СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ

Полезная модель относится к горному делу, а именно к механизированному креплению очистных забоев при подземной добыче полезных ископаемых.
Одной из основных задач, решаемых при создании механизированных крепей, является обеспечение высокого темпа крепления, то есть скорости передвижения секций крепи без дополнительных ручных операций. Эта задача становится особенно актуальной при разработке крепей для маломощных пластов со слабыми почвами, в которых в данное время сосредоточены основные запасы угля в Украине.
Основной проблемой при решении этой задачи является создание в конструкции секции крепи устройства, обеспечивающего необходимый подъем основания секции при ее передвижении.
Известна секция механизированной крепи, состоящая из основания, гидравлических стоек, перекрытия и механизма перемещения (см. Патент СССР №1796033, кл. Е 21 Д 23/08, 23/14, опубл.15.02.93., бюл. №6).
Механизм перемещения состоит из гидродомкрата, цилиндр которого с помощью оси соединен с толкателем, представляющим собой жесткую балку, а шток - с поворотным рычагом, шарнирно связанным, в свою очередь, с основанием.
При подаче рабочего давления в поршневую полость гидродомкрата перемещения он раздвигается, воздействуя с одной стороны на поворотный рычаг, а с другой стороны - на толкатель; при этом рычаг поворачивается, и, контактируя нижней поверхностью с неподвижным толкателем, осуществляет подъем основания.
Существенным недостатком указанной конструкции является незначительная величина составляющей усилия гидродомкрата перемещения, перпендикулярной к плоскости толкателя. В случае перемещения секции при магистральном давлении, не достигающим его максимального значения,
подъем основания происходит только в конце хода перемещения секции, однако верхние слои почвы при этом уже сдвинуты, что требует ее ручной зачистки перед следующим передвижением секции.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности является секция механизированной крепи, которая содержит основание, перекрытие, гидравлические стойки, механизм перемещения, состоящий из гидродомкрата, один конец которого соединен с толкателем, а второй - с основанием, и гидропатрона, цилиндр которого шарнирно соединен с основанием секции, а шток - с рычагом, который опирается на толкатель механизма перемещения (см. Механизированные крепи очистных комплексов и агрегатов: Учебное пособие/ Горбатов П.А., Гуляев В.Г., Лысенко Н.М. и др., Донецк, 1997г.).
При подаче давления в поршневую полость гидропатрона последний, опираясь через рычаг на неподвижный толкатель, создает через шарнирную связь усилие для подъема основания в процессе передвижения секции крепи.
Основной недостаток прототипа заключается в том, что гидродомкрат механизма перемещения, шток которого шарнирно связан с основанием, перекрывает проход обслуживающего персонала в межстоечном пространстве, что не позволяет в крепях для маломощных пластов выдержать требования "Нормативов по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов".
В основу полезной модели поставлена задача: в секции механизированной крепи путем изменения ее конструкции обеспечить надежное передвижение секции при работе на маломощных пластах, в т.ч. со слабыми почвами, при соответствии нормативам по безопасности в части размеров проходов для обслуживающего персонала в межстоечном пространстве.
Поставленная задача решается за счет того, что в секции механизированной крепи, содержащей основание, перекрытие, гидравлические стойки, гидродомкрат механизма перемещения, один конец которого соединен с
толкателем, гидропатрон механизма подъема основания, один конец которого соединен с основанием, и поворотный рычаг, шарнирно связанный с основанием, согласно полезной модели, вторые концы гидродомкрата и гидропатрона шарнирно соединены с поворотным рычагом таким образом, что шарнир соединения поворотного рычага со штоком гидродомкрата расположен ниже шарнира соединения поворотного рычага со штоком гидропатрона, при этом рычаг для взаимодействия с основанием выполнен с упорами, расположенными на его плоскости выше шарнира, соединяющего рычаг с основанием.
Отличительными от прототипа существенными признаками полезной модели являются шарнирные соединения как гидропатрона подъема основания, так и гидродомкрата механизма перемещения секции с поворотным рычагом, который выполнен с расположенными на его верхней плоскости упорами для взаимодействия с основанием, при этом шарнирное соединение гидродомкрата с рычагом расположено ниже шарнирного соединения гидропатрона с рычагом.
В совокупности с известными признаками заявляемые решения позволяют при подаче рабочего давления в гидропатрон подъема основания осуществить поворот рычага, при этом его взаимодействие с толкателем и основанием обеспечивает подъем последнего через шарнирную связь гидропатрона с основанием, а расположение шарнирных связей рычага с гидропатроном и гидродомкратом механизма перемещения гарантирует наличие требуемых проходов для обслуживающего персонала при работе на маломощных пластах.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг.1 - предлагаемая секция механизированной крепи; на фиг.2 - место I на фиг.1; на фиг.3 - место II на фиг.1; на фиг.4 - вид сверху на фиг.3.
Секция состоит из основания 1, перекрытия 2, гидростоек 3, четырехзвенного механизма 4, механизма перемещения и механизма подъема основания
1 (см. фиг.1).
Механизм перемещения состоит из гидродомкрата 5, цилиндр которого осью 6 соединен с толкателем 7, который представляет собой жесткую балку, а шток с помощью оси 8 соединен с поворотным рычагом 10 (см. фиг.1, фиг.2).
Механизм подъема основания состоит из гидропатрона 9 и поворотного рычага 10. Цилиндр гидропатрона 9 снабжен симметрично расположенными цапфами 11 и свободно размещен в проушинах 12 основания 1, а шток осью 13 соединен с поворотным рычагом 10. Рычаг 10 имеет на верхней плоскости упоры 14, которые ограничивают поворот рычага и величину подъема основания 1, взаимодействуя с его поверхностью А.
Работа секции крепи происходит следующим образом.
В исходном положении стойки 4 раздвинуты, перекрытие 2 прижато к кровле пласта, а основание 1 - к почве, гидропатрон 9 сложен (см. положение "а" фиг.3).
Перед передвижением секции происходит складывание стоек 4, при этом рабочее давление подается в штоковые полости стоек 4 и одновременно в поршневую полость гидропатрона 9. При выдвижке штока гидропатрона 9 происходит поворот рычага 10, взаимодействующего с толкателем 7, и осуществляется подъем основания 1 до момента контакта упоров на верхней плоскости рычага 10 с поверхностью А основания 1. При повороте рычага 10 происходит выдвижка штока гидродомкрата 5 перемещения секции, так как он соединен с поворотным рычагом, а штоковая полость гидродомкрата соединена со сливом. После раздвижки гидропатрона 9 давление в его поршневой полости отсекается специальным клапаном (см. положение "б" фиг.3).
Для перемещения секции рабочее давление подается в поршневую полость гидродомкрата 5, при этом давление в поршневой полости гидропатрона 9 сохраняется, что обеспечивает передвижение секции с поднятым основанием 1. При перемещении секции рычаг 10 скользит по поверхности
толкателя.
При распоре секции давление подается в поршневые полости стоек и одновременно происходит открытие специального клапана и складывание гидропатрона 9, в результате чего основание 1 опускается, а толкатель 7 приобретает свободу в вертикальной плоскости, необходимую для выполнения других технологических операций.