RU175449U1

RU175449U1 - EXECUTIVE BODY OF THE CLEANER

Info

Publication number: RU175449U1
Application number: RU2017126413U
Authority: RU
Inventors: Кхак Линь Нгуен; Виктор Васильевич Габов; Денис Александрович Задков
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2017-12-05

Abstract

Полезная модель относится к горному машиностроению и служит для повышения эффективности погрузки угля на конвейер увеличением размеров площади сечения погрузочного окна и размеров зоны погрузки. Исполнительный орган выполнен в виде поворотной рамы, представляющей собой две боковые балки, жестко соединенные с одной стороны втулкой, а другой стороны балки жестко соединены корпусом привода исполнительного органа, при этом одна завальная балка конструктивно выполнена в виде ребер жесткости корпуса редуктора шнека и расположена над завальным бортом конвейера, а вторая забойная балка выполнена в виде дополнительной подшипниковой опоры приводного вала к шнеку и расположена над забойным бортом конвейера, при этом нижние поверхности балок выполнены вогнутыми вверх, ступица шнека выполнена конусной с уменьшением диаметра к погрузочному окну, а забойная балка выполнена с сечением, меньшим, чем сечение завальной балки. Технико-экономическая эффективность технического решения заключается в увеличении объема погруженного угля на конвейер в единицу времени как при рабочем ходе комбайна в процессе добычи, так и при холостом ходе комбайна с зачисткой почвы, т.е. в увеличении максимальной производительности комбайна, снижении измельчения угля при погрузке и удельного расхода энергии на погрузку угля.The utility model relates to mining engineering and serves to increase the efficiency of loading coal onto a conveyor by increasing the size of the cross-sectional area of the loading window and the size of the loading zone. The executive body is made in the form of a rotary frame, which is two side beams rigidly connected to one side by a sleeve, and the other sides of the beams are rigidly connected to the drive body of the executive body, while one block beam is structurally made in the form of stiffeners of the auger gear housing and is located above the block the side of the conveyor, and the second bottomhole beam is made in the form of an additional bearing support of the drive shaft to the screw and is located above the bottomhole side of the conveyor, while the lower surfaces the beams are made concave upward, the auger hub is made conical with a reduction in diameter to the loading window, and the bottomhole beam is made with a section smaller than the section of the block beam. The technical and economic efficiency of the technical solution consists in increasing the volume of coal loaded onto the conveyor per unit time both during the working course of the combine in the production process and during idle operation of the combine with cleaning the soil, i.e. in increasing the maximum productivity of the combine, reducing the grinding of coal during loading and the specific energy consumption for loading coal.

Description

Полезная модель относится к горному машиностроению и предназначена для повышения эффективности погрузки угля на конвейер шнековым исполнительным органом очистного комбайна увеличением площади погрузочного окна и размеров зоны погрузки.The utility model relates to mining engineering and is intended to increase the efficiency of loading coal onto a conveyor by an auger executive body of a shearer by increasing the area of the loading window and the size of the loading zone.

Известен шнековый исполнительный орган угольного комбайна (авторское свидетельство SU №235690, опубл. 24.01.1969 г.), содержащий ступицу и лопасти с кулаками, оснащенными резцами, при этом каждая лопасть выполнена с уменьшающимся шагом от наружного к внутреннему диаметру.A known screw executive body of a coal processor (copyright certificate SU No. 235690, publ. 01.24.1969), containing a hub and blades with fists equipped with cutters, each blade made with a decreasing pitch from the outer to the inner diameter.

Недостатками изобретения являются малая погрузочная способность исполнительного органа вследствие уменьшающегося шага навивки лопастей шнека и малого размера погрузочного окна, поворотный редуктор, находящийся над конвейером из-за малого клиренса, ограничивает пространство зоны погрузки и толщину слоя транспортируемого груза.The disadvantages of the invention are the small loading capacity of the executive body due to the decreasing step of winding the auger blades and the small size of the loading window, the rotary gear located above the conveyor due to the small clearance limits the space of the loading zone and the thickness of the transported cargo layer.

Известен шнековый исполнительный орган (авторское свидетельство SU №1093805, опубл. 23.05.1984 г.), содержащий ступицу с установленными на ней лопастями, содержащими кулаки с резцами, при этом участок лопасти выполнен с углом подъема, равным углу трения материала о лопасть.Known screw executive body (copyright certificate SU No. 1093805, publ. 05.23.1984), containing a hub with blades mounted on it containing fists with cutters, while the blade section is made with a lifting angle equal to the angle of friction of the material on the blade.

Недостатками данной конструкции являются уменьшение усилия выгрузки угля на выходе из шнека пропорционально увеличению угла подъема лопасти к образующей ступицы после указанного выше участка до максимума у разгрузочного торца шнека и малая погрузочная способность исполнительного органа вследствие малого погрузочного окна (на конвейер), ограниченного размерами поворотного редуктора; малые размеры зоны погрузки на конвейере.The disadvantages of this design are the decrease in the coal unloading force at the exit of the screw in proportion to the increase in the angle of the blade to the forming hub after the above section to the maximum at the discharge end of the screw and the small loading capacity of the actuator due to the small loading window (onto the conveyor) limited by the size of the rotary gearbox; small dimensions of the loading area on the conveyor.

Известен шнековый исполнительный орган (патент RU №2431748, опубл. 20.10.2011 г.), содержащий ступицу, установленную на приводном валу поворотного редуктора, и винтовые лопасти, на которых расположены резцедержатели с резцами, причем ступица выполнена в виде прямого усеченного конуса, при этом круг меньшего диаметра, которым является один из торцов ступицы, расположен со стороны поворотного редуктора, причем винтовые лопасти имеют постепенно увеличивающуюся по длине ступицы высоту по направлению к поворотному редуктору.Known screw executive body (patent RU No. 2431748, publ. 20.10.2011), containing a hub mounted on the drive shaft of a rotary gear, and helical blades on which toolholders with cutters are located, and the hub is made in the form of a straight truncated cone, with this circle of smaller diameter, which is one of the ends of the hub, is located on the side of the rotary gear, and the helical blades have a gradually increasing height along the length of the hub towards the rotary gear.

Недостатками данного устройства являются малый размер погрузочного окна, ограниченный размерами поворотного редуктора, и поворотный редуктор, находящийся над конвейером из-за малого клиренса, ограничивает площадь погрузочного окна и размеры площади сечения потока на конвейере в зоне погрузки.The disadvantages of this device are the small size of the loading window, limited by the size of the rotary gear, and the rotary gear located above the conveyor due to the small clearance limits the area of the loading window and the size of the cross-sectional area of the flow on the conveyor in the loading area.

Известен исполнительный орган очистного комбайна (авторское свидетельство SU №1134710, опубл. 15.01.1985 г.), включающий шнеки, установленные на поворотных редукторах, между нижними гранями корпуса которых и почвой пласта имеются окна погрузки, при этом каждый корпус редуктора снабжен ребрами погрузки, выполненными на забойной и нижней гранях корпусов редукторов, при этом ребра погрузки попарно образуют пазы, ориентированные от шнеков, ребра погрузки на забойной грани корпуса каждого редуктора выполнены разной высоты, причем высота каждого последующего ребра увеличивается к центру шнека и не превышает ширины пазов.Known executive body of the shearer (copyright certificate SU No. 1134710, publ. 15.01.1985), including screws mounted on rotary gears, between the lower faces of the casing of which and the soil of the reservoir there are loading windows, each gear housing is equipped with loading ribs, made on the bottom and bottom faces of the gearboxes, while the loading ribs in pairs form grooves oriented from the screws, the loading ribs on the bottomhole face of the gearbox of each gearbox are made of different heights, and the height of each last blowing rib increases towards the middle of the screw and does not exceed the width of the grooves.

Недостатками изобретения являются низкая эффективность погрузки угля на конвейер вследствие малого размера погрузочного окна, поворотный редуктор, находящийся над конвейером, уменьшает пространство зоны погрузки, ограничивая сечение потока угля на конвейере, и ограничено усилие погрузки угля шнековыми исполнительными органами из-за постоянства шага навивки лопастей и диаметра ступицы.The disadvantages of the invention are the low efficiency of loading coal onto the conveyor due to the small size of the loading window, the rotary reducer located above the conveyor reduces the space of the loading zone by limiting the cross section of the coal flow on the conveyor, and the loading force of coal by screw actuators is limited due to the constant pitch of the blades and diameter of the hub.

Известен исполнительный орган очистного комбайна (авторское свидетельство SU №1742473, опубл. 23.06.1992 г.), принятый за прототип, включающий шнеки, установленные на поворотных редукторах, нижняя поверхность корпуса каждого из которых выполнена вогнутой с образованием погрузочных окон, при этом вогнутая поверхность последних выполнена с кривизной, увеличивающейся в сторону шнека, вогнутая поверхность выполнена по дуге, и вогнутая поверхность выполнена из плоскостей, установленных под углом друг к другу.Known executive body of the shearer (copyright certificate SU No. 1742473, publ. 06.23.1992), adopted for the prototype, including the screws installed on rotary gears, the lower surface of the housing of each of which is made concave with the formation of loading windows, while the concave surface the latter is made with curvature increasing towards the screw, the concave surface is made in an arc, and the concave surface is made of planes mounted at an angle to each other.

Недостатками изобретения являются поворотный редуктор, находящийся над конвейером и из-за малого клиренса ограничивает пространство зоны погрузки, и размер погрузочного окна ограничен ступицей шнека постоянного диаметра.The disadvantages of the invention are a rotary gearbox located above the conveyor and due to the small clearance limits the space of the loading zone, and the size of the loading window is limited by the hub of a screw of constant diameter.

Техническим результатом является повышение эффективности выгрузки угля из зоны разрушения, погрузки его на забойный конвейер и снижение при этом измельчения угля и расхода энергии шнековым исполнительным органом очистного комбайна в длинных комплексно-механизированных очистных забоях угольных шахт при подземной добыче.The technical result is to increase the efficiency of unloading coal from the destruction zone, loading it onto the downhole conveyor and reducing coal grinding and energy consumption by the screw executive body of the shearer in long complex mechanized treatment faces of coal mines during underground mining.

Технический результат достигается тем, что корпус исполнительного органа выполнен в виде поворотной рамы, представляющей собой две боковые балки, жестко соединенные с одной стороны втулкой, а другой стороны балки жестко соединены корпусом привода исполнительного органа, при этом завальная балка выполнена за одно целое с корпусом редуктора шнека, с ребрами жесткости, а забойная балка выполнена в виде дополнительной подшипниковой опоры приводного вала к шнеку, при этом нижние поверхности балок выполнены вогнутыми вверх, ступица шнека выполнена конусной с уменьшением диаметра по направлению к забойной балке, при этом сечение забойной балки выполнено меньшим, чем сечение завальной балкиThe technical result is achieved by the fact that the body of the actuator is made in the form of a rotary frame, which is two side beams rigidly connected to one side by a sleeve, and the other side of the beam is rigidly connected by the actuator body, while the block beam is made in one piece with the gear housing auger, with stiffening ribs, and the bottomhole beam is made in the form of an additional bearing support of the drive shaft to the screw, while the lower surfaces of the beams are made concave up, the hub of the screw olnena tapered with decreasing diameter toward the bottom hole beam section wherein the downhole beams formed smaller than the cross section of the beam goaf

Устройство исполнительного органа очистного комбайна поясняется следующими чертежами:The device of the executive body of the shearer is illustrated by the following drawings:

фиг. 1 - общий вид очистного комбайна;FIG. 1 is a general view of a shearer;

фиг. 2 - фронтальный вид очистного комбайна;FIG. 2 - front view of the shearer;

фиг. 3 - вид торцевой (без щитка), где:FIG. 3 - end view (without shield), where:

1 - шнек;1 - auger;

2 - втулка;2 - sleeve;

3 - забойная балка;3 - bottomhole beam;

4 - завальная балка;4 - blocking beam;

5 - корпус привода исполнительного органа;5 - drive housing of the executive body;

6 - шарнирное соединение;6 - swivel;

7 - конвейер;7 - conveyor;

8 - подпорный щиток;8 - retaining flap;

9 - гидродомкрат;9 - hydraulic jack;

10 - корпус комбайна;10 - housing combine;

11 - забойная лыжа;11 - downhole ski;

12 - завальная лыжа;12 - blockage ski;

13 - ступица шнека;13 - auger hub;

14 - погрузочное окно;14 - loading window;

15 - объем зоны погрузки угля на конвейере.15 - the volume of the coal loading zone on the conveyor.

Исполнительный орган очистного комбайна состоит (фиг. 1) из корпуса исполнительного органа и шнека 1 с подпорным щитком 8. Корпус исполнительного органа содержит балки завальную 4 и забойную 3, соединенные с одной стороны втулкой 2, а с другой стороны балки жестко соединены с корпусом привода исполнительного органа 5. Корпус исполнительного органа закреплен шарнирным соединением 6 на корпусе комбайна 10 (фиг. 2) с возможностью его поворота исполнительного в вертикальной плоскости гидродомкратом 9, закрепленным одним концом к корпусу комбайна 10, а другим концом шарнирно присоединен к корпусу привода исполнительного органа 5. Комбайн опирается, с возможностью продольного его перемещения, на конвейер 7 двумя парами лыж: забойными лыжами 11 (фиг. 3) и завальными лыжами 12. Забойная балка 3 образует своей нижней поверхностью совместно с забойным бортом конвейера 7, подпорным щитком 8 и ступицей шнека 13 погрузочное окно 14 угля на конвейер 7, а поверхности полки конвейера 7, втулки 2, подпорного щитка 8 и поверхность контакта шнека с забоем ограничивают объем зоны погрузки угля на конвейере 15. Нижние поверхности забойной балки 3 и завальной балки 4, конструктивно совмещенной с редуктором шнека, выполнены вогнутыми, ступица шнека - конусной с уменьшением диаметра по направлению к забойной балке 3 и погрузочному окну 14, а сечение забойной балки меньше сечения завальной балки, что увеличивает площадь погрузочного окна.The Executive body of the shearer consists (Fig. 1) of the body of the Executive body and the screw 1 with a retaining flap 8. The body of the Executive body contains the beam zavalny 4 and bottomhole 3, connected on one side by a sleeve 2, and on the other side of the beam rigidly connected to the drive housing executive body 5. The body of the executive body is fixed by a swivel 6 on the body of the combine 10 (Fig. 2) with the possibility of its rotation of the executive in a vertical plane by a hydraulic jack 9, fixed at one end to the body of the combine 10, and the other end is pivotally attached to the drive body of the executive body 5. The harvester is supported, with the possibility of its longitudinal movement, on the conveyor 7 with two pairs of skis: downhill skis 11 (Fig. 3) and block skis 12. The bottomhole beam 3 forms its bottom surface together with the downhole side of the conveyor 7, the retaining flap 8 and the hub of the screw 13, the coal loading window 14 onto the conveyor 7, and the surface of the conveyor shelf 7, the bushings 2, the retaining flap 8 and the contact surface of the auger with the face limit the volume of the coal loading zone on the conveyor 15. Neither the bottom surfaces of the bottomhole beam 3 and the block beam 4, structurally combined with the auger gearbox, are made concave, the auger hub is tapered with a decrease in diameter towards the bottomhole beam 3 and the loading window 14, and the cross section of the bottomhole beam is smaller than the section of the fill beam, which increases the loading area window.

Устройство работает следующим образом. Очистной комбайн содержит два, симметрично расположенных по длине комбайна, исполнительных органа. По направлению движения комбайна с выемкой угля опережающий шнек осуществляет выемку верхней пачки (слоя) угля в пласте с выгрузкой разрушенной массы с уступа на конвейер. Нижнюю пачку пласта разрушает отстающий, по ходу движения комбайна, шнек, который выгружает разрушенную массу на забойный конвейер через окно погрузки ограниченных размеров, по сравнению с опережающим шнеком, следствием чего являются снижение производительности шнека, неполная погрузка угля на конвейер, дополнительное переизмельчение угля и повышение расхода энергии. Очистной комбайн работает как по односторонней, так и по челноковой схемам. При изменении на концевых участках лавы направления движения комбайна меняются положения опережающего и отстающего шнеков по мощности пласта. Положение шнеков по мощности пласта регулируется изменением наклона корпуса исполнительного органа, включающего в себя редуктор 5, к корпусу комбайна 10 гидродомкратом 9. Опережающий шнек, по ходу движения комбайна, разрушает верхний слой угольного пласта, выгружает разрушенный уголь из зоны разрушения и грузит уголь с уступа на конвейер.The device operates as follows. The shearer contains two actuators symmetrically located along the length of the shearer. In the direction of movement of the combine with a coal excavation, the leading screw excavates the upper pack (layer) of coal in the formation with the unloading of the destroyed mass from the ledge to the conveyor. The bottom pack of the bed is destroyed by a lagging auger, which unloads the destroyed mass onto a downhole conveyor through a loading window of limited size, as compared to a leading auger, which results in a decrease in auger productivity, incomplete loading of coal on a conveyor, additional coal refining and increase energy consumption. The shearer works both on one-sided and shuttle schemes. When the direction of movement of the combine changes at the end sections of the lava, the positions of the leading and lagging augers in terms of reservoir thickness change. The position of the augers according to the thickness of the seam is controlled by changing the inclination of the body of the executive body, including the gearbox 5, to the body of the combine 10 with a hydraulic jack 9. The leading auger, in the direction of the combine, destroys the upper layer of the coal seam, unloads the destroyed coal from the destruction zone and loads coal from the ledge on the conveyor.

Отстающий по ходу движения комбайна шнек 1 (фиг. 1) разрушает нижний слой угольного пласта, выгружает разрушенную массу с опорой на подпорный щиток 8 из зоны разрушения на забойный конвейер 7. При такой схеме работы основная часть отбитого угля грузится на конвейер 7 отстающим шнеком через погрузочное окно 14, образованное нижней поверхностью забойной балки 3, забойным бортом конвейера 7, подпорным щитком 8 и ступицей шнека 13. А размеры объема зоны погрузки угля на конвейере 15 образуют поверхности полки конвейера 7, втулки 2, подпорного щитка 8 и поверхность контакта шнека 1 с забоем. Увеличение площади сечения погрузочного окна 14 (фиг. 2) и объема зоны погрузки угля на конвейере 15 (фиг. 3) обеспечивается тем, что корпус исполнительного органа очистного комбайна выполнен в виде рамы, содержащей две разнесенные по ширине комбайна балки: завальную балку 4 и забойную балку 3. Завальная балка 4, выполненная как одно целое с корпусом редуктора к шнеку 1, с ребрами жесткости, расположена с завальной стороны комбайна над завальным бортом конвейера 7. Забойная балка 3, представляющая собой дополнительную подшипниковую опору приводного вала к шнеку 1, расположена над забойным бортом конвейера 7. При этом завальная балка 4 и забойная балка 3 у основания жестко соединены корпусом привода исполнительного органа 5, а с другой стороны они связаны втулкой 2, повышающей жесткость рамы. Нижние поверхности забойной балки 3 и завальной балки 4 выполнены вогнутыми вверх, ступица шнека 13 - конусной с уменьшением ее диаметра к забойной балке 3 и погрузочному окну 14, сечение завальной балки 3 меньше сечения забойной балки 4, что обеспечивает увеличение площади погрузочного окна 14 и объема зоны погрузки угля на конвейере 15.The auger 1 lagging along the direction of the combine (Fig. 1) destroys the lower layer of the coal seam, unloads the destroyed mass with support on the retaining plate 8 from the destruction zone to the downhole conveyor 7. With this operation scheme, the main part of the broken coal is loaded onto the conveyor 7 by the lagging auger through the loading window 14 formed by the bottom surface of the bottomhole beam 3, the bottomhole of the conveyor 7, the retaining flap 8 and the hub of the screw 13. And the dimensions of the volume of the coal loading zone on the conveyor 15 form the surface of the conveyor shelf 7, the sleeve 2, the retaining flap 8 and p the contact surface of the screw 1 with slaughter. The increase in the cross-sectional area of the loading window 14 (Fig. 2) and the volume of the coal loading zone on the conveyor 15 (Fig. 3) is ensured by the fact that the body of the executive body of the shearer is made in the form of a frame containing two beams spaced apart across the width of the shearer: block beam 4 and downhole beam 3. Zavalnaya beam 4, made integrally with the gear housing to the screw 1, with stiffeners, is located on the obstruction side of the harvester above the obstruction side of the conveyor 7. Downhole beam 3, which is an additional bearing support drive on to the screw shaft 1 is disposed above the mud board conveyor 7. Thus Zavalnaya downhole beam 4 and the beam 3 are rigidly connected to the base drive actuator body casing 5, and on the other hand they are associated sleeve 2 that increases frame rigidity. The lower surfaces of the bottomhole beam 3 and the fill beam 4 are made concave upward, the auger hub 13 is tapered with a decrease in its diameter to the bottom hole beam 3 and the loading window 14, the cross section of the fill beam 3 is smaller than the cross section of the bottom beam 4, which ensures an increase in the area of the loading window 14 and volume coal loading areas on the conveyor 15.

Технико-экономическая эффективность технического решения заключается в увеличении производительности исполнительного органа шнекового типа очистных комбайнов по погрузке разрушенной горной массы на забойный конвейер, которое достигается снижением сопротивления ее перемещению предлагаемой формой поверхностей исполнительного органа очистного комбайна, образующих окно погрузки, увеличением площади погрузочного окна и объема зоны погрузки угля на конвейере, что в условиях подземной добычи угля в комплексно механизированных очистных забоях угольных шахт приводит к увеличению, по условию погрузки, максимальной производительности комбайна, к снижению переизмельчения угля и удельного расхода энергии на его погрузку.The technical and economic efficiency of the technical solution consists in increasing the productivity of the executive body of the screw type shearers for loading the destroyed rock mass into the face conveyor, which is achieved by reducing the resistance to its movement by the proposed shape of the surfaces of the executive body of the shearer forming the loading window, increasing the area of the loading window and the volume of the zone loading of coal on the conveyor, which in the conditions of underground coal mining in complex mechanized treatment x faces coal mines leads to an increase, in the condition of loading harvester maximum performance, to reduce overgrinding of coal and the specific consumption of energy for its loading.

Claims

The executive body of the shearer, including the screws mounted on rotary gearboxes, the lower surface of the body of each of which is made concave with the formation of loading windows, while the concave surface of the latter is made with curvature increasing towards the screw, and the concave surface is made in an arc, and the concave surface made of planes mounted at an angle to each other, characterized in that the body of the actuator is made in the form of a rotary frame, which is two side beams rigidly connected on one side by a sleeve, and on the other side the beams are rigidly connected by the drive body of the actuator, while the block beam is made integrally with the auger gear housing, with stiffeners, and the bottom-hole beam is made in the form of an additional bearing support of the drive shaft to screw, while the lower surfaces of the beams are made concave upward, the hub of the screw is made conical with a decrease in diameter towards the bottomhole beam, while the section of the bottomhole beam is made smaller than the cross section ial beam.