RU156222U1 - Устройство для формирования отвального массива - Google Patents

Abstract

Устройство для формирования отвального массива, включающее раму, на которой смонтированы блок статической обработки в виде соосных катков с приводами, выполненными с возможностью изменения направления вращения, на переднем концевом участке рамы блок динамической обработки с по меньшей мере одним вибровозбудителем, пригруз, выполненый с возможностью перемещения по его направляющим, и скользящая опора, размещенная на заднем концевом участке рамы, отличающееся тем, что указанная рама оборудована опорной виброплощадкой, геометрический центр которой расположен между блоком динамической обработки и центром масс устройства, при этом пригруз перемещен до упора в блок динамической обработки.

Description

Техническое решение относится к горному делу, а именно к вибрационной технике, и может найти применение при формировании отвальных массивов высокими ярусами, а также в строительстве при возведении высоких насыпей.

Известно устройство для формирования бесшовных футеровочных слоев в алюминиевых электролизерах по патенту RU №2296819, C25C 3/06, C25C 3/08, опубликованному 04.10.2007, содержащее привод и уплотняющее приспособление, которое состоит из блока для статической обработки, выполненного в виде катка с приводом и подсоединенного к катку посредством коромысла и тяги блока динамической обработки, выполненного в виде виброблока, включающего вибровозбудитель с направленной вынуждающей силой, установленный с возможностью его перемещения вокруг горизонтальной оси катка.

Недостатком конструкции является ограниченная область возможного использования этого устройства - для уплотнения мелкодисперсного материала на сравнительно небольшой площади. При этом блоки статической обработки и динамической обработки находятся в непосредственной близости друг от друга, что не позволяет использовать данную конструкцию в горной промышленности для уплотнения или обрушения неустойчивой зоны отвального массива, так как блок статической обработки не имеет возможности контактировать с устойчивой зоной отвального массива, расположенной на значительном (до 5÷15 м) удалении от неустойчивой зоны отвального массива из-за недостаточного расстояния между блоками статической и динамической обработки, и обрушение приведет к падению конструкции под откос отвального массива. Для предотвращения падения устройства под откос необходимо увеличить расстояние между блоками статической и динамической обработки, обеспечив возможность опирания блока статической обработки на устойчивую зону отвального массива.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство для формирования отвального массива по патенту RU №143141, E21C 47/00, опубликованному 20.07.2014, включающее раму, на которой смонтированы блок статической обработки в виде катка с приводом, блок динамической обработки с по меньшей мере одним вибровозбудителем и пригруз, рама оборудована скользящей опорой, размещенной на ее концевом участке, и направляющими для перемещения пригруза, блок статической обработки оборудован дополнительным катком с приводом, расположенным соосно указанному катку с приводом блока статической обработки, а приводы катка и дополнительного катка выполнены с возможностью изменения направления вращения.

Недостатками конструкции являются низкие эффективность и производительность уплотнения отвального массива из-за малой площади контакта блока динамической обработки с обрабатываемым материалом, а также из-за отсутствия динамического воздействия на массив при перемещении устройства от неустойчивой зоны в случае ее обрушения (холостой ход с приподнятым над поверхностью отвала блоком динамической обработки). Кроме того, не исключена возможность возникновения аварийной ситуации: при внезапном обрушении неустойчивой зоны отвального массива может произойти падение устройства под откос или блок динамической обработки устройства, опустившийся ниже уровня поверхности отвала, может быть завален породой, что приведет к нарушению технологического процесса и потере производительности.

Технической задачей предлагаемого решения является увеличение эффективности и производительности процесса уплотнения отвального массива, а также повышение безопасности отвальных работ за счет увеличения прочности и устойчивости отвального массива и площади контакта устройства с поверхностью отвала.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для формирования отвального массива, включающем раму, на которой смонтированы блок статической обработки в виде соосных катков с приводами, выполненными с возможностью изменения направления вращения, на переднем концевом участке рамы блок динамической обработки с по меньшей мере одним вибровозбудителем, пригруз, выполненный с возможностью перемещения по его направляющим, и скользящая опора, размещенная на заднем концевом участке рамы, согласно техническому решению указанная рама оборудована опорной виброплощадкой, геометрический центр которой расположен между блоком динамической обработки и центром масс устройства, при этом пригруз перемещен до упора в блок динамической обработки.

Указанная совокупность признаков дает возможность использовать предлагаемое устройство в горнодобывающей и строительной отраслях промышленности для повышения эффективности и производительности процесса уплотнения отвального массива, а также для повышения безопасности отвальных работ за счет дополнительного опирания устройства на поверхность отвального массива опорной виброплощадкой, геометрический центр которой расположен между блоком динамической обработки и центром масс устройства, при этом пригруз перемещен до упора в блок динамической обработки. Опорная виброплощадка, во-первых, оказывает воздействие на эффективность и производительность процесса уплотнения отвального массива, а также повышает безопасность отвальных работ за счет увеличения прочности и устойчивости отвального массива и площади контакта устройства с поверхностью отвала, во-вторых, не позволяет блоку динамической обработки при обрушении неустойчивой зоны отвального массива опуститься ниже уровня поверхности отвала и быть заваленным породой. Наличие опорной виброплощадки позволяет отказаться от перевода устройства в транспортное положение при обрушении неустойчивой зоны отвального массива и продолжать технологический процесс уплотнения в рабочем положении.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения устройства для формирования отвального массива и чертежами фиг. 1-3. На фиг. 1 представлено устройство для формирования отвального массива, имеющее блок динамической обработки с двумя вибровозбудителями (вид сверху); на фиг. 2 - то же в рабочем положении (вид сбоку); на фиг. 3 - то же в транспортном положении (вид сбоку).

Устройство для формирования отвального массива (далее - устройство) состоит из рамы 1 значительной длины (фиг. 1), на которой на ее среднем участке смонтированы блок статической обработки в виде катка 2 и дополнительного катка 3, расположенного соосно катку 2, выполненными с возможностью изменения направления вращения - с автономными регулируемыми реверсивными приводами 4 и 5 вращения соответственно, на ее переднем концевом участке - блок 6 динамической обработки с по меньшей мере одним вибровозбудителем 7 для создания направленной или круговой вынуждающей силы и ножами 8, вдоль всей ее длины - направляющие 9 для пригруза 10, выполненного с возможностью перемещения по ним и оборудованного автономным приводом, на заднем концевом участке - скользящая опора 11, энергетическая установка 12 (бензиновый или дизельный генератор), силовой шкаф 13 с пультом дистанционного управления и опорная виброплощадка 14, прикрепленная к раме 1 упругими элементами (на фиг. 1-3 не показаны) таким образом, что ее геометрический центр X расположен между блоком 6 динамической обработки и центром M масс устройства, при этом пригруз 10 перемещен до упора в блок 6 динамической обработки.

Блок статической обработки в виде катка 2 и дополнительного катка 3, расположенного соосно катку 2, с автономными регулируемыми реверсивными приводами 4 и 5 вращения соответственно, одновременно является механизмом передвижения устройства для формирования отвального массива.

Устройство работает следующим образом.

Устройство с помощью механизма передвижения устанавливается перпендикулярно кромке 15 откоса отвального массива 16 (фиг. 2) таким образом, чтобы блок 6 динамической обработки оказался вблизи неустойчивой зоны 17 отвального массива 16, а блок статической обработки опирался на уже уплотненную устойчивую зону отвального массива 16.

При перемещении устройства повороты или корректировка траектории его движения осуществляются изменением скорости вращения катка 2 и дополнительного катка 3 (скорость вращения каждого из них в любую сторону может независимо изменяться от 0 до максимальной). Затем пригруз 10 перемещается по его направляющим 9 в сторону блока 6 динамической обработки до упора в этот блок 6, включаются вибровозбудители 7 и механизм передвижения перемещает устройство в сторону кромки 15 откоса отвального массива 16 по стрелке А (фиг. 3). При этом порода, доставленная на отвал автосамосвалами, перемещается под откос ножами 8 блока 6 динамической обработки, а неустойчивая зона 17 отвального массива 16 уплотняется или обрушается за один или несколько циклов под воздействием вынуждающих сил блока 6 динамической обработки, а опорная виброплощадка 14 производит дополнительное динамическое уплотнение отвального массива 16 вблизи его неустойчивой зоны 17. Одновременно ножами 8 производится планировка поверхности отвального массива 16. При обрушении неустойчивой зоны 17 отвального массива 16 блок 6 динамической обработки не может опуститься ниже уровня поверхности отвального массива 16, так как на эту поверхность опирается опорная виброплощадка 14.

Размещение геометрического центра X опорной виброплощадки 14 между блоком 6 динамической обработки и центром M масс устройства когда пригруз 10 перемещен до упора в блок 6 динамической обработки, позволяет обеспечить контакт катка 2 и дополнительного катка 3 с поверхностью отвального массива 16 при обрушении его неустойчивой зоны 17. При указанном положении пригруза 10 независимо от наличия или отсутствия обрушений неустойчивой зоны 17 отвального массива 16 устройство будет опираться на каток 2, дополнительный каток 3 и опорную виброплощадку 14 и сохранять возможность перемещения в любом необходимом направлении.

Перемещение устройства на соседний участок (параллельно предыдущему положению) осуществляется следующим образом. Пригруз 10 по направляющим 9 перемещается в сторону от блока 6 динамической обработки (фиг. 3), который при этом вместе с примыкающими к нему элементами переднего концевого участка рамы 1 значительной длины приподнимается над поверхностью отвального массива 16, а скользящая опора 11, установленная на заднем концевом участке рамы 1 значительной длины, опускается до контакта с поверхностью отвального массива 16. Затем включается механизм передвижения и устройство перемещается в нужном направлении (по стрелке Б или А). Поворот устройства осуществляется за счет регулировки автономных регулируемых реверсивных приводов 4 и 5 вращения катка 2 и дополнительного катка 3. Разная скорость вращения катка 2 и дополнительного катка 3 позволяет обеспечить поворот устройства в сторону катка с меньшей скоростью вращения. При этом каток 2 и дополнительный каток 3 значительной массы при перемещении устройства всегда опираются на устойчивую зону отвального массива 16 и осуществляют его дополнительное статическое уплотнение (а, следовательно, увеличивают его прочность) укаткой. Задние колеса автосамосвалов при разгрузке также будут расположены в устойчивой зоне отвального массива 16. Такое решение сводит к минимуму возможность возникновения аварийной ситуации при внезапном обрушении неустойчивой зоны 17 отвального массива 16.

Обрушившиеся участки неустойчивой зоны 17 отвального массива 16 вновь заполняются породой и динамическая обработка вновь сформированной неустойчивой зоны 17 повторяется. При каждом обрушении отвальные породы, заполняя емкость отвального массива, увеличивают его устойчивость, создавая дополнительный подпор для нижних слоев пород, залегающих в его основании.

Claims (1)

1. Устройство для формирования отвального массива, включающее раму, на которой смонтированы блок статической обработки в виде соосных катков с приводами, выполненными с возможностью изменения направления вращения, на переднем концевом участке рамы блок динамической обработки с по меньшей мере одним вибровозбудителем, пригруз, выполненый с возможностью перемещения по его направляющим, и скользящая опора, размещенная на заднем концевом участке рамы, отличающееся тем, что указанная рама оборудована опорной виброплощадкой, геометрический центр которой расположен между блоком динамической обработки и центром масс устройства, при этом пригруз перемещен до упора в блок динамической обработки.

   

Images