CZ306863B6 - Válcová brázdička s nakládačem - Google Patents

Abstract

Válcová brázdička s nakládačem pro hornické hlubinné dolování má podél dopravníku (12) pojízdné strojní těleso (14) a alespoň dva na vždy jednom nosném rameni (A, B) připevněné řezné válce (W1, W2). Strojní těleso (14) je uloženo na alespoň čtyřech prvcích umožňujících pojezd. Z těchto čtyř prvků dva poháněné prvky běží na cévovém ozubení (35) a dva další prvky mají ližiny (16), které se podpírají na podloží. Na alespoň jednom nosném ramenu (A, B) je nehybně upevněna nakládací lopata (72), která je s nosným ramenem výškově přestavitelná.

Description

Předložený vynález se týká válcové brázdičky s nakládačem pro hornické hlubinné dolování s podél dopravníku pojízdným strojním tělesem a alespoň dvěma na vždy jednom nosném rameni připevněnými řeznými válci, přičemž strojní těleso je uloženo na alespoň čtyřech, pojezd umožňujících prvcích.

Dosavadní stav techniky

Válcové brázdičky s nakládačem jsou v hornictví nejčastěji používané dobývací stroje. Konstrukce těchto strojů a produktů byla optimalizována po celé roky. Ukazuje se však, že dnes obvyklou konstrukcí je možno použít pro mocnosti pod 1,4 m pouze omezeně. Skutečnost, že výkon elektromotoru se zvětšuje s objemem, resp. se zmenšujícím se objemem se zmenšuje, drasticky omezuje výkony motorů, které jsou k dispozici, při stejné konstrukci válcové brázdičky s nakládačem pro nízké výšky porubu. Vedle výkonů, které jsou k dispozici, je důležitým kritériem především chování při nakládání pro konstrukci produktivního stroje.

Celkový výkon stroje je omezován prostřednictvím geometrie. Zvláště na překážku jsou zde u již provozovaných strojů následující okolnosti: velmi malý výkon řezných motorů, velmi malý výkon hnacích navijáků, velmi malá životnost stroje (stoupání nebo odskakování), špatné chování při nakládání (velmi malý průřez dopravního kanálu pro uhlí ve válci, blokování toku uhlí prostřednictví ramena), malý tunel pod strojem, protože stroje stojí jako mosty přes dopravník, velmi malá rychlost, se kterou mohou válce sledovat záměry a velmi malá rychlost, kterou dosáhne řidič válce při řízení stroje.

Z GB 1 481 917 je známá brázdička v úvodu uvedeného druhu.

Podstata vynálezu

Vynález se týká nové konstrukce válcové brázdičky s nakládačem, u které je výrazně zlepšen tunel pro dopravu uhlí a chování při nakládání.

Válcová brázdička s nakládačem pro hornické hlubinné dolování s podél dopravníku pojízdným strojním tělesem a alespoň dvěma na vždy jednom nosném rameni připevněnými řeznými válci, přičemž strojní těleso je uloženo na alespoň čtyřech, pojezd umožňujících prvcích, se podle vynálezu vyznačuje tím, že z těchto čtyř prvků dva poháněné prvky běží na cévovém ozubení a dva další prvky mají ližiny, které se podpírají na podloží, a že na alespoň jednom nosném ramenu je nehybně upevněna nakládací lopata, která je s nosným ramenem výškově přestavitelná.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že alespoň jedno nosné rameno je zahnuto směrem dolu. Výhodně má úsek, který se nerozkládá přes sousední dopravník nebo se přes sousední dopravník rozkládá pouze nepodstatně.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na válci je uspořádáno více nožů podél více šroubovic. Ty výhodně probíhají paralelně vzájemně k sobě, přičemž každá spirála mění své stoupání. Dále výhodně tangenta na spirálu v oblasti sousedního dopravníku svírá ostrý úhel se směrem pojezdu a v oblasti uhelné stěny svírá úhel téměř nebo přesně 90° se směrem pojezdu.

- 1 CZ 306863 B6

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že nakládací lopata je uspořádaná k nadzvedávání válcem nařezaného dopravního proudu uhlí přes nosné rameno a k obracení dopravního proudu uhlí ve směru na dopravník.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že dno nakládací lopaty rampovitě stoupá a že nakládací lopata má zakřivenou vodicí stěnu, která probíhá v podstatě vertikálně.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že v pojezdovém směru vpředu uspořádaný válec má takový směr otáčení, že uhlí v podloží je řezáno shora směrem dolu a že v pojezdovém směru vzadu uspořádaný válec je poháněn tak, že uhlí v nadloží je řezáno zdola směrem nahoru.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na strojním tělese je upraven s ním pojízdný kabelový můstek. Výhodně je kabelový můstek uspořádán mezi kabelovým tunelem dopravníku a strojním tělesem.

Jinými slovy tedy ujedná formy provedení válcové brázdičky s nakládačem pojíždí dvě ze čtyřech nohou na dopravníku. Strojní těleso je podpíráno prostřednictvím dvou dalších noh s Úžinami na podloží. Dále může válcový kombajn mít jednu nebo více z následujících vlastností:

- Strojní těleso obsahuje údržbové otvory k dopravníku. Pohon pro posuv je na straně uhelné stěny.

- U uhelné stěny je válcová brázdička s nakládačem držena v požadované poloze prostřednictvím dvou kluzných patek. Tyto kluzné patky jsou aktivně výškově regulovány. Prostřednictvím této regulace se může provádět horizontální řízení na podloží s menším přestavením.

- Kabelové vedení se musí provádět tak vysoko, jak je jen možné, aby kabely mohly mít smyčky vzájemně nad sebou.

- Válec má jako ovládací prvky pouze jeden řídicí přístroj, který je upevněn na kabelovém můstku. Tento kabelový můstek je podpírán přes kluzné vedení na rámu kabelového kanálu. Na strojním rámuje tento kabelový můstek upevněn kloubem.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých obr. 1 ukazuje schematicky pohled ze strany na porubní stěnu s podvozkem důlní výztuže, obr. 2 ukazuje dva schematické a perspektivní pohledy na strojní těleso, obr. 3 ukazuje dva planetové převody, obr. 4 ukazuje schematicky boční pohled na válcovou brázdičku s nakládačem podle vynálezu, obr. 5 ukazuje pohled shora na pravé nosné rameno z obr. 4, obr. 6 ukazuje uspořádání nožů na válci, a obr. 7 a 8 ukazují uspořádání lopaty.

Příklady uskutečnění vynálezu

Obr. 1 ukazuje schematicky pohled ze strany na porubní stěnu s podvozkem 10 důlní výztuže, na kterém je známým způsobem naklouben dopravník 12. Pomocí vztahové značky 14 je označeno

-2CZ 306863 B6 strojní těleso válcové brázdičky s nakládačem, která je na obrázku naznačena schematicky pomocí bloku. Válcová brázdička s nakládačem pojíždí dvěma nohami na dopravník 12. U uhelné stěny je válcová brázdička s nakládačem vedena prostřednictvím dvou ližin 16, které jsou výškově přestavitelné a prostřednictvím řízení jsou udržovány ve své vertikální výškové poloze. Pomocí vztahové značky 18 jsou naznačeny nože válce.

Přívod elektrické energie ke strojnímu tělesu 14 se uskutečňuje přes kabelový můstek 20, který je upevněný na strojním rámu válcové brázdičky s nakládačem přes kloub 22. Na straně porubní stěny dopravníku 12 je kabelový můstek 20 podpírán prostřednictvím kluzného vedení na rámu kabelového tunelu 24. S kabelovým můstkem 20 je spojen řídicí přístroj 26, pomocí kterého je obsluhována válcová brázdička s nakládačem.

Obr. 2 ukazuje dva schematické a perspektivní pohledy na strojní těleso 14, které je na obou čelních stranách opatřeno natáčecím uložením 30 pro nosné rameno opatřené válcem. Jak ukazuje obr. 2 v pravém znázornění, je strojní těleso 14 opatřeno na straně uhelné stěny dvěma ližinami 16, 16', které jsou vždy přes hydraulický cylindr 17, 17' vertikálně přestavitelné. Především je strojní těleso 14, jak je naznačeno, opatřeno senzory, které detekují jeho sklon, jakož i jeho pohyb ve všech třech prostorových osách.

Na straně dopravníku 12 je strojní těleso 14 opatřeno dvěma poháněnými ozubenými koly 32 a 34, které o sobě známým způsobem zabírají do cévového ozubení 35. Kluznice 36, upravená na hnacím ozubeném kole 32, 34, může být přitom vytvořena tak, že se přizpůsobuje sklonu dopravníku 12.

Ozubené kolo 32, 34 pro posuv může být upevněno na výstupním hřídeli planetového převodu. Odpovídající uspořádání ukazuje obr. 3, u kterého jsou ukázány dva planetové převody 40, 42, na jejichž výstupních hřídelích 44, 46 je upevněno vždy jedno hnací ozubené kolo 32, 34. Obě korunová kola 48, 50 planetového převodu 40 a 42 jsou jednak kloubově a jednak přes stavěči člen, resp. hydraulické cylindry 54 až 57 upevněna na strojním tělese 14.

Jak ukazuje obr. 3, má na obrázku 3 levý planetový převod 40 na vnějším obvodu svého korunového kola 48 diametrálně protilehlé klouby 52, 53, na nichž je vždy naklouben jeden hydraulický cylindr 54, 55, který je přestavitelný vertikálně. Pro planetový převod 42 je uplatněno podobné uspořádání, takže korunové kolo 50 planetového pohonu 42 je přes (levý) hydraulický cylindr 56 a pravý hydraulický cylindr 57 spojeno se strojním tělesem 14.

Jak ukazuje obr. 3, je levý hydraulický cylindr 54 planetového převodu 40 spojen přes hydraulické vedení 58 s levým hydraulickým cylindrem 56 planetového převodu 42. Stejným způsobem je ve spojení pravý hydraulický cylindr 55 planetového převodu 40 přes vedení 59 s pravým hydraulickým cylindrem 57 pravého planetového převodu 42. Ve všech hydraulických cylindrech je integrovaný kombinovaný silový/cestný senzor, přičemž všechny senzory jsou přes (znázorněno čárkovaně) řídicí vedení spojeny s elektronickým řízením 60. Přes toto řízení 60 může být řízen i čestný ventil 62, který se může vytvářet vyrovnáním mezi oběma vedeními 58 a 59.

Dříve popsané uspořádání slouží k tomu, aby se kompenzovala chyba v rozteči cévového ozubení 35. Jednotlivé hnací segmenty cévového ozubení 35 jsou namontovány na žlabu dopravníku 12. Protože jednotlivé žlabové prvky jsou vzájemně k sobě pohyblivé, vzniká chyba v rozteči, protože dvě s odstupem stojící nohy strojního tělesa současně pohánějí ozubenými koly 32 a 34· Při pohánění ozubených kol 32 a 34 je točivý moment do obou směrů zachycován přes příslušné korunové kolo a od něj přes hydraulické cylindry 54 až 57. Protože právě oba točivý moment ve stejném směru zachycující cylindry jsou vzájemně spojeny hydraulicky, může se při rozdílech točivých momentů uskutečňovat hydraulické vyrovnávání. Protože pohon vždy pracuje pouze omezený čas v jednom směru, může být možný skluz vyrovnáván prostřednictvím čestného ventilu 62.

-3 CZ 306863 B6

U uspořádání stroje může nosné rameno být přímé nebo zahnuté. Přímé provedení umožňuje, aby bylo možno provést pravé i levé nosné rameno stejně. Pouze zavěšení s ložisky a dorazem pro cylindr k výškovému nastavení vyžaduje nesymetričnost. Nosné rameno je zahýbáno, aby se tím usnadnil tok uhlí.

Když válcové těleso řeže směrem dolu a rameno je zahnuto směrem nahoru, je uhlí sunuto pod nosné rameno na dopravník. Plocha, na které se zde uhlí předává, je však velmi malá.

Mnoho nízkých válců má řezací směr prvního válce zdola směrem nahoru. Tím mají tyto válce zlepšenou životnost a chování při nakládání je rovněž o něco lepší. Zahnuté nosné rameno zde však není výhodné.

Větší otvor mezi uhelnou stěnou a dopravníkem za prvním řezajícím válcem vznikne jenom, když se rameno válce nechá položit před dopravník.

Obrázek 4 ukazuje schematicky boční pohled na válcovou brázdičku s nakládačem podle vynálezu, která je na obr. 4 pohybována zleva směrem doprava a zařezává se do uhlí K. Na obou čelních koncích strojního tělesa 14 je přestavitelně nakloubeno levé nosné rameno A a pravé nosné rameno B. Také se na levém nosném ramenu A nachází hnací motor Ml a na pravém nosném ramenu B hnací motor M2. Na levém nosném ramenu A připevněný válec Wl je pohybován proti směru hodinových ručiček, takže ten řeše v nadložích zespoda směrem nahoru. Na pravém nosném ramenu B uspořádaný válec W2 je otáčen ve směru hodinových ručiček, takže ten řeže v podložích shora směrem dolu. Jak bude vysvětleno v souvislosti s obrázky 5 až 8 ještě podrobněji, jsou obě nosná ramena A a B opatřena vždy jednou nakládací lopatou 70, resp. 72, která je namontována pevně a nehybně na nosném ramenu a přestavuje se výškově s nosným ramenem. Tím je nosné rameno přídavně více vyztuženo a nakládací lopata se stará o to, aby vedla nařezaný proud uhlí na dopravník.

Jak ukazuje obr. 4, řeže válec W1 výrazně výše na nadloží. Válcové těleso Wl, které řeže na nadloží, nechává velkou část jím nařezaného uhlí padat přímo směrem dolu. Uhlí, které ale padá na nakládací lopatu 70, může být prostřednictvím nakládací lopaty společně se spirálami řezného tělesa Wl tlačeno na dopravník. Tím zůstává prostor nad dopravníkem v podstatě pro transport uhlí. Pouze malý můstek, který vede zásobování energií a ostřikovací vodu nad dopravníkem, omezuje tento prostor směrem nahoru.

Obr. 5 ukazuje pohled shora na pravé nosné rameno B z obr. 4 s hnacím motorem M2, upevněným na nosném ramenu B, a válcem W2, poháněným od hnacího motoru M2. Jak znázorňuje obr. 5, nachází se, viděno v půdorysu, mezi hnacím motorem M2 a válcem W2 nakládací lopata 72, jejímž úkolem je, válcem nařezané uhlí obrátit příčně ke směru pohybu válce, tzn. k dopravníku 12 ve směru šipky X· Nakládací lopata 72 je pevně a nepohyblivě namontovaná na nosném ramenu B a přestavuje se s nosným ramenem co do výšky. Tím, že nakládací lopata s nosným ramenem je připojena ke konstrukčnímu prvku, je nosné rameno přídavně více vyztužováno. Nakládací lopata 12 obrací dopravní proud, který přichází od válce tangenciálně, o přibližně 90° ve směru dopravníku 12 a zdvihá jej přitom přes nosné rameno B. Jak znázorňují obr. 7 a 8, obsahuje nakládací lopata 72, viděno shora, kruhové nebo eliptické vnější ohraničení, které může být vytvářeno jako téměř vertikální stěna 74. Dno 76 nakládací lopaty 72 se zdvihá rampovitě směrem nahoru (srov. obr. 8), takže dopravní proud je podél dráhy nadzdvihován natolik, že může dorazit přes nosné rameno B k dopravníku 12. Homí hrana nakládací lopaty 72 je ohraničena tak, že stejný válec může řezat na zpáteční jízdě i výrazně výše na nadloží.

Nosné rameno B (a také A) je zahnuto směrem dolu a má tím nahoře co největší otvor pro tok uhlí. Prostřednictvím tohoto utvoření využívá nosné rameno výšku ohraničení dopravníku. V projekci na uhelnou stěnu se skrývá prakticky za dopravníkem, čímž zbývá co největší možný otvor pro tok uhlí.

-4 CZ 306863 B6

Jak znázorňuje zejména obr. 6, je na každém válci W1 a W2 uspořádáno více nožů a až d podél spirálovitých linií. Jednotlivé nože jsou v průřezu vytvořeny téměř pravoúhlé a podél obvodu válce podél spirálové linie 80 orientovány tak, že transportní směr uhlí u uhelné stěny je nasměrován přibližně tangenciálně, tzn. v obvodovém směru válce a blízko u dopravníku 12 téměř paralelně k ose otáčení válce. Tangenta na podélnou stranu nožů probíhá tedy u na obr. 6 docela vpravo uspořádaných nožů a téměř paralelně k ose otáčení válce a u na obr. 6 docela vlevo uspořádaných nožů d pod úhlem přibližně 45° k ose otáčení. Tím je dopravní proud, nacházející se na nakládací lopatě 72, sunut prostřednictvím otáčivého pohybu válce na dopravník 12.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Válcová brázdička s nakládačem pro hornické hlubinné dolování s podél dopravníku (12) pojízdným strojním tělesem (14) a alespoň dvěma na vždy jednom nosném rameni (A, B) připevněnými řeznými válci (Wl, W2), přičemž strojní těleso (14) je uloženo na alespoň čtyřech, pojezd umožňujících prvcích, vyznačující se tím, že z těchto čtyř prvků dva poháněné prvky běží na cévovém ozubení (35) a dva další prvky mají ližiny (16), které se podpírají na podloží, a že na alespoň jednom nosném ramenu (A, B) je nehybně upevněna nakládací lopata (72), která je s nosným ramenem výškově přestavitelná.

2. Válcová brázdička s nakládačem podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jedno nosné rameno (A, B) je zahnuto směrem dolu.

3. Válcová brázdička s nakládačem podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na válci (Wl, W2) je uspořádáno více nožů (a až d) podél více šroubovic, přičemž každá šroubovice (80) mění své stoupání.

4. Válcová brázdička s nakládačem podle alespoň některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že nakládací lopata (72) je uspořádaná k nadzvedávání válcem nařezaného dopravního proudu uhlí přes nosné rameno a k obracení dopravního proudu uhlí ve směru na dopravník (12).

5. Válcová brázdička s nakládačem podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že dno (76) nakládací lopaty (72) rampovitě stoupá a že nakládací lopata (72) má zakřivenou vodicí stěnu (74), která probíhá v podstatě vertikálně.

6. Válcová brázdička s nakládačem podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že v pojezdovém směru vpředu uspořádaný válec (W2) má takový směr otáčení, že uhlí v podloží je řezáno shora směrem dolu a že v pojezdovém směru vzadu uspořádaný válec (Wl) je poháněn tak, že uhlí v nadloží je řezáno zdola směrem nahoru.

7. Válcová brázdička s nakládačem podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že na strojním tělese (14) je upraven s ním pojízdný kabelový můstek (20).