PL182870B1 - Urządzenie do zmniejszania niebezpieczeństwa zapłonu przy zastosowaniu kombajnów chodnikowych do drążenia części przekroju chodnika - Google Patents

Abstract

. 1. Urzadzenie do zmniejszania niebez- pieczenstwa zaplonu przy zastosowaniu kombajnów chodnikowych do drazenia czesci przekroju chodnika, zaopatrzone w dysze do wyrzucania powietrza i/lub mieszanin powietrzno-wodnych, umiesz- czone na wsporniku, polaczonym z wysie- gnikiem wrebowym, znamienne tym, ze laczny kat wylotowy co najmniej czesci dysz w odniesieniu do prostej prostopadlej do plaszczyzny ruchu gasienicowego me- chanizmu jezdnego (6) kombajnu chodni- kowego (1) wynosi od 30° w kierunku kombajnu chodnikowego do 45° w kierun- ku przeciwnym. FIG. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zmniejszania niebezpieczeństwa zapłonu przy zastosowaniu kombajnów chodnikowych do drążenia części przekroju chodnika, zaopatrzone w dysze do wyrzucania powietrza i/lub mieszanin powietrzno-wodnych.

Urządzenia tego typu są znane przykładowo z europejskiego opisu patentowego nr EP 010 536 Al lub niemieckiego opisu patentowego nr DE-PS 35 41 886. Znany jest ponadto szereg urządzeń, w których wodę chłodzącą lub mieszaniny wodno-powietrzne umieszcza się w śladzie cięcia, związku z czym iskry zostają wygaszone, a ślad cięcia za nożem jest chłodzony. Tego typu obróbka powietrzem i/lub wodą z dysz jest znana w postaci konstrukcji związanej z pojedynczym nożem, w której otwarcie dyszy jest sterowane w zależności od przesuwu noża w następstwie siły reakcji. Alternatywnie zaproponowane zostały urządzenia do wytwarzania mniej lub bardziej równomiernej mgły chłodzącej, za pomocą których strumienie chłodziwa są kierowane na agregat wrębowy w celu wytwarzania mgły chłodzącej wokół tego agregatu. Urządzenie tego typu znane jest z niemieckiego opisu patentowego nr DE 36 09 754 A.

Podczas ciągłej eksploatacji noże podlegają zużyciu, które może powodować odpryskiwanie bardzo gorących odłamków noży i ich spadanie na spąg. Również materiał, wybierany przez kombajn chodnikowy do drążenia części przekroju chodnika względnie przez urabiarkę, układa się co najmniej częściowo na spągu, zanim zostanie zabrany przez urządzenie trans182 870 portowe względnie załadunkowe. Gorące odłamki noży względnie elementów stalowych oraz odłamki pirytu mogą, padając na zwał urobku, wykazywać na tyle wysoki potencjał zapłonowy, że może dojść do zapłonu metanu, znajdującego się na powierzchni zwału. Znaczne zwiększenie ilości wody chłodzącej, które w następstwie mogłoby powodować również odpowiednie oziębienie spągu, jest jednak o tyle niekorzystne, że spąg może ulec rozmiękczeniu, co uniemożliwia bezpieczne i precyzyjne przemieszczanie wrębiarki względnie kombajnu chodnikowego.

Celem wynalazku jest skuteczne zapobieżenie zapłonowi mieszaniny gazowej, wydostającej się ze zwału urobku, bez konieczności znacznego zwiększania ilości wody chłodzącej i bez obawy niedopuszczalnego rozmiękczenia spągu.

Urządzenie do zmniejszania niebezpieczeństwa zapłonu przy zastosowaniu kombajnów chodnikowych do drążenia części przekroju chodnika, zaopatrzone w dysze do wyrzucania powietrza i/lub mieszanin powietrzno-wodnych, umieszczone na wsporniku, połączonym z wysięgnikiem wrębowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że łączny kąt wylotowy co najmniej części dysz w odniesieniu do prostej prostopadłej do płaszczyzny ruchu gąsienicowego mechanizmu jezdnego kombajnu chodnikowego wynosi od 30° w kierunku kombajnu chodnikowego do 45° w kierunku przeciwnym.

Korzystnie dysze są osadzone uchylnie we wsporniku.

Korzystnie wspornik i/lub dysze mają nachylenie regulowane w zależności od nachylenia wysięgnika wrębowego.

Korzystnie wsporniki względnie dysze stanowią oddzielnie uruchamiane elementy.

Korzystnie łączny kąt wylotowy dysz skierowanych na spąg w bocznym obszarze z każdej strony głowic wrębowych wynosi w widoku z góry mniej niż 90°.

Korzystnie łączny kąt wylotowy dysz skierowanych na spąg w bocznym obszarze z każdej strony głowic wrębowych wynosi w widoku z góry 30° do wewnątrz i do 60° na zewnątrz, w odniesieniu do przechodzącej przez wierzchołek tych kątów, prostej równoległej do wzdłużnej osi kombajnu chodnikowego.

Korzystnie poza skierowanymi na spąg i skierowanymi na bok dyszami, zawiera dysze ustawione do góry w kierunku czoła przodka.

Poza efektami zastosowania znanych układów dyszowych, jak na przykład konstrukcji dyszowych związanych z pojedynczymi nożami względnie konstrukcji dyszowych dla całego agregatu wrębowego, połączonych ewentualnie z sektorowymi układami sterowania do minimalizacji zużycia wody, według wynalazku osiąga się bezpośrednie skierowanie dysz na zwał urobku, zapobiegając jednocześnie powstawaniu palnej mieszaniny w obszarze zwału. Do tego celu wystarcza w zasadzie użycie powietrza o odpowiedniej prędkości padania, przy czym można również stosować mieszaniny powietrzno-wodne, które dzięki niewielkiemu udziałowi wody nie grozi rozmiękczeniem spągu. Jeżeli skierowane na spąg dysze są osadzone uchylnie we wsporniku, ewentualnie mogą być obracane razem ze wspornikiem, wówczas możliwe jest dokładne ustawienie żądanego kąta padania przy jednoczesnej minimalizacji padającej ilości wody, co z kolei skutecznie eliminuje niebezpieczeństwo zapłonu. Możliwość obrotu całego wspornika dysz względnie oddzielnego włączania poszczególnych wsporników lub dysz pozwala zrealizować rozwiązanie, w którym niezależnie od nachylenia wysięgnika wrębowego, zwłaszcza zaś niezależnie od jego nachylenia w pionie, dodatkowo spryskiwany jest w zasadzie tylko zwał urobku, co powoduje zmniejszenie kąta wyrzutu powietrza względnie mieszaniny powietrzno-wodnej na zwał urobku, a co za tym idzie, również zmniejszenie ilości wyrzucanej przez dysze wody.

Według wynalazku co najmniej część osi dysz w każdym nachyleniu wysięgnika wrębowego pokrywa kąt względem pokładu od 30° w kierunku kombajnu chodnikowego do 45° w kierunku czoła przodka, przy czym rozwiązanie to zapewnia skuteczny natrysk i zmniejsza niebezpieczeństwa zapłonu zwału urobku we wszystkich ustawieniach wysięgnika w pionie, nawet wówczas, gdy wspornik dysz nie jest obrotowy. Kąty te można oczywiście znacznie zmniejszyć, jeżeli nachylenie wspornika dysz i/lub dyszy jest regulowane w zależności od nachylenia wysięgnika wrębowego.

182 870

Szczególnie proste rozwiązanie polega na tym, że skierowane na spąg dysze pokrywają boczny obszar z obu stron głowic wrębowych w obszarze kąta centralnego poniżej 90° w rzucie na płaszczyznę spągu, co sprawia, że obszar, w którym odłamki noży lub elementów stalowych względnie odłamki pirytu mogą odpryskiwać i padać na zwał urobku, jest zabezpieczony przed możliwością nastąpienia zapłonu. Można to w prosty sposób osiągnąć za pomocą rozwiązania, w którym kąty wyjścia w widoku z góry pokrywają w obszarach bocznych kąt 30° do wewnątrz i do 60° na zewnątrz, mierzony od prostej równoległej do wzdłużnej osi kombajnu chodnikowego przez wierzchołek tych kątów⁷.

Jeżeli za pomocą tego samego układu dysz należy zapewnić rozpylanie mgły chłodzącej również nad obszarem działania narzędzi wrębowych, wówczas korzystne jest rozwiązanie, w którym poza skierowanymi na spąg i skierowanymi na bok dyszami urządzenie zawiera dysze ustawione do góry w kierunku czoła przodka, przy czym wydajność tych dodatkowych dysz jest korzystnie mniejsza niż 33% objętościowych pozostałych dysz, co znacznie zmniejsza ilość chłodziwa potrzebną do wyeliminowania niebezpieczeństwu zapłonu.

Aby obecny w mieszaninie lub wydobywający się metan można było w wystarczającym stopniu rozcieńczyć przy użyciu powietrza, powietrze powinno być wyrzucane z prędkościami ponad 75% prędkości dźwięku, przy czym prędkość padania strumienia powietrza powinna wynosić ponad 1,0 m/s. Minimalizację ilości wody oraz mniejsze niebezpieczeństwo rozmiękczenia spągu osiąga się wówczas, gdy ilość wody do ilości powietrza wynosi od 1:250 do 1:2000 l/min, przy czym woda jest podawana pod wyższym ciśnieniem niż powietrze.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1, 2 i 3 przedstawiają wysięgnik wrębiarki w pozycji opuszczonej z ukazaniem kąta natrysku poszczególnych dysz, umieszczonych na wrębniku, zaś fig. 4, 5 i 6 - wysięgnik wrębiarki w pozycji podniesionej w ujęciu analogicznym do poprzedniego.

Na fig. 1 uwidoczniona jest wrębiarka względnie kombajn chodnikowy 1 do drążenia części przekroju chodnika, na którym osadzony jest obrotowo wokół pionowej osi 2 wysięgnik wrębowy 3. Obrót wysięgnika wrębowego 3 wraz z głowicami wrębowymi 4 wokół w przybliżeniu pionowej osi 2 powoduje poziomy obrót wysięgnika wrębowego 3, przy czym poza obrotem poziomym wysięgnik wrębowy realizuje również obrót wokół poziomej osi 5. Gąsienicowy mechanizm jezdny 6 wrębiarki jest na przednim końcu zaopatrzony w urządzenie załadunkowe 7. Na tylnym końcu znajduje się wylot 8 przenośnika 9.

Na wysięgniku wrębowym 3 umieszczone są wsporniki 10, na których zamocowanych jest kilka, skierowanych do dołu dysz o osiach 11. W widoku bocznym na fig. 1 widoczne są trzy tego typu dysze, skierowane do dołu. Zakreskowane powierzchnie 12 oznaczają powietrze względnie mieszaninę powietrzno-wodną 12, kierowane przez dysze na powierzchnię roboczą, przy czym powierzchnie 12 obrazująjednocześnie rozkład powietrza względnie mieszaniny powietrzno-wodnej na powierzchni. Trzy tego typu dysze o osiach 11 pokrywają łącznie kąt 30° w kierunku urządzenia załadunkowego 7 oraz kąt 45° w kierunku czoła 13 przodka, dzięki czemu zwał i odkryty ocios pod narzędziem wrębowym względnie głowicami wrębowymi 4 są skutecznie zasilane powietrzem względnie mieszaniną powietrzno-wodną. Na fig. 2 widoczna jest wzdłużna oś 14 kombajnu chodnikowego. Widoczne są również dwa boczne obszary 15, natryskiwane przez dysze o osiach 11. Dysze są przy tym tak ustawione, że wysyłane przez nie strumienie spotykają się w środku względnie w osi 14 symetrii wzdłużnej, pokrywając obszary boczne, przy czym kąty, wychodząc z prostych równoległych do osi symetrii wzdłużnej 14, wynoszą w kierunku środka wrębiarki około 30°, zaś na boki maksymalnie 60°.

Na fig. 3 przedstawiony jest z kolei widok z przodu w kierunku strzałki: III na fig. 2, na którym widoczne jest boczne rozszerzenie dwóch strumieni o osiach 11. Przy takim usytuowaniu dysz zapewnione jest skuteczne chłodzenie zwału urobku przed wrębiarką nawet przy stosunkowo małej ilości chłodziwa. Dobrane kąty są przy tym wystarczające, aby przy wychyleniu wysięgnika wrębowego w kierunku pionowym, jak widać na fig. 4, 5 i 6, pokrywać chłodziwem cały zwał urobku bez konieczności wychylania wsporników dysz.

Jak widać na fig. 4, przy wychyleniu wysięgnika wrębowego 3 w kierunku pionowym aż do stropu 16, jedna z trzech dysz może być wyłączona. Wystarcza zatem, jeżeli obie tylne

182 870 dysze o osiach 11 są nadal zasilane powietrzem względnie mieszaniną powietrzno-wodną, natomiast dysza skierowana do przodu jest wyłączona, co nadal zapewnia pokrycie wystarczającego obszaru kątowego, w którym zbiera się urobek. Podobnie wystarczające jest w uniesionym położeniu wysięgnika wrębowego, jak widać na fig. 6, zmniejszenie ilości dysz zasilanych powietrzem względnie mieszaniną powietrzno-wodną, aby zapewnić pokrycie wymaganej powierzchni. Na fig. 4, 5 i 6 użyte są te same odnośniki, co na fig. 1, 2 i 3.

182 870

FIG. 3

FIG. 6

182 870

FIG. 4

FIG. 5

182 870

FIG. 1

9 ///^//f^/7/^W/^f/^/

1Λ

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do zmniejszania niebezpieczeństwa zapłonu przy zastosowaniu kombajnów chodnikowych do drążenia części przekroju chodnika, zaopatrzone w dysze do wyrzucania powietrza i/lub mieszanin powietrzno-wodnych, umieszczone na wsporniku, połączonym z wysięgnikiem wrębowym, znamienne tym, że łączny kąt wylotowy co najmniej części dysz w odniesieniu do prostej prostopadłej do płaszczyzny ruchu gąsienicowego mechanizmu jezdnego (6) kombajnu chodnikowego (1) wynosi od 30° w kierunku kombajnu chodnikowego do 45° w kierunku przeciwnym.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dysze są osadzone uchylnie we wsporniku (10).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że wspornik (10) i/lub dysze mają nachylenie regulowane w zależności od nachylenia wysięgnika wrębowego (3).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że wsporniki (10) względnie dysze stanowią oddzielnie uruchamiane elementy.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że łączny kąt wylotowy dysz skierowanych na spąg w bocznym obszarze (15) z każdej strony głowic wrębowych (4) wynosi w widoku z góry mniej niż 90°.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że łączny kąt wylotowy dysz skierowanych na spąg w bocznym obszarze (15) z każdej strony głowic wrębowych (4) wynosi w widoku z góry 30° do wewnątrz i do 60° na zewnątrz, w odniesieniu do przechodzącej przez wierzchołek tych kątów, prostej równoległej do wzdłużnej (14) osi kombajnu chodnikowego.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 5 albo 6, znamienne tym, że poza skierowanymi na spąg i skierowanymi na bok dyszami zawiera dysze ustawione do góry w kierunku czoła (13) przodka.