PL163141B1 - Górnicza obudowa zmechanizowana z podatnym prostowodem - Google Patents

Abstract

Górnicza obudowa według zastrz. 1, znamienna tym, że układ upodatniający stanowią siłowniki pneumatyczne (20) napełnione sprężonym gazem, usytuowane pomiędzy występami (17) rdzennika (16), połączonego ze stropnicą (2) za pomocą sworznia (19), a stropnicą (2), których tłoczyska (24) opierają się o wspomniane występy (17) i usztywniają rdzennik (16).

Description

Przedmiotem wynaa,azku Jest górnicza obudowa zmechanizowana z udatnym prostowodem, zapewniającym stabilność sekcji w czasie jej przesuwania oraz prostolintowy ruch stropnicy w chwili rabowania i rozpierania obudowy.

V dotychczasowych górniczych obudowach zmechanizowanych stabilność sekcji osiąga się usztywniając cylindry stojaków względem spągnicy lub stosując układ prowadzenia lenniikatowegż.

W pierwszym przypadku cylindry stojaków są uchwycone w elementach sprężystych, zazwyczaj w gumow/ch pierścieniach, umożżiwiających pewien ruch stojaków w stosunku do spągnicy pod wpływem działania sił zewnętrznych, które powodują Jednak Jednoczesne powstawanie momiintów zginających w rdzennikach 1 cylindrach stojaków obudowy. Przy dużych siłach zewnętrznych, w/woanych na przykład osiadaniem skał stropowych o skośnym uławiceniu, stojaki ulegają więc odkształceniom plastycznym, najczęściej skrzywieniu, co powoduje konieczność ich w/nany, a tym samym znacznie zakłóca cykl wydobywczy 1 zwiększa koszty eksploatacji.

W obudowach z prowadzeniem le^mnis^l^ałooAy^m stojaki są całkowicie odciążone od mom^n^ów zginających, lecz prowadzenie to stwarza inne dolegliwości. Układ lemniskatowy składa się z dwóch par łączników lemniskatowych 1 osłony odzawałowej, połączonych przegubowo. Układ ten zapewnia poruszanie się punktu połączenia osłony odzawałowej ze stronnicą do stałym torze, zwanym trajektorią lemniskatową. Kształt trajektorii zależy od kilku zmiennych 1 dotąd nie uzyskano trajektorii, która byłaby linią prostą. Wobec tego przy zsuwaniu się obudowy pod naciskiem górotworu, Drzemieszczająca się w dół stropnica przemieszcza się Jednocześnie w Dłaszczyźnle równoległej do stropu, powodując powstawanie sił tarcia obciążających układ lemniskatowy. Układ ten musi więc być bardzo mocny, co ożwoduji znaczne zwiększenie jego masy. W zależności od krzywizny trajektorii lemnlskatowej stojaki, w miarę zmiany w^so^ci obudowy, zmieniają położenie względem spąfgnicy, co powoduje zmianę podporności obudowy. Poza tym przy skośnym ustawie163 141 mu się stojaków w stosunku do spągnicy i stropnicy, w obudowie powstaje wewętrzna siła składowa, skierowana równoległe do stropnicy, znacznie obciążająca układ prowadzenia lemniskatowego 1 konstrukcję sekcji. Ponadto obudowa z prowadzeniem lemniskatowym, w zależności od krzywizny trajektorii leżni skatowej, w/wera na strop reakcje równoległe do jego powierzdtoii, co w przypadku rozciągania w^istw stropowych może powodować przyociosowe obwały skał stropu bezpośredniego. Siły tarcia znacznie obciążające konstrukcję sekcji nie powstają wskutek obciążenia zewnętrznego obudowy lecz są w^worem układu prowadzenia lemniskatowego, zaś siły składowe rówiooegłe do stropnicy, powstałe z powodu skośnego ustawienia stojaków są sił emi typowo wewnętrznymi i nie mają odpowiadających im reakcji zewnętrznych. Powzsze względy powodują, że obudowa z prowadzeniem lemniskaoowym Jest bardzo ciężka, materiałochłonna i droga, co poważnie Wtywa na «rost kosztów eksploatacji. Ponadto obudowa ta wywiera niekorzystne reakcje na strop.

Opisane w^rżej niedogodności usuwa całkowicie górnicza obudowa zmechanizowana z prostow©dem według wnaaazku, składająca się ze spągnicy, stropnicy, stojaków, układu przesuwu i układu sterowania. Obudowa ma podatny prostowód zamocowany pomiędzy spągnicą i stropnicą, składający się z obejmy i rdzennika, z których Jeden element jest połączony ze spągnicą, a drugi ze stropnicą lub na odwrót, przy czym Jeden element Jest zamocowany sztjwm i upod^'tniony układem upodatniającym, a drugi zamocowany przegubowo za pomocą sworzni. Układ upodatniający korzystnie stanowią siłowniki pneumatyczne napełnione sprężonym gazem, usytuowane prostopadle do osi wdużr.ej obejmy i przymocowane do jej ścianek, których tłoczyska współpracują z resorami prowadzącymi rdzennik. Układ upodatniający mogą również stanowić takie siłowniki pneumaayczne, usytuowane pomiędzy w^tępam rdzennika, połączonego ze stropnicą za pomocą swjrziUa, a stropnicą, których tłoczyska opierają się o wspomniane występy i usztywniają rdzennik. Ponadto układ ten mogą stanowić siłowniki hydrauliczne, zabezpieczone zaworami bezpieczeństwa i połączone z magistralą clśnienlową za pomocą zaworów zwrotnych, usytuowane pomiędzy ^stępami obejmy, połączonej ze spągnicą za pomocą sworznia, a spągnicą, których tłoczyska lub cylindry opierają 3ię o spągnicę i usztywniają obejmę.

Podatny prostowód zaoew^^a stateczność obudowie według wynalazku i powoduje przemieszczanie się Jej stropnicy wzdłuż linii prostej, prostopadłej do spągnicy tej obudowy. Podatność prostow^u umolżioia ponadto niewlielkie przemieszczenie stropnicy wględem spągnicy obudowy pod odpowiednio dużym naciskiem masy górotworu. Podatny prostowód zastępuje z powodzeniem układ prowadzenia lemni-skatowego stosowany w dotychczasowych obudo^ch, lecz nie posiada wad tego układu, a mianowicie me wywarza szkodliwych reancji działającycn na stron i nie powoduje powstawania sił tarcia stropnicy o strop, poważnie obciążających konstruKCję obudow· Dięki temu obudowa z podanym prostowodem może byc znacznie lżejsza od obudowy, otej samej podporności, lyposażon.ej w układ powadzenia lemniskatowego.

Przedmiot wynalazku Jest uwidoczniony w pΓzykłudooym wyKonarnu na rysunxu, na którym fig.1 przedstawia sekcję obudowy z podatnym prostowodem, a fig. 2 i 3 - alternatywne wersje podatnych prostowodów.

Górnicza obudowa zmechanizowana z podatnym prostowodem, przedstawiona w przykłuOowTO ^konaniu na fig. 1, składa się ze spągnicy 1, stropnicy 2, stojaków 3 i podatnego prostow^u 4. 0buc^a może mieć układ przesuwu adaptowany z dotychczas stosowanych obudów. Stojaki 3 są połączone ze spągnicą 1 i stropnicą 2 przegubowo za pomocą sworzni 3a. Podatny prostowód 4 składa się z obejmy 5, rdzennika 6 i przedłużacza 7 pozwaaającego na zwiększenie zakresu obudowy Obejma 6 przymocowana sztywno do spągnicy 1 i wzmocniona żebrami 5a. Do górnej części obejmy 5 są zamocowane siłowniki pneumatyczne 8 napełnione sprężonym powietrzem, których tłoczyska 9 naciskają na resory 10 przylegające do rdzennika 6. Przedłużacz 7 przesuwa się bez luzów poprzecznych u rdzenniku 6, prowadzony u góry w prowadnicach Π, a u dołu za pomocą kołnierza 12.

Rdzenr.iK 6 przesuwa się w obejmie 5 i w dolnej części jest prowadzony za pomocą zaokrąglonego Kołnierza 13, a w górnej za pomocą resoi^iiw 1j. Zaokrąglony kołnierz 13 pozwala na pochylanie się rdzennika 6 po cofnięciu się tłoczyska 9 siłownika 8. Przedłużacz 7 Jest połączony ze stropnicą 2 przegubowo za pomocą sworznia 14.

Podatny prostowód przedstawiony w przykłuOow^m w^nnaniu na fig. 2, składa się z obejmy 15 i rdzennika 16 zaopatrzonego w występy 17. Obejma 15 Jest połączona przegubowo ze spągnicą 1 za pomocą sworznia 18, a rdzennik 16 Jest połączony rówiież przegubowo ze stropnicą 2 za pomocą

U

163 W» sworznia 19. Między ^stępami rdzennika 16 a stropnicą 2 są umieszczone siłowniki pneumatyczne 20 napełnione sprężonym powietrzem, z których każdy składa się z cylindra 21, nakrętki 22 i tłoka 23 z tłoczyskiem 24. Sprężone powietrze znajduje się w przestrzeni 25 zai^kiętej tłokiem 23. Długość siłowników pneumaaycznych 20 Jest tak dobrana, że w chwili gdy tłoki 23 opierają się o nakrętki 22, tłoczyska 24 opierają się o ostępy 17 rdzennika 16. W ten sposób siłowniki pneumatyczne 20 utrzymują rdzennik 16 w pozycji prostopadłej do stropnicy 2 stwarzając warunki połączenia sztywnego. Rdzennik 16 może być wychylony z tej pozycji dopiero po obciążeniu go dużą siłą, równoważącą siłę siłownika pneumatycznego 20.

Podatny prostowód przedstawiony w przykładowym ^konaniu na fig. 3. składa się z obejmy 26 1 rdzennika 27, połączonych przegubowo za pomocą 28, 29, ze spągnicą 1 i stropnicą 2.

Obejma 26 ma występy 30, pomiędzy którymi i dnem 31 spągnicy 1 są umieszczone siłowniki hydrauliczne 32. Każdy siłownik hydrauliczny 32 składa się z cylindra 33, nakrętki 34 i tłoka 35 z tłoczyskeem 36. Przestrzenie podtłokowe 37 siłowników hydraulicznych 32 są połączone poprzez zawory zwotne 39 z magistralą clśnienoową 39. Zawory bezpieczeństwa 40, podłączone do przestrzeni podtłokowej 37, zapewniają stałą siłę nacisku siłowników hydraulicznych 32 na wstępy 30 obejmy 26.

Górnicza obudowa zmechanizowana z podatnym prostowodem przedstaw^nym na fig. 1 działa w sposób następujący. W czasie rozpierania obudowy pod stropem stropnica 2 przemeszcza się do góry, powodując przesuwanie się przedłużacza 7 w prowadnicach π rdzennika 6. Gdy kołnierz 12 przedłużacza 7 oprze się o prowadnice 11 następuje przesuwanie się rdzennika 6 w obejmie 5. Zarówno przedłużacz 7 Jak 1 rdzennik 6 przesuwają się «dłuż linii prostej prostopawdej do spągnicy 1, powodując przemieszczanie się stropnicy 2, a zwłaszcza swi^^i^^a 14, który Jest eiementem wspólnym dla przedłużacza 7 i stronnicy 2, «dłuż tej aa^^^ linii prostej. Dzięki temu rzut końca stropnicy 2 na spąg, przy każdej wysokości obudowy i równym w^uwle stoasków przednich i tylnych, znajduje się stale w tej samej odległości od końca spągnicy 1 sekcji obudowy* Cecha ta Jest bardzo ważna ze «ględu na utrzymywanie stałej szerokości łrgyociłsooej ścieżki na stropie, czyli odległości końcówek stropnic 2 od ociosu. Ta szerokość odsłoniętego stropu nie może być zbyt duża, zwłaszcza przy bardzo słabych skałach stropowych 1 nie może być zbyt maas, ze «ględu na organ urabiający cylizynę. W czasie zsuwania się obudowy pod naciskiem górotworu przesuwającego się skośnie do powierzchni stropnicy 2, co może mieć miejsce przy skośnym uławlceniu skał stropowych, stropnica 2, związana siłą tarcia z powierzchnią stropu, przesuwa się również wzdłuż linii skośnej w stosunku do spągnicy 1 obudowy Przesunięcie takie Jest możliwe dzięki układowi upodatniaJ^ącmu prostowodu. Siła wcierana przez górotwór na stropnicę 2 przenosi się na przedłużacz 7 i rdzennik 6, a następnie na resor 1o i tłoczysko 9 siłownika pneumatycznego 8, powodując Jego zsunięcie się i przechylenie rdzennika 6 wraz z przedłużaczem 7. Po wyratowaniu obudowa rdzennik 6 waz z przedłużaczem 7 wraca do swego pierwotnego położenia pod wpływem powietrza sprężonego w siłowniku pneumatycznym 8.

W przypadku zastosowania prostowodu przedstawionego na fig. 2, przy nacisku na stropnicę 2 skośnie przesuwającego się górotworu, zsuwa się Jeden z slłownlkóo pneumaaycznych 20, pi widując dalsze sprężanie powietrza sprężonego Już w przestrzeni 25 i obróć prostowodu wokół sworzni 18, 19. feięki temu stropnica 2, pod wpływem osuwającego się skośnie górotworu, może wkonać pewien ruch w płaszczyźnie rówlołegiej do powierzchni stropu - poziomej, nie narażając konstrukcJi sekcji na uszkodzenia, ani stojaków uwidocznionych na fig. 1 na obciążenia joimetami zginającymi. Po wychowaniu obudowy prostowód w'aca do swego pierwotnego położenia ood wpływem powietrza sprężonego w przestrzeni 25, ustawiając stronnicę 2 w Jej pozycji wejściowe j - norma nej w stosunku do spągnicy 1.'

W przypadku zastosowania prostowodu przedstawionego na fig. 3, przy nacisku na stropnlcę 2 osuwającego się skośnie w stosunku do niej górotworu, Jeden z ziłowni.ków hydraulicznych 32 zsuwa się, ^puszczając część cieczy z przestrzeni oodtlokowej 37 poprzez zawór bezpieczeństwa 4q, Prostowód obraca się wokół sworzni 23, 29, dzięki czemu stropnica 2 może przemieścić się w płaszczyźnie rćwnoegłej do stropu. Po ^rabowaniu obudowy prłztooód waca do swego pierwotnego położenia dzięki działaniu cieczy pod ciśnieneem, Która z □ Bagateli ciśnieniowej 39 przepływa przez zawór zwotny 1 «wpeenia przestrzeń podtłokową 37 siłownika hydraulicznego 32, dociskając tłok 35 do nakrętki 34 1 wyżerając nacisk tłoczyskeem 36 na i^stęp 30 obejmy 26.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia oatentowe

   1. Górnicza obudowa zmechanizowana z podatnym prostowodem, składająca się ze spągnicy, stropnicy, stojaków, układu przesuwu i układu sterowania, znamienna tym, że ma podatny prostowód (4) zamocowany pomiędzy spągnicą (1) i stropnicą (2), składający się z obejmy (5, ¹5, 26) i rdzennika (6, 16, 27), z których Jeden z elementów Jest połączony ze spągnicą (1), a drugi ze stropnicą (2), przy czym Jeden element Jest zamocowany sztywmo i upodatniony układem upodatniającym, a drugi zamocowany przegubowo za pomocą sworzni (14, 18, 29).
2. 2. Górnicza obudowa według zastrz. ©znamienna tym, że układ upodatnlający stanowią siłowniki pneumatyczne (8) napełnione sprężonym gazem, usytuowane prostopadle do osi wzdłużnej obejmy (5) i przymocowane do jej ścianek, których tłoczyska (9) współpracują z resorami (10) prowadzącymi rdzennik (6).
3. 3. Górnicza obudowa według zastrz. ©znamienna tym, że układ upodetniający stanowią siłowniki pneumatyczne (20) napełnione sprężonym gazem, usytuowane pomiędzy występami (17) rdzennika (16), połączonego ze stropnicą (2) za pomocą sworznia 09), a stropnicą (2), których tłoczyska (24) opierają się o wspomniane występy (17) i usztywniają rdzennik (16).
4. 4. (Górnicza obudowa według zastrz. 1, znamienna tym, że układ upodatnlający stanowią siłowniki hydrauliczne (32), zabezpieczone zaworami bezpieczeństwa (4o) 1 połączone z maaistralą cl&iienlową (39) za pomocą zaworów zwrotnych (38), usytuowane pomiędzy występami (30) obejmy (26), połączonej ze spągnicą (1) za pomocą sworznia (23), a spągnicą (1), których tłoczyska (36) lub cylindry (33) opierają się o spągnicę (1) 1 usztywniają obejmę (26).