НАПРАВЛЯЮЩИЙ БАШМАК ДЛЯ БАРАБАННОГО/ШНЕКОВОГО КОМБАЙНА И БЫСТРОИЗНАШИВАЮЩИЕСЯ ВКЛАДЫШИ ДЛЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ БАШМАКОВ
GUIDE SHOE FOR DRUM/AUGER HARVESTER AND HIGH-WEAR INSERTS THERE FOR

Изобретение относится к направляющему башмаку для барабанного/шнекового комбайна, в частности для приводного узла комбайна, по меньшей мере, с одной базисной стенкой, с направляющим выступом со стороны базисной стенки для захвата снизу цевок цевочного устройства и с направляющей поверхностью для захвата сзади цевочного зацепления. Далее изобретение относится также к быстроизнашивающимся вкладышам для соответствующих направляющих башмаков барабанного/шнекового комбайна или приводного узла комбайна.
При разработке месторождений подземным способом барабанные/шнековые комбайны, используемые при добычных работах, в частности выемке угля, перемещаются вдоль передвижного в направлении разработки конвейера, который наряду с направляющими рельсами для комбайна имеет образованные в большинстве случаев зубчатыми рейками или цепью цевки, в которые сверху входит с зацеплением ведущее зубчатое колесо приводного узла очистного барабанного/шнекового комбайна, охватывающего своим корпусом конвейер по типу портала. Благодаря моторному приводу ведущего зубчатого колеса барабанный/шнековый комбайн может перемещаться, таким образом, вдоль цевочного устройства. Чтобы обеспечить надежное зацепление зубьев ведущего зубчатого колеса в образованные цепью или зубчатыми рейками цевки, приводной узел перемещается посредством, по меньшей мере, одного направляющего элемента или направляющего башмака на цевках. Ввиду большого веса барабанного/шнекового комбайна, а также ввиду негабаритных глыб породы и пр., которые могут дополнительно нагружать цевочное устройство, относительно велик как износ ведущего зубчатого колеса приводного узла комбайна, так и износ направляющего башмака, и с регулярной периодичностью требуется замена направляющих башмаков и/или ведущего зубчатого колеса.
В известном из DE 197 12 774 А1 приводном узле барабанного/шнекового комбайна ведущее зубчатое колесо свинчено с зубчатым колесом редуктора. После демонтажа крышки, расположенной напротив корпусной фундаментной плиты приводного узла, может быть демонтировано зубчатое колесо вместе с трубкой подшипника, а также подшипниками для ведущего зубчатого колеса. Направляющий башмак содержит специально выполненный, изогнутый выступ, который охватывает как снизу, так и сзади нижнюю направляющую планку зубчатой рейки и пр. При этом решении объем и трудоемкость монтажа и переналадки относительно велики, так как при ремонте ведущего зубчатого колеса требуется демонтировать узел, включающий ведущее зубчатое колесо, зубчатое колесо редуктора, подшипники и вал подшипника. Изогнутый выступ, охватывающий своим v-образным участком снизу и сзади направляющую планку на цевках, свинчен с возможностью замены с корпусной фундаментной плитой.
Из более ранней, но не опубликованной патентной заявки DE 10 2006 032 680 заявителя известен направляющий башмак, который как заменяемая деталь относительно легко может быть демонтирован с приводного узла, так как для крепления направляющего башмака на приводном узле требуется лишь вставить прочный установочный болт в монтажную ось для ведущего зубчатого колеса. Направляющий башмак содержит базисную стенку и сопряженную стенку, которые в смонтированном положении связаны установочным болтом. После демонтажа установочного болта направляющий башмак может быть удален снизу из приводного узла, между тем как приводной узел закреплен еще на корпусе барабанного/шнекового комбайна. Для монтажа/демонтажа направляющего башмака необходимо лишь удалить цевочную рейку.
Задача изобретения состоит в том, чтобы создать направляющий башмак для барабанного/шнекового комбайна, соответственно, для приводного узла комбайна, который позволяет сократить периоды простоя из-за вызванных износом ремонтных работ приводного узла барабанного/шнекового комбайна и снизить интенсивность его изнашивания, обусловленную конструктивными особенностями.
Эта и другие задачи решаются для направляющего башмака согласно изобретению тем, что направляющий выступ и направляющая поверхность выполнены на быстроизнашивающихся вкладышах, которые могут быть закреплены или закреплены на направляющем башмаке с возможностью перемещения и предпочтительно также с возможностью замены. За счет подвижной установки быстроизнашивающихся вкладышей ходовые характеристики направляющих выступов и направляющих поверхностей на цевках дополнительно значительно улучшилась относительно известных решений. Если из уровня техники до сих пор известно лишь предложение, чтобы сам направляющий башмак разместить с возможностью поворота вокруг оси, по существу горизонтальной или совпадающей с осью подшипника ведущего зубчатого колеса, на приводном узле или корпусе барабанного/шнекового комбайна, то в решении согласно изобретению подвижные быстроизнашивающиеся вкладыши, которые включают все направляющие зоны, такие, в частности, как направляющий выступ и направляющая поверхность, еще лучше согласованы с изогнутой конфигурацией цевок цевочного устройства, так что даже большое расстояние между двумя направляющими башмаками, посредством которых барабанный/шнековый комбайн перемещается по цевочно-реечному пути, не приводит к блокировкам и заклиниваниям между направляющим башмаком и цевочным устройством и, следовательно, к повышенному износу направляющих зон направляющего башмака. При этом также и в зоне направляющего башмака улучшились ходовые характеристики и износостойкость, так как быстроизнашивающиеся вкладыши могут быть подогнаны к отклонениям между двумя последовательными зубчатыми рейками цевочного зацепления. Особенно выгодно, если подвижные, быстроизнашивающиеся вкладыши, которые включают, по меньшей мере, направляющий выступ и направляющую поверхность, то есть отдельные поверхности, подвергающиеся наибольшему износу на направляющем башмаке, являются заменяемыми, так как это позволяет изготовлять предпочтительно только эти “изнашивающиеся” поверхности из другого, в частности, более износостойкого материала, чем остальные зоны направляющего башмака. Кроме того, при профилактическом осмотре или ремонте необходимо заменять лишь быстроизнашивающиеся вкладыши, между тем как в остальном направляющий башмак может сохранять свое изначальное монтажное положение. Уже за счет этой меры время простоя может быть существенно сокращено. Комбинирование заменяемых и подвижных быстроизнашивающихся вкладышей на направляющем башмаке представляет собой особенно предпочтительный вариант осуществления согласно изобретению. Благодаря размещению быстроизнашивающихся вкладышей на направляющих башмаках с возможностью замены могут быть сокращены в целом издержки на производство и техобслуживание направляющих башмаков, так как, с одной стороны, понижаются требования к материалу для направляющих башмаков, и, с другой стороны, по мере необходимости заменяются лишь действительно подверженные большому износу быстроизнашивающиеся вкладыши.
В особенно предпочтительном варианте осуществления направляющий башмак, помимо базисной стенки с направляющим выступом для охвата снизу цевочного устройства на стороне базисной стенки, содержит расположенную напротив базисной стенки и жестко соединенную с ней сопряженную стенку, на стороне которой расположена направляющая поверхность для охвата сзади цевочного устройства, при этом предпочтительно в базисной стенке и в сопряженной стенке выполнены сквозные отверстия для ввода и сквозного прохода установочного болта для монтажа и опирания направляющего башмака с возможностью поворота на приводном узле барабанного/шнекового комбайна.
Особенно предпочтительным является, если быстроизнашивающиеся вкладыши помещены в направляющий башмак с возможностью извлечения снизу, так что в интервале между профилактическими осмотрами может быть осуществлена замена быстроизнашивающихся вкладышей не только в зоне сопряжения лавы со штреком, но также, в принципе, в любом положении вдоль забоя или цевочного зацепления. Также здесь достаточно демонтировать за короткое время цевочную рейку цевочного устройства, чтобы затем удалить снизу быстроизнашивающиеся вкладыши.
В особенно предпочтительном варианте осуществления вставленные в гнезда быстроизнашивающиеся вкладыши могут поворачиваться вокруг поворотной оси, при этом поворотная ось ориентирована предпочтительно перпендикулярно оси установочного болта, посредством которого в особенно предпочтительном варианте осуществления направляющий башмак установлен и опирается с возможностью поворота на приводном узле барабанного/шнекового комбайна. Так как каждый направляющий башмак имеет длину, например, примерно в один метр, то есть длину, соответствующую примерно от половины до трети цевочной рейки, то особенно предпочтительно, если каждый направляющий башмак будет иметь по два разнесенных между собой гнезда под один быстроизнашивающийся вкладыш каждое, так что в каждом направляющем башмаке могут быть помещены по два подвижных и разнесенных между собой быстроизнашивающихся вкладыша. Расстояние между двумя подвижными быстроизнашивающимися вкладышами может в этом случае составлять примерно 65% до 85% общей длины направляющего башмака. Целесообразно гнезда под быстроизнашивающиеся вкладыши выполнять по обе стороны от сквозного отверстия, что обеспечивает максимально равномерное скольжение направляющего башмака и, следовательно, барабанного/шнекового комбайна на цевочном устройстве и, кроме того, по существу равномерную нагрузку обоих быстроизнашивающихся вкладышей в зависимости от направления движения комбайна.
В особенно предпочтительном варианте осуществления быстроизнашивающиеся вкладыши на обратной стороне, предпочтительно на обращенной вверх в смонтированном положении обратной стороне, снабжены поворотной цапфой, которая выполнена предпочтительно как неотъемлемая составная часть быстроизнашивающегося вкладыша и может быть вставлена в выполненное как часть гнезда монтажное гнездо под поворотную цапфу. Благодаря конструкции с поворотной цапфой на быстроизнашивающихся вкладышах относительно простым способом может быть достигнута подвижность быстроизнашивающихся вкладышей в смонтированном положении в направляющих башмаках. Особенно предпочтительным является вариант, в котором базисная стенка и сопряженная стенка направляющего башмака соединены между собой посредством двух разнесенных одна относительно другой поперечин, при этом каждая поперечина имеет монтажное гнездо под поворотную цапфу быстроизнашивающегося вкладыша. За счет выполненной относительно прочной поворотной цапфы и пригнанному соответственно монтажному гнезду в поперечине может быть обеспечена надежная опора с возможностью поворота быстроизнашивающегося вкладыша.
В особенно предпочтительном варианте осуществления, каждый быстроизнашивающийся вкладыш имеет четыре расположенные одна относительно другой под прямым углом полки, при этом соответственно одна наружная полка образует направляющий выступ, а другая наружная полка образует направляющую поверхность. В результате быстроизнашивающийся вкладыш приобретает в целом примерно J-образное поперечное сечение, причем поворотная цапфа выполнена на одной из средних полок, предпочтительно на средней полке, примыкающей непосредственно к наружной полке, содержащей направляющую поверхность. Для снижения износа быстроизнашивающихся вкладышей особенно предпочтительно, если внутренние стороны полок быстроизнашивающегося вкладыша закалены, в частности, газопламенной закалкой или снабжены наплавленным твердым сплавом или нанесенным сваркой износостойким покрытием.
Чтобы улучшить поворотную подвижность быстроизнашивающихся вкладышей в гнездах направляющего башмака, задняя стенка полки со стороны базисной стенки и задняя стенка полки со стороны сопряженной стенки выполнены предпочтительно дугообразно выпуклыми. Целесообразно, если гнезда под быстроизнашивающиеся вкладыши имеют при этом корытообразное углубление в базисной стенке и корытообразное углубление в сопряженной стенке, которые выполнены концентрично относительно поворотной оси, чтобы быстроизнашивающиеся вкладыши надежно опирались в гнездах и помимо замены или удаления снизу в качестве степени свободы имели лишь поворот. В предпочтительном варианте осуществления быстроизнашивающиеся вкладыши могут иметь соответствующие ограничители поворота, которые предпочтительно ограничивают максимальное поворотное движение каждого быстроизнашивающегося вкладыша в пределах <10º, предпочтительно ≤6º. В предпочтительном варианте осуществления в обоих гнездах могут быть установлены ограничительные планки поворота, причем предпочтительно они приварены к нижней стороне поперечин. Чтобы при помощи ограничительных планок поворота обеспечить лишь ограниченный поворот быстроизнашивающихся вкладышей, они могут иметь на одной стороне две расходящиеся клином поверхности клина, которые в смонтированном положении образуют поверхности прилегания для торцевых сторон быстроизнашивающихся вкладышей, при этом в зависимости от поворота образует упор одна или другая поверхность клина.
Чтобы особенно просто обеспечить замену быстроизнашивающихся вкладышей на другие быстроизнашивающиеся вкладыши, каждый быстроизнашивающийся вкладыш посредством фиксирующего элемента должен быть закреплен в гнезде с возможностью замены. В альтернативном варианте осуществления фиксирующие элементы могут взаимодействовать с геометрическим замыканием с поворотной цапфой, при этом поворотная цапфа имеет по окружности кольцевой паз, в который с геометрическим замыканием заходит фиксирующий элемент. Фиксирующий элемент может в этом случае быть выполнен, например, из двух U-образных зажимов, одного болта или двух болтов, которые своим стержнем или своим острием заходят в паз и таким образом препятствуют вертикальному удалению быстроизнашивающихся вкладышей из гнезд, но одновременно допускают возможность поворотного движения. Фиксирующие элементы одновременно могут служить также ограничителями поворота.
В альтернативном, предпочтительном варианте осуществления в задней стенке полки со стороны базисной стенки быстроизнашивающегося вкладыша выполнен продольный паз. Соответственно продольному пазу, в базисной стенке целесообразно выполнена соотносящаяся с каждым гнездом под быстроизнашивающийся вкладыш выемка, в которую помещен или может быть помещен заходящий в продольный паз стопорный элемент как фиксирующий элемент для быстроизнашивающегося вкладыша. Понятно, что продольный паз выполнен предпочтительно в дугообразно выпуклой обратной стороне, соответственно, в задней стенке соответствующей полки быстроизнашивающегося вкладыша. Также здесь стопорный элемент одновременно может служить как ограничитель поворота или поддерживать его. Каждый стопорный элемент может целесообразно содержать базисную плиту со сквозными отверстиями под крепежные болты и блокирующую лапку, которая в смонтированном положении заходит в продольный паз быстроизнашивающегося вкладыша и берет на себя блокировку в вертикальном направлении поперек направления поворота, но при этом допускает возможность поворота. Сбоку от выемки в базисной стенке направляющего башмака могут быть выполнены резьбовые отверстия для крепления стопорного элемента. Фиксация стопорного элемента может быть осуществлена при этом посредством прочного болта с резьбой.
Далее предпочтительным является также, если противоположные друг другу полки быстроизнашивающегося вкладыша, в частности те полки, которые в смонтированном положении прилегают к передней стороне и задней стороне цевок, на своих краевых зонах снабжены скосами, при этом угол скоса составляет предпочтительно примерно 10º. Соответствующие скосы могут дополнительно улучшить ходовые характеристики быстроизнашивающихся вкладышей и, следовательно, направляющих башмаков, так как они могут обеспечивать предварительное выравнивание подвижных быстроизнашивающихся вкладышей в соответствии с ориентацией цевок.
Вышеназванная задача решается, в частности, также за счет быстроизнашивающихся вкладышей для направляющих башмаков очистного барабанного/шнекового комбайна или приводных узлов комбайна, которые отличаются тем, что имеют поворотную цапфу, при помощи которой они установлены в монтажном гнезде направляющего башмака с возможностью замены и перемещения в смонтированном положении, в частности с возможностью поворота вокруг вертикальной поворотной оси. Выполнение быстроизнашивающихся вкладышей согласно изобретению было подробно описано выше.
В другом альтернативном варианте осуществления подвижность быстроизнашивающихся вкладышей может блокироваться или быть заблокирована предпочтительно лишь временно или при определенных условиях эксплуатации или производственных условиях. Блокировка быстроизнашивающихся вкладышей может быть осуществлена посредством зажима фиксирующими элементами, вставками или за счет крепления промежуточных элементов. Блокировка поворотной подвижности может осуществляться также путем изменения средств фиксации, причем используются средства фиксации, которые не только удерживают быстроизнашивающиеся вкладыши в гнезде с возможностью замены, но одновременно блокируют поворотную подвижность. Далее, как альтернативный вариант для блокировки поворотной подвижности, например, вместо ограничительных планок поворота могут быть также установлены зажимные планки, в частности приварены или разъемно закреплены болтами на нижней стороне поперечин, которые блокируют поворотную подвижность предпочтительно за счет прилегания с геометрическим замыканием к быстроизнашивающимся вкладышам.
Вышеуказанная задача для направляющего башмака барабанного/шнекового комбайна, в частности для приводных узлов комбайна, по меньшей мере, с одной базисной стенкой, с направляющим выступом со стороны базисной стенки для захвата цевок цевочного устройства снизу и с направляющей поверхностью для захвата цевочного зацепления сзади, может быть решена также и за счет того, что направляющий выступ и направляющая поверхность выполнены на быстроизнашивающихся вкладышах, которые закреплены или могут быть закреплены с возможностью замены на направляющем башмаке, однако при этом поворотная подвижность отсутствует или поворотная подвижность блокируется, соответственно устраняется.
Другие преимущества и варианты осуществления направляющих башмаков согласно изобретению, а также устанавливаемых в направляющие башмаки быстроизнашивающихся вкладышей явствуют из нижеследующего описания схематично показанных на чертеже вариантов осуществления. На чертеже показаны:
фиг. 1 - схематично вид сбоку барабанного/шнекового комбайна с двумя перемещаемыми посредством направляющих башмаков на цевках приводными узлами барабанного/шнекового комбайна;
фиг. 2 - схематично горизонтальный разрез направляющего башмака согласно изобретению для наглядного пояснения максимальной поворотной подвижности быстроизнашивающихся вкладышей;
фиг. 3 - вид в перспективе направляющего башмака согласно изобретению с двумя встроенными подвижными быстроизнашивающимися вкладышами;
фиг. 4 - вид снизу направляющего башмака по фиг. 3, с частичным вырывом;
фиг. 5 - вид в разрезе вдоль V-V по фиг. 4;
фиг. 6 - вид направляющего башмака по фиг. 3 с демонтированными быстроизнашивающимися вкладышами, с частичным вырывом;
фиг. 7 - вид в перспективе устанавливаемого в направляющие башмаки по фиг. 3-6 быстроизнашивающегося вкладыша;
фиг. 8 - быстроизнашивающийся вкладыш по фиг. 7 в виде сбоку;
фиг. 9 - вид с нижней стороны быстроизнашивающегося вкладыша с фиг. 7, с частичным вырывом;
фиг. 10 - направляющий башмак согласно второму варианту осуществления в горизонтальном разрезе по двум монтажным гнездам под поворотные цапфы;
фиг. 11 - вид в разрезе вдоль XI-XI по фиг. 10;
фиг. 12 - вид сбоку установленного в направляющем башмаке по фиг. 10 быстроизнашивающегося вкладыша;
фиг. 13 - третий вариант осуществления направляющего башмака в вертикальном разрезе по одному из монтажных гнезд под быстроизнашивающийся вкладыш;
фиг. 14 - четвертый вариант осуществления для направляющего башмака согласно изобретению в вертикальном разрезе по монтажному гнезду под быстроизнашивающийся вкладыш;
фиг. 15 - пятый вариант осуществления для направляющего башмака согласно изобретению в вертикальном разрезе по монтажному гнезду под быстроизнашивающийся вкладыш;
фиг. 16 - направляющий башмак согласно изобретению с двумя встроенными быстроизнашивающимися вкладышами аналогично фиг. 4, однако при этом поворотная подвижность блокируется посредством зажимных планок;
фиг. 17 - вид сбоку поперечной стороны направляющего башмака по фиг. 16, с частичным вырывом; и
фиг. 18 - вид сбоку продольной стороны направляющего башмака по фиг. 16, с частичным вырывом.
На фиг. 1 схематично упрощенно показан барабанный/шнековый комбайн 1, корпус 2 которого охватывает подобно порталу непоказанный забойный конвейер для разработок подземным способом (не показано). На корпусе 2 комбайна в обоих направлениях движения комбайна 2 шарнирно закреплены поворотные рычаги 6, на которых закреплены (не показано) оснащенные породоразрушающими органами, вращающиеся рабочие барабаны. Для движения барабанного/шнекового комбайна 1 в обоих возможных направлениях вдоль продольной протяженности забойного конвейера на корпусе очистного комбайна 2 закреплены два приводных узла 10, так что при необходимости они могут быть полностью демонтированы при комплексной агрегатной замене. Приводные узлы 10 комбайна включают соответственно редуктор 4 с зубчатым колесом на стороне отбора мощности, при помощи которого отбираемая энергия непоказанного двигателя передается на ведущие зубчатые колеса 3 обоих приводных узлов 10 двигателя. Чтобы барабанный/шнековый комбайн 1 мог перемещаться посредством приводных узлов 10 параллельно забойному конвейеру, обычно на стороне выработанного пространства забойного конвейера монтируют цевочное устройство, содержащее несколько расположенных в ряд зубчатых реек в качестве цевок, впадины между которыми рассчитаны соответствующим образом, так что зубья 5 ведущего зубчатого колеса 3 могут входить в зацепление сверху во впадины, чтобы за счет зацепления ведущего зубчатого колеса 3 с зубчатыми рейками 7 сообщить движение барабанному/шнековому комбайну 1. Так как специалист знаком с принципиальным устройством барабанного/шнекового комбайна с приводными узлами и зубчатыми колесами, которые входят в зацепление в соответствующие зубчатые рейки или цевочные устройства, то здесь не приводится подробное описание барабанного/шнекового комбайна или забойного конвейера с соответствующими секциями рештачного става и присоединенными цевочными устройствами.
Предлагаемое изобретение относится, прежде всего к строению и конструкции направляющих башмаков 50, благодаря которым приводные узлы 10 перемещаются с закладочной стороны на зубчатых рейках таким образом, что в любой момент обеспечивается зацепление зубьев 5 ведущих зубчатых колес 3 во впадинах в зубчатых рейках 7 и в любой момент исключается возможность того, что зубья ведущего зубчатого колеса 3 не войдут в зацепление с соответствующими впадинами между зубьями зубчатой рейки 7. В показанном варианте осуществления на фиг. 1 направляющие башмаки 50 установлены и опираются на приводном узле с возможностью поворота вокруг оси, совпадающей с осью вращения ведущих зубчатых колес 3. При этом монтаж и опирание осуществляется посредством установочного болта 60, который продет через сквозные отверстия на направляющих башмаках 50 и закреплен на приводном узле 10 с обеих сторон снаружи направляющего башмака 50, чтобы таким образом монтировать или демонтировать направляющий башмак 50 в целом путем ввода и вывода пальца 60. При этом вставной или установочный болт 60 проходит через внутреннее отверстие показанной в левом приводном узле 10 комбайна трубки 17 подшипника, на наружную окружность которой оперто с возможностью вращения ведущее зубчатое колесо 3. Вариант осуществления посредством установочного болта 60 благоприятной опоры с возможностью поворота направляющего башмака 50 описан в более ранней патентной заявке DE 10 2006 032 680 заявителя, на раскрытие содержания которой при этом делается ссылка.
Как в дальнейшем описано более детально, для обеспечения надежного перемещения барабанного/шнекового комбайна 1, а также оптимального взаимодействия ведущего зубчатого колеса 3 с зубчатой рейкой 7 направляющий башмак 50 опирается в нескольких зонах на наружных поверхностях зубчатых реек 7 или цевок цевочного устройства. При этом согласно изобретению предусмотрено, что непосредственные контактные поверхности между направляющим башмаком 50, с одной стороны, и направляющими зонами на образующей цевочное зацепление зубчатой рейке 7, с другой стороны, образованы не непосредственно на направляющем башмаке 50, а на быстроизнашивающихся вкладышах 70, которые с возможностью замены и поворота помещены в направляющих башмаках 50. Как уже было хорошо показано на фиг. 1, оба разнесенных между собой быстроизнашивающихся вкладыша 70, расположенных на равномерном расстоянии сбоку и снизу от образованного посредством установочного болта 60 места монтажа и опирания направляющего башмака, могут удаляться из направляющих башмаков 50 снизу. Для демонтажа быстроизнашивающихся вкладышей 70 из направляющих башмаков 50 достаточно удалить или демонтировать на участке вдоль цевочно-реечного пути одну зубчатую рейку 7, прежде чем барабанный/шнековый комбайн 1 переместится в положение, в котором один из двух приводных узлов 10 окажется точно над демонтированной зубчатой рейкой. Так как замена быстроизнашивающихся вкладышей 70 осуществляется снизу, то соответствующие работы по профилактическому осмотру могут быть проведены по существу в любом положении в забое без необходимости перемещения барабанного/шнекового комбайна 1 в зону сопряжения лавы со штреком. Особым преимуществом при этом является то, что контактные поверхности направляющего башмака 50 с зубчатыми рейками 7 выполнены в зоне замены быстроизнашивающихся вкладышей 70. Поэтому быстроизнашивающиеся вкладыши, во-первых, могут быть образованы из более износостойкого материала, чем направляющие башмаки 50, и, во-вторых, требуется лишь демонтаж быстроизнашивающихся вкладышей и их замена на новые быстроизнашивающиеся вкладыши с небольшим временем простоя барабанного/шнекового комбайна или подземной добычной установки. При этом приводной узел 10 барабанного/шнекового комбайна, равно как и соответствующий направляющий башмак 50, могут оставаться в своем изначальном монтажном положении.
На фиг. 2 вновь схематично изображены две расположенные в ряд зубчатые рейки 7 с перемещающимся на зубчатых рейках 7 направляющим башмаком 50. На фиг. 2 особенно наглядно показано, что между направляющим башмаком 50 и зубчатыми рейками 7 имеется непосредственный контакт лишь в зоне обоих быстроизнашивающихся вкладышей 70. Одновременно на фиг. 2 показано, что оба быстроизнашивающихся вкладыша 70 могут поворачиваться перпендикулярно продольной протяженности зубчатых реек 7 на угол α как в одном, так и в другом направлении, причем этот угол α составляет <5º, в частности примерно 3º. Так как общая длина направляющего башмака 50 может составлять примерно 1 м, то, в частности, за счет поворотного расположения быстроизнашивающихся вкладышей 70 может быть достигнуто, что направляющий башмак 50 также в зоне перехода одной зубчатой рейки 7 в следующую зубчатую рейку 7 может быть оптимально припасован к отклонениям забойного конвейера или отклонениям зубчатых реек 7 и, следовательно, уменьшается износ, который, в частности, может иметь место при неизбежно появляющихся перекосах между смежными рештаками и зубчатыми рейками 7.
На фиг. 3-9 детально представлен первый вариант осуществления направляющего башмака 50 с подвижно установленными в нем заменяемыми быстроизнашивающимися вкладышами 70. Направляющий башмак 50, который может быть выполнен цельным как литая деталь, но предпочтительно выполнен многокомпонентным из нескольких свариваемых друг с другом отдельных элементов, имеет относительно прочную базисную стенку 51 и расположенную напротив нее сопряженную стенку 53, причем базисная стенка 51 и сопряженная стенка 53 жестко соединены между собой прочными поперечинами 56. Базисная стенка 51, которая в смонтированном положении направляющего башмака 50, как показано на фиг. 1 и 2, обращена к барабанному/шнековому комбайну 1 или очистному забою, проходит вертикально по всей высоте направляющего башмака 50 и в смонтированном положении вниз за зубчатые рейки (фиг. 1). Базисная стенка 51, равно как и сопряженная стенка 53, включают стеновой участок 51А или 53А, который как монтажная полка выступает вверх за поперечины 56 и содержит сквозные отверстия 58, 59, через которые могут продеваться болты 60 (фиг. 1) для опирания направляющего башмака 50 на приводном узле барабанного/шнекового комбайна. На обоих боковых краях направляющего башмака 50 между внутренними поверхностями базисной стенки 51, поперечин 56 и сопряженной стенки 53 выполнены гнезда 65 под посадку быстроизнашивающихся вкладышей 70 с возможностью поворота вокруг оси 66, ориентированной перпендикулярно монтажной оси 63 для крепежных болтов 60 (фиг. 1). Гнезда 65 в направляющих башмаках 50, как и другие поверхности базисной стенки 51 и сопряженной стенки 53, выполнены и расположены таким образом, что в рабочем положении, то есть, в частности, при перемещениях барабанного/шнекового комбайна, они не могут входить в контакт с зубчатыми рейками цевочного устройства. В свою очередь, быстроизнашивающиеся вкладыши 70 имеют всего четыре полки, а именно две внутренние полки 71, 73 и две наружные полки 72, 74, которые все вместе с переходом в рабочий режим прилегают к цевочному устройству и, соответственно конструкции зубчатых реек или зубчатого колеса, располагаются одна относительно другой под некоторым углом. В варианте осуществления по фиг. 3-9 отдельные полки 71, 72, 73, и 74 расположены соответственно одна относительно другой под прямым углом, и одна наружная полка 72 образует направляющий выступ, который охватывает снизу цевочное зацепление, а вторая наружная полка 74 своей внутренней стороной образует направляющую поверхность, которая охватывает сзади зубчатые рейки цевочного устройства. Благодаря охвату цевочного зацепления снизу и сзади достигается то, что ведущее зубчатое колесо, которое своими зубьями входит насквозь в центральное отверстие 64 в направляющем башмаке, может надежно входить в зацепление своими зубьями во впадины зубчатых реек.
Базирование с возможностью поворота и монтаж быстроизнашивающихся вкладышей 70 в гнездах 65 в поперечинах 56 направляющих башмаков 50 и под ними достигается посредством поворотных цапф 75, которые выполнены на обратной стороне верхней в смонтированном положении средней полки 73 быстроизнашивающихся вкладышей 70 как неотъемлемые составные части и входят с зацеплением в монтажные гнезда 67 в поперечинах 56.
На фиг. 7-9 детально представлен предложенный в варианте осуществления на фиг. 3-9 быстроизнашивающийся вкладыш 70. Верхняя в смонтированном положении средняя полка 73 быстроизнашивающегося вкладыша 70 имеет на своей верхней, соответственно, обратной стороне выполненную как одно целое поворотную цапфу 75 и переходит на левом (на фиг. 7 и 8) конце под прямым углом в относительно короткую наружную полку 74, которая проходит примерно лишь на половину высоты расположенной напротив нее средней полки 71. Охват с задней стороны зубчатой рейки, соответственно, цевочного устройства осуществляется свободной, наружной полкой 74. В частности, на фиг. 7 и 9 хорошо видно, что наружная полка 74, равно как и полка 71, проходящие обе в смонтированном положении по существу вертикально, выполнены на своих обратных сторонах, соответственно 71' и 74', дугообразно выпуклыми, с тем чтобы быстроизнашивающиеся вкладыши 70 в соответствующих гнездах в направляющих башмаках могли вращаться вокруг поворотной оси. На нижнем конце средней полки 71 вновь вертикально отстоит от нее вторая наружная полка 72, которая образует охватывающий снизу цевочное устройство направляющий выступ. Так как в смонтированном положении общая, примерно J-образная внутренняя поверхность быстроизнашивающегося вкладыша 70, соответственно, внутренняя поверхность соответствующих полок 71, 72, 73 и 74 скользят по наружным поверхностям зубчатых реек, то внутренние поверхности выполнены с закаливанием, при этом закаливание на фиг. 8 обозначено крестообразной штриховкой. Закаливание может быть, в частности, газопламенной закалкой. На обратной стороне 71' более длинной средней полки 71 выполнен расширяющийся кольцевой участок 76, обратная сторона 76' которого вновь выполнена дугообразно выпуклой и снабжена продольным пазом 77, в который в смонтированном положении заходит фиксирующий элемент для стопорения движения быстроизнашивающегося вкладыша 70 в соответствующем гнезде в направляющем башмаке. Чтобы улучшить ходовые характеристики или посадочное сопряжение с зазором между быстроизнашивающимися вкладышами 70 и наружными поверхностями цевочного устройства, предпочтительно все полки 71, 72, 73, 74 снабжены по соответствующей краевой зоне проходящими по всей длине и/или высоте полок и, следовательно, в направлении движения скосом 78, причем эти скосы 78 находятся относительно внутренних поверхностей полок 71, 72, 73, 74 соответственно примерно под углом в 10º.
Образующие заменяемые или сменные элементы быстроизнашивающиеся вкладыши 70 монтируют предпочтительно в гнездах 65 под обеими поперечинами 56 с возможностью удаления снизу или монтажа снизу. Монтажные гнезда 67 для поворотных цапф на быстроизнашивающихся вкладышах проходят предпочтительно сквозь поперечины 56, как особенно хорошо видно на фиг. 5 и 6. В зоне обоих гнезд 65 предусмотрены соответственно обращенные к гнездам 65 поверхности базовой стенки 51 и сопряженной стенки 53 с корытообразными, тоже дугообразными углублениями 68 или 69, которые взаимодействуют с дугообразно выпуклыми наружными поверхностями 71', 74', 76' полок быстроизнашивающихся вкладышей. Углубления 68, 69 выполнены концентричными вокруг центра монтажных гнезд 67 и поэтому концентричными относительно поворотных осей 66. Чтобы быстроизнашивающиеся вкладыши зафиксировать в гнездах 65 посредством показанных на фиг. 4 и 5 фиксирующих элементов 90, базисная стенка 51, как, в частности, показано на фиг. 6, имеет соответствующую для каждого гнезда выемку 80, которая проходит до углубления 69. С обеих сторон выемки 80 на участке базисной стенки 51 выполнено соответственно резьбовое отверстие 81, чтобы закрепить в варианте осуществления на фиг. 3-9 посредством двух крепежных болтов 92 состоящие из прижимных планок 91 фиксирующие элементы 90 в положении блокировки. При этом каждая прижимная планка 91 содержит относительно длинную блокирующую лапку 93, а также два сквозных отверстия 94, через которые в смонтированном положении проходят стержни крепежных болтов 92. Передняя сторона блокирующей лапки 93 вновь с двух сторон имеет предпочтительно скосы 95, чтобы ограничить зазор при повороте быстроизнашивающихся вкладышей 70 в гнездах 65. Дополнительное ограничение зазора ходовой посадки быстроизнашивающихся вкладышей 70 достигается за счет планок 85 ограничения поворота, которые приварены к нижним сторонам поперечин 56 по бокам от обоих гнезд 65, а на обращенной к гнездам 65 или к вставленным быстроизнашивающимся вкладышам стороне снабжены расходящимися клином поверхностями 86 клина, при этом каждая поверхность 86 клина отогнута на 3º, так что максимальный зазор ходовой посадки для каждого быстроизнашивающегося вкладыша ограничен по существу диапазоном в 6º.
Как уже было представлено выше, монтаж или демонтаж быстроизнашивающихся вкладышей 70 может осуществляться таким образом, что удаляют цевочную рейку или зубчатую рейку, а затем быстроизнашивающиеся вкладыши вынимают снизу из направляющих башмаков 50, причем последние не нужно отделять от приводного узла 10 (фиг. 1). Для демонтажа требуется лишь ослабить крепежные болты 92, которые завинчены в базисную стенку 51 направляющих башмаков 50 и в любой момент хорошо доступны со стороны, обращенной к очистному забою, снизу корпуса барабанного/шнекового комбайна. После ослабления крепежных болтов 92 из выемок 80 могут быть удалены блокирующие лапки 93 прижимных планок 91, причем это удаление может быть поддержано, например, ослаблением среднего болта 96 и применением демонтажного инструмента или пневматического рукава. После того как блокирующие лапки 93 вышли из зацепления с продольным пазом 77 в быстроизнашивающихся вкладышах 70, быстроизнашивающиеся вкладыши 70 могут быть удалены снизу из монтажных гнезд 65, так как блокирующие лапки 93 образуют единственные элементы блокировки быстроизнашивающихся вкладышей 70, при этом они заходят в продольный паз 77 на обратной стороне средней полки 71 быстроизнашивающихся вкладышей 70. Фиксация быстроизнашивающихся вкладышей 70 посредством заходящих в продольный паз 77 блокирующих лапок 93 обеспечивает одновременно хорошую поворотную подвижность быстроизнашивающихся вкладышей 70 в направляющих башмаках 50.
На фиг. 10-12 показан альтернативный вариант осуществления для направляющего башмака 150 с быстроизнашивающимся вкладышем 170. Также здесь направляющий башмак 150 имеет прочную базисную стенку 151 и более тонкую сопряженную стенку 153, которые соответственно сбоку от центрального отверстия 164 для сквозного захода ведущего зубчатого колеса и зацепления зубьев ведущего зубчатого колеса в цевочное устройство соединены между собой посредством поперечин 156. Под каждой поперечиной 156 выполнены два гнезда 165 под расположенные на расстоянии один относительно другого и с возможностью перемещения быстроизнашивающиеся вкладыши 170, а для подвижного базирования с возможностью поворота обе поперечины 156 снабжены монтажными гнездами 167 под прочные поворотные цапфы 175 на быстроизнашивающихся вкладышах. В отличие от предыдущего варианта осуществления фиксация быстроизнашивающихся вкладышей 170 осуществляется в гнездах 165 посредством фиксирующих элементов 190, которые взаимодействуют непосредственно с поворотной цапфой 175. Как хорошо показано на фиг. 12, поворотная цапфа 175 снабжена кольцевым пазом 179, в который заходят, например, стержни 191 U-образных зажимов, монтируемых как фиксирующий элемент 190 с поперечных сторон направляющего башмака 150. Оба стержня 191 могут быть образованы также стержнями соответствующих крепежных болтов, которые при этом с поперечных сторон вворачивают настолько глубоко, что своими стержнями они заходят по существу с геометрическим замыканием в кольцевой паз 179 поворотной цапфы, оставляя при этом достаточный зазор ходовой посадки. Обе наружные полки 172 и 174, а также верхняя средняя полка 173 быстроизнашивающегося вкладыша, могут быть выполнены аналогично, как в предыдущем варианте, и в смонтированном положении короткая наружная полка 172 охватывает снизу цевочное устройство, между тем как другая наружная полка 174 охватывает цевочное устройство сзади. Но ввиду того что фиксирующие элементы не взаимодействуют с полкой 171, расположенной напротив вертикальной, охватывающей сзади полки 174, то она может проходить с постоянным поперечным сечением между средней полкой 173 и отходящей от нее под прямым углом полкой 172, причем для обеспечения поворота обе противоположные полки 171 и 174 выполнены на своих обратных сторонах дугообразно выпуклыми. Также направляющий башмак 150 имеет в зоне базисной стенки 151, равно как и в зоне сопряженной стенки 153, выступающий за поперечные стороны 156 участок 151А соответственно 153А, в котором выполнены сквозные отверстия 158, с тем, чтобы направляющий башмак закрепить на приводном узле при помощи одного единственного установочного болта.
Показанный на фиг. 13 третий вариант осуществления направляющего башмака 250 с двумя подвижными, разнесенными один относительно другого, заменяемыми быстроизнашивающимися вкладышами 270, отличается в первую очередь способом фиксации быстроизнашивающихся вкладышей 270 в гнездах 265 в варианте осуществления с фиг. 10-12. В случае направляющего башмака 250 фиксирующий элемент 290 тоже взаимодействует с поворотной цапфой 275, но фиксирующий элемент состоит здесь из пластины 291, которая при помощи крепежного болта 292 съемно соединена с поворотной цапфой 275 и находится поверх поворотной цапфы. Фиксирующая пластина 291 имеет больший диаметр, чем поворотная цапфа 275, а поперечина 256 снабжена ступенчатым монтажным гнездом 267, так что пластина 291 кольцевым буртиком может стыковаться со ступенькой и таким образом может фиксировать быстроизнашивающийся вкладыш 270, обеспечивая одновременно ему поворотную подвижность в гнезде 265.
В четвертом варианте осуществления направляющего башмака 350 по фиг. 14 быстроизнашивающиеся вкладыши 370 вновь имеют поворотные цапфы 375, которые заходят в соответствующие гнездам 365 монтажные гнезда 367 в поперечинах 356. Фиксация быстроизнашивающихся вкладышей 370 осуществляется посредством фиксирующего элемента 390, состоящего из Г-образных фиксирующих пластин или планок, более длинная полка 393 которых (т.е. вкладышей) сболчена соответствующим образом с базисной стенкой 351, а отходящая от нее более короткая полка 394 в смонтированном положении выступает в гнездо 365 под быстроизнашивающийся вкладыш 370 и при этом охватывает снизу краевую планку 377, которая выполнена на обращенной к обратной стороне базисной стенки 351 полке 371 быстроизнашивающегося вкладыша 370. Нижняя сторона более короткой полки 394 по существу смыкается заподлицо с нижней стороной полки 372, которая в смонтированном положении или с переходом в рабочий режим охватывает снизу цевочное зацепление. Отсоединение Г-образных фиксирующих пластин вновь может осуществляться со стороны, обращенной к очистному забою, к которой в смонтированном положении обращена более длинная, проходящая вертикально вверх полка 393 фиксирующей пластины 390.
В пятом варианте осуществления направляющего башмака 450 по фиг. 15 фиксация расположенных с возможностью поворота в направляющих башмаках 450 быстроизнашивающихся вкладышей 470 вновь осуществляется посредством фиксирующих элементов 490, которые могут быть закреплены в базисной стенке 451. Как и в предыдущем варианте осуществления, быстроизнашивающийся вкладыш 470 на обратной стороне вертикально проходящей средней полки 471 имеет краевую планку 477, которая заходит в примерно U-образную фиксирующую пластину, монтируемую между базисной стенкой 451 и обратной стороной полки 471 и закрепленную посредством резьбовой втулки 492, которая проходит через базисную стенку 451. При удалении втулки 492 U-образная фиксирующая пластина вместе с быстроизнашивающимся вкладышем 470 могут быть извлечены снизу из гнезда 465 в направляющем башмаке 450. Также в варианте с направляющим башмаком 450 быстроизнашивающийся вкладыш 470 с возможностью поворота и замены помещается в направляющий башмак 450 посредством поворотной цапфы 475, которая заходит в монтажное гнездо 465.
На фиг. 16-18 показан шестой вариант осуществления направляющего башмака 550 со вставленными изначально подвижно, заменяемыми быстроизнашивающимися вкладышами 570, но при этом поворотная подвижность быстроизнашивающихся вкладышей для определенных производственных целей заблокирована. Направляющий башмак 550 имеет относительно прочно выполненную базисную стенку 551 и лежащую напротив нее сопряженную стенку 553, при этом базисная стенка 551 и сопряженная стенка 553 жестко соединены между собой посредством прочных поперечин 556. Базисная стенка 551, равно как и сопряженная стенка 553, включают стеновой участок 551А, соответственно, 553А, который как монтажная полка выступает вверх за поперечины 556 и содержит сквозные отверстия, через которые для опирания направляющего башмака 550 на приводном узле барабанного/шнекового комбайна может продеваться болт, так что направляющий башмак может поворачиваться вокруг оси 563 болта. На обоих боковых краях направляющего башмака 550 между внутренними поверхностями базисной стенки 551, поперечин 556 и сопряженной стенки 553 выполнены гнезда 565 под посадку быстроизнашивающихся вкладышей 570. В рабочем положении, то есть, в частности, при перемещениях барабанного/шнекового комбайна, лишь внутренние поверхности полок 571, 572, 573 и 574 входят в контакт с зубчатыми рейками цевочного устройства. Как и в варианте осуществления по фиг. 3-9, отдельные полки 571, 572, 573, 574 расположены соответственно одна относительно другой под прямым углом, и одна наружная полка 572 образует направляющий выступ, который охватывает снизу цевочное зацепление, а вторая наружная полка 574 своей внутренней стороной образует направляющую поверхность, которая охватывает сзади зубчатые рейки цевочного устройства.
Быстроизнашивающиеся вкладыши 570 имеют поворотные цапфы 575, которые на обратной стороне верхней в смонтированном положении средней полки 573 быстроизнашивающихся вкладышей 570 выполнены как неотъемлемые составные части и входят с зацеплением в монтажные гнезда 567 в поперечинах 556. Образующие заменяемые и сменные элементы быстроизнашивающиеся вкладыши 570 монтируют в гнездах 565 под обеими поперечинами 556 с возможностью удаления снизу или монтажа снизу. Монтажные гнезда 567 для поворотных цапф на быстроизнашивающихся вкладышах 570 проходят сквозь поперечины 556, как особенно хорошо видно на фиг. 18. Обращенные соответственно к гнездам 565 поверхности базовой стенки 551 и сопряженной стенки 553 снабжены корытообразными, дугообразными углублениями 568 или 569, которые взаимодействуют с дугообразно выпуклыми наружными поверхностями 572', 574' полок быстроизнашивающихся вкладышей. Быстроизнашивающиеся вкладыши фиксируются в гнездах 565 посредством показанных на фиг. 16 фиксирующих элементов 590, которые имеют ту же конструкцию, что и в варианте осуществления на фиг. 3-9, в связи с чем дается дополнительно отсылка на указанные там варианты осуществления касательно принципа действия прижимных планок 591, блокирующих лапок 593, сквозных отверстий 594 и крепежных болтов 592, 594. Быстроизнашивающиеся вкладыши 570 в варианте осуществления на фиг. 16-18 не являются поворотными, так как на нижних сторонах поперечин 556 сбоку от обоих гнезд 565 приварены зажимные планки 585, которые своей прямой обратной стороной 585' с геометрическим замыканием стыкуются с наружной кромкой полок 573 быстроизнашивающихся вкладышей 570, вследствие чего быстроизнашивающиеся вкладыши вовсе не могут перемещаться или могут лишь в минимальной степени. Зажимные планки могут иметь ту же конструкцию, что и ограничительные планки поворота на фиг. 6, лишь с тем отличием, что они приварены к поперечинам с поворотом на 180º. Поворотная подвижность может быть заблокирована также непосредственно фиксирующими элементами при их прилегании с геометрическим замыканием к быстроизнашивающимся вкладышам.
Для специалиста из предыдущего описания вытекают многочисленные модификации и изменения, которые подпадают под защиту соответствующих пунктов формулы изобретения. Во всех вариантах осуществления показаны направляющие башмаки, включающие выступающий из базисной стенки и сопряженной стенки участок полки, в котором выполнены сквозные отверстия под установочный болт для направляющего башмака. Такие направляющие башмаки представляют собой предпочтительную область применения изобретения. Идея изобретения о подвижных или поворотных, быстроизнашивающихся вкладышах, которые образуют единственную направляющую поверхность между направляющими башмаками и цевочными устройствами, тем не менее, может использоваться во всех известных конструкциях систем барабанных/шнековых комбайнов. Так, направляющие поверхности и направляющий выступ могут быть выполнены также в общей полке и по существу лишь располагаться одна относительно другой в v-образном угловом сопряжении, если одновременно обеспечивается, что они как заменяемые быстроизнашивающиеся вкладыши крепятся на направляющем башмаке с возможностью перемещения. Наконец, специалисту известны также другие возможности крепления и возможности фиксации, а также возможности опирания для поворотного базирования быстроизнашивающихся вкладышей в направляющих башмаках. При определенных условиях эксплуатации может быть предпочтительным, если заблокировать поворотную подвижность быстроизнашивающихся вкладышей. В объем защиты изобретения должны быть включены также варианты осуществления и применения направляющих башмаков, соответственно, быстроизнашивающихся вкладышей согласно изобретению, в частности, в условиях временной блокировки поворотной подвижности быстроизнашивающихся вкладышей, например, путем блокировки быстроизнашивающихся вкладышей посредством соответствующим образом выполненных фиксирующих элементов, вставок или посредством крепления промежуточных элементов между планками ограничения поворота и быстроизнашивающимися вкладышами, замены планок ограничения поворота на зажимные планки, которые препятствуют повороту, и пр. Остается в силе преимущество возможности легкой замены быстроизнашивающихся вкладышей, и особое изобретательское значение отводится заменяемым, неповоротным быстроизнашивающимся вкладышам описанной конструкции и с дополнительными к описанным конструктивными признаками.