ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОХОДЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Исполнительный орган избирательного действия проходческой машины.
(54) Полезная модель относится к горной промышленности, а именно, к исполнительным органам проходческих комбайнов, проходческих щитовых комплексов и других машин для проведения горных выработок с вращающимися отбойными головами.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (а.с. №465476 кл. Е21С 27/24, заявл. 03.09.1973, опубл. 30.03.1975, бюл. №12), включающий закрепленный на приводном валу комбайна водило, в радиальных направляющих которого установлен редуктор с разрушающими коронками, связанный с водилом гидроцилиндром. В корпусе редуктора радиально закреплен шлицевой вал, кинематично связанный с полым валом ведомого зубчатого колеса промежуточной передачи трансмиссии привода, размещенного в корпусе водила. При работе данного исполнительного органа в начале проводится фронтальное забуривание разрушающих коронок, затем производится разбуривание забоя путем вращения водила и радиального смещения редуктора с разрушающими коронками относительно водила.
Такая конструкция исполнительного органа имеет низкую надежность, обусловленную низкими значениями показателей надежности ходовой посадки пустотелого вала на шлицевом валу и двух конических зубчатых передач, что осуществляют подвод вращения до пустотелого вала и отвод вращения от шлицевого вала.
Наиболее близким по технической сути является исполнительный орган проходческого комбайна (UA №38105 кл. Е21С 27/24, заявл. 30.05.2000, опубл. 15.05.2001, бюл. №4), принятый за прототип. Он включает закрепленный на приводном валу комбайна полноповоротное водило, в радиальных направляющих которого установлен редуктор с разрушающей коронкой, связанный с водилом гидроцилиндр и элементы трансмиссии привода. При работе данного исполнительного органа производится фронтальное забуривание разрушающей коронки на полную величину ее захвата, после чего производится разрушение груди забоя по всей необходимой площади за счет вращения водила и радиального смещения редуктора с разрушающей коронкой.
Такая конструкция исполнительного органа имеет ряд недостатков, во-первых, низкую надежность, обусловленную применением передающего звена - складывающегося редуктора, необходимого для передачи вращения от электродвигателя к разрушающей коронке, что усложняет конструкцию всей трансмиссии и снижает ее кпд, во-вторых, наличие в трансмиссии привода разрушающей коронки складывающегося редуктора ограничивает максимальный ее вылет, а значит и площадь сечения обрабатываемого забоя и в-третьих, усложненность передачи рабочей жидкости гидроцилиндру расположенному на полноповоротном водиле, обусловленное занятостью центральной оси вращения водила элементами трансмиссии привода разрушающей коронки.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции исполнительного органа проходческой машины путем упрощения конструкции, исключения из трансмиссии привода разрушающей коронки, передающего звена - складывающегося редуктора, полого вала, соединительных муфт и других узлов трансмиссии, расширения диапазона регулирования вылета разрушающей коронки, а также освобождения центральной оси вращения водила для возможности передачи через нее рабочей жидкости с неподвижной части на подвижную часть - водило.
Поставленная задача решается тем, что исполнительный орган проходческой машины, содержит закрепленный на плите машины с помощью цилиндрического шарнира вращающееся водило, на внешнем контуре которого, по кругу, располагается зубчатая рейка с внутренним или внешним зацеплением или цевки, в контакт с которыми входит зубчатая шестерня или цевочное колесо привода вращения диска, выполненного в виде связки электрического двигателя или гидромотора (далее по тексту приводной двигатель), с тормозом и редуктора и имеет, согласно полезной модели, привод резания разрушающей коронки в виде отдельного узла, включающего пенал к которому прикреплен редуктор на выходном валу которого расположена связанная с ним режущая коронка, а на входном валу расположен связанный с ним приводной двигатель, электроэнергия или рабочая жидкость (далее по тексту питание приводного двигателя) к которому подводится с помощью расположенного на оси вращения водила полноповоротного комбинированного вертлюга закрепленного одним концом на плите, другим на водиле, при этом, привод резания разрушающей коронки установлен в радиальных направляющих промежуточной секции, связанную с приводом резания двумя расположенными по ее бокам гидроцилиндрами с возможностью свободного перемещения привода резания относительно промежуточной секции, при этом связанную с водилом двумя расположенными по бокам телескопирующимися гидроцилиндрами с возможностью свободного перемещения уже промежуточной секции относительно водила. Промежуточных секций для обеспечения большего вылета может быть несколько. В этом случае, если промежуточных секций больше одной, то промежуточные секции вкладываются одна в одну и имеют возможность перемещаться в радиальных пазах друг друга и относительно друг друга с помощью гидроцилиндров установленных на каждой промежуточной секции. Причем один конец гидроцилиндров шарнирно закреплен на одной промежуточной секции, другой конец на другой (соседней с ней) промежуточной секции. При этом первая по положению промежуточная секция смыкается радиальными пазами с водилом и соседней (следующей за первой) промежуточной секцией, связанную, 'как описано уже выше, с водилом двумя расположенными по бокам телескопирующимися гидроцилиндрами с возможностью свободного перемещения первой по расположению промежуточной секции относительно водила, а другая последняя по положению промежуточная секция смыкается радиальными пазами с предыдущей промежуточной секцией и приводом резания разрушающей коронки, связанную, как описано уже выше, с приводом резания двумя расположенными по ее бокам гидроцилиндрами с возможностью свободного перемещения привода резания относительно этой последней промежуточной секции. Таким образом образуется цепочка связанных и подвижных между собой узлов водило - несколько промежуточных секций - привод резания разрушающей коронки позволяющая увеличить вылет исполнительного органа комбайна в разложенном (выдвинутом) положении за счет дополнительного количества промежуточных секций.
Внутреннее пространство исполнительного органа проходческой машины закрыто телескопируемым защитным кожухом, наружная секция которого закреплена на водиле, а последняя внутренняя секция на приводе резания, между собой секции связаны с помощью рычажного механизма ножничного типа.
Причинно-следственная связь признака, что составляет суть полезной модели, с техническим результатом, который достигается, поясняется таким образом: размещение привода резания разрушающей коронки, вместе с редуктором и приводным двигателем, в отдельной секции, позволило отказаться от кинематического звена в виде складывающегося редуктора и других деталей трансмиссии привода, что повысило надежность привода и его кпд, освободило центральную ось вращения диска для размещения на ней поворотного комбинированного вертлюга с помощью которого осуществляется передача питания приводного двигателя, с неподвижной плиты подвижному полноповоротному водилу, при этом для увеличения максимального вылета разрушающей коронки в конструкцию исполнительного органа проходческой машины введена промежуточная секция в виде рамы с двумя парами радиальных направляющих, одна пара в виде паза, другая в виде выступа, входящих в соединение с аналогичными направляющими полноповоротного водила и привода резания или другой аналогичной промежуточной секции, если таких промежуточных секций несколько, вложенных одна в другую, последняя из которых уже соединяется с аналогичными направляющими привода резания.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен общий вид исполнительного органа проходческой машины, на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1., на фиг. 3 вид Б на фиг. 2., на фиг. 4 разрез по В-В на фиг. 2.
Исполнительный орган проходческой машины, включает поворотный комбинированный вертлюг 1 закрепленный на плите 2 по оси вращения полноповоротного водила 3, закрепленного с помощью цилиндрического шарнира 4 на плите 2 подающей рамы машины (на рисунке не показана). По краям водила 3 по кругу располагаются цевки или зубчатая рейка 5 (на рисунке показаны цевки). В радиальных направляющих водила 3 установлена промежуточная секция 6 (на рисунке показана одна секция) связанная с водилом 3 парой телескопирующихся гидроцилиндров 7. В радиальных направляющих промежуточной секции 6 установлен привод резания 8 с закрепленной на его выходном валу разрушающей коронкой 9, привод резания 8 связан с промежуточной секцией 6 парой гидроцилиндров 10. Привод резания 8 разрушающей коронки 9 выполнен в виде отдельного узла имеющего пенал 11 к которому прикреплен редуктор резания 12 и связанный с ним приводной двигатель 13, ось которого перпендикулярна оси выходного вала редуктора резания 12 и соответственно оси вращения разрушающей коронки 9. Привод вращения водила 14, один или несколько, включающего приводной двигатель 15 с тормозом 16 и связанный с ним редуктор 17, имеющего на выходном валу привода вращения водила 14 закрепленное цевочное колесо или зубчатую шестерню 18 (на рисунке показано цевочное колесо), с промежуточной опорой 19 или без нее. Внутреннее пространство исполнительного органа проходческой машины, включая гидроцилиндры 7 и 10 закрыты телескопируемым защитным кожухом 20, включающим входящие одна в одну секции 21, наружная секция закреплена на водиле 3, а последняя внутренняя секция на приводе резания 8, между собой секции связаны с помощью рычажного механизма ножничного типа 22.
Работает исполнительный орган проходческой машины таким образом.
Вращение от приводного двигателя 13, посредством редуктора 12 передается разрушающей коронке 9. При этом привод резания 8, промежуточная секция 6 и связанные с ними гидроцилиндры 7 и 10 находятся в сложенном состоянии таким образом, чтобы расстояние от оси вращения разрушающей коронки 9 до расположенной параллельно ей оси вращения водила 3 была равна или близка половине диаметра разрушающей коронки 9, это достаточное условие для обеспечения возможности полной обработки забоя по всей его площади. Вращение от приводного двигателя 15, после разблокирования тормоза 16 посредством редуктора 17 передается цевочному колесу или зубчатой шестерни 18, которое входит во внутреннее или внешнее зацепление с цевками или зубчатой рейкой 5, расположенных (-ой) по кругу внешнего диаметра водила 3. Из-за разности диаметров расположения цевок или зубчатой рейки 5 и цевочного колеса или зубчатой шестерни 18 имеется дополнительная редукция вращательного момента, передаваемая водилу 3 от его привода вращения 14. Происходит вращение водила 3 вместе с закрепленным в его радиальных направляющих промежуточной секцией 6, а также закрепленной уже в ее радиальных направляющих привода резания 8. Одновременно с запуском привода резания 8 и привода вращения водила 14 производится подача плиты 2 подающей рамы машины (на рисунке не показана) на забой. При этом происходит совмещение процесса фронтального забуривания разрушающей коронки 9 в забой и процесса ее перемещения. по кругу, параллельно груди забоя за счет вращения водила 3 с помощью его привода 14. Этим достигается плавность забуривания разрушающей коронки 9 на величину ее захвата по косой относительно плоскости, перпендикулярной груди забоя. Возможен вариант забуривания разрушающей коронки 9 в горный массив без включенного привода вращения водила 14. Разрушение всей площади забоя требуемого профиля и сечения происходит на первом этапе за счет движения разрушающей коронки 9 либо по кругу, либо по спирали вписанной в контур профиля сечения забоя, а на втором этапе по любой необходимой для этого траектории. Это становится возможным путем сочетания вращения водила 3 и произвольного изменения вылета (расстояния между осью вращения разрушающей коронки 9 и оси вращения водила 3) разрушающей коронки 9 за счет радиального перемещения в направляющих водила 3 промежуточной секции 6 и радиального перемещения в направляющих промежуточной секции 6 привода резания 8 с помощью последовательного или поочередного выдвижения или втягивания гидроцилиндров 7 и 10, подавая рабочую жидкость соответственно, то в поршневую, то в штоковую полости указанных гидроцилиндров. Для передачи электроэнергии, управляющих сигналов, рабочей жидкости, воды и смазки с неподвижной плиты 2 на поворотное водило 3 предусмотрен расположенный по центру оси вращения водила 3 комбинированный поворотный вертлюг 1.