BR112020015251A2 - Máquina de galeria subterrânea com cortador de cúspide - Google Patents

Abstract

a presente invenção se refere a uma máquina de galeria subterrânea que inclui primeira e segunda cabeças de corte rotativas possuindo, respectivamente, um eixo geométrico de rotação se estendendo substancialmente em uma direção longitudinal da máquina, um primeiro rolo de corte possuindo um eixo geométrico de rotação se estendendo substancialmente horizontal e transversal para a direção longitudinal da máquina, e um adicional dispositivo de corte suportado sobre a estrutura de corte e adaptado para cortar as cúspides de material não minerado deixado sobre a parede lateral. a máquina adicionalmente inclui um estabilizador lateral, e pode cortar um perfil retangular sem deixar cúspides (ápices, cumes, pontas) deixadas sobre a parede lateral.

Description

"MÁQUINA DE GALERIA SUBTERRÂNEA COM CORTADOR DE CÚSPIDE” Campo técnico da invenção

[0001] A presente invenção se refere a uma máquina de galeria subterrânea para corte de minas e túneis, especialmente para uma mineradora de perfuração para escavação de minas de potassa. Especificamente o aparelho de mineração escava material para consecução de um perfil de corte de estrada requerido.

Antecedentes

[0002] Corte mecânico é amplamente utilizado em indústria de mineração. Um método de escavação é o de aparar ou perfurar a face de mina utilizando cabeças, tambores ou rolos de corte rotativa/os para desalojar material a partir da face, e sucessivamente transporte do material para fora em uma direção para trás. Tais máquinas tendem a deixar seções não mineradas sobre o teto, o piso e/ou a parede lateral, estas são usualmente chamadas de entalhes (cortes), reforços ou cúspides (ápices, cumes, pontas) de perfil. É reconhecido que as cúspides deixadas sobre a parede lateral, em algumas condições de mineração, podem criar um risco de que a parede lateral venha à quebra (ruptura) e, consequentemente pode, especialmente em caso de uma forma irregular, provocar um perigo para operador trabalhando naquela área.

[0003] O pedido de patente norte americano número US 2002/0113484 descreve um aparelho para corte de uma perfuração (poço), o qual inclui cabeças de corte rotativas em direções contrárias, o par de cabeças de corte de três braços (52) gera dois círculos de interseção (1015) (ver a Figura 6), a máquina inclui uma menor montagem de cabeça de corte (250) para corte do entalhe superior (1030) (ver a Figura 5a), o entalhe (1060) sobre o piso é cortado por um arado (350) (Figura 1) que é um pequeno cortador do tipo de tambor horizontal [ver (0039)]. Adicionalmente, um par de tambores de corte rotativos (150) [ver a Figura 2, (0035)] é disposto verticalmente de maneira tal a formar paredes substancialmente verticais (1010) (ver a Figura 6). Em um tal projeto, recurso de tração, tal como um cilindro hidráulico, é requerido para permitir extensão dos cortadores de tambor (152) exteriormente a partir da máquina; em adição, material cortado pelo tambor vertical (152) é suposto para ser coletado pelo arado (350) (Figura 1), isto é, uma arado é requerido; pode ser observado que um canto substancialmente grande é deixado sobre o solo, e consequentemente, requer capacidade de corte significativamente maior de maneira tal a formar um canto de parede reto.

[0004] A patente norte americana número US

2.878.001 ilustra um aparelho para lascar carvão (fazer cavacos de) por sobreposição de cabeças de lascar rotativas (33 — 40) dispostas em quatro colunas e duas fileiras, cada uma corta um perfil circular se sobrepondo um para o outro, referindo-se para as Figuras 6 & 7 e coluna 5, os cortes superiores são removidos para fora por cortador de cúspide de topo (92) que é transportado pela placa (87), e por cortadores de cúspide de topo (93, 94) que são ambos transportados pela placa (88); enquanto que as cúspides sobre a parede lateral são lascadas por cortadores de cúspide (90, 91) que são dispostos respectivamente sobre as placas (86) e (89), cada um destes cortadores de cúspide está na forma de dentes que são encurvados para frente. Infelizmente, tal configuração pode dificilmente ser reutilizada na prática.

[0005] Permanece um desafio na prática para proporcionar uma máquina de mineração confiável, de alta eficiência, de segurança aprimorada.

Sumário

[0006] É um objetivo da presente invenção o de proporcionar uma máquina de galeria subterrânea que remove os reforços ou cúspides sobre a parede lateral eficientemente enquanto possuindo uma estrutura de máquina econômica, que tem capacidade de simultaneamente transporte do material cortado para fora em tempo para satisfazer o corte contínuo e requerimentos de transporte, enquanto ao mesmo tempo minimizando o perigo para o operador.

[0007] Na presente invenção, é proporcionada uma solução otimizada para uma máquina de corte, em que a máquina de corte é equipada com um par de rotores de corte paralelamente dispostos possuindo perfis de corte de sobreposição e um rolo de corte possuindo diâmetro minimizado, entretanto, a máquina tem capacidade para formar perfis de corte variáveis, grandes, especialmente um perfil substancialmente retangular sem deixar uma cúspide (ponta) sobre a parede. Devido para o fato do perfil retangular, esta possui as vantagens de que nenhuma área de corte de sobreposição é requerida em uma segunda passagem de corte.

[0008] O objetivo da presente invenção é conseguido por provisão de uma máquina de galeria subterrânea que é equipada sobre ambas as laterais com um cortador de cúspide separado que é dedicado para desalojar cúspides sobre a parede lateral, isto simplesmente remove o risco de quebra (ruptura) da parede lateral, consequentemente, conseguindo um ambiente mais seguro para operadores. Pode ser concebido que as cúspides sobre a parede lateral podem ser removidas por um rolo de maior tamanho possuindo diâmetro aumentado, entretanto, um rolo possuindo diâmetro aumentado se torna muito mais volumoso e mais pesado, seus custos de fabricação também aumentam significativamente, conduzindo para nenhuma fácil capacidade de manobra. Adicionalmente, o consumo de energia irá aumentar de maneira tal a tracionar um rolo muito maior. Está longe de ser racional aumentar o diâmetro de rolo meramente almejando em remoção de uma pequena faixa de cúspide. Isto não é uma solução econômica, eficiente em energia ou ambientalmente amigável. A presente invenção supera estas desvantagens. Especificamente, a solução na presente invenção é a de utilização de um cortador de cúspide separado em combinação com um rolo de tamanho moderado; em adição, devido para o fato da estrutura compacta da máquina, um cortador de cúspide deveria ocupar tão pouco espaço quanto possível.

[0009] Em concordância com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionada uma máquina de galeria subterrânea incluindo: um mecanismo de deslocamento e uma estrutura de corte, em que a estrutura de corte carrega primeira e segunda cabeças de corte rotativas possuindo respectivamente um eixo geométrico de rotação se estendendo substancialmente em uma direção longitudinal da máquina, preferivelmente a primeira e a segunda cabeças de corte rotativas são dispostas de maneira tal que áreas circulares de respectivos perfis de corte se sobrepõem uma para a outra; um primeiro rolo de corte suportado sobre a estrutura de corte e disposto atrás das cabeças de corte, Oo primeiro rolo de corte possuindo um eixo geométrico de rotação se estendendo substancialmente horizontal e transversal para a direção longitudinal da máquina, referido eixo geométrico de rotação sendo espaçado separado a partir do eixo geométrico de rotação das cabeças de corte; um adicional dispositivo de corte é suportado sobre a estrutura de corte, e é adaptado para cortar uma cúspide de material não minerado deixado sobre a parede lateral.

[0010] Uma cúspide aqui pode ser compreendida como uma área de parede lateral que está fora de alcance pelas cabeças de corte e pelo primeiro rolo de corte. É apreciado que um cortador de cúspide pode estar em várias formas, tanto ou quanto na forma de rolo, tambor, corrente de aparador ou barra de aparador, a palavra “rolo” é utilizada aqui como possuindo similar significação como um tambor. As cabeças de corte rotativas são chamadas de rotores de corte em uma concretização.

[0011] O primeiro rolo de corte e o adicional dispositivo de corte são compreendidos como sendo posicionados na mesma lateral em relação para o eixo geométrico de rotação das cabeças de corte. O adicional dispositivo de corte pode ser instalado separadamente sobre ambas as laterais da máquina. Opcionalmente, o adicional dispositivo de corte pode ser equipado sobre somente uma lateral da máquina. Opcionalmente, o adicional dispositivo de corte pode ser instalado tanto o sobre topo ou quanto sobre o fundo da máquina, por exemplo, ele pode ser disposto abaixo e próximo para o rolo de corte de topo.

[0012] Em uma concretização, o adicional dispositivo de corte pode ser um segundo rolo de corte suportado sobre a estrutura de corte, o segundo rolo de corte possuindo em eixo geométrico de rotação que é substancialmente paralelo para o e localizado na traseira do eixo geométrico de rotação do primeiro rolo de corte, referido eixo geométrico do segundo rolo de corte é posicionado mais próximo para o eixo geométrico de rotação das cabeças de corte em relação para o eixo geométrico de rotação do primeiro rolo de corte (referido eixo geométrico do segundo rolo de corte é localizado entre o eixo geométrico de rotação das cabeças de corte e o eixo geométrico de rotação do primeiro rolo de corte, observado a partir da frente da máquina). A forma do segundo rolo de corte se conforma para a forma do primeiro rolo de corte, vantajosamente isto torna o segundo rolo de corte adequado para ser localizado imediatamente atrás e próximo para o primeiro rolo de corte, na medida em que existe usualmente espaço limitado.

[0013] Embora o segundo rolo de corte venha a ser disposto horizontalmente e transversalmente, ele pode também ser instalado verticalmente.

[0014] Em uma concretização, o primeiro rolo de corte pode ser montado por intermédio de um suporte de rolo em cima da estrutura de corte, o suporte de rolo é articulado para a estrutura de corte de uma maneira ajustável em altura. Tal ajustamento possibilita que vários perfis de corte (altura de perfil) venham a ser obtidos, de maneira tal a satisfazer vários cenários de aplicação e a aumentar a adaptabilidade, paralelamente, ele possibilita que o adicional dispositivo de corte venha a ser fixado (preso) sobre o suporte de rolo, de maneira tal que o adicional dispositivo de corte venha a se movimentar juntamente com o primeiro rolo de corte.

[0015] O segundo rolo de corte pode incluir uma pluralidade de unidades de corte dispostas sobre sua circunferência, opcionalmente, uma parte das unidades de corte pode possuir diferentes orientações ou direções de corte com respeito para as outras, opcionalmente, unidades de corte adjacentes podem possuir menor espaçamento na direção circunferencial e/ou na direção axial do que as unidades de corte do primeiro rolo de corte.

[0016] Em uma concretização, a máquina de galeria subterrânea pode incluir um guia deslizante montado sobre a estrutura de corte ou o suporte de rolo e disposto substancialmente paralelo para o eixo geométrico de rotação do segundo rolo de corte, o segundo rolo de corte é movivelmente acoplado sobre o guia deslizante e adaptado para se movimentar ao longo do guia deslizante. Isto torna o segundo rolo de corte facilmente manobrável, na medida em que ele pode ser deslocado por intermédio de um cilindro.

[0017] Opcionalmente, a máquina inclui um corpo deslizante que é movivelmente acoplado sobre o qguia deslizante, em que o corpo deslizante por sua vez monta uma tração individual para tração do segundo rolo de corte. O segundo rolo de corte é fixadamente acoplado para a tração, preferivelmente ao longo da direção axial, por utilização de uma tração individual, não existe nenhuma necessidade para acoplar para o sistema de tração principal de máquina por intermédio de uma de outra forma engrenagem complicada. Por consequência, uma estrutura de máquina mais simples é conseguida.

[0018] Opcionalmente, a máquina adicionalmente inclui um acionador montado sobre a estrutura de corte ou o suporte de rolo para deslocamento do corpo deslizante ao longo do guia deslizante, preferivelmente o acionador é um cilindro hidraulicamente acionado (impulsionado).

[0019] O segundo rolo de corte pode possuir um diâmetro substancialmente menor do que aquele do primeiro rolo de corte. Uma tal combinação de rolos de corte constitui uma solução econômica, em comparação com um rolo único de maior tamanho.

[0020] Em uma concretização, como solução alternativa, o adicional dispositivo de corte é um cortador de corrente.

[0021] A máquina pode também incluir recurso de guia de material montado sobre a estrutura de corte ou o suporte de rolo para guia do material cortado pelo adicional dispositivo de corte. O recurso de quia de material se estende a partir da lateral inferior ou lateral traseira do segundo rolo de corte e se estende para baixo e para frente, ele auxilia Oo material cortado pelo cortador de cúspide a ser transferido para a área frontal e subsequentemente pelo rolo de fundo e/ou juntamente com rotor de corte para trás para transportador de corrente.

[0022] É um objetivo adicional da presente invenção o de manter a máquina mais estável. Durante o processo de corte, o braço de respectivo rotor alternativamente se aproxima do material cortado sobre o piso. Cada contato gera uma força contrária lateral aplicada para o corpo de máquina, por consequência a seção traseira de máquina tende a balançar para a esquerda e para a direita. Este é especialmente o caso quando a máquina é pesada com centro de gravidade localizado na dianteira e/ou quando a esteira é curta. Uma garra lateral é vantajosa para balancear a máquina. A máquina, consequentemente, inclui um recurso de suporte montado em ambas as laterais da estrutura de corte, o recurso de suporte é adaptado para se estender exteriormente e empurrar contra a parede lateral para estabilização da máquina. Manutenção da seção traseira de máquina estável é vantajoso para o sistema de mensuração. Quando um scanner a laser é utilizado para guia da máquina e onde alvo de laser é montado sobre a traseira da estrutura, movimentação lateral instável pode provocar falha de mensuração.

[0023] Opcionalmente, cada recurso de suporte inclui estrutura de contato substancialmente longitudinal, uma extremidade da qual é deslocável em uma direção lateralmente por um acionador, a outra extremidade da qual é articulada na estrutura de corte, preferivelmente o recurso de suporte (estabilizador lateral) adicionalmente inclui um recurso de cobertura expansível ou desdobrável. Para realocação e para mineração de corte transversal, a função de um estabilizador lateral pode ser desativada e o estabilizador lateral pode ser puxado de volta para uma posição de estacionamento. O estabilizador lateral em sua posição de estacionamento possibilita boa capacidade de manobra (recuo ou curva em U) da máquina.

[0024] Opcionalmente, a máquina adicionalmente inclui um circuito de regulagem de pressão para regulagem de irregularidade de pressão presente no acionador durante operação. O circuito de regulagem de pressão pode ser adicionalmente configurado para segurar (manter) o acionador em posição sobre perda de pressão de entrada de fonte. Isto ajuda a evitar qualquer dano para o cortador de cúspide sobre a presença de força contrária significativa.

[0025] O primeiro rolo de corte pode incluir porções de extremidade que são extensíveis exteriormente, e possui um diâmetro correspondendo para pelo menos um quinto, preferivelmente um quarto, do diâmetro de corte das cabeças de corte.

[0026] A máquina pode adicionalmente incluir um terceiro rolo de corte montado sobre a estrutura de corte, preferivelmente o terceiro rolo de corte sendo montado por intermédio de um adicional suporte de rolo em cima da estrutura de corte, em que o adicional suporte de rolo é articulado para a estrutura de corte de uma maneira ajustável em altura. O terceiro rolo de corte pode incluir porções de extremidade, que são extensíveis exteriormente, e possui um diâmetro correspondendo para pelo menos um quinto, preferivelmente um quarto, do diâmetro de corte das cabeças de corte.

[0027] Opcionalmente, cada cabeça de corte possui pelo menos um braço de corte radial equipado com uma seção de corte que é movível ou extensível na direção radial, preferivelmente cada cabeça de corte possui três braços de corte radiais, preferivelmente a longarina (lança) de corte é disposta para ser ajustável relativamente para o mecanismo de deslocamento em uma direção vertical.

[0028] Em concordância com um adicional aspecto da presente invenção, é proporcionado um método para escavação de material utilizando uma máquina de galeria subterrânea de cada concretização como foi ilustrado acima, o método compreendendo: ajustamento das cabeças de corte e/ou do primeiro rolo de corte e/ou da longarina de corte para o propósito de consecução de um perfil de corte específico, em particular um perfil de corte retangular específico; iniciação das cabeças de corte; iniciação do primeiro rolo de corte; iniciação do segundo rolo de corte; transporte do material escavado para a lateral traseira da máquina por um transportador.

[0029] Enquanto concretizações preferidas da presente invenção tenham sido ilustradas, e descritas, irá ser compreendido que mudanças e modificações podem ser feitas nas mesmas sem afastamento a partir da presente invenção em seus aspectos mais amplos.

Breve descrição de desenhos

[0030] Uma implementação específica da presente invenção irá agora ser descrita, por intermédio de exemplificação somente, e com referência para os desenhos acompanhantes nos quais:

[0031] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de galeria subterrânea em concordância com uma implementação específica da presente invenção;

[0032] A Figura 2a é uma vista plana de uma máquina de galeria subterrânea da Figura 1;

[0033] A Figura 2b é uma vista plana ampliada mostrando um estabilizador lateral em sua posição de estacionamento;

[0034] A Figura 2c é uma vista plana ampliada mostrando um estabilizador lateral em sua posição de trabalho;

[0035] A Figura 3a é uma vista frontal de uma máquina de galeria subterrânea da Figura 1;

[0036] A Figura 3b ilustra um perfil de corte em uma face de mina;

[0037] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um rolo de corte de topo juntamente com um cortador de cúspide;

[0038] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de uma disposição de corte de cúspide em concordância com uma implementação específica da presente invenção;

[0039] A Figura 6 é uma vista de seção transversal através de A - A da Figura 5;

[0040] A Figura 7 é uma vista frontal de uma máquina de galeria subterrânea em concordância com uma adicional implementação específica da presente invenção;

[0041] A Figura 8 é uma vista esquemática de um sistema de controle de fluido para um cortador de cúspide em concordância com uma implementação específica da presente invenção; e:

[0042] A Figura 9 é uma vista esquemática do sistema de controle de fluido para um estabilizador lateral.

Descrição detalhada

[0043] A Figura 1 mostra uma máquina de galeria subterrânea em concordância com uma implementação específica da presente invenção. A máquina de galeria subterrânea inclui um mecanismo de deslocamento de autopropulsão (110) que pode ser configurado como um mecanismo de esteira. O mecanismo de deslocamento (110) transporta, por exemplo, por intermédio de um trem de aterragem, uma estrutura de máquina (11) que carrega (suporta) uma longarina (lança) de corte (113), que por sua vez suporta um par de cabeças de perfuração de rotação ou assim chamadas cabeças de corte rotativas (101) e (102) possuindo construção similar. A longarina de corte (113) pode ser ajustada na direção vertical por um aparelho de ajustamento apropriado, por exemplo, cilindros hidráulicos (114). Em particular, a máquina é uma mineradora de perfuração.

[0044] Referindo-se para a Figura 3a e para a Figura 1, o par de cabeças de corte rotativas (101) e (102) é disposto paralelamente lado a lado sobre a dianteira da máquina, cada uma possuindo um eixo geométrico horizontal de rotação (103) substancialmente alinhado com a direção de máquina. A direção de máquina é indicada para possuir uma extremidade dianteira e traseira como observado na Figura 1, também sendo chamada a direção longitudinal da máquina. Cada cabeça de corte é um rotor de corte de três braços (ou de três lóbulos), suportando elementos de corte discretos individuais assegurados sobre o mesmo, cada braço inclui recurso de raspagem / de aração proporcionando auxílio em direcionamento de material escavado em direção do centro de máquina. Cada braço pode adicionalmente incluir uma seção de corte (131), que é extensível e retrátil na direção radial. Isto é indicado por flechas.

[0045] As duas cabeças de corte (101) e (102)

podem ser tracionadas em direções de rotação mutuamente opostas de uma maneira sincronizada, com os braços de corte individuais em concordância com isso engatando uns com os outros durante rotação de maneira tal a produzir as sobreposições dos perfis circulares individuais (como é mostrado na Figura 3b).

[0046] Embora cabeças de corte rotativas de três braços (101) e (102) sejam descritas, deveria ser compreendido que cabeças de perfuração possuindo outras configurações poderiam ser utilizadas. Qualquer configuração de cabeça de perfuração rotativa, tal como uma cabeça de perfuração de dois braços ou as assemelhadas, podem ser utilizadas.

[0047] Na figura l1 pode ser observado que a máquina de galeria subterrânea adicionalmente inclui um par de braços de suporte de rolo articuláveis (109) e (112) montado sobre a estrutura de máquina (111) ou longarina de corte (113). Sobre a extremidade distal dos braços de suporte de rolo, rolos de corte (104) e (105) são montados. Cada rolo de corte possui um eixo geométrico horizontal de rotação (106), transversal para a direção de máquina, como pode ser observado na Figura 4. Os braços de suporte de rolo (109, 112) são articuláveis em torno de um eixo geométrico transversal horizontal, respectivamente, tracionados por cilindros hidráulicos (115), de maneira tal que os rolos de corte são elevados ou abaixados relativamente para a estrutura de máquina (111) ou longarina de corte (113), respectivamente. Os rolos de corte (104) e (105) são tracionados por um motor hidráulico ou elétrico por intermédio de um mecanismo de engrenagem.

Os rolos de corte (104) e (105) podem possuir uma forma cilíndrica, e cada um pode incluir uma seção de extremidade extensível (130) que é conectada com a porção central do rolo de corte pelo auxílio de uma conexão positiva de uma maneira assegurada contra rotação, ainda deslocável na direção do eixo geométrico de rotação do rolo de corte. Um primeiro recurso de guia de material (120) é disposto em conexão com o rolo de corte superior (104). O recurso de guia de material é disposto em paralelo com o rolo de corte, por consequência, sendo transversalmente disposto em relação para a direção de máquina.

[0048] Uma pluralidade de unidades de corte é montada sobre as cabeças de corte rotativas (101) e (102) e sobre os rolos de corte (104) e (105), espaçados separados em um padrão específico. Por exemplo, sobre a circunferência dos rolos de corte pode ser uma espiral ou uma série de espirais, ou um padrão helicoidal. As unidades de corte são dispostas em uma orientação específica, por exemplo, se projetando para frente exteriormente, e podem se desviar em determinada extensão em direção axial e/ou em direção radial. As unidades de corte podem ser de qualquer forma, possuindo ferramentas de corte, tais como picaretas, brocas, pastilhas, dentes, discos, cunhas e os assemelhados assegurada/os sobre um portaferramenta (suporte de ferramenta) ou assento de ferramenta. As ferramentas de corte tais como brocas, podem ser feitas de um material que é mais resistente ao desgaste do que o portaferramenta ou o assento de ferramenta.

[0049] A Figura 1 adicionalmente mostra um dispositivo de reboque (119), por exemplo, um transportador de corrente, o qual se estende na direção longitudinal da máquina além da extremidade da estrutura de máquina (111) para descarregamento do material escavado na traseira.

[0050] A máquina inclui um adicional rolo de corte (107) na forma de um rolo/tambor de corte de cúspide. É disposto imediatamente atrás e abaixo do rolo de corte de topo (104). De maneira tal a reduzir a interferência a partir do material cortado caindo a partir do rolo de corte de topo, é disposto imediatamente atrás e abaixo do transversalmente disposto primeiro recurso de guia de material (120). O recurso de guia (120) é montado para os braços de suporte de rolo (109), para guia do material desalojado pelo rolo de corte de topo para baixo e/ou para frente. Material cortado pelo cortador de cúspide (107) é guiado por um segundo recurso de guia de material (121) que se estende para baixo e preferivelmente para frente.

[0051] Na figura 4 pode ser observado o segundo recurso de guia de material (121) possuindo um flanco inclinado (141) para facilitar coleta de material caindo, uma viga (um feixe) de suporte (140) assegurada para o recurso de quia de material (120) se estende para trás de maneira tal a transportar o cortador de cúspide (107). O segundo rolo de corte possui um eixo geométrico de rotação (108) que é substancialmente paralelo para o eixo geométrico de rotação (106) do primeiro rolo de corte (104).

[0052] A Figura 5 determina uma vista em perspectiva de um cortador de cúspide, uma vista de seção transversal através de A - A é mostrada na Figura 6, um assento (305) e uma guia deslizante (301) são firmemente assegurados para uma viga de suporte (140), como é observado na figura 4. O corpo deslizante (303) é movivelmente engatado ou embutido em cima do quia deslizante (301), o corpo deslizante (303) transporta um motor hidráulico (304), para o qual um cortador de cúspide (107) é acoplado, de maneira tal a ser tracionado por ele. O cortador de cúspide (107) inclui uma pluralidade de unidades de corte (308). A característica e traçado das unidades de corte (308) são similares para aquela/es ilustrada/o0s com respeito para o rolo de corte (104), exceto em que o tamanho das unidades de corte e espaçamento entre unidades de corte adjacentes (308) podem ser menores do que aqueles sobre o rolo de corte (104). O cortador de cúspide (107) possui um diâmetro correspondendo para um quinto até uma metade, preferivelmente na faixa de um terço, do diâmetro do rolo de corte (104). Um recurso de guia de material (121) é incluído e montado por intermédio da interface (307) para o corpo deslizante (303). Um cilindro hidráulico (302) interconecta o corpo deslizante (303) para o assento (305), sobre acionamento, o cilindro (302) desloca o corpo deslizante (303) lateralmente.

[0053] Como na presente invenção, as cabeças de corte rotativas (101) e (102) e bem como os rolos de corte (104) e (105) são deslocáveis em uma direção para cima/para baixo. O diâmetro de corte das cabeças de corte rotativas (101) e (102) é ajustável devido para o fato da presença da seção radialmente movível (131) sobre cada braço. Adicionalmente, as porções de extremidade (130) dos rolos de corte (104) e (105) são lateralmente extensíveis e retrateis. A combinação destas características possibilita perfis de corte de tamanho variável com largura e/ou altura variável a serem formados, e também possibilita um perfil substancialmente retangular a ser cortado.

[0054] Vantajosamente, a máquina pode ser configurada de maneira tal que somente cúspides de pequeno tamanho (300) são não mineradas pelos rotores e rolo de topo sobre a parede lateral que é adequada para ser cortada fora pelo cortador de cúspide, como é observado na figura 3b. O resultado pode ser em uma faixa com largura e altura de cerca de 150 cm, mas também outras dimensões poderiam ser relevantes. A máquina pode também ser configurada de maneira tal que nenhuma cúspide importuna venha a ser deixada sobre a lateral de fundo.

[0055] Referindo-se para as Figuras 2a até 2c, sobre a lateral traseira da estrutura de máquina, é proporcionado um estabilizador ou garra lateral (201) disposto/a sobre ambas as laterais. O estabilizador lateral inclui uma viga (feixe) (202) que é articuladamente acoplada em sua uma extremidade por intermédio de uma articulação (205) para a estrutura de máquina, a outra extremidade da viga (202) é conectada para a haste de pistão de um cilindro (203). A viga (202) pode ser movimentada exteriormente pelo cilindro (203) para contato de agarre com a parede lateral. Quando não em utilização, O cilindro (203) está em sua posição retraída, o estabilizador lateral (201) é repousado em sua posição de estacionamento (Figura 2b). O estabilizador lateral (201) como é mostrado na Figura 2c é ilustrado em sua posição de trabalho, onde a haste de pistão de cilindro (203) foi estendida para empurrar a viga (202) contra a parede lateral.

[0056] De maneira tal a cobrir a área exposta acima do cilindro estendido, uma cobertura (204) é introduzida, isto aumenta a segurança para operadores sobre aproximação desta área, também protege o cilindro a partir de material caindo. A cobertura (204) pode ser um conjunto de placas de cobertura sobrepostas umas sobre as outras, uma extremidade das placas é articulada em uma junção aproximadamente no centro longitudinal da viga (202). As placas na extremidade traseira podem ser amarradas juntamente por intermédio de correntes. Uma placa superior em sua extremidade traseira possui um pino (206) que é engatado dentro da fenda da fivela (207), que é fixada sobre a estrutura de máquina. Quando o estabilizador lateral (201) está em sua posição de estacionamento, as placas de cobertura são empilhadas. E quando o cilindro (203) se estende para sua posição de trabalho, as placas podem ser colocadas para se espalhar.

[0057] A Figura 8 proporciona uma vista esquemática do sistema de fluido para um cortador de cúspide, em que o circuito simétrico para dois cortadores de cúspide é ilustrado. Tanto a lateral esquerda e quanto a lateral direita são simétricas e cada metade pode servir para um cortador de cúspide único. Suprimento de fluido a partir de um conduíte de entrada (501) é regulado por uma válvula de redução de pressão (502), que é, por exemplo, ajustada para 35 bar, por consequência, possibilita um valor máximo de, por exemplo, 35 bar para passar para uma montagem de válvula (503). Uma válvula de retenção é incluída na válvula de redução de pressão (502) de maneira tal a bypassar o fluido a partir da direção oposta durante retração do cilindro.

[0058] A montagem de válvula (503) pode ser diretamente montada sobre o cilindro, e inclui uma primeira válvula de contrabalanço (509), uma segunda válvula de contrabalanço (511) e uma válvula de alívio de pressão (510), possuindo comunicação de fluido com a válvula de redução de pressão (502), e com câmaras de cilindro (505) e (506), com um circuito de um outro cortador de cúspide, e também com uma drenagem/reservatório. Fluido a partir da válvula de redução de pressão (502) é direcionado por intermédio das primeiras válvulas de contrabalanço (509) para a câmara de cilindro (506), referida válvula (502) também em comunicação de fluido com uma porta piloto externa da segunda válvula de contrabalanço (511) possibilitando abrir referida válvula (511) e por intermédio disso possibilitar a liberação de pressão a partir da câmara (505) durante a extensão de cilindro. A porta de retorno de segundas válvulas de contrabalanço (511) está em comunicação de fluido com a porta piloto externa das primeiras válvulas de contrabalanço (509) possibilitando abrir referida válvula (509) para o propósito de retração do cilindro. As válvulas de contrabalanço (509) e (511) têm capacidade para segurar (manter) o cilindro em posição quando o sistema perde pressão de entrada a partir de uma fonte.

[0059] A válvula de alívio de pressão (510) serve para regulagem de irregularidades ou anomalias de pressão presentes no cilindro durante operação, em particular, para aliviar picos ou choques de pressão que aparecem constantemente durante corte. A câmara de cilindro (506) é fluidicamente conectada para a porta de carga da válvula de alívio de pressão (510) que é internamente pilotada. Uma pressão de ajuste pré-determinada para referida válvula (510) é escolhida de maneira tal que o cortador de cúspide não venha a ser danificado, por exemplo, ela pode ser de 50 bar. Uma vez que o cortador de cúspide encontra uma maior carga passiva externa a partir do estrato de rocha, isto é, correspondente pressão na porta (507) excedendo a pressão de ajuste pré-determinada, a válvula de alívio de pressão (510) abre e possibilita que a pressão venha a aliviar, fluido pode fluir para a porta (508) ou pode ser drenado por intermédio do conduite (513), ou pode fluir para uma montagem de válvula (504) associada com um outro cortador de cúspide, de maneira tal a aliviar a pressão no interior do cilindro, até que a pressão alcança a pressão de recolocação da válvula de alívio de pressão.

[0060] A pressão de ajuste pode ser pré-definida e ajustável com base sobre condições de mineração. A válvula de redução de pressão (502), a válvula de alívio de pressão (510), a primeira válvula de contrabalanço (509) e a segunda válvula de contrabalanço (511) possuem, por sua vez, valores de ajuste de incremento. O valor para a válvula de redução de pressão (502) possibilita pressão constante a ser aplicada para o cortador de cúspide.

[0061] Para o estabilizador lateral, o controle de suprimento hidráulico inclui um circuito similar para aquele de cortador de cúspide, como é mostrado na Figura 9. O circuito de controle incorpora um acumulador (601) que é carregado quando o estabilizador lateral está ativo, e que serve para manter pressão requerida na câmara de cilindro (603) por um tempo substancialmente mais longo. A válvula de esfera (602) possibilita para liberação manual de pressão de fluido do acumulador (601). A pressão de ajuste pré-determinada associada com a válvula de alívio de pressão é menor do que aquela de válvulas de contrabalanço. A pressão de ajuste pré-determinada é muito maior em relação para aquela do cortador de cúspide.

[0062] Vantajosamente, a configuração auxilia a evitar dano para a máquina e a parede lateral contra forças excessivamente grandes ativas e passivas.

[0063] Em operação, primeiramente, a máquina pode ser ajustada com várias configurações se requerido for, por exemplo, por ajuste da longarina de corte (113) para altura apropriada por ajustamento do grupo de cilindros (114); ajustamento das seções de extremidade extensíveis (131) dos braços de rotor se necessitado dependendo da dimensão de perfil de corte requerido; iniciação do transportador de corrente (119); iniciação de motores funcionando para rotores esquerdo/direito, motor para o rolo de topo, motor para o rolo de fundo, motor para o cortador de cúspide; ajustamento de seções de extremidade extensíveis (130) dos rolos de corte (104) e (105); ajustamento do cortador de cúspide para posição intencionada; finalmente iniciação de aparo (tramming) e avanço de máquina. Depois que o trabalho de corte foi feito, os processos reversos são realizados.

[0064] Em concordância com uma outra implementação da presente invenção, é proporcionada uma solução alternativa para utilização de um cortador de corrente para substituir um cortador de cúspide de rolo.

Outros componentes de máquina são os mesmos como os da concretização ilustrada acima, exceto em que o cortador de cúspide é substituído por uma corrente de aparador/ cortador de corrente. O esquema do cortador de corrente é mostrado na Figura 7. Um tal cortador de cúspide inclui uma corrente sem fim (401) transportando os elementos de corte sobre a mesma. Referido cortador de corrente é acionado (impulsionado) por um motor hidráulico ou elétrico (402), e é guiado e desviado por um conjunto de rodas dentadas (403). Um par de cortadores de corrente são instalados lateralmente espaçados separados sobre ambas as laterais, e tracionados por uma tração individual (402). É compreendido que o cortador de corrente pode ser disposto sobre uma estrutura movível ou deslizante de maneira tal a mudar sua posição lateral ou vertical. Os circuitos (loops) de corrente separados (cortadores de cúspide esquerdo e direito) podem ser integrados como um cortador de corrente único. O cortador de corrente é posicionado imediatamente atrás do rolo de corte (104). O plano de circuito (loop) de corrente pode ser posicionado em um plano substancialmente vertical, posicionamento em um plano horizontal é também possível quando suficiente espaço para instalação é disponível. Blocos de corte possuindo picaretas de corte podem ser acoplados em série por intermédio de conectores para construir uma corrente (401). Picaretas de corte podem ser tais como picaretas, brocas, pastilhas, dentes, discos, cunhas e os assemelhados.

[0065] A máquina de galeria subterrânea pode ser utilizada na indústria de mineração para corte de minas e túneis, especialmente para escavação de uma mina de carvão ou de uma mina de potassa.

Claims (17)

REIVINDICAÇÕES

1. Uma máquina de galeria subterrânea compreendendo: um mecanismo de deslocamento (110) e uma estrutura de corte (111), em que a estrutura de corte carrega primeira e segunda cabeças de corte rotativas (101, 102) possuindo respectivamente um eixo geométrico de rotação (103) se estendendo substancialmente em uma direção longitudinal da máquina, preferivelmente a primeira e a segunda cabeças de corte rotativas (101, 102) sendo dispostas de maneira tal que áreas circulares de respectivos perfis de corte se sobrepõem uma para a outra; um primeiro rolo de corte (104, 105) suportado sobre a estrutura de corte (111) e disposto atrás das cabeças de corte, o primeiro rolo de corte possuindo um eixo geométrico de rotação (106) se estendendo substancialmente horizontal e transversal para a direção longitudinal da máquina, referido eixo geométrico de rotação (106) sendo espaçado separado a partir do eixo geométrico de rotação (103) das cabeças de corte (101, 102); e: um adicional dispositivo de corte (107) suportado sobre a estrutura de corte (111), e disposto para corte de uma cúspide de material não minerado deixado sobre uma parede lateral.

2. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com a reivindicação 1, em que o adicional dispositivo de corte (107) é um segundo rolo de corte (107) suportado sobre a estrutura de corte (111), o segundo rolo de corte possuindo um eixo geométrico de rotação (108) que é substancialmente paralelo para o e localizado na traseira do eixo geométrico de rotação (106) do primeiro rolo de corte (104) e é posicionado mais próximo para o eixo geométrico de rotação (103) das cabeças de corte em relação para o eixo geométrico de rotação (106) do primeiro rolo de corte.

3. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que o primeiro rolo de corte é montado por intermédio de um suporte de rolo (109) em cima da estrutura de corte (111), o suporte de rolo (109) é articulado para a estrutura de corte (111) de uma maneira ajustável em altura.

4. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com as reivindicações 2 ou 3, em que o segundo rolo de corte (107) inclui uma pluralidade de unidades de corte sobre sua circunferência, preferivelmente pelo menos uma parte das unidades de corte possuindo diferentes orientações ou direções de corte do que as outras.

5. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com quaisquer das reivindicações 2 até 4, adicionalmente incluindo um guia deslizante (301) montado sobre a estrutura de corte (111) ou o suporte de rolo (109), o guia deslizante disposto substancialmente paralelo para o eixo geométrico de rotação do segundo rolo de corte, o segundo rolo de corte (107) é movivelmente acoplado sobre o guia deslizante e adaptado para se movimentar ao longo do quia deslizante.

6. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com a reivindicação 5, adicionalmente incluindo um corpo deslizante (303) que é movivelmente acoplado sobre o guia deslizante (301), em que o corpo deslizante (303) por sua vez monta uma tração individual (304) para tração do segundo rolo de corte (107).

7. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com a reivindicação 6, adicionalmente incluindo um acionador (302) montado sobre a estrutura de corte ou o suporte de rolo para deslocamento do corpo deslizante (303 ao longo do guia deslizante, preferivelmente o acionador é um cilindro hidraulicamente acionado.

8. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que o segundo rolo de corte (107) possui um diâmetro substancialmente menor do que aquele do primeiro rolo de corte (104).

9. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com as reivindicações 1 ou 3, em que o adicional dispositivo de corte (107) é um cortador de corrente.

10. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com qualquer reivindicação precedente, adicionalmente incluindo um recurso de guia de material (121) montado sobre a estrutura de corte (111) ou no suporte de rolo (109), se estendendo a partir da lateral inferior ou lateral traseira do segundo rolo de corte e se estendendo para baixo e para frente para guia do material cortado pelo adicional dispositivo de corte (107).

11. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com qualquer reivindicação precedente, adicionalmente incluindo um recurso de suporte (201) montado em ambas as laterais da estrutura de corte, o recurso de suporte (201) é disposto para se estender exteriormente e empurrar novamente a parede lateral para estabilização da máquina.

12. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com a reivindicação 11, em que cada recurso de suporte (201) inclui uma estrutura de contato substancialmente longitudinal (202), e extremidade da qual é deslocável lateralmente por um acionador (203), uma outra extremidade da qual é articulada na estrutura de corte, preferivelmente o recurso de suporte (201) adicionalmente incluindo uma cobertura expansível ou desdobrável (204).

13. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com as reivindicações 7 ou 12, adicionalmente incluindo um circuito de regulagem de pressão para regulagem de pressão irregularmente presente no acionador (203, 302) durante operação, preferivelmente o circuito de regulagem de pressão sendo configurado para segurar (manter) o acionador (203, 302) em posição sobre perda de pressão de entrada.

14. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que o primeiro rolo de corte inclui porções de extremidade (130) que são extensíveis exteriormente, e possui um diâmetro correspondendo para pelo menos um quinto, ou um quarto, do diâmetro de corte das cabeças de corte (101, 102).

15. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com qualquer reivindicação precedente, adicionalmente incluindo um terceiro rolo de corte (105) montado sobre a estrutura de corte (111), preferivelmente o terceiro rolo de corte é montado por intermédio de um adicional suporte de rolo (112) em cima da estrutura de corte (111), o adicional suporte de rolo (112) é articulado para a estrutura de corte (111) de uma maneira ajustável em altura, preferivelmente o terceiro rolo de corte (105) incluindo porções de extremidade que são extensíveis exteriormente, e possui um diâmetro correspondendo para pelo menos um quinto, ou um quarto, do diâmetro de corte das cabeças de corte (101, 102).

16. Uma máquina de galeria subterrânea de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que cada cabeça de corte possui pelo menos um braço de corte radial equipado com uma seção de corte que é movível ou extensível na direção radial, preferivelmente cada cabeça de corte possui três braços de corte radiais, preferivelmente a longarina de corte (113) é disposta para ser ajustável relativamente para o mecanismo de deslocamento em uma direção vertical.

17. Um método para escavação de material utilizando uma máquina de galeria subterrânea conforme definida em quaisquer das reivindicações 1 até 16, o método compreendendo: - ajustamento das cabeças de corte e/ou do primeiro rolo de corte e/ou da longarina de corte para o propósito de consecução de um perfil de corte específico, em particular um perfil de corte retangular específico; - iniciação das cabeças de corte; - iniciação do primeiro rolo de corte; - iniciação do segundo rolo de corte; - transporte do material escavado para a lateral traseira da máquina por um transportador.