CS215085B2

CS215085B2 - Continuously working mining machine

Info

Publication number: CS215085B2
Application number: CS443277A
Authority: CS
Inventors: Wallace W Roepke; Joseph W Rasmussen; David P Lindroth
Original assignee: Usa
Priority date: 1977-07-04
Filing date: 1977-07-04
Publication date: 1982-07-30

Abstract

Plynule pracující dobývací stroj s přímořeznou trojbokou rotační řezací hlavou 29, uloženou na hnacím klikovém hřídeli 44, která se otáčí nízkou rychlostí a pohybuje po přímé dráze určené převodem ozubeného věnce 46 a pastorku 54, takže řezací zuby 34, upevněné na podélných hranách 36, 38, 40, trojhrenné rotační řezací hlavy 29 opisu jí čtvercovou dráhu a vnikají do čela rozpojované uhelné sloje, při horním rohu, provádějí dlouhý přímý svislý řez o konstantní hloubce a délce rovné přibližně 1.5násobku průměru rotační řezné hlavy 29, čímž je podstatně omezen vývin prachu a koncentrace metanu při zvýšeném výkonu.A continuously operating mining machine with a straight-cutting triangular rotary cutting head 29 mounted on a drive crankshaft 44, which rotates at a low speed and moves along a straight path determined by the gearing of the ring gear 46 and the pinion 54, so that the cutting teeth 34, mounted on the longitudinal edges 36, 38, 40, of the triangular rotary cutting head 29 describe a square path and penetrate the face of the coal seam being separated, at the upper corner, making a long straight vertical cut of constant depth and length equal to approximately 1.5 times the diameter of the rotary cutting head 29, thereby significantly reducing the development of dust and methane concentration at increased power.

Description

Vynález se týká plynule pracujícího dobývaciho stroje, zejména jeho zdokonalené řezné hlavy, umožňující zvýšení výkonu při snížení prašnosti bšheta těžby.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a continuously operating quarrying machine, and more particularly to an improved cutting head thereof, to provide increased performance while reducing the dustiness of mining operations.

Pro dobývání uhlí již bylo využito mnoha různých způsobů a rozvoj mechanizace dobýváni uhlí v posledních letech v podstatě odstranil techniku ručního dobývání. Velkého zvýšení výkonů bylo dosaženo konstrukcí a dalším vývojem plynule pracujících dobývacích strojů s rotačními hlavami. Typickým, plynule pracujícím dobývacím strojem, jehož se předložený vynález týká, je stroj podle USA patentu č. 3 614 162. Rotační hlava tohoto stroje je opatřena zuby, upevněnými na otáčejícím se válci, který může postupovat do čela uhelné vrstvy a pohybovat se nahoru a dolů a odlamovat čelo uhelné sloje nebo vrstvy.Many different methods have already been used for coal mining and the development of mechanization of coal mining in recent years has essentially eliminated the technique of manual mining. A great increase in performance has been achieved by the design and further development of continuously working mining machines with rotating heads. A typical, continuously operating quarrying machine to which the present invention relates is a machine according to U.S. Patent No. 3,614,162. The rotating head of the machine is provided with teeth mounted on a rotating cylinder that can advance to the front of the coal layer and move upward; down and break off the front of the coal seam or layer.

Přes 2 000 těchto strojů se používá od roku 1976 ve Spojených státech amerických a dobývají přibližně polovinu národní těžby uhlí v podzemních dolech. Používáním těchto strojů vzrostl problém primární prašnosti na čelech při řezáni otáčejícími se zuby nebo nástroji. Vznik pracu během rozpojování čela uhelné sloje, který je polétavý i nepolétavý, je dán konstrukcí stroje, zejména druhem zubů, jejich úhlem záběru, vzdáleností mezi zuby, hloubkou řezu a rychlostí otáčení. Důlním úřadem Spojených států amerických byl proveden rozbor účinku rotačních řezných hlav plynule pracujících dobývacích strojů, při kterém se zjištovalo kde a jak prach na čele vzniká. Z výsledků tohoto rozboru je zřejmé, že vniká-li zub nebo nástroj do uhelného čela v nulové hloubce, v důsledku jeho epitrochoidální dráhy má stroj sklon k vytváření velkého množství prachu, při současných vysokých nárocích na spotřebu energie. V současné době používané plynule pracující dobývací stroje s rotačními hlavami nevyhnutelně vytváří pří provozu prach. Bylo také zjištěno, že určujícím faktorem snižováni prašnosti je kruhové dráha zubů jednotlivě plynule vnikajících do Sela a z něj vystupujících.Over 2,000 of these machines have been in use in the United States since 1976 and are conquering about half of the national coal mining in underground mines. The use of these machines has increased the problem of primary dust on the forehead when cutting with rotating teeth or tools. The formation of work during uncoupling of the coal bed face, which is both airborne and non-airborne, is determined by the design of the machine, especially the type of teeth, their angle of engagement, the distance between the teeth, the depth of cut and the rotational speed. The United States Mining Authority has analyzed the effect of rotary cutting heads of continuously working mining machines to determine where and how dust on the forehead is generated. From the results of this analysis, it is apparent that when a tooth or tool enters the coal face at zero depth, due to its epitrochoidal pathway, the machine tends to generate large amounts of dust, while at the same time consuming high energy consumption. The continuously working rotary-headed mining machines inevitably generate dust during operation. It has also been found that the determining factor for reducing dust is the circular path of teeth individually continuously entering and exiting Sela.

Další problém spojený s použitím konvenčních dobývacích strojů s rotační hlavou spočívá v tom, že stále se měnící hloubka zubu postupujícího po epitrochoidální dráze, nedovoluje volit optimální vzdálenost mezi řezacími zuby. I když se hloubkové řezání uhlí rotačními stroji zdá být řešením z hlediska tvoření prachu při řezání, vzniká u nich problém odírání při mělkých řezech, nebot malý počet zubů s velkými vzdálenostmi, vhodný pro hloubkové řezání, není vhodný pro mělké řezy. Vzniká tedy rozporná situace, nebot zvyšování hloubky řezu za účelem snížení prašnosti, zvyšuje množství prachu, vznikajícího odíráním při hlubokých řezech, nebot se používá příliš malého počtu zubů. Z uvedeného je patrné, že dosud navržené stroje s rotačními hlavami, nelze při požadovaném vysokém výkonu zdokonalit z hlediska prašnosti, nebot mají zásadní nedostatky. Z uvedeného je také zřejmé, že ideální řezací stroj by měl být opatřen rotační hlavou s vysokým výkonem, která by prováděla pouze hluboké přímé řezy, čímž by se při dodržení optimálních vzdáleností zubů, dosáhlo omezení prašnosti na minimum, za udržování optimální vzdálenosti zubů.Another problem associated with the use of conventional rotary head mining machines is that the ever-changing depth of the tooth advancing along the epitrochoidal path does not allow the optimal distance between the cutting teeth to be selected. Although depth cutting of coal by rotary machines seems to be a solution in terms of dust formation during cutting, they have the problem of abrasion in shallow cuts, since a small number of teeth with long distances, suitable for deep cutting, is not suitable for shallow cuts. Thus, a contradictory situation arises, since increasing the depth of cut to reduce dustiness, increases the amount of abrasive dust generated by deep cuts, because too few teeth are used. It can be seen from the above that rotary-head machines which have been proposed so far cannot be improved in terms of dustiness at the required high power, since they have major drawbacks. It is also apparent from the above that an ideal cutting machine should be provided with a high power rotary head that only performs deep straight cuts, thereby minimizing dustiness while maintaining optimum tooth spacing while maintaining optimum tooth spacing.

Laboratorní pokusy s přímým řezáním ve srovnáni s teoretickým rozborem rotačního řezu vedly k závěrům, že měrná hodnota množství vznášejícího se vdechovaného prachu a měrná hodnota množství nevznášejícího se vdechovatelného prachu jsou úměrné vzrůstající funkci měrného množství energie. Měrná prašnost a měrná energie jsou nepřímo úměrné hloubce řezu. Optimální hodnota poměru vzdálenosti k hloubce řezacích zubů, je při přímém řezání mezi 2 a 3. S rotéčním řezáním je spojen problém vzdálenosti zubů, nebot správné vzdálenosti zubů se dosáhne jen při maximální hloubce každého zubu. Při rotačním řezání je v prvých 60 % postupu každého zubu velmi malý objemový výtěžek a buben provádí tuto část rotačního řezání velmi neúčinně, přičemž vzniká nadměrné množství prachu. Měrné množství vznášejícího se vdechovatelného prachu, vznikajícího při rotačním řezu, je vyšší, než při přímém řezu.Laboratory experiments with direct cutting compared to the theoretical analysis of the rotary cut led to the conclusion that the specific value of the floating airborne dust quantity and the specific value of the floating airborne dust quantity are proportional to the increasing function of specific energy. Specific dust and specific energy are inversely proportional to the depth of cut. The optimum value of the distance to depth ratio of the cutting teeth is between 2 and 3 for direct cutting. The problem of tooth distance is associated with rotary cutting, since the correct tooth distance is only achieved at the maximum depth of each tooth. In rotary cutting, in the first 60% of each tooth process, there is very little volumetric yield and the drum performs this part of the rotary cutting very inefficiently, generating excessive dust. The specific amount of suspended inhalable dust generated by the rotary cut is higher than that of the direct cut.

Laboratorní výsledky vcelku prokázaly, že nejvíce prachu na jednotku objemu vzniká při řezech, které jsou hluboké méně než 2,5 om. Je zřejmé, že všechno řezáni by se mělo provádět v hloubce větší, něž 2,5 cm. Z rozboru rotačního řezu je rovněž patrné, že jestliže zub do uhelného čela vniká u nulové hloubky, dosahuje určité maximální hloubky a vystupuje z čela při nulové hloubce, což je důsledek mechanické konstrukce běžných plynule pracujících dobývacích strojů, je řezání náročné na energii a vyvolává prašnost.Overall, laboratory results have shown that most dusts per unit volume are generated by cuts that are less than 2.5 µm deep. Obviously, all cutting should be performed at a depth greater than 2.5 cm. It is also evident from the rotary cut analysis that if a tooth enters the coal face at zero depth, reaches a certain maximum depth and protrudes from the face at zero depth, due to the mechanical design of conventional continuous working machines, energy-intensive cutting and dustiness .

Úkolem vynálezu je tudíž návrh konstrukce zdokonaleného plynule pracujícího dobývacího stroje, opatřeného rotační řezací hlavou, která by řezala při stálé hloubce záběru, mSla velký výkon a prováděla pouze hluboké přímé řezy, za dodržování optimální vzdálenosti zubů a prováděla přímý svislý a vodorovný řez, přičemž by nebylo třeba upravovat ostatní části stroje, jako jsou hnací trakční elektrické anebo hydraulické motory podvozku, rameno se svislým anebo vertikálním pohybem a prostředky přo shromažáování rozpojeného uhlí a jeho doprava k vhodnému kyvadlovému důlnímu vozu nebo pásovým dopravníkům.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an improved continuous-working quarrying machine with a rotary cutting head that can cut at a constant depth of cut, performs high power and only perform deep straight cuts, maintaining optimal tooth spacing and straightforward vertical and horizontal cuts. there was no need to modify other parts of the machine, such as traction electric and / or hydraulic bogie engines, an arm with vertical or vertical movement, and means for collecting uncoupled coal and transporting it to a suitable pendulum mine or belt conveyor.

Úkol byl podle vynálezu vyřešen návrhem plynule pracujícího stroje pro těžení z vodorovně uložené uhelné sloje, který se sklédá z podvozku pohyblivého rovnoběžně s uhelnou slojí, na němž je uloženo otočnérameno, jehož osa otáčení je, kolmá k podélné ose otočného ramene a které je opatřeno klikovým hřídelem, kolmým na podélnou osu otočného ramene s jeho hnacím motorem, přičemž na klikovém hřídeli je uložena výstředně otočně alespoň jedna rotační řezací hlava· o trojúhelníkovém průřezu, tvořená bubny, na jejichž podélných hranách jsou v podélném směru á s mezerami upevněny řezací zuby.The object was solved according to the invention by the design of a continuously working machine for mining from a horizontally placed coal seam, which is viewed from a chassis movable parallel to the coal seam, on which the rotatable arm is supported. a shaft perpendicular to the longitudinal axis of the pivot arm and its drive motor, the crankshaft receiving eccentrically at least one rotary cutting head having a triangular cross-section formed by drums on whose longitudinal edges and with gaps the cutting teeth are fixed.

Dále mé podle vynálezu klikový hřídel na klikovém rameni klikový čep, na němž je otočně uložen ozubený pastorek s vnějším ozubením, které je v záběru s vnitřním ozubením ozubeného věnce, upevněného k vnějšímu krytu motoru, přičemž věnec ozubenéhg pastorku je upevněn k nosným ramenům bubnů rotačních řezacích hlav. ^rRovněž podle vynálezu bubny se skládají ze tří podélně spojených obvodových stěn, tato spojení tvoří podélné hrany, na nichž jsou k bubnům připojeny řezací zuby, skloněné ve směru otáčení bubnů.Furthermore, according to the invention, a crankshaft on a crank arm has a crank pin on which an external toothed pinion is rotatably engaged with an internal toothing of a ring gear fixed to the outer housing of the engine, the ring gear of the pinion being fastened to the support arms cutting heads. ^R also drums of the invention are composed of three longitudinally with the peripheral walls, this connection forms a longitudinal edge on which the drums are attached to the cutting teeth, inclined in the direction of drum rotation.

Podle vynálezu též převod mezi ozubeným pastorkem a věncem krytu motoru je 3:4.According to the invention, the transmission between the pinion and the shroud is also 3: 4.

Podle dalšího znaku vynálezu řady řezacích zubů’ na podélných hranách jsou v podélném směru posunuty.According to another feature of the invention, the rows of cutting teeth 'at the longitudinal edges are offset in the longitudinal direction.

Dále podle vynálezu obvodové stěny bubnů rotačních řezacích hlav jsou tvořeny válcovými obvodovými stěnami.Further, according to the invention, the peripheral walls of the drums of the rotary cutting heads are formed by cylindrical peripheral walls.

Konečně podle vynálezu rotační řezací hlavy jsou dvě a klikový hřídel tvoří hřídel hnacího motoru, přičemž po každé jeho straně a po stranách otočného ramene jsou připojeny rotační řezací hlavy.Finally, according to the invention, the rotary cutting heads are two and the crankshaft forms the shaft of the drive motor, with rotary cutting heads attached to each side and sides of the rotary arm.

Výhodou plynule pracujícího dobývacího stroje s popsanou přímořeznou rotační hlavou podle vynálezu je, že vyřešil a zcela odstranil všechny nevýhody běžných strojů a vznik vdechovátelného prachu omezil na minimum. Průřez jeho bubnu může mít tvar upraveného rovnostranného trojúhelníku, jeho strany mohou být souměrně jinak tvarovány, přičemž je třeba vzít ohled na převodový poměr a rozměry hlavy s ohledem na řezanou uhelnou sloj. U řezacích zubů mohou být umístěna pomocná rozpojovací ústrojí, například topná tělesa, hydraulické rázové sbíječky, ústrojí pro elektromagnetický ohřev, mechanické úderníky, vysokotlaké kapalinové trýsky nebo jakákoliv kombinace těchto ústrojí.The advantage of the continuously operating quarrying machine with the described direct-cutting rotary head according to the invention is that it has solved and completely eliminated all the disadvantages of conventional machines and minimized the formation of inhalable dust. The cross-section of its drum may be in the form of a modified equilateral triangle, its sides may be symmetrically differently shaped, taking into account the transmission ratio and head dimensions with respect to the coal seam being cut. Auxiliary disengagement devices may be provided at the cutting teeth, for example, heaters, hydraulic impact breakers, electromagnetic heating devices, mechanical punches, high pressure liquid jets, or any combination thereof.

Podstata vynálezu bude v dalším objasněna na příkladech provedení, ve vztahu k připojeným výkresům, na nichž značí obr. i perspektivní pohled na jedno provedení·zdokonaleného pljnule pracujícího dobývacího stroje s přímořeznou rotační hlavou podle vynálezu, obr. 2 schematické znázornění řezné dráhy přímořezné rotační hlavy dobývacího stroje z obr. 1 v průběhu činnosti, obr. 3 schematické znázornění řezné dráhy přímořezné rotační hlavy dobývacího stroje z obr. 1, znázorňující změny polohy částí vyvolávající pohyb řezných zubů při řezání, obr. 4 nárys části řezací hlavy ddbývacího stroje z bbr. 1, částečně v řezu, obr. 5 bokorysný řez rovinou 5-5 části lineárně řezající rotační hlavy z obr. 4.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an improved, fully operational, straight-head rotary quarrying machine in accordance with the present invention; FIG. 2 is a schematic representation of the cutting path of a straight-head rotary head; FIG. 3 shows a schematic representation of the cutting path of the direct-cutting rotary head of the mining machine of FIG. 1, showing changes in the position of the parts causing movement of the cutting teeth during cutting; FIG. 1, partially in section, FIG. 5 is a side cross-sectional view taken along line 5-5 of the portion of the linear cutting rotary head of FIG. 4.

Na obr. 1, 4 a 5 je znázorněn vynález jako obměna běžného plynule pracujícího dobývacího stroje 10 s rotaění řezací hlavou. Dobývací stroj 10 je obvyklého provedéní a skládá se z podvozku 12. spočívajícího na pásech 14 pro pohyb ve směru podélné osy podvozku I2. což dovoluje pohyb dobývacího stroje 10 směrem vpřed k uhelné sloji C nebo žíle a její řezání. Odřezávané uhlí padá před nedotčenou částí uhelné sloje C vlastní tíží na lopatu 24. která je s podvozkem 12 spojena závěsem 25. Lopata 2,4 je opatřena bočními stěnami 26, které vedou odříznuté a rozpojené kusy uhlí ke středu lopaty 24 odkud je uhlí dopravníkem 28 dopravováno k zadní části dobývacího stroje 10. Tato část dobývacího stroje 10 a otočné rameno 16 jsou obvyklé konstrukce a pracují známým způsobem. Otočné rameno 16 je otočně uloženo na zadní části dobývacího stroje 10 (neznázorněno) a otáčí se ve svislé rovině v určitém úhlu působením dvojice pístnic 20 hydraulických vélců 18, spojených s otočným ramenem 16 čepy 22. Tato část dobývacího stroje 10 je rovněž obvyklé konstrukce a je do zařízení podle vynálezu převzata bez úprav. Otočné rameno 16 je zvedáno nebo spouětěno, takže rotační řezací hlava 29 zaujímá vůči uhelné sloji C různé polohy.1, 4 and 5, the invention is illustrated as a variation of a conventional continuously operating cutting head rotating machine 10. The mining machine 10 is of conventional design and consists of a bogie 12 resting on belts 14 for movement in the direction of the longitudinal axis of the bogie 12. allowing the mining machine 10 to move forwards towards the coal seam C or vein and cut it. The coal to be cut falls in front of the intact part of the coal seam C by its own weight onto the shovel 24, which is coupled to the chassis 12 by a hinge 25. The shovel 2,4 is provided with side walls 26 leading the cut and detached pieces of coal to the center of the shovel 24. This portion of the mining machine 10 and the pivot arm 16 are of conventional construction and operate in a known manner. The pivot arm 16 is rotatably mounted on the rear of the mining machine 10 (not shown) and rotates in a vertical plane at an angle by a pair of piston rods 20 of the hydraulic cylinders 18 connected to the pivot arm 16 by pins 22. This portion of the mining machine 10 is also conventional is incorporated into the device according to the invention without modification. The pivot arm 16 is raised or lowered so that the rotary cutting head 29 occupies different positions with respect to the coal seam C.

Rotační řezací hlava 29 se skládá z levého a pravého bubnu JO, 32 (při pohledu na zařízení z obr. 1 a 4 zpředu). Každý z bubnů JO, J2 má na jednotlivých podélných hranách upevněné řezací zuby 34 jehlanového tvaru. Vynález se zejména týká úpravy rotačních řezacích hlav 29 s bubny JO, 32 trojúhelníkového průřezu, uložených a poháněných tak, že při otáčení hrany rotačních řezacích hlav 29 o trojúhelníkovém prů^^^t opisují čtverec. Podélné hrany opatřené řezacími zuby 34 také probíhají po stranách čtverce. Řezací zuby 34 vnikají do čela uhelné sloje C u horního rohu a provádějí dlouhý přímý řez o stélé hloubce a délce rovné 1,5násobku průměru rotační řezací hlavy 29 (obr. 2).The rotary cutting head 29 consists of a left and a right drum 10, 32 (viewed from the front of the apparatus of Figs. 1 and 4). Each of the drums 10, 12 has pyramid-shaped cutting teeth 34 mounted on individual longitudinal edges. In particular, the invention relates to the provision of rotary cutting heads 29 with triangular section drums 32, mounted and driven so as to form a square when the edge of the rotary cutting heads 29 of triangular diameter is rotated. The longitudinal edges provided with the cutting teeth 34 also extend along the sides of the square. The cutting teeth 34 penetrate into the front of the coal seam C at the upper corner and make a long straight cut of the same depth and length equal to 1.5 times the diameter of the rotary cutting head 29 (FIG. 2).

Na obr. 4 je znázorněn konec otočného ramene 16 vnějěi vůči podvozku 12. v němž je uložen motor 42 poháněči rotační řezací hlavy 29. Může být elektrický, hydraulický, pneumatický nebo jiný, jeho vnější kryt 48 má tvar válce. Po stranách otočného ramene 16 jsou otočně uloženy bubny JO, 32. Klikový hřídel £4, jehož osa otáčení je souosá s osou vnějšího krytu 48 hnacího motoru 42 a který je jím poháněn, je na vnějších koncích opatřen klikovými rameny 44a. Na obou stranách motoru 42 jsou k jeho vnějšímu krytu 48 připevněny, nebo mohou být jeho součástí, ozubené věnce 46.In FIG. 4, the end of the pivot arm 16 is shown outside the chassis 12 in which the motor 42 of the driving rotary cutting head 29 is mounted. It may be electric, hydraulic, pneumatic or otherwise, its outer housing 48 being cylindrical. Drums 30, 32 are rotatably mounted on the sides of the pivot arm 16. The crankshaft 44, the axis of rotation of which is coaxial with and driven by the outer housing axis 48 of the drive motor 42, is provided with crank arms 44a at the outer ends. On both sides of the motor 42, gear rims 46 are attached to, or may be part of, its outer housing 48.

Každý ozubený věnec 46 je opatřen vnitřním ozubením 52. Klikový hřídel 44 prochází do vnitřního prostoru každého z ozubených věnců 46 kruhovým otvorem £0., který má takový průměr, aby dovoloval volné otáčení klikových ramen 44a v ozubených věncích 46. Ve znázorněném provedení jsou na klikových ramenech 44a klikového hřídele 44 otočně uloženy ozubené pastorky 54. které se při otáčení klikového hřídele 44 otáčejí kolem klikových čepů klikových ramen 44a. Ozubené pastorky 54 jsou opatřeny vnějšími ozubeními 55. která mají stejný modul jako vnitřní ozubení 52 ozubených věnců 46. Převod mezi ozubenými věnci 46 a ozubenými pastorky 54 je s výhodou 4:3, takže čtyřem otáčkám klikového hřídele 44 odpovídají tři otáčky vnitřních výstředně uložených ozubených pastorků 54.Each gear ring 46 is provided with an internal toothing 52. The crankshaft 44 extends into the interior of each of the ring gear 46 through a circular hole 40 having a diameter such as to allow free rotation of the crank arms 44a in the ring gear 46. In the illustrated embodiment, The crank arms 44a of the crankshaft 44 rotatably receive pinion gears 54 which rotate about the crankshaft pins 44a when the crankshaft rotates. The toothed pinion 54 is provided with external toothing 55 having the same module as the internal toothing 52 of the gear rings 46. The transmission between the toothed gear rings 46 and the toothed pinion 54 is preferably 4: 3, so that four revolutions of the crankshaft 44 correspond to three revolutions pinion 54.

Průřez každého bubnu JO, 32 mé tvar rovnostranného trojúhelníku s obloukovými stranami. V každém z bubnů 30. 32 jsou upravena tři nosná ramena 56. tvořící trojúhelníkový rám bubnů 30. 32. která jsou tobr. 4) bočně pevně spojena s věnci 57 ozubených pastorků 54 a vnějšími konci 59 jsou spojena s bubny JO, 32. Bubny JO, 32 se skládají ze tří obvodových stěn 60. 62, 64, které jsou spojeny na podélných hranách 36. J8, 4θ· Všechny části rotační řezací hlavy 29 jsou vytvořeny z vhodného kovového materiálu a navzájem spojeny svařením nebo jiným obvyklým způsobem. Bubny JO., 32 se při chodu motoru 42 otáčejí kolem osy klikových čepů klikových ramen 44a klikového hřídele 44 tak, že opisují výstřednou elipsu a hroty každého řezacího zubu 34 (obr. 2) opisují čtvercovou dráhu s přímými stranami s výjimkou zaoblení v rozích, kde dráha řezacích zubů 34 přechází ze svislé na vodorovnou čést a naopak.The cross-section of each drum JO, 32 is in the shape of an equilateral triangle with arcuate sides. In each of the drums 30, 32 are provided three support arms 56 forming a triangular frame of the drums 30, 32 which are tobr. 4) laterally rigidly connected to the rims 57 of the toothed pinion 54 and the outer ends 59 are connected to the drums JO, 32. The drums JO, 32 consist of three circumferential walls 60, 62, 64 which are connected at longitudinal edges 36. J8, 4θ All parts of the rotary cutting head 29 are formed from a suitable metal material and joined together by welding or other conventional means. The drums 32, 32, when the engine 42 is running, rotate about the crankshaft pin axis 44a of the crankshaft 44 to describe an eccentric ellipse and the tips of each cutting tooth 34 (FIG. 2) describe a square path with straight sides except for corner fillets. wherein the path of the cutting teeth 34 passes from vertical to horizontal to read and vice versa.

Na obr. 2 je znázorněna řezná dráha jednoho hrotu B jednoho řezacího zubu J4 během počátečního záseku, dráha svislého řezu je stejná s vodorovnou drahou. Tato konstrukce přímořezné rotační hlavy 29 pracuje podobně na všech čtyřech stranách řezu, což umožňuje, aby svislý řez byl provéděn v celé délce dříve než započne vodorovný řez, při kterém se uhlí odstraňuje rovněž přímým řezem. Jediný rozdíl mezi svislým a vodorovným řezem spočívá v tom, že přímý svislý řez je kolmý na podklad a přímý vodorovný řez je rovnoběžný s podkladem.FIG. 2 shows the cutting path of one tip B of one cutting tooth 14 during the initial cut, the path of vertical cut being the same as the horizontal path. This design of the straight-cut rotary head 29 works similarly on all four sides of the cut, allowing the vertical cut to be made in full length before a horizontal cut begins, in which the coal is also removed by a straight cut. The only difference between vertical and horizontal cut is that the vertical straight cut is perpendicular to the substrate and the horizontal straight cut is parallel to the substrate.

Proces řezání zdokonalenou přímořeznou rotační hlavou 29 podle vynálezu lze s odvoláním na obr. 2 a 3 objasnit pomocí následujícího'matematického popisu. Řezací zuby 34 jsou upevněny na příslušných bubnech JO, 32 rotačních řezacích hlav 29. přičemž řady řezných zubů 34 na jednotlivých podélných hranách 36. 38. 40 jsou navzájem ve směru podélné osy rotační řezací hlavy vysouvány. Řezací zuby 34 se budou od stropu k počvě důlního čela během otáčení ozubeného věnce 42 a ozubeného pastorku 54 pohybovat po přímé dráze. Pohyb hrotu B každého řezacího zubu 34. který je na obr. 3 znázorněn pro vzdálenost H od osy ozubeného věnce 46 s vnitřním ozubením 52. popisuje následující rovnice:The cutting process with the improved straight cutting rotary head 29 of the invention can be explained with reference to Figures 2 and 3 by the following mathematical description. The cutting teeth 34 are mounted on respective drums 32, 32 of the rotary cutting heads 29, wherein the rows of cutting teeth 34 on individual longitudinal edges 36, 38, 40 are extended relative to each other in the direction of the longitudinal axis of the rotary cutting head. The cutting teeth 34 will move along a straight path from the ceiling to the front of the mine during rotation of the ring gear 42 and the pinion 54. The movement of the tip B of each cutting tooth 34 shown in FIG. 3 for the distance H from the axis of the ring gear 46 with the internal toothing 52, describes the following equations:

théta théta 7 + 2 Er(cca théta cos - - sin théta sin - ) + r^d theta theta 7 + 2 Er (approx. theta cos - - sin theta sin -) + r ^d

33

E = excentricita 1/8 délky průměru roztečné kružnice vnitřního ozubeného věnce £8 r = vzdálenost řezacího ramena od středu ozubeného pastorku 54 Cpn k břitu Bn řezacího zubu théta = úhel otočení a 0_χ-β₁ kolem hnací osy, výsledný úhel théta_n<B_nC_IB,E = eccentricity 1/8 of the length of the pitch circle diameter £ 8 r = distance of the cutting arm from the center of the pinion 54 Cpn to the cutting edge Bn of the cutting tooth theta = angle of rotation α 0 _χ -β ₁ around the driving axis, resulting theta angle _n < B _n C _I B

Z uvedeného vyplývá, že celá čtvercová dráha každého řezacího zubu 34 je popsána při úhlu théta + 6 77 .It follows that the entire square path of each cutting tooth 34 is described at a theta angle of +77.

Z obr. 3 a z rovnice je patrné, že vzdálenost R dosáhne největší hodnoty v horním rohu Bj a dolním rohu B^ řezu, ve kterých se výstředné rameno (C^-Cp^) nachází v poloze 0°, C _χ a 270° C_p2» Vzdálenost dosáhne minimální hodnoty při vodorovné ose hlavy B₂, když se výstředné rameno 0_χ, Cp₂ nachází v poloze 135°, ^Cp2 použití tohoto popisu může být libovolná poloha bodu B^ vynesena pro každý úhel u Cp_n, což je způsob, kterým vzniká řezná dráha znázorněná na obr. 2.From Fig. 3 and from the equation, it can be seen that the distance R reaches the highest value in the upper corner Bj and the lower corner B ^ of the section, in which the eccentric arm (C ^ -Cp ^) is at 0 °, C _χ and 270 ° C _p 2 »The distance reaches the minimum value for the horizontal axis of head B ₂ when the eccentric arm 0 _χ , Cp ₂ is at 135 °, ^C p2 using this description, any position of point B ^ can be plotted for each angle u Cp _n , is the manner in which the cutting path shown in FIG. 2 is formed.

Dvojrozměrná rovinná znázornění z obr. 2 a 3 si lze představit jako trojrozměrná s třetím rozměrem kolmým na rovinu výkresů. Pak je zřejmé, že zařízení může být na jednotlivých hranách trojhranných rotačních řezacích hlav 29 opatřeno několika řezacími zuby. 34 s mezerami, jak je patrné z obr. 1. Každý řezací zub 34 na každé podélné hraně 36 výstředně se otáčejících trojúhelníků obou rotačních řezacích hlav 29 nebo bubnů JO, J2, pak bude opisovat dráhu, která je přibližně čtvercová. To umožňuje, aby trojhranná rotační řezací hlava 29 mohla být vodorovně uložena na otočné rameno 16 dobývacího stroje jako náhrada běžné rotační hlavy. Jestliže je trojhranná rotační řezací hlava 29 poháněna vhodným ozubeným věncem 57 a ozubeným pastorkem 54 po výstředné dráze, budou řezací zuby 34. upevněné na podélných hranách 36. 38. £0 při dobývání provádět řez čela po čtvercové dráze a konstantní hloubce.The two-dimensional planar representations of Figures 2 and 3 can be imagined as three-dimensional with a third dimension perpendicular to the plane of the drawings. It will then be appreciated that the device may be provided with several cutting teeth at the individual edges of the triangular rotary cutting heads 29. 34 with gaps as seen in FIG. 1. Each cutting tooth 34 at each longitudinal edge 36 of the eccentrically rotating triangles of the two rotary cutting heads 29 or drums 10, 12 will then describe a path that is approximately square. This allows the triangular rotary cutting head 29 to be horizontally supported on the rotary arm 16 of the mining machine as a replacement for a conventional rotary head. If the triangular rotary cutting head 29 is driven by a suitable ring gear 57 and a pinion 54 along an eccentric path, the cutting teeth 34 mounted on the longitudinal edges 36, 38, 40 will cut the face along a square path at constant depth.

Claims

1. Continuously operating coal mining machine, characterized in that it comprises a bogie (12) for movement parallel to the coal bed (C), on which a pivot arm (16), whose axis of rotation is perpendicular, is supported. to the longitudinal axis of the pivot arm (16) and having a crankshaft (44) perpendicular to the longitudinal axis of the pivot arm (16) and its drive motor (42), the crankshaft (44) having eccentrically rotatable at least one rotary cutter a head (29) having a triangular cross-section, formed by drums (30, 32), on whose longitudinal edges (36, 38, 40) the cutting teeth (34) are fixed in the longitudinal direction and with gaps.

2. A continuous working machine according to claim 1, characterized in that the crankshaft (44) has a crank pin on the crank arm (44a) on which the toothed pinion (54) with the external toothing (55) is rotatably engaged. with an internal toothing (52) of the ring gear (46) fixed to the outer housing (48) of the engine (42), the ring gear (57) of the pinion (54) being fixed to the support arms of the drums (30, 32) .

3. A continuous working machine according to claim 1, characterized in that the drums (30, 32) consist of three longitudinally connected peripheral walls (60, 62, 64), said joints forming longitudinal edges (36, 38, 40). wherein cutting teeth (34) inclined in the direction of rotation of the drums (30, 32) are attached to the drums (30, 32).

4. A continuous working machine according to claim 1, characterized in that the transmission between the pinion (54) and the rim (46) of the housing (48) of the engine (42) is 3: 4.

5. A continuous working machine according to claim 1, characterized in that the rows of cutting teeth (34) on the longitudinal edges (36, 38, 40) are displaced in the longitudinal direction.

6. A continuous working machine according to claim 1, characterized in that the peripheral walls (60, 62, 64) of the drums (30, 32) of the rotary cutting heads (29) are formed by cylindrical peripheral walls.

7. A continuous working machine according to claim 1, characterized in that the rotary cutting heads (29) are two and the crankshaft (44) forms the shaft of the drive motor (42), each side and sides of the pivot arm (16). ) the rotary cutting heads (29) are connected.