PL158146B1 - Organ urabiajacy kombajnu scianowego do zmiennych warunków urabiania PL - Google Patents

Abstract

1. Organ urabiajacy kom bajnu scianowego do zm iennych w arunków urabiania, który ma zarys walcowy utworzony przez piaste z co najmniej trzem a ladujacym i platam i zwinietymi slim akowo i z wklesla czolowa tarcza, z urabiajacym i nozami osadzonym i na krawedzi ladujacych platów i kra- wedzi czolowej tarczy, przy czym urabiajace noze na jednym placie sa nozam i stycznymi, a na pozo- stalych platach sa nozami prom ieniowym i, który ma ponadto noze na czolowej tarczy, znamienny tym, ze ladujacy plat (3) zaopatrzony na krawedzi w styczne noze (7, 8, 9) osadzone w uchw ytach (5) ze zderzakam i (14) ma w przekroju budow e skrzyn- kowa utw orzona przez skosna blache (3') siegajaca od piasty (4) organu do czterech czwartych wyso- kosci ladujacego plata (3), oraz m a na wkleslych pow ierzchniach (17) czolowej tarczy (18) urabia- jace noze (21). Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest organ urabiający kombajnu ścianowego przeznaczony do urabiania w warunkach zmieniającej się urabialności węgla wzdłuż wyrobiska ścianowego, jak i w poszczególnych warstwach pokładu węgla w głąb tego pokładu. Organ posiada zarys walcowy utworzony przez piastę z co najmniej trzema ładującymi płatami zwiniętymi ślimakowo i z wklęsłą czołową tarczą z urabiającymi nożami osadzonymi na krawędzi ładujących płatów i krawędzi czołowej tarczy, przy czym urabiające noże na jednym płacie są nożami stycznymi, a na pozostałych płatach są nożami promieniowymi.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 141 716 organ urabiający wielowchodowy ścianowych kombajnów frezujących ma budowę uwzględniającą zmienne właściwości urabiania węgla w głąb pokładu. Urabiające noże są osadzone na krawędzi ładujących płatów według zwiększającej się podziałki. Noże usytuowane bliżej czołowej tarczy są rozstawione według mniejszej podziałki, a w miarę bliższego usytuowania noża względem kadłuba kombajnu podziałka rozstawiona noży jest większa. Została tu uwzględniona właściwość pokładu węgla, która polega na tym, że węgiel zalegający bliżej czoła ściany jest łatwiej urabialny, bo odprężony. Ponadto znany organ ma na jednym ładującym płacie noże styczne typu klinowego bądź łupiącego, a pozostałe płaty ma wyposażone w noże promieniowe. Noże styczne umieszczone są na liniach skrawania usytuowanych między liniami skrawania promieniowych noży i w czasie pracy odłupiają grzbiety węglowe utworzone przez bruzdy wycięte w pokładzie nożami promieniowymi. Noże styczne mają przy tym krawędzie tnące usytuowane o jedną czwartą lub jedną trzecią niżej od wysunięcia noży promieniowych. Znane rozwiązanie przewiduje realizację organów z trzema lub czterema płatami ładującymi. Przewiduje również rozrzedzone bądź zagęszczone stosowanie noży promieniowych wzglę158 146 dem stycznych. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 56286 organ z czołową tarczą płaską zaopatrzony w noże na tarczy. Noże są rozmieszczone ostrzami skierowanymi w stronę calizny zgodnie z kierunkiem obrotu organu, przy czym ostrza są rozmieszczone w jednej płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu organu.

Znany z polskiego opisu patentowego 141 716 organ ma wadę, która uniemożliwia wykorzystanie w pełni jego właściwości. Noże styczne, a więc noże typu klinowego bądź łupiącego wywołują większe siły skrawania niż noże promieniowe. Przyłożenie do organu takiego momentu obrotowego, który zapewniłby całkowite wykorzystanie do urabiania noży promieniowych, wywołałby tak duże siły skrawania na nożach stycznych, iż te powodowałyby odkształcenie ładującego płata i przy krańcowo dużym obciążeniu nawet jego zniszczenie. Ponadto noże styczne, zwłaszcza łupiące, usytuowane na jednym płacie, czyli skośnie względem kierunku postępowego ruchu organu, gdzie najbardziej do przodu wysunięty styczny nóż przy czołowej tarczy, powoduje pojawienie się siły wzdłuż osi oragnu, która odpycha organ od węgla i stopniowo powoduje zmniejszanie się szerokości zabioru. Organ jest zanurzony w caliźnie na coraz mniejszym odcinku jego długości.

Celem wynalazku jest konstrukcja organu o wyższej wydajności, który można obciążyć maksymalnym możliwym momentem obrotowym.

Istotą organu według wynalazku jest skrzynkowa budowa ładującego płata, na którym osadzone są w uchwytach ze zderzakami noże styczne. Skrzynkową budowę organu uzyskano przez zaopatrzenie płata w skośną blachę sięgającą od piasty organu do trzech czwartych wysokości tego ładującego płata. Ponadto organ ma na wklęsłych powierzchniach czołowej tarczy noże urabiające. Noże te są rozmieszczone na spiralnych liniach, przy czym są one wychylone pod kątem od 45 do 80° do czoła urabianej ściany węgla. Ponadto wspomniane noże usytuowane bliżej osi obrotu organu mają większy kąt wychylenia i są bardziej wysunięte w kierunku obrotu organu i w kierunku czoła ściany, ale nie więcej niż 50 mm od pozostałych noży. Styczne noże urabiające mają trajektorie niższe, nie więcej niż 40 mm aniżeli trajektorie noży promieniowych, przy tym szerokość od ostrzy noży stycznych jest nie większa od jednej drugiej podstawy grzbietów ścinanych na walcowej powierzchni. Organ ma styczne noże z trzonkami o przekroju kołowym i jednakowej średnicy dla każdego typu noży stycznych. Uchwyty noży stycznych mają zderzaki z trzech stron, które zapobiegają obrotowi noży łupiących lub klinowych. Natomiast noże styczne typu obrotowego z kołowym kołnierzem mają średnicę kołowego kołnierza mniejszą od odległości między wspomnianymi kołnierzami bocznymi.

Skrzynkowa budowa ładującego płata zaopatrzonego w styczne noże urabiające pozwala na obciążenie organu dużym obrotowym momentem bez obawy odginania się płatów, co pozwala uzyskiwać dużą wydajność organu. Noże na czołowej tarczy zmniejszają efekt wypychania organu z calizny wywołany tarciem tarczy o gromadzący się w jej obszarze węgiel, zwłaszcza w czasie skośnego wcinania w ścianę. Zastosowanie jednakowych średnic trzonków każdego typu noży umożliwia zastępowanie w organie noży stycznych, nożami łupiącymi lub obrotowymi. Czynność ta jest tak prosta, iż może być wykonana w górniczym przodku w chwili, gdy na pierwszym odcinku zmienia się urabialność węgla.

Wynalazek w przykładzie wykonania przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 jest rozwinięciem pobocznicy zarysu walcowego organu, fig. 2 - jest widokiem z boku noży stycznych dwóch typów, obrotowego i łupiącego, fig. 3 - widokiem z góry noża osadzonego w uchwycie, fig. 4 -przekrojem organu płaszczyzną prostopadłą do osi obrotu organu, fig. 5 - przekrojem przez fragment urabialnej calizny, fig. 6 - widokiem organu z boku od strony czołowej tarczy.

Wzdłuż piasty 4 organu 1 są zamocowane ładujące płaty 2,3 zwinięte ślimakowo i spełniające podwójną rolę, a to jako elementy transportujące urobek wzdłuż osi 24 organu 1 oraz jako elementy nośne nożowych uchwytów 5, 6 w których są osadzone urabiające noże, a w szczególności promieniowe noże 13 i styczne noże łupiące 7, klinowe 8 bądź obrotowe 9. Od czoła organu 1 ma czołową tarczę 18 z kołową zewnętrzną krawędzią 19 i wklęsłymi powierzchniami 17 rozmieszczonymi między płatami 2, 3. Na wklęsłych powierzchniach 17 osadzone są urabiające noże 21 skierowane poprzecznie do czoła ściany 22 i usytuowane względem obrotowej osi 24 organu 1 na okręgach o promieniach R2 i Rl.

Do ładujących płatów 2 są zamocowane w uchwytach 5 noże promieniowe 13. Do ich umocowania w uchwytach służą kołki 13'. Ostrza noży 13 leżą na walcowej powierzchni 40 o

158 146 promieniu r2, tworzącej zewnętrzny obrys organu 1 i poruszają się po trajektorii 36. Na płacie 3 w uchwytach 5 tkwią noże 7 lub 8 lub 9, przy czym typ noża stycznego dobiera się według lokalnej urabialności węgla. Ostrza 7', 8' stycznych noży 7, 8, 9 leżą na trajektorii 35 o promieniu rl wykreślonym z osi 24. Promień rl jest mniejszy od promienia r2 powierzchni 40, w której leżą trajektorie 36 ostrzy 9' noży promieniowych 13. Różnica r promieni r2 i rl jest nie większa od 40 mm. Promieniowe noże 13 i styczne noże 7,8,9 są rozmieszczone wzdłuż ładujących płatów 2,3 w odstępach w liniach skrawania odpowiednio 28 noży promieniowych 13 i linii 29 stycznych noży 7, 8, 9. przy czym linie skrawania 29 stycznych noży 7, 8, 9 leżą między liniami skrawania 28 promieniowych noży 13, czyli w obszarze grzbietów 25 utworzonych między bruzdami 39 wycinanymi przez promieniowe noże 13. Szerokość od ostrzy noży stycznych 7,8 jest nie większa od jednej drugiej podstawy 25' grzbietów 25 ścinanych na walcowej powierzchni 40. Uchwyty nożowe 5 mają otwory 6 do osadzania trzonków 11 noży 7, 8, 9. Otwory 6 mają oś 44, 48 nachyloną pod kątem 45-48° do kierunku postępowego ruchu organu 1 i są nachylone w stronę tego kierunku. Wszystkie noże 7, 8, 9 mają trzonki 11 o jednakowej średnicy Dlc co umożliwia proste zastępowanie noży jednego typu nożami innego ostrza. Noże łupiące 7 i klinowe 8 mają część roboczą z ostrzami 7', 8' nachyloną względem trzonka 11. Oś 41 roboczej części noża 7,8 nachylonajest do osi 44 trzonka 11 pod kątem 15°. Nachylenie to wywołuje tendencję do obrócenia noża 7,8 w czasie skrawania wokół osi 44. Zapobiegają temu zderzaki 14. W tym celu przejście z trzonka 11 w część roboczą noży łupiących 7 i klinowych 8 jest wykonana w formie kołnierza 15 o zarysie kwadratowym. Boki kołnierza 15 opierają się o boki A i B zderzaków 14, które to zderzaki są rozmieszczone z trzech stron kołnierza 15. Odległość między bokami B zderzaków 14 wynosi D i odpowiednio do tego wymiaru są dobrane długości boków kwadratowego kołnierza 15 noży 7, 8 z uwzględnieniem niezbędnego luzu. Obrotowe noże 9 mają kołnierz 16 o zarysie kołowym i o średnicy S mniejszej od wymiaru D odległości między ścianami B zderzaków 14 umieszczonych po dwóch bokach kołnierza 15 noży 7, 8. Kołowy zarys kołnierza 16 noży 9 obrotowych umożliwia ich obrót wokół osi 48 powodując równomierne zużywanie się ostrzy 9'. Łupiące noże 7 i klinowe noże 8 wymagają przyłożenia odpowiednio dużego momentu obrotowego do organu 1, aby wykorzystać w pełni możliwość urabiania jaką dają noże tego typu. Jest to jednak związane z wystąpieniem dużych sił skrawania na ostrzach 7' i 8' tych noży, a więc z dużymi siłami oddziaływującymi na ładujący płat 3.

W celu umożliwienia pełnego wykorzystania tych noży, a zatem osiągania maksymalnie możliwej wydajności organu 1, płat 3 jest wzmocniony skośną blachą 3'. Wspomniana blacha 3' sięga od piasty 4 do trzech czwartych wysokości płata 3. Skośna blacha 3' rozciąga się na całą długość ładującego płata 3. Na wklęsłych powierzchniach 17 czołowej tarczy 18 organ 1 ma promieniowe noże 21. Są one skierowane poprzecznie do czoła ściany 22, a rozmieszczone są na spiralach 20 w odległości Rl i R2 od osi 24 organu 1, przy czym promień Rl jest mniejszy od promienia R2. Noże 21 są usytuowane z odchyleniem od 45 do 80° do czoła ściany 22. Noże 21 usytuowane bliżej osi 24 obrotu organu 1 mają większy kąt wychylenia i są bardziej wysunięte w kierunku 26 obrotu organu 1 niż noże 21 bardziej oddalone od osi 24. Różnica wysunięcia jest nie większa od 50 mm.

Organ 1 wykonuje ruch roboczy złożony z ruchu obrotowego w kierunku 26 i z ruchu postępowego wzdłuż wyrobiska wraz z kombajnem przesuwającym się po przenośniku ścianowym. Początkowo organ 1 wcina się skośnie w pokład węgla, a więc zagłębia się w węgiel w głąb czoła ściany 22 wzdłuż osi 24. Jest to trzeci ruch składowy trwający do czasu zagłębienia się organu w węgiel na całą głębokość. W tym czasie wykonuje również dwa wspomniane ruchy robocze. Zatem urabianie odbywa się nożami 13,7,8,9 oraz nożami 21. Gdy ustanie wcinanie dalsza praca odbywa się przy obrocie w kierunku 26 i ruchu postępowym prostopadłym do osi 24. Wówczas noże 21 wyrównują powierzchnię czoła ściany. Noże 13 wycinają bruzdy 23, pozostawiając grzbiety 25. Na grzbiety 25 natrafiają noże styczne 7, 8, 9 odłupując grzbiety 25 na szerokości 25'. Powstają wówczas większe bryły węgla, gdyż noże 7, 8, 9 mają szerokość d mniejszą od szerokości 25' grzbietów 25. Nadanie ostrzom noży 7, 8, 9 zarysu falistego, co pokazano na fig. 5 sprzyja urabianiu.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Organ urabiający kombajnu ścianowego do zmiennych warunków urabiania, który ma zarys walcowy utworzony przez piastę z co najmniej trzema ładującymi płatami zwiniętymi ślimakowo i z wklęsłą czołową tarczą, z urabiającymi nożami osadzonymi na krawędzi ładujących płatów i krawędzi czołowej tarczy, przy czym urabiające noże na jednym płacie są nożami stycznymi, a na pozostałych płatach są nożami promieniowymi, który ma ponadto noże na czołowej tarczy, znamienny tym, że ładujący płat (3) zaopatrzony na krawędzi w styczne noże (7,8, 9) osadzone w uchwytach (5) ze zderzakami (14) ma w przekroju budowę skrzynkową utworzoną przez skośną blachę (3') sięgającą od piasty (4) organu do czterech czwartych wysokości ładującego płata (3), oraz ma na wklęsłych powierzchniach (17) czołowej tarczy (18) urabiające noże (21).

2. Organ według zastrz. 1, znamienny tym, że ma na wklęsłych powierzchniach (17) czołowej tarczy (18) noże (21) promieniowe rozmieszczone na spiralnych liniach (20), przy czym noże (21) są wychylone pod kątem od 45 do 80° do czoła ściany (22), noże (21) usytuowane bliżej osi (24) obrotu organu (1) mają większy kąt wychylenia i są bardziej wysunięte w kierunku (26) obrotu organu (1) i w kierunku czoła ściany (22) nie więcej niż 50 mm niż pozostałe noże (21).

3. Organ według zastrz. 1, znamienny tym, że styczne noże (7, 8, 9) mają trajektornie (35) o promieniu rl mniejszym nie więcej niż 40 mm od promienia r2 trajektorii (36) promieniowych noży (13).

4. Organ według zastrz. 1, znamienny tym, że szerokość d ostrzy stycznych noży (7,8) jest nie większa od jednej drugiej podstawy (25') grzbietów (25) ścinanych na walcowej powierzchni (40).

5. Organ według zastrz. 1, znamienny tym, że ma trzonki (11) o przekroju kołowym jednakowej średnicy Dl dla każdego typu sztucznych noży (7, 8, 9).

6. Organ według zastrz. 1, znamienny tym, że uchwyty (5) stycznych noży (7,8,9) mają z trzech stron zderzaki (A, B) zapobiegające obrotowi noży (7, 8), oraz mają styczne noże obrotowe (9) z kołnierzem (16) kołowym o średnicy (S) mniejszej od odległości D między zderzakami bocznymi (B).