PL68448Y1 - Manipulator wiertarko-kotwiarki dla maszyny górniczej - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest manipulator wiertarko-kotwiarki dla maszyny górniczej, w szczególności dla kombajnu chodnikowego wykorzystywanego w górnictwie podziemnym.

Powszechnie znane są i stosowane są do zabezpieczenia stropu w kopalniach głębinowych miedzi wozy kotwiące, wyposażone w wiertarko-kotwiarki na manipulatorach zainstalowanych na podwoziu jezdnym. Wozy kotwiące sprawdzają się w wyrobiskach komorowych, gdzie można w pełni wykorzystać ich możliwości techniczne. Tego typu rozwiązania nie sprawdzają się w górnictwie węgla kamiennego, gdzie urządzenie wiercąco-kotwiące wykorzystywane jest w głównej mierze w wyrobiskach korytarzowych, o stosunkowo niewielkich gabarytach. Stąd też w takich wyrobiskach wykorzystuje się kombajny chodnikowe, które opcjonalnie wyposaża się w urządzenia wiercąco-kotwiące, umożliwiające zarówno wykonywanie obudowy kotwiowej, jak również dodatkowo wspomaganie kombajnu robotami strzałowymi w przypadku trudno urabialnych skał.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego PL 206 431 B1 kombajn chodnikowy z urządzeniami do drążenia otworów i osadzania kotwi, wyposażony w co najmniej dwa urządzenia połączone obrotowo z kombajnem po jego bokach. Urządzenia te, wsparte są odchylnie na platformie kotwiowej prowadzonej przesuwnie na ramie maszyny w kierunku wzdłużnym, względnie na elemencie konstrukcyjnym połączonym z tą platformą kotwiową. Platforma kotwiowa w pozycji opuszczonej do przodu wspiera się łożyskiem ślizgowym na wysięgniku kombajnu stabilizującym pracę urządzenia. Urządzenie do drążenia otworów i osadzania kotwi umieszczone jest obrotowo wokół osi przebiegającej poprzecznie do płaszczyzny wzdłużnej maszyny oraz wokół drugiej osi przebiegającej poprzecznie względem pierwszej osi. Sama wiertarko-kotwiarka każdego z urządzeń osadzona jest na lawecie zamocowanej na przegubowej konstrukcji nośnej. Sterowanie położeniem lawety odbywa się za pomocą mechanizmu skrętu, składającego się z pary siłowników o osiach rozbieżnych zamocowanych na platformie konstrukcji nośnej.

Takie rozwiązanie pozwala na wykonywanie otworów wiertniczych oraz zakładanie obudowy kotwiowej w stopniu zadowalającym w strefie wyrobiska oraz w górnych częściach ociosów i czoła przodka. W części dolnej wyrobiska możliwym jest wykonywanie otworów nachylonych w dół, jako że manipulator nie schodzi poniżej poziomu wyznaczanego przez wysięgnik kombajnu chodnikowego.

Znane jest również na przykład z opisu niemieckiego wynalazku DE 19641922 C1 urządzenie wiercąco-kotwiące dla górnictwa, w którym laweta wiertarko-kotwiarki zamocowana jest na segmencie nośnym wyposażonym w siłownik obrotowy, natomiast segment nośny zamocowany jest wychylnie w pionie i poziomie na wózku wysięgnika zabudowanego na maszynie jezdnej. Również w przypadku tego urządzenia wiercenie nisko położonych otworów jest w praktyce możliwe tylko w przypadku otworów skierowanych skośnie w dół bez możliwości wiercenia otworów poziomych na niewielkiej wysokości nad spągiem.

Znane jest również, na przykład z opisu polskiego wynalazku P.405997 rozwiązanie kombajnu chodnikowego z urządzeniem wiercąco-kotwiącym, które wyposażone jest w wózek jezdny osadzony przesuwnie na platformie zamocowanej na maszynie górniczej, do którego zamocowany jest wychylnie w płaszczyźnie zasadniczo poziomej równoległej do płaszczyzny platformy oraz w płaszczyźnie zasadniczo pionowej prostopadłej do płaszczyzny platformy środkowy segment nośny. Środkowy segment nośny na swoim drugim końcu posiada zamocowany wychylnie w płaszczyźnie zasadniczo poziomej i płaszczyźnie zasadniczo pionowej znany siłownik obrotowy z widlastym uchwytem mocującym przegubowo lawetę stanowiącą prowadnicę wiertarko-kotwiarki.

Celem wzoru użytkowego jest opracowanie takiej konstrukcji manipulatora wiertarko-kotwiarki dla maszyny górniczej, która umożliwi wykonywanie na całym obszarze wyrobiska górniczego otworów wiertniczych i kotwienia dowolnie ukierunkowanych względem stropu, ociosów i spągu wyrobiska górniczego.

Istota wzoru użytkowego polega na tym, że poprzeczne pionowe płetwy wózka jezdnego mają rozmieszczone symetrycznie względem zasadniczo pionowej płaszczyzny symetrii przechodzącej przez oś obrotu wałka pionowego wspornika otwory, przy czym przez te otwory przechodzą rdzenniki siłowników skrętu. Z kolei segment środkowy ma w widoku bocznym wygięty ku górze drugim końcem korpus. Na tym drugim końcu posiada zamocowany wychylnie względem zasadniczo poziomej osi łącznik przegubowy z poziomym ramieniem mimośrodowym, w którym wychylnie względem zasadniczo pionowej osi zamocowany jest siłownik obrotowy.

Otwory w pionowych płetwach wózka jezdnego mają postać wzdłużnych, zasadniczo poziomych szczelin.

Segment środkowy ma skrzynkowy korpus składający się z elementu tylnego i elementu przedniego połączonych ze sobą na sztywno złączem śrubowym. W widoku z boku, element tylny przed złączem śrubowym, a za uchwytem siłownika podnośnika jest załamany pod kątem rozwartym. Łącznik przegubowy jest konstrukcją spawaną z płaskowników posiadającą dwa zespoły złączy przegubowych sworzniowych, których sworznie są parami równoległe względem siebie. Jedna para złączy ma postać dwóch położonych nad sobą obejm do mocowania na elemencie przednim segmentu środkowego oraz do mocowania siłownika odchylania pionowego. Z kolei druga para złączy wykonana jest na prostopadłym ramieniu mimośrodowym i składa się z tulei osadczej do łączenia z siłownikiem obrotowym oraz ze zlokalizowanej na końcu tego ramienia mimośrodowego obejmy na siłownik sterujący położeniem siłownika obrotowego.

Zasadniczą zaletą manipulatora wiertarko-kotwiarki dla maszyny górniczej jest to, że umożliwia on wiercenie dowolnie ukierunkowanych otworów w całej strefie wyrobiska, a w szczególności poziomych otworów przy samym spągu wyrobiska. Dodatkową zaletą jest to, że konstrukcja manipulatora jest niska i po zainstalowaniu na maszynie górniczej nie stanowi przeszkody przy poruszaniu się samej maszyny, a jednocześnie konstrukcja jest sztywna co umożliwia pracę wiertarko-kotwiarki bez stosowania dodatkowych elementów wsporczych. Kolejną korzyścią manipulatora wiertarko-kotwiarki jest to, że wygięty korpus środkowy mieści się na typowych środkach transportu stosowanych w kopalniach podziemnych węgla kamiennego, a w konsekwencji transport części manipulatora w kopalni węgla kamiennego jest znacznie uproszczony.

Wzór użytkowy został bliżej przedstawiony na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku z boku manipulator wiertarko-kotwiarki, fig. 2 - w widoku z góry manipulator wiertarko-kotwiarki, fig. 3 - w widoku perspektywicznym wózek jezdny, fig. 4 - widoku z boku wózek jezdny z częścią segmentu środkowego, fig. 5 - w widoku z góry wózek jezdny z częścią segmentu środkowego jak na fig. 4, fig. 6 - w widoku z boku część segmentu środkowego z wspornikiem obrotowym i widlastym uchwytem, fig. 7 - w widoku z góry część segmentu środkowego z wspornikiem obrotowym i widlastym uchwytem jak na fig. 6, fig. 8 - w widoku perspektywicznym łącznik przegubowy.

Manipulator wiertarko-kotwiarki dla maszyny górniczej wyposażony jest w wózek jezdny 1 osadzony przesuwnie na wzdłużnej platformie 2 zamocowanej na maszynie górniczej, która nie została przedstawiona na rysunku. Do wózka jezdnego, wychylnie w płaszczyźnie poziomej równoległej do płaszczyzny platformy i w płaszczyźnie pionowej, prostopadłej do płaszczyzny platformy zamocowany jest segment środkowy 3. Na drugim końcu segmentu środkowego 3 wychylnie w płaszczyźnie poziomej i w płaszczyźnie pionowej zamocowany jest wspornik obrotowy 4 z widlastym uchwytem 5 mocującym przegubowo lawetę 6 stanowiącą prowadnicę wiertarko-kotwiarki. Wózek jezdny 1 wyposażony jest w parę współpracujących ze sobą siłowników skrętu 7, które drugimi końcami zamocowane są do końców kierownicy 8 połączonej na sztywno z obrotowym wałkiem 9 pionowego wspornika 10 zamocowanego do poprzecznej, pionowej płetwy 1a wózka jezdnego. Obrotowy wałek 9 ma zlokalizowane nad sobą dwa uchwyty 11 do mocowania wychylnego w płaszczyźnie pionowej jednego końca segmentu środkowego 3 i sterującego nim siłownika podnoszenia 12. Natomiast poprzeczne pionowe płetwy 1a wózka jezdnego 1 mają rozmieszczone symetrycznie względem pionowej płaszczyzny symetrii a przechodzącej przez oś O obrotu wałka 9 pionowego wspornika 10 otwory 1b w postaci wydłużonych pionowych szczelin, przez które przechodzą rdzenniki 7a siłowników skrętu 7. Segment środkowy 3 ma skrzynkowy korpus 3a w widoku bocznym wygięty drugim końcem 3b i na tym drugim końcu 3b posiada zamocowany wychylnie względem poziomej osi O i łącznik przegubowy 13 z poziomym ramieniem mimośrodowym 13a, w którym wychylnie względem zasadniczo pionowej osi 02 zamocowany jest siłownik obrotowy 14.

Skrzynkowy korpus 3a segmentu środkowego 3 składa się z elementu tylnego 3c i elementu przedniego 3d, przy czym element tylny 3c przed złączem śrubowym 3e, a za uchwytem 3f siłownika podnośnika 12 jest w widoku bocznym załamany pod rozwartym kątem a zbliżonym do 160°. Łącznik przegubowy 13 jest konstrukcją spawaną z płaskowników 15 posiadającą dwa zespoły 13b, 13c złączy przegubowych sworzniowych o sworzniach niepokazanych na rysunku,

Claims (4)

1. które po zamocowaniu są parami równoległe względem siebie. Jedna para 13b ma postać dwóch położonych nad sobą obejm 13d do mocowania na elemencie przednim 3d segmentu środkowego 3 oraz do mocowania siłownika odchylenia pionowego 16, natomiast druga para złączy wykonana jest na prostopadłym ramieniu mimośrodowym 13a i składa się z tulei osadczej 13e do łączenia z siłownikiem obrotowym 17 oraz ze zlokalizowanej na końcu tego ramienia mimośrodowego 13a obejmy 13d na siłownik 18 sterujący położeniem siłownika obrotowego 17. Podczas pracy manipulatora wiertarko-kotwiarki wózek jezdny 1 przemieszcza się po wzdłużnej platformie 2. W celu realizacji wychylenia manipulatora wiertarko-kotwiarki w płaszczyźnie pionowej, prostopadłej do płaszczyzny platformy siłowniki 7 z rdzennikami 7a przechodzącymi przez otwory 1b w pionowej płetwie 1a realizują obrót wałka 9 za pośrednictwem kierownicy 8. Ruch obrotowy wałka za pośrednictwem uchwytu 11 z przymocowanym segmentem środkowym 3 oraz siłownikiem podnoszenia 12 realizuje wychylenie w płaszczyźnie pionowej pozostałej części manipulatora. Natomiast w celu wychylenia manipulatora wiertarko-kotwiarki w płaszczyźnie poziomej równoległej do płaszczyzny platformy początkowo wykorzystywany jest siłownik podnoszenia 12 przyłączony poprzez uchwyt 3f z elementem tylnym 3c segmentu środkowego 3 realizując wychylenie całego segmentu środkowego 3. Kolejno dla wychylenia manipulatora wykorzystywany jest siłownik odchylenia pionowego 16 zamocowany w elemencie przednim 3d segmentu środkowego i poprzez łącznik przegubowy 13 połączony ze wspornikiem obrotowym 4. Równocześnie za pośrednictwem siłownika 17 przyłączonego do łącznika przegubowego 13 i sterującego położeniem siłownika obrotu 14 realizowany jest kolejny etap wychylenia manipulatora w płaszczyźnie poziomej. Jednocześnie z wykorzystaniem siłownika obrotu 14 realizowany jest obrót w płaszczyźnie poziomej widlastego uchwytu 5 połączonego z jednej strony z siłownikiem obrotu, a z drugiej z prowadnicą wiertarko-kotwiarki. Końcowe położenie prowadnicy wiertarko-kotwiarki 6 ustalane jest poprzez siłownik 18 zamocowany w widlastym uchwycie 5 oraz połączony z prowadnicą wiertarko-kotwiarki 6. Zastrzeżenia ochronne

   1. Manipulator wiertarko-kotwiarki dla maszyny górniczej wyposażony w wózek jezdny osadzony przesuwnie na platformie zamocowanej na maszynie górniczej, do którego zamocowany jest wy-chylnie w płaszczyźnie zasadniczo poziomej równoległej do płaszczyzny platformy i zasadniczo pionowej, prostopadłej do płaszczyzny platformy segment środkowy z zamocowanym na jego drugim końcu wychylnie w płaszczyźnie zasadniczo poziomej i płaszczyźnie zasadniczo pionowej wspornik obrotowy z widlastym uchwytem mocującym przegubowo lawetę stanowiącą prowadnicę wiertarko--kotwiarki, a wózek jezdny wyposażony jest w parę współpracujących ze sobą w zasadniczo poziomej płaszczyźnie siłowników skrętu, które drugimi końcami zamocowane są do końców kierownicy połączonej na sztywno z obrotowym wałkiem zasadniczo pionowego wspornika zamocowanego do poprzecznej, pionowej płetwy wózka jezdnego, natomiast obrotowy wałek ma zlokalizowane nad sobą dwa uchwyty do wychylnego w płaszczyźnie zasadniczo pionowej mocowania jednego końca segmentu środkowego i sterującego nim siłownika podnoszenia, znamienny tym, że poprzeczne pionowe płetwy (1a) wózka jezdnego (1) mają rozmieszczone symetrycznie względem pionowej płaszczyzny symetrii (a) przechodzącej przez oś obrotu (O) wałka (9) pionowego wspornika (10) otwory (1 b), przez które przechodzą rdzenniki (7a) siłowników skrętu (7), natomiast segment środkowy (3) ma korpus (3a) w widoku bocznym wygięty drugim końcem (3b) i na tym drugim końcu (3b) posiada zamocowany wychylnie względem zasadniczo poziomej osi (Ot) łącznik przegubowy (13) z poziomym ramieniem mimośrodowym (13a), w którym wychylnie względem zasadniczo pionowej osi (02) zamocowany jest siłownik obrotowy (14).
2. 2. Manipulator według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory (1b) w pionowych płetwach (1a) mają postać wydłużonych, zasadniczo poziomych szczelin.
3. 3. Manipulator według zastrz. 1, znamienny tym, że segment środkowy (3) ma skrzynkowy korpus (3a) składający się z elementu tylnego (3c) i elementu przedniego (3d) połączonych ze sobą na sztywno złączem śrubowym (3e), przy czym element tylny (3c) przed złączem śrubowym (3e) a za uchwytem (3f) siłownika podnośnika (12) jest w widoku bocznym załamany pod rozwartym kątem (a).
4. 4. Manipulator według zastrz. 1, znamienny tym, że łącznik przegubowy (13) jest konstrukcją spawaną z płaskowników (15) posiadającą dwa zespoły (13b, 13c) złączy przegubowych sworzniowych o sworzniach parami równoległych względem siebie, przy czym jedna para złączy (13b) ma postać dwóch położonych nad sobą obejm (13d) do mocowania na elemencie przednim (3d) segmentu środkowego (3) oraz do mocowania siłownika odchylania pionowego (16), natomiast druga para złączy (13c) wykonana jest na prostopadłym ramieniu mimośrodowym (13a) i składa się z tulei osadczej (13e) do łączenia z siłownikiem obrotowym (14) oraz ze zlokalizowanej na końcu tego ramienia mimośrodowego (13a) obejmy (13d) na siłownik (17) sterujący położeniem siłownika obrotowego (14).