ОЧИСТНОЙ КОМБАЙН ДЛЯ ТОНКИХ ПЛАСТОВ

Полезная модель относится к угольному машиностроению и может быть использована в угольной промышленности, преимущественно для механизации очистных работ при подземной выемке угля из тонких и весьма тонких пластов.
Известен очистной комбайн для тонких пластов УКД400. Комбайн содержит корпус, исполнительные органы, правый и левый поворотные редукторы. Корпус комбайна расположен за конвейером в уступе забоя между исполнительными органами. Поворотные редукторы комбайна шарнирно закреплены в проушинах, которые расположены по торцам корпуса комбайна, и включают в себя достаточной длины рукояти с зубчатыми передачами и исполнительные органы. В рукояти поворотного редуктора установлены в ряд по средней линии поворотного редуктора три промежуточных зубчатых колеса.
В рабочем режиме передний исполнительный орган комбайна всегда идет по почве пласта, прорезая дорогу для корпуса комбайна. Отстающий (задний) исполнительный орган сбивает оставшуюся от переднего органа пачку угля по кровле пласта. Зубчатые передачи передают вращение от электродвигателя через рукоять поворотного редуктора к исполнительному органу, установленному на выходном валу рукояти. Длина рукояти принята такой, чтобы в процессе выемки угля отстающий (задний) исполнительный орган мог срезать верхнюю пачку угля достаточной толщины, обеспечивая выемку угля по всей мощности пласта. Регулировка высоты исполнительных органов осуществляется движением поворотных редукторов вокруг оси проушин в местах их прицепки к корпусу комбайна посредством гидродомкратов, установленных в корпусе комбайна. [1], [2].
Недостатками комбайна, взятого за ближайший аналог, является то, что:
- большая длина поворотных редукторов (из-за длинной рукояти с тремя промежуточными колесами, установленными в ряд по средней линии поворотного редуктора) при работе комбайна приводит к значительному усилению нагрузок на элементы соединения корпусов поворотных редукторов и на шток гидравлических домкратов поворота;
- недостаточное превышение резцов исполнительного органа над корпусом поворотного редуктора приводит к недостаточному перехвату отстающим (задним) исполнительным органом мощности пласта по высоте, что вынуждает применять большее количество сменных исполнительных органов по типоразмерам (по диаметрам);
- недостаточная надежность подшипниковых опор промежуточных зубчатых колес в рукояти при расположении их на одной линии всех зубчатых передач поворотного редуктора;
- при подъеме заднего исполнительного органа верхняя плоскость корпуса поворотного редуктора, находящаяся в забое, существенно ограничивает угол поворота поворотного редуктора вверх.
В основу полезной модели, путем изменения конструкции поворотных редукторов в очистном комбайне для тонких пластов, поставлена задача:
- значительно увеличить вынимаемую мощность пласта наименьшим типоразмером исполнительного органа;
- уменьшить количество типоразмеров исполнительных органов по диаметру;
- снизить нагрузки на опоры промежуточных зубчатых колес в рукояти поворотного редуктора;
- уменьшить зависимость угла поворота поворотного редуктора от формы его корпуса.
Поставленная задача решается за счет того, что в очистном комбайне для тонких пластов, содержащем корпус, исполнительные органы, установленные на рукоятях поворотных редукторов с зубчатыми передачами, корпуса которых шарнирно связаны с торцами корпуса комбайна и расположены в уступах забоя между исполнительными органами, согласно полезной модели, предлагается, по меньшей мере, в одном поворотном редукторе рукоять с зубчатой передачей, содержащей два промежуточных колеса, выполнить изогнутой таким образом, что исполнительный орган приподнят относительно корпуса поворотного редуктора.
Таким образом, новым в заявляемой полезной модели является то, что, по меньшей мере, в одном поворотном редукторе рукоять с зубчатой передачей, содержащей два промежуточных колеса, выполнена изогнутой таким образом, что исполнительный орган приподнят относительно корпуса поворотного редуктора.
Перечисленные выше существенные признаки полезной модели, отличные от ближайшего аналога, необходимы и достаточны во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны полезной модели.
Также предлагаются следующие конструктивные изменения:
- линия межцентровых расстояний зубчатых передач в рукояти поворотного редуктора представляет ломаную линию так, что оси вращения промежуточных зубчатых колес расположены по обе стороны от основной линии межцентрового расстояния между ведущим и ведомым зубчатыми колесами рукояти поворотного редуктора;
- на верхней плоскости корпуса поворотного редуктора, находящейся при работе комбайна в забое под оставшейся пачкой пласта, выполнен скос в сторону исполнительного органа, соответствующий верхней плоскости обнажения пласта;
- на верхней плоскости корпуса поворотного редуктора, находящейся при работе комбайна в забое под оставшейся пачкой пласта, выполнено округление в сторону исполнительного органа.
Изменение конструкции поворотных редукторов в совокупности с другими указанными изменениями позволит увеличить вынимаемую мощность пласта наименьшим типоразмером исполнительного органа; повысить долговечность подшипников в рукояти поворотного редуктора и надежность поворотного редуктора в целом; уменьшить габаритные размеры (длину) комбайна; уменьшить рыскание комбайна относительно забойного конвейера в плоскости пласта.
Суть полезной модели поясняется чертежами.
На Фиг.1 изображен общий вид в плане очистного комбайна для тонких пластов с конвейером;
на Фиг.2 - вид А на Фиг.1 (со стороны забоя);
на Фиг.3 - вид Б на Фиг.1 (на поворотный редуктор с рукоятью). Показаны межцентровые линии зубчатых колес. Промежуточные зубчатые колеса показаны пунктирными линиями.
на Фиг.4 - вариант исполнения вида Б на Фиг.1.
Очистной комбайн для тонких пластов состоит из корпуса 1 и шарнирно связанных с его торцами двух поворотных редукторов 2 и 3, расположенных за конвейером в уступе забоя между исполнительными органами 4 и 5. Исполнительные органы 4 и 5 установлены на рукоятях 6 и 7 поворотных редукторов 2 и 3. На Фиг.2 показан общий вид комбайна со стороны забоя с установленными на корпусе 1 гидравлическими домкратами 8 и 9 подъема-опускания исполнительных органов 4 и 5. Поворотные редукторы 2 и 3 с помощью гидравлических домкратов 8 и 9 подъема-опускания поворачиваются вокруг осей проушин 10. На верхней плоскости корпусов поворотных редукторов 2 и 3, которые находятся при работе комбайна в забое, выполнены скосы В под углом β, направленные в сторону исполнительных органов (см. Фиг.1, 2 и 3), способствующие увеличению подъема исполнительных органов 4 и 5.
На верхней плоскости корпусов поворотных редукторов 2 и 3 вместо скосов В могут быть выполнены скругления К в сторону исполнительных органов 4 и 5 (см. Фиг.4).
1
ок
ок
На Фиг.3 и Фиг.4 показано превышение h резцов исполнительного органа 4 над верхней плоскостью забойной части поворотного редуктора 2, полученное в результате изменения формы рукояти 6. Вращение передается от ведущего зубчатого колеса 11 поворотного редуктора 2 двумя промежуточными зубчатыми колесами 12 и 13 к ведомому зубчатому колесу 14 исполнительного органа 4. Линия Г межцентрового расстояния между ведомым зубчатым колесом 14 и промежуточным зубчатым колесом 13 и линия Д межцентрового расстояния между промежуточными зубчатыми колесами 12, 13, образуют угол δ, влияющий на величину равнодействующей силы, реализованной на промежуточном зубчатом колесе 13, двумя равными окружными силами F. Линии Д и линия Е межцентрового расстояния между ведущим зубчатым колесом 11 и промежуточным зубчатым колесом 12 также пересекаются под углом меньше 180°, что, по теории машин и механизмов, влияет на величину равнодействующей силы, реализованной на промежуточном зубчатом колесе 12 двумя равными окружными силами F.
1
На Фиг.2 показано положение поворотных редукторов 2 и 3 с исполнительными органами 4 и 5 в рабочем положении при движении очистного комбайна влево. При работе комбайна передний исполнительный орган 4 всегда идет по почве, освобождая в пласте дорогу для корпуса комбайна 1. Отстающий (задний) исполнительный орган 5 сбивает оставшуюся по кровле верхнюю пачку h угольного пласта. За счет изгиба рукояти 6 поворотного редуктора 2 и получается значительное превышение h исполнительного органа 5 над поворотным редуктором 3, достигается максимально возможное увеличение толщины h верхней пачки (части) пласта, отбиваемой задним исполнительным органом 5. При этом достигается максимально возможное увеличение вынимаемой мощности пласта Н для установленных исполнительных органов 4 и 5 данного типоразмера (см. Фиг.2). Уменьшается количество типоразмеров исполнительных органов по диаметру, необходимых для разрушения пласта максимальной мощности для данного класса очистных машин.
Выполненные на поворотных редукторах 2 и 3 скосы В (см. Фиг.3) или округления К (см. Фиг.4) способствуют увеличению толщины h верхней пачки пласта и вынимаемой мощности пласта Н без изменения типоразмера исполнительных органов.
Уменьшение длины поворотных редукторов 2 и 3 приводит к уменьшению нагрузки на проушины 10 в местах их соединения с корпусом 1 комбайна и на гидравлические домкраты 8 и 9 подъема-опускания исполнительных органов 4 и 5.
Источники информации:
1. «Руководство по эксплуатации очистного комбайна УКД400»; ЗАО «Горловский машиностроитель», г.Горловка.
2. Патент Украины №36923 «Очистной комбайн для тонких пластов», опубл. 10.11.2008 г., бюл. №21).