частям или, соответственно, базовым частям могут привинчиваться крышечные части, которые снабжены углублением, частично образующим чашку шарнира для гнезда шаровой головки. Следовательно, тогда чашка шарнира для шаровой головки образуется частично углублением в нижней части или, соответственно, базовой части и частично углублением в крышечной части. Чтобы добиться оптимальной передачи усилий, особенно предпочтительно, если гнездо шаровой головки нецентрично разделено между нижней частью и крышечной частью, и нижней части принадлежит наибольшая доля чашки шарнира. Так как нижние части на резцедержателях так или иначе выполнены относительно массивными, предлагается, чтобы наибольшая доля чашки шарнира принадлежала нижней части, в то время как крышечная часть при необходимости также могла заменяться.
Чтобы достичь оптимальной подвижности толкающей штанги в каждом положении поворота, углубление в нижней части, а также в крышечной части может включать в себя полусферический участок и желобообразный участок. Тогда полусферический участок служит для помещения шаровой головки, желобообразный участок для помещения соединенного с шаровой головкой стержня, посредством которого шаровая головка присоединена к толкающей штанге. В частности, предпочтительно при этом, если желобообразный участок воронкообразно расширяется в направлении конца нижней части. Указанные меры предназначены для того, чтобы толкающая штанга, в частности, при особенно предпочтительном варианте осуществления, была прикреплена пространственным шарнирным соединением или, соответственно, могла крепиться к нижним частям, и могла проходить между двумя резцедержателями, не будучи направляемой основной частью струга.
Толкающая штанга может предпочтительно состоять из части трубы, на обоих концах которой соответственно выполнены фиксирующие седла для разъемного размещения предпочтительно утолщенного конца соединенного с шаровой головкой фиксирующего стержня. Тогда часть трубы толкающей штанги может предпочтительным образом проходить почти по всему расстоянию между нижними частями обоих резцедержателей и состоять из одного единственного элемента, в котором с возможностью отсоединения закреплены шаровые головки посредством фиксирующих стержней. Крепление может осуществляться посредством прессовой или переходной посадки или с помощью винтовой резьбы. В случае отсоединяемых шаровых головок эти головки могут тогда при необходимости заменяться. Альтернативно толкающая штанга может быть также выполнена как один элемент с выполненными как одно целое средней частью штанги и шаровой головкой на каждом конце штанги, при этом предпочтительно между частью штанги и шаровой головкой соответственно выполнен участок стержня с меньшим диаметром, чем часть штанги.
Нижние части или, соответственно, базовые части могут быть, в частности, выполнены на дугообразных, жестко соединенных с резцедержателем поворотных рычагах и, например, образовывать их концы. По одному из предпочтительных вариантов осуществления толкающая штанга может располагаться по существу в верхней области нижних резцов на резцедержателях на основной части струга. Соответствующая верхняя область может по существу соответствовать верхней области прохождения тяговой цепи струга.
По другому предпочтительному варианту осуществления добычного струга, который, кроме того, обладает также самостоятельной значимостью полезной модели и также может применяться в добычных стругах, у которых толкающая штанга только прилегает, не будучи прикрепленной, к нижним частям резцедержателей, на резцедержателях могут быть выполнены овальные отверстия для поворотных опор. Благодаря овальным, образованным продолговатыми проемами овальным отверстиям для поворотных опор может быть обеспечена возможность монтажа резцедержателей даже тогда, когда резцедержатель с направляющими планками вставлен в пазовую направляющую под опорной поверхностью или, соответственно, на ее нижнем крае и там зафиксирован перпендикулярно опорной поверхности, чтобы усилия, действующие на опору поворотной цапфы и ее фиксирующие элементы оставались по возможности низкими. Особенно предпочтительно, если в состоянии монтажа поворотные цапфы расположены внутри отверстий для поворотных опор, при этом предусмотрены средства фиксации для установки резцедержателя на поворотной цапфе, которые включают в себя предпочтительно серповидную вставку, которая в состоянии монтажа вместе с поворотной цапфой заполняет отверстие для поворотной опоры. Благодаря овальному отверстию для поворотной опоры имеется также относительно высокая степень свободы при установке резцедержателя на основную часть струга, и резцедержатель может, например, при установке опираться одной стороной и опрокидываться к наклонной опорной поверхности. В этом случае вставка вдвигается только тогда, когда поворотная цапфа находится внутри отверстия для поворотной опоры, для чего резцедержатель сдвигается таким образом, чтобы поворотная цапфа предпочтительно прилегала к закруглению овального отверстия для поворотной опоры. Тогда в этом положении вставка может соответственно заполнять остающееся свободное пространство, и одновременно может осуществляться зацепление между пазом и направляющей планкой. Большая ось овального или, соответственно, эллиптического отверстия для поворотной опоры проходит при этом предпочтительно между лежачим боком и висячим боком параллельно наклонной опорной поверхности, в то время как ширина малой оси эллипса практически соответствует ширине поворотной цапфы.
Поворотные цапфы могут быть предпочтительно снабжены окружным фиксирующим пазом, а резцедержатели перед отверстиями для поворотной опоры, т.е. на стороне отверстия для поворотных опор, отвернутой от наклонных опорных поверхностей в состоянии монтажа, могут быть снабжены направляющей, в которую может вдвигаться стопорная шайба со стопорными язычками для вставления в стопорный паз на поворотной цапфе. Тогда в состоянии монтажа, когда вставка и поворотная цапфа заполняют овальное отверстие для поворотной опоры, для фиксации резцедержателя стопорная шайба может вдвигаться в направляющую для вдвигания, чтобы предотвращать отсоединение резцедержателя от поворотной цапфы.
Предпочтительно стопорная шайба фиксирует при этом в положении монтажа вставку от выхода из отверстия для поворотной опоры и/или стопорная шайба в своем положении монтажа полностью закрывает отверстие для поворотной опоры в резцедержателе, так что отверстие для поворотной опоры во время эксплуатации добычного струга не может засориться кусками породы и т.п. Следовательно, стопорная шайба служит тогда одновременно покрытием для поворотной опоры резцедержателя, основными составными частями которой являются отверстие для поворотной опоры, вставка и поворотная цапфа.
Другие преимущества и варианты осуществления предлагаемого полезной моделью добычного струга содержатся в последующем описании показанного на чертеже примера осуществления. На чертеже показано:
Фиг.1 в перспективе предлагаемый полезной моделью добычной струг, снабженный двумя поворотными резцедержателями, соединенными посредством толкающей штанги с шаровыми головками, а также закрепленным с возможностью отсоединения на основной части струга верхним резцом;
Фиг.2 в перспективе применяемая в добычном струге, показанном на фиг.1, толкающая штанга в исполнении с частично демонтированной шаровой головкой на одном конце толкающей штанги и цельной шаровой головкой на другом конце толкающей штанги;
Фиг.3 в перспективе резцедержатель в деталях, частично в перспективном изображении с пространственным разделением деталей;
Фиг.4 вид сечения гнезда шаровой головки на одном из резцедержателей на добычном струге при смонтированной толкающей штанге;
Фиг.5 основная часть струга со смонтированным резцедержателем, частично оборванная и отрезанная, на виде сбоку;
Фиг.6 резцедержатель, показанный на фиг.3, на виде на заднюю сторону; и
Фиг.7 горизонтальное сечение направляющей для вдвигания в области опоры поворотной цапфы с вдвинутой стопорной шайбой.
На фиг.1 позицией 1 в целом обозначен предлагаемый полезной моделью добычной струг, который посредством тяговой цепи 2 может совершать возвратно-поступательное движение по не изображенным в данном случае направляющим струга, которые установлены на также не изображенном забойном конвейере, параллельно подземному фронту забоя, такому, как, в частности, фронт угольного забоя. Добычной струг 1 включает в себя основную часть 3 струга, на которой, в частности, расположены направляющие части 4, 5 с имеющими здесь U-образное поперечное сечение направляющими. Как показано также на фиг.5, направляющая часть 4 на основной части 3 струга образует верхний направляющий элемент, а направляющая часть 5 нижний направляющий элемент для основной части 3 струга на забойном конвейере.
Чтобы иметь возможность производить выемку с помощью добычного струга 1 в обоих направлениях движения вдоль фронта забоя минералов, таких, как, в частности, уголь, на основной части 3 струга для каждого направления движения посредством поворотной цапфы 6 закреплен с возможностью поворота резцедержатель 20, который соответственно в направлении движения снабжен множеством расположенных друг над другом струговых резцов 21, из которых струговые резцы, расположенные в самом низу, чаще всего называются нижними резцами 21А. Чтобы, кроме того, иметь возможность с помощью добычного струга 1 производить выемку при различных мощностях пластов, т.е. высотах минерального слоя, на основной части 3 струга на стойке 42 верхних резцов закреплен также с возможностью перестановки верхний резец 40 с другими струговыми резцами 41, при этом в показанном примере осуществления верхний резец 40 включает в себя не только центральную стойку 42 верхних резцов, но и также по одной стойке 43 вспомогательного резца для обоих направлений движения. Стойка 42 верхних резцов по меньшей мере частично закреплена на навесной части 44 верхнего резца и обладает возможностью поворота. Кроме того, на этой навесной части 44 верхнего резца закреплены также стойки 43 вспомогательных резцов. Крепление стоек 43 вспомогательных резцов осуществляется предпочтительно таким образом, что они могут несколько откидываться, чтобы, в зависимости от направления движения, соответственно только одна из двух стоек 43 вспомогательных резцов, а также только один из боковых рядов резцов стойки 42 верхних резцов осуществляли добычную работу и производили выемку минеральной породы на фронте забоя.
Два опирающихся с возможностью поворота на основную часть 3 резцедержателя 20 также могут, в зависимости от направления движения, совершать возвратно-поступательный поворот между положением, в котором они осуществляют добычную работу, и вторым положением, в котором они не осуществляют добычную работу и несколько отведены от фронта забоя. Поворотное движение осуществляется при этом вокруг поворотной цапфы 6, а также по наклонной опорной поверхности 7 на обращенной при эксплуатации к угольному забою фронтальной стороне основной части 3 струга, как хорошо видно на фиг.5. Передача, в зависимости от направления движения, поворота двух резцедержателей 20 осуществляется у предлагаемого полезной моделью добычного струга 1 посредством толкающей штанги 30, которая, как, в частности, показано на фиг.1 и 2, на каждом из двух своих противоположных концов 31 штанги снабжена шаровой головкой 32. Обе шаровые головки 32 в состоянии монтажа расположены в гнездах 23 шаровых головок, которые выполнены соответственно на обращенных друг к другу нижних частях 24 двух резцедержателей 20. Как хорошо видно на фиг.1, толкающая штанга 30 расположена на добычном струге 1 очень низко, и она проходит без опоры с пространственным шарнирным соединением подвижно между нижними частями 24 двух резцедержателей 20 практически на высоте расположенного в самом низу нижнего резца 21А. Продольная ось толкающей штанги 30 может при этом находиться по существу на той же высоте, на которой проходит тяговая цепь 2. Толкающая штанга 30 может без опоры и без дополнительных возможностей опоры проходить расстояние между двумя резцедержателями 20 перед основной частью 3 струга, так как благодаря двум помещенным в гнезда 23 шаровых головок шаровым головкам 32 толкающей штанги 30 резцедержатели 20 и толкающая штанга 30 соединены друг с другом жестким, хотя и подвижным шарнирным соединением.
На фиг.2 показаны два предпочтительных варианта осуществления предлагаемой полезной моделью толкающей штанги 30 или, соответственно, 30'. В левой половине фиг.2 показан первый вариант осуществления толкающей штанги 30 с проходящей по существу по всей длине расстояния между двумя поворотными консолями 24 резцедержателей 20 цельной частью 33 трубы, оба конца трубы которой, как изображено на левом конце трубы, снабжены фиксирующими седлами 34, в каждом из которых помещен жестко соединенный с шаровой головкой 32 стержень 35 своим концом стержня 36, здесь утолщенным и служащим для фиксации. Конец 36 стержня снабжен продолговатым проемом 37, в который в состоянии монтажа входит фиксирующий штифт 38 через отверстие 39 в части 33 трубы, чтобы предотвратить разъединение между концом фиксирующего стержня 35 и частью 33 трубы. Соединение между концом 36 стержня и частью 31 трубы может также осуществляться посредством резьбового соединения, для чего в этом случае часть трубы снабжается внутренней резьбой, а конец 36 стержня наружной резьбой, при этом резьбовое соединение, в свою очередь, стопорится фиксирующим штифтом. Так как толкающая штанга 30 соответственно в основном нагружена только на сдвиг, потому что передвижение резцедержателя при перемене направления движения осуществляется за счет того, что нижние резцы резцедержателя 20, расположенного соответственно в направлении движения впереди, погружаются в вынимаемую породу и при этом поворачиваются против направления движения, при чем одновременно соединенный посредством толкающей штанги 30 другой резцедержатель 20 поворачивается назад против направления движения, фиксирующий штифт 38 не подвергается действию значительных усилий среза.
Альтернативно толкающая штанга 30' может быть также, как показано в правой половине фиг.2, выполнена в виде одного элемента и включать в себя как одно целое среднюю часть 33' штанги и шаровую головку 32' на каждом конце штанги. Предпочтительно в этом случае между частью 33' штанги и шаровой головкой 32' выполнен участок 35' стержня с меньшим диаметром, чем часть 33' штанги, чтобы шаровая головка 32' могла быть установлена на нижних частях с достаточной свободой перемещения для толкающей штанги 30'.
На фиг.3 детально показан один из двух резцедержателей 20. Гнездо 23 шаровой головки включает в себя здесь состоящую из литой детали базовую часть 23А, которая приварена к проходящей по изогнутой дуге поворотной консоли 25 и сама проходит несколько изогнуто. На поворотной консоли 25, а также на базовой части 23А гнезда 23 шаровой головки соответственно выполнены участки 26, 27 направляющих планок, которыми в состоянии монтажа резцедержатель 20 подхватывает или, соответственно, захватывает паз 8 на основной части 3 струга, как хорошо видно на фиг.5. Приваренное к поворотной консоли 25 в качестве продолжения гнездо 23 шаровой головки здесь выполнено разделенным на две части и состоит, с одной стороны, из приваренной к поворотной консоли 25 базовой части 23А, а также из крышечной части 28, которая может быть привинчена к базовой части 23А винтами 29, здесь в количестве четырех. Как в базовой части 23А, так и в крышечной части 28 выполнено соответственно углубление 51 или, соответственно, 52 в виде чашки шарнира, которое соответственно включает в себя полусферический участок 53 для помещения шаровой головки и открытый к свободному концу нижней части 24 желобообразный участок 54, который воронкообразно расширяется в направлении свободного конца. Благодаря воронкообразному расширению желобообразного участка 54 в состоянии монтажа создается достаточный зазор для движения жестко соединенного с шаровой головкой 32 стержня 35, так что может происходить поворот даже на большие углы поворота. Распределение гнезда 23 шаровой головки между базовой частью 23А и крышечной частью 28 происходит нецентрично, как особенно хорошо видно на фиг.4, при этом базовой части 23А принадлежит наибольшая доля чаши шарнира, так что усилия шаровой головки 23 в направлении движения направляются по существу исключительно в базовую часть 23А на поворотной консоли 25, а крышечная часть 28 не испытывает соответствующих усилий. Крышечные части 28 могут частично быть снабжены износостойкими наплавками, в частности, на внешней стороне крышки.
Другой аспект полезной модели, который обладает также самостоятельной значимостью полезной модели и также мог бы применяться с другими соединениями резцедержателей, заключается в креплении и установке резцедержателя 20 на основной части 3 струга, и теперь это поясняется со ссылкой, в частности, на фиг.3, а также 5-7. Как прежде всего хорошо видно на фиг.6, у каждого резцедержателя 20 для поворотного соединения с поворотной цапфой (6, фиг.5) имеется овальное или, соответственно, эллиптическое отверстие 60 для поворотной опоры вблизи верхнего конца резцедержателя 20 и на относительно большом расстоянии от нижней части 24. Ширина овального отверстия 60 для поворотной опоры выбрана так, что поворотная цапфа 6 с небольшим боковым зазором для движения может входить в отверстие 60 для поворотной опоры и проходить сквозь него таким образом, что поворотная цапфа 6 своим передним концом 6А поворотной цапфы выступает на резцедержателе 20 за охватывающий отверстие 60 для поворотной опоры опорный элемент 61. Этот опорный элемент 61, как, прежде всего, показано на фиг.3, на своей обращенной к очистному забою передней стороне, следовательно, перед отверстием 60 для поворотной опоры, снабжен направляющей 62 для вдвигания, в которую может вдвигаться массивная, подобная выдвижному ящику стопорная шайба 63. Закрепленная на основной части 3 поворотная цапфа 6, в свою очередь, на небольшом расстоянии от ее конца 6А поворотной цапфы снабжена окружным стопорным пазом 9, с которым стопорная шайба 63 взаимодействует в состоянии монтажа, как еще будет поясняться.
Чтобы теперь установить резцедержатель 20 с овальным отверстием 60 для поворотной опоры на круглой поворотной цапфе 6, предусмотрены средства фикции для установки резцедержателя 20, которые в качестве существенного элемента включают в себя вставку 65 с по существу серповидной основной формой, которая, как, в частности, показано на фиг.6, в состоянии монтажа расположена между цилиндрической окружной поверхностью поворотной цапфы 6 и верхней круглой дугой овального отверстия 60 для поворотной опоры и заполняет свободное пространство между поворотной цапфой 6 и верхним внутренним закруглением отверстия 60 для поворотной опоры. При монтаже резцедержателя 20 на поворотной цапфе 6, пока не смонтирована вставка 65, резцедержатель может быть приставлен к наклонной опорной поверхности 7 на основной части 3 струга таким образом, чтобы планки 25, 27 на резцедержателе 20 под опорной поверхностью 7 могли проскальзывать мимо паза 8. Они приходят в зацепление друг с другом с захватыванием только тогда, когда резцедержатель 20 сдвинут вверх параллельно опорной поверхности 7. Затем вставляется вставка 65, благодаря чему овальное отверстие 60 для поворотной опоры заполняется и препятствует расцеплению паза 8 и планки 27. Теперь, чтобы предотвратить непреднамеренное выдвижение серповидного элемента 65 из отверстия 60 для поворотной опоры, стопорная шайба 63 вдвигается в направляющую 62 для вдвигания. В положении монтажа, как видно из фиг.1, выступающие внутрь стопорные выступы 66 входят в зацепление в фиксирующий паз (9, фиг.5) на поворотной цапфе 6. Одновременно стопорная шайба 63 наружными перегородками 67 входит в зацепление в соответствующие пазовые направляющие 68 в опорном элементе 61. Чтобы предотвратить непреднамеренное выдвигание стопорной шайбы 63 из направляющей 62 для вдвигания, стопорная шайба 63 снабжена поперечным отверстием 69, в которое, сквозь боковые стенки направляющей 62 для вдвигания, может вставляться стопорный винт 70 и фиксироваться гайкой 71 в положении монтажа. В состоянии монтажа стопорная шайба 63 закрывает овальное отверстие 60 для поворотной опоры по меньшей мере в той области, в которой расположена вставка 65. Все усилия, перпендикулярные овальному отверстию 60, воспринимаются направляющей для вдвигания. В качестве защиты от осыпающейся породы, и одновременно в качестве опоры для стоек (43, фиг.1) вспомогательных резцов верхнего резца на опорном элементе 61 приварены защитные козырьки 75, которые выступают наискосок вперед от резцедержателей 20.
Для специалиста из предыдущего описания следуют многочисленные модификации, которые должны попасть в объем защиты прилагаемой формулы полезной модели. Полезная модель не ограничено показанным примером осуществления. Предлагаемый полезной моделью добычной струг может быть снабжен толкающей штангой с шаровыми головками, которая имеет конструкцию, отличающуюся от показанной. Установка на опору резцедержателей на основной части струга может также осуществляться собственно известным образом. С другой стороны, представленная здесь установка и фиксация резцедержателя на основной части струга может также осуществляться у добычных стругов, поворотное движение которых передается толкающей штангой другой конструкции.